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联想i968拍照相关的基础知识--CCD和CMOS

王朝other·作者佚名  2008-12-28
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写本文的原因:在 i909 社区潜水很久,每次看到 yzymanayzy 大哥热情解答大家的问题,就感到十分感动,其实也想凑个热闹,只是对音乐方面的东西实在不懂,心有余而力不足。这次的 i968 以拍照为主,正好是小弟比较感兴趣的领域,或许能帮助到大家。想起 yzymanayzy 对大家的热情,很是仰慕,希望效仿一二。顺便,偶也是襄樊地区的,应该算是 yzymanayzy 大哥的同乡吧。

前言和废话

I968 的上市令人大快人心, ccd 的应用更是应该大大赞扬的厚道之举。本来小弟心爱的佳能 A510 被盗,最近很难物色到优秀又不贵的数码相机,在考虑到平时很不争气、多数时候都是拿着手动机用 auto 档拍到此一游照之后,以及看到以 SE 为代表的手机照相功能越来越成熟,决定买台拍照不错的手机玩着,随手拍,也玩玩 lomo 。至于玩摄影嘛,考上研了,直接上单反。怀着这种想法,初步锁定了 SE P1 。但是 P1 可视角度可怜的屏幕(横着看片双眼颜色不一致,很难受),我不习惯的键盘操作(真的不如 S60 ),慢悠悠的 200mhz 的 cpu ,使我望而却步,真机出来后,不带镜头盖(我 SE K700 的前车之鉴), 噪点严重等问题使我彻底绝望了(不过画面还是很锐利的)。 N73 、 N93 糟糕的拍摄效果(懂得自己看原图去)更是失望。 SE K790 容易坏的摇杆( K700 的前第二车之鉴)。感叹着拍照手机还要两年发展,死了这条心。暑假期间帮老妹挑了台联想 i908 (主要图便宜,口碑。我家电脑联想的,非常耐用,对联想品牌忠诚度挺高),自己先迷上了,超大可视角度的屏幕(我眼睛特挑,很在意),牛叉的立体声和不错的 mtk 系统(以前挺鄙视 mtk ,现在才发现 mtk 上还是有优秀作品的,反应快,界面华丽,滑动的光标,诱死人了)。不太喜欢 i908 的外观,另外摄像头实在达不到我的要求,恰逢 i909 出了图,外观参数都不错,就初步锁定 i909 了。在 i909 区潜着水不少时日,时刻关注进展。 I909 上市之后,也去市场上玩了玩,满意归满意,就是心里对它的摄像头还是有些不满。再者当时我就担心掉漆的问题会发生,正犹豫着,传说中的 i968 横空出世,大量的数据和资料的漏出,使小弟心动不已。凭借着对相机的一些敏感度,又调查了不少 et980 和 v920 的照片,小弟觉得这款机拍照效果应该不俗。虽然觉得 i968 外观实在不如 i909 ,幻想着 i968 穿着 909 的马甲就完美了。但是如果能有比较优秀的拍照效果,既圆了我买拍照手机的梦,又支持了国产,减少了一台进口手机的销量,还支持了我初中就很喜欢的联想,一举四得,何乐而不为。(插个题外话,联想电脑用料很好了,我觉得联想很厚道,至少 98 年我买联想,鼠标全线配罗技的,当时人们可是什么都不懂的啊。还送了一年联想当时做给大家启蒙的杂志, 12 本月月按时送到。我电脑的启蒙,全靠了这些杂志和洪恩的开天辟地,正版的, 128 块,老爸送给我的,多谢老爸。现在我的联想 NB 也是送罗技鼠。骂联想的多数是这两年摸了一下电脑的小 P 孩,自以为很了不起,实际上连联想电脑都没摸过,连联想的基本历史和文化都不了解。在下 95 年之前开始玩电脑, dos , win32 , c&c ,三国志英杰传等等, 98 年家里买电脑, 99 年自学 QBasic 语言,同年买 modem 用电话线拨号上网,自认为对电脑就算不是太了解也还是知道一些的,至少联想这么多年,我都看着的,虽然只是看着而已 ^_^ )

