首頁>技術中心>技術資訊>淺析數碼相機技術指標與數碼影像質量
淺析數碼相機技術指標與數碼影像質量
發布時間：2017-09-01
隨著數碼技術的飛速發展,數碼相機的應用已非常普遍,數碼影像已在廣告、新聞、科技出版等領域廣泛應用。數碼影像質量的提高及后期制作設備的不斷完善是數碼相機能夠得以普及的關鍵,決定數碼影像質量的因素很多,本文就數碼相機的主要技術指標及相關問題作簡要的介紹。
1像素數
像素數是數碼相機最主要的指標之一,也是劃分數碼相機檔次的主要依據。傳統相機使用膠卷作為信息記錄載體,而數碼相機則用光敏成像器件(CCD)作為信息記錄載體,CCD是數碼相機的心臟,CCD內含的晶體管數代表了數碼相機的分辨率。晶體管數越多,像素數越多,分辨率就越高。CCD的分辨率常用像素點來表示,即多少萬像素。這里要說明的是CCD實際像素與輸出圖像的像素是兩個不同分辨率的概念。有些數碼相機說明中會標明總像素和有效像素,總像素即CCD的實際像素,有效像素就是輸出圖像的像素,這兩個數值是不一樣的,如,佳能power pro90IS數碼相機總像素數334萬,而實際像素為265萬,這是因為CCD作為光敏成像器件,在拍攝時由于邊緣光的影響,其邊緣的像素會出現一定的偏色,眩暈等,影響了成像質量。因此需要把這部分的邊緣圖像切除掉,以確保圖像精度。所以,總像素要大于實際像素,兩者數值相差越大,邊緣圖像切除越多,則圖像越精確。
2CCD面積
傳統相機有135和120之分。120底片遠遠大于135底片,放同樣大的照片,120底片要比135底片圖像細膩得多。同樣道理,數碼相機的CCD面積大小與成像質量有著直接的關系,CCD大小是數碼相機不可忽視的重要指標,從生產工藝上講,相同的像素,CCD面積越小、集成度越高越好。但對拍攝來講,成像面積小,要達到高質量清晰的圖像,對相機的鏡頭也提出了較高的要求,就是高密度的成像鏡頭,要在較小的面積上得到高密度的成像也是困難的。因此,即使是像素相同也要選擇CCD面積大的數碼相機。它能夠保證鏡頭分辨率的充分發揮,使鏡頭能夠分辨開的像點落在CCD上也能夠分辨開來。總像素不變,CCD面積大,單位像元尺寸就大,假如鏡頭分辨開的兩個像點落于一個像元上,每個像元所成的像素對于相鄰的像素來說也能夠獨立,總比像元過小,兩個像元表示鏡頭分辨開的一個像點要好。因此,一定的像素數CCD面積大,單位像元面積增大,影像質量高。
3鏡頭
鏡頭是相機的主要部件之一,鏡頭品質的好壞與成像質量密切相關。鏡頭的光學技術指標主要包括分辨率、明銳度、色還原、影像畸變量、雜光系數等等,其中最主要的技術指標是分辨率和明銳度。鏡頭的光學技術指標是經過儀器測試而得出的具體數據。然而評價鏡頭品質卻無人重視這些數據,而是用實際應用的感受來代替客觀評價。通常情況下,往往是看它的最大口徑、通光量及鏡頭結構。一般來講,鏡頭口徑和相對孔徑大,成像質量好,定焦鏡比變焦鏡成像質量好,多片多組鏡頭,成像精度高。數碼相機的感光體是CCD,CCD與傳統的膠卷相比面積要小得多。因此,對鏡頭的大小要求也有所不同。對普及型相機來說,硬幣大小的鏡頭已能滿足1/3、1/2英寸CCD的需要了,但鏡頭的大口徑及大光圈對成像的質量仍然是大有好處的,對傳統相機鏡頭優劣的評價方法仍然適用于數碼相機。
4ISO值