由于上述以 ccd 和 af 为主的种种原因和大堆废话,如果 i968 令人满意的话,在下决心买它。经过潜水、分析、拜读大家的意见,小弟略有心得。关于照相方面的技术问题呢,小弟因为玩过几年摄影,虽然很不专业,知识浅薄,但总归涉猎也算广泛,自认为对摄影方面相比普通的手机玩家们还是多懂了一些。经常看到大家对手机照相的讨论,重点集中在像素和 ccd 这两方面,自己觉得自己懂得一些东西可以对大家有所帮助。本文主要用比较容易理解的方式对数码拍照进行了一些解释,对 ccd 和 cmos 孰优孰劣、像素高是否画质就好等问题做了初步的阐述,希望能够对大家有所帮助,另外应该也能解释大家讨论的一些问题。因为在下对摄影并不很专业,再加上尽力用容易理解的词汇来解释,如果用词不当,还希望摄影老鸟们见谅。

正文

最基本的知识,感光器( ccd 、 cmos 等)就好比是传统相机的胶卷,负责感应光线,把拍摄的东西转换成照片的画面。以下分几个方面解释一些相关的知识。

1.ccd 和 cmos 在成像上的大致区别。 ccd 色彩还原好,噪点少,耗电大。 cmos 色彩偏暗还原差,噪点多,省电。鉴于 ccd 比起 cmos 太大的优势,一般数码相机都是使用 ccd 的。而因为 cmos 的成本很低,因此被低端电脑摄像头大量采用。从耗电量上讲, ccd 比 cmos 大。但这个并不重要,因为它们都是使用的时候(取景、拍摄)才费电,待机的时候是不会耗电的。并且只有在按下快门的一瞬间,才会消耗巨大的电量,但是这一瞬间短到只有几千分之一到十几分之一秒,因此实际上消耗的电量并不会很多。单反因为不使用液晶取景,只有拍摄的瞬间才会耗电,因此续航能力比普通数码相机强出很多。我曾经用一个师妹的单反尼康 D50 ( 600w ccd )拍篮球赛,一场球赛拍满了一张 2G 的 SD 卡,三格电量一格都没少。我自己当时都愣住了。结论,同等参数下, ccd 除了耗电量之外,任何方面都要远超 cmos 。

2. 名厂的数码相机都采用哪种感光器?德国相机最好地球人都知道,但不是普通人买得起的,一个单反加个镜头没个十几二十万拿不下来(实际上单反需要很多镜头组,因此价格嘛 ... ),不在讨论范围内。剩下相机就只有日系了。我不媚日,但实话实说,柯达的效果顶多与奥利巴斯相仿,三 * 嘛,哈哈,不说了,讨论它很掉份的,反正打死我都没脸拿着三 * 的相机在路上走,会被懂摄影的朋友们 BS 到死。日系中,无论单反还是家用,画质最强的首推佳能和尼康(二者只有风格不同,没有高低之分,各有大量粉丝和口水仗)。二者的家用型数码相机,从最低端到最高端(例如从佳能 A4XX 到 G7 )全线使用 ccd 感光器,而单反则是几乎都是用 cmos 。那是否 cmos 强过 ccd 呢?答案是相反的。试想如果 cmos 更强,那么至少高端家用如 G7 会使用 cmos ,但实际上它们都是 ccd 。可是为什么更昂贵的单反会使用 cmos 呢?请参见第 3 条和第 4 条。结论,除了单反的例外情况,普通家用数码相机清一色使用 ccd 感光器。

3. 除了分辨率和材质,影响感光器画质的还有什么因素?回答:感光器尺寸。分以下几个方面来阐述:

感光器成像原理是什么:感光器就好像是一块液晶屏幕,上面横竖分布着无数的小点,每一个小点能感应一个颜色,所有的小点的拼合起来,就是一幅照片,就像液晶屏上一个一个发光小点组成整个屏幕的画面一样。因此 130w 像素的感光器,上面就有大约 130w 个感光点。

噪点产生的原因是什么:电流要通过每一个感光点,才能使感光器正常运行。但是我们都知道有电磁干扰的存在,而拇指大小的感光器上有几百万个感光点,现在的技术完全没办法做到每个点之间的电磁屏蔽,因此通过一个感光点的电流,必定会对附近感光点的成像质量造成电磁干扰,因为画面上会有很多噪点。

为什么夜拍的时候噪点大增:因为感光度( ISO )的提高加大了电磁干扰。晚上想要拍出清晰的照片,可以采用增大光圈(通光量)和降低快门速度(延长曝光时间)。但是光圈达到最大值后就无法再增加,快门速度慢于 1/15 秒之后相机的抖动会使画面产生严重的模糊重影,即使单反老鸟也无法完全避免。实际上这时还远不足以夜拍,传统相机可以选择更换感光度(对光更敏感)更高的胶卷来达到增强画面亮度的目的,但是数码相机是不可以更换感光器的,因此被迫采用加大感光器通电量的方式来提高感光器的敏感度,提升画面亮度。感光器通电量越大,对光线越敏感,拍出的照片约明亮,但是由于通电量的增大,感光点之间的电磁干扰也会增大。这也就是夜拍会有很严重的噪点的原因。

为什么增大感光器的尺寸会减少噪点、提高画质:因为每个感光点之间的距离越远,相互干扰就越小。打个比方, 80 个学生,坐在一个教室里,大家人挨人挤着座,非常不舒服,呼吸和体温都能彼此强烈感觉到,互相之间的干扰很大。但是如果把他们平均分散坐在操场上,学生们之间相隔的距离很大,也就不会有太多干扰了,即使读书,附近的人也很难听到。单反的感光器有普通胶片那么大,就像是操场,普通相机的感光器有指甲壳那么大,就像是教室,因此单反的画面要优于普通相机,夜拍即使开到 3200 的感光度,噪点会远小于普通相机 400-800 的感光度。手机的感光器,限于体积和成本,就更小了,大小很难超过黄豆,就好比卫生间硬塞了 80 个学生 -_-! 噪点何其严重,画面何其差,可想而知了,这也是手机照相注定远不能和同时期相机相比的重要原因。

举个例子:家用数码相机,通常佳能 800w 的 ccd 尺寸是 1/1.8 英寸 ,三 *800w 是 1/2.5 英寸 。 1/1.8 要比 1/2.5 大了不少,因此即使不考虑镜头、处理器、软件、主板设计等其他一切原因,从根本上来说, ccd 的尺寸就决定了三 * 的照片根本就没有可能比佳能好。 ccd 尺寸大一号,成本会增加很多, 800w 像素升级到 1000w 成本低于 1/2.5 尺寸升到 1/1.8 ,因此无良的三星就用增大分辨率(像素)的方式来误导消费者,向消费者灌输一种像素高照片就好的错误想法,造成了现在的唯像素论。当然, 300w 以下的时代像素很大程度上左右了画质,但是超过 400w 像素之后, ccd 的尺寸大小就起了决定性因素。三 * 的 800w 加 1/2.5 会产生什么效果呢?打开实际尺寸可以很明显地看到紫边严重,画面发虚,噪点严重,令人作呕。

再举例,为什么联想 et980 和 v920 拍照效果远超同期其他手机呢?原因有三: 1. 采用了 ccd 。 2. 尺寸达到了 1/3.2 ,这虽然在相机界根本不值一提,但是在手机界已经值得联想大书特书了,君不见其他手机感光器小得没有一个敢把数值标出来的(包括 se )。 3. 使用了富士的 super ccd 。这个在后面会有叙述。结论,手机跨入了 300w 像素时代之后,感光器材质和尺寸都会极大地影响成像效果,这也是我对 i968 优秀画质的预期和期待的原因。