SO是感光度的數值概念,數碼相機感光值與傳統膠卷的感光度都是用ISO數值表示的。膠卷的感光度是膠卷對光線的敏感程度,它還表明了膠卷的一些特性,如對比度、灰霧度和顆粒度等,照相機是根據膠卷上標稱的ISO值設定參數的。而數碼相機的ISO數值,可以由拍攝者在不同光線下拍攝而設定,普及型相機一般在ISO50～500,專業型相機調整范圍會大一些。ISO數值越小,圖像顆粒越細膩。ISO值大,能提高曝光速度,可以在較暗的光線條件下拍攝,會帶來較大的圖像“噪聲”,使圖像顆粒粗,色彩還原不飽和。因此,對所使用的數碼相機應在不同光照環境下進行試拍,準確的掌握ISO的最大許可值是必要的。
5分辨率與壓縮比
分辨率與壓縮比是影像質量至關重要的兩個內容,分辨率是以數字表示,如:2160×1440、1600×1200、1536×1024等等,它分別表示了圖像長邊與短邊的像素點數,即點數越多,圖像越清晰,占用存貯空間越大。壓縮比是數字圖像存貯的比例關系,常表示為無壓縮、1/2、1/4、1/8等等壓縮比例,壓縮比例越小,保留信息量越多,圖像的層次越豐富,清晰度越高,但它所占用存貯空間越大。這兩個內容都與圖像質量和存貯空間相關,它們的不同組合構成了數字影像的記錄與存貯情況。在影像記錄時,如果在文件所占用的空間基本相同的前提下,要想得到相對清晰的圖片,應盡量首選高分辨率文件格式。我們可以用數字做一個比較,假設一張圖片的分辨率為2000×1600,其壓縮比為1/4,同一張圖片,如果用1000×800,壓縮比設為1/2,它們所占用空間量一樣大,而清晰度卻不同。前者的清晰度會明顯的優于后者。因此,在文件量基本相同時,應掌握分辨率優先的原則。在實際應用中,根據不同的圖像要求和存貯空間量,兩者應適當的組合。
6影像輸出
以上提到的幾個方面就好比傳統攝影過程中如何得到一張滿意的底片。而影像輸出就如同照片的放大制作。得到高質量的底片是制作優質照片的基礎,但沒有優質的后期制作,圖片的質量同樣無法得到保證。目前數字影像的輸出方式多以打印機打印為主。
與幾年前相比,打印機的性能和輸出圖片品質有很大的提高。主要表現為:1打印分辨率的提高,幾年前噴墨打印分辨率能達到1000dpi可稱其為高分辨率打印機,而今噴墨打印機可以達到1800dpi以上,最近愛普生和佳能等大公司還專門為攝影行業推出更高精度的打印機,如愛普生STYLUSPRO5500噴墨打印機,最高分辨率達2880dpi。o圖像層次表現得更加豐富,色彩還原逼真。由于打印分辨率的提高,像素點數大幅度增加,使得圖像層次、細節能夠得以表現出來。?解像力的提高,解像力的提高是打印精度提高的結果,就噴墨打印機來講,噴滴的大小、形狀及精確的控制噴射量和噴射位置可提高圖像的清晰度和明銳度。目前,有的高精度打印機采用微壓電打印技術,實現3Ll超精微墨滴,墨滴精度相當于人發絲的六分之一。?打印速度的提高。早期的打印機設計均為單向打印,而今采用雙向打印。在噴頭設計上,還大大的增加了點數。因此,在提高打印分辨率的同時還提高了打印的速度。?與傳統照片制作的融合,實現數字影像的銀鹽相紙化。數字影像的銀鹽相紙化是將數字信號轉化為光學影像,曝光于傳統的感光紙上,經沖洗加工為傳統的照片。這種數碼照片無論是分辨率還是色彩還原都較為理想,而且制作成本大大降低,是人們易于接受和信得過的照片輸出形式。
數碼相機的技術指標是技術質量、相機性能和圖像精度等的量化分析和科學評價,是劃分相機檔次的依據。和傳統相機一樣,高檔相機是拍攝高品質圖片的基礎,但還必須有后期制作的保證。因此,數碼相機和圖片輸出設備應相匹配,二者缺一不可。
摘自：中國計量測控網