4. 为什么单反会用高端 cmos ?这是迫不得已的结果。因为 ccd 和 cmos 的结构不同。 ccd 的布线和设计比较麻烦,每增加一定的分辨率(增加一定的像素)就需要重新设计布线,成本非常高。 300w 和 400w 的 ccd 正好是一道坎,比如当年(约 04 年)佳能大红大紫的 A510 和 A520 ,别的任何方面都一样,只不过一个 300w ,一个 400w ,上市价格上分别是 1800 元和 2500 元,倒不完全因为佳能的高低策略,因为当时 300w 的 ccd 已经很成熟了,而 400w 需要重新设计,成本费高得离谱,佳能也没辙。接下来的几个月里,各大品牌的 300w 相机都跳楼大甩卖,但是 400w 产品都高居不下,就是因为成本问题。开始的单反还是以 ccd 为主。但是当分辨率攀升到 800w , 1000w , 1200w 时(别拿现在 3* 的 1000w 相机说事,那是垃圾,骗钱的,玩摄影的人们根本不齿于提),又要保证大尺寸和高画质低干扰,每次升级都要彻底重新设计,而且难度攀升, ccd 设计费用之高,耗时之长,已经超乎想象,几乎可以说,已经没有市场价值可言了。但是单反需要高分辨率,此时 cmos 又被提起了。 cmos 的特点在于,增加分辨率非常简单,成本很低,因此大尺寸的 cmos 被单反大量使用了。因为尺寸够大, cmos 的致命伤——大量的噪点,也被自然地几乎克服掉了,已经足以被使用。但是,如果 ccd 能做到和 cmos 同样尺寸,同样分辨率和高得不太离谱的成本,那么我敢拿任何东西打赌,单反绝对会马上抛弃 cmos ,重用 ccd 。结论:高端 cmos 不是垃圾,因为尺寸大,干扰小,噪点少。但是低端 cmos (如手机的 cmos ),铁定是垃圾。

5. 富士 super ccd 是什么?是富士独有的一种 ccd ,它通过特殊的感光点形状和排列等手段,使 ccd 在同等尺寸、同等像素下获得更少的噪点和更优秀的效果。我对此不是太了解,似乎普通 ccd 感光点是四方形的,而 super ccd 的是六面形的。富士声称这种技术可以使 super ccd 300w 插值到 600w 后和别的 ccd 600w 效果相媲美。当然实际上这是不可能的, super ccd 只能在 300w 的时候比别人 300w 的好,但是 300w 就是 300w ,物理分辨率是 300w ,再怎么插值也只是 300w ,不是 400w ,更不是 600w 。联想 et980 和 v920 采用的是 200w 像素的 super ccd ,插值后是 400w ,就被宣传为 400w ,这很不厚道,当然也是有原因的。 1. 大家普遍认为进口 30w 比国产 130w 好(这种观点是绝对错误的,原因参照 super ccd 300w 不可能和普通 600w 相比),那么联想只有被迫标出 400w ,和竞争对手的 200w ( SE K750 )平起平坐。 2. 这种标称的方式必然是富士授意的,因为富士自己的相机用 super ccd 时, 300w 像素都厚颜无耻标上 600w 。恩不过呢,联想,我没记错的话说明书和正式资料上都很清楚地说明了物理分辨率是 200w ,插值 400w 。至于直接喊出 400w 的口号,应该归功于无知的媒体记者吧,居然很多知名手机网站编辑居然连对焦和变焦、数码变焦和光学变焦都分不清楚。有些朋友说联想 et980 和 v920 照片放全图好像不如很多手机,这是因为开了 400w 插值。实际硬件只有 200w 的照片插值到 400w ,再用 400w 像素的实际大小去对比 k750 的 200w 像素实际大小,画质自然是不太好的,这也是联想自吞苦果。当然,兄弟们把 et980 和 v920 的分辨率调回到 200w 像素,就是取消了插值,这时拍了照片去和同期手机如 k750 , w800 , w810 比,绝对比它们强。偶不是说大话哦, k750 我买了半年卖了(摇杆问题, se 通病), v920 亲手把玩许久,坛子上兄弟们的照片也欣赏了不少。如果 200w 1/3.2 英寸的 ccd 比不过 200w 不好意思标出尺寸的 cmos ,来踢我屁股。

6. 电子防抖。至于电子防抖,建议不要有太大期望,本身就是富士和三 * 等厂商炒作出来的无聊功能。光学防抖,使用感应手部抖动、并相应移动镜头或感光器的方式来减小抖动产生的影响,是实用的功能,但是效果也是有限的。电子防抖,主要是通过强制保持正常快门速度的方式,使画面减少抖动的影响,但代价是提高感光度保持照片亮度,感光度过高,噪点飙升。其实有手动功能的相机自己设置一些参数,就有了所谓电子防抖的效果。不过鉴于手机几乎没有真正可以设置的东西,电子防抖有一定的存在意义,但是噪点很多这一点我可以打包票,效果也不能太期待。

7. 拍照姿势的建议。左撇子左右手调换就行了。 1. 参照标准相机拿法:双手持机,左手端碗状横放于略低于眼睛的高度,以便端住手机帮助稳定。右手以拿相机的方式拿住手机,食指放在快门键上,用来拍照。这种方法可以用于光线较弱或者想认真搞创作的时候,尽量防止抖动对画面造成的影响。如果这么做抖动还是有些严重,可以先确定好景物,然后以刚才的姿势,把拿手机的左右手边缘撑在脸上大概左眼额头附近的位置以帮助稳定。 2. 普通拍照方法:左右手分别紧握手机两侧,右手食指拍照。此法不会给外行以另类的感觉(像方法 1 那么太正规),面子上比较过得去。用于光线比较理想的时候。 3. 右手竖拿手机,用 ok 键控制快门拍摄(如果手机允许 ok 键拍摄的话)。此法用于需要竖拍或者特殊情况的时候。 4. 右手拿着手机,食指拍照。左手不参与,摆出撑腰等 pose 。此法用于 MM 装 Q 或是 GG 装酷的时候,但是抖动厉害,往往白天都能照出很抖的照片,极其不推荐。这种拍照方式是相机拍照之大忌,任何摄影爱好者看到这种姿势,就知道拍照的人是个超级外行,很可能心里会有些鄙视。如果有人这样帮你照相,建议你感谢过他之后再找个人重新照一次。

恩,就说这么多吧,其实已经写了好几个小时了。在下不是电脑小白,不是相机小白,也不算是手机小白。玩过的手机也不少,自己买了玩够了又卖掉的手机如下: Nokia3100 , Moto6188 (很早的手写机,型号应该是这个), Nokia N-gage QD , SE K700c , SE K750c ,阿尔卡特某机(忘了型号,系统不错,摇杆烂,汉化烂,鄙视阿卡的汉化人员),夏新 E850 , Moto E680g , Moto E2 。一时间记得起来的就是这些了,目前用的是 Moto E2 ,速度太慢了,不满。应该说塞班, Linux , WM 都买过。玩过别人的手机就包括了 UIQ 了,挺多的,不说了。少说也是稍微对各大平台有所了解的。其中最喜欢 SE 的非智能机平台,支持 Macromedia Flash Lite 功能,菜单动感十足。不觉得现在的 mtk 平台有什么不好,平台无罪,该负责任的是使用 mtk 平台的无良的厂商。至少联想的 mtk 平台挺不错的,华丽,漂亮,快,视频炫,还特别省电(老妹的 i908 )。对了,偶不是败家子,买手机的钱都是自己挣的,爸妈的钱只用来付学费和部分生活费。

总之,废话一箩筐,希望能对大家有所帮助。我 05 年的时候看着联想的那些风风火火的新机,感觉到了联想的诚意和实力。当时说再给联想 5 年,它一定能做出够好,够牛,够我满意地掏腰包的手机。如今看来,虽然不是十分完美(比如外观和立体声),似乎已经提前 3 年使我的钱包为它半开了。

一切都等着它的上市。

后记

写这篇文章挺辛苦的, MS Word 统计字数为 6473 字。看来为人民服务真的不容易。如果这篇文章能够向 yzymanayzy 大哥的文章一样对大家有所帮助,我就心满意足了。在拍照方面,小弟一定会尽自己所能解答大家的疑惑。

如果该文章被完整或部分转载、引用以服务于更多的朋友们,在下将会不胜荣幸。但是有意断章取义的转载行为是不允许的。同时,请注明文章作者是 Animont ,出处为友人网。

Animont

饿着肚子于 2007 年 10 月 14 日 19 : 29

 
 
 
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