单反数码相机市场正在急剧扩大。随着性能的提高和价格的下降，单反相机涵盖的用户层日益广泛，预计2003年度的供货量将比2002年度的25万部翻一番。相机制造商将2003年定位于“单反数码相机元年”、目标是培植出继镜头一体型数码相机之后的又一棵“摇钱树”。 单反相机普及浪潮的兴起得益于最近摄影元件的技术革新。 所谓的摄影元件就是指将镜头获取的光学图像转换成电信号，并发送到图像处理系统的半导体元件。如果将镜头比喻为人的眼球、将图像处理系统比喻为人的大脑，那么摄影元件就相当于视网膜。现在的镜头一体型数码相机中，摄影元件多使用CCD（电荷耦合器件），但为了提高单反相机的性能，目前一种新的电子元件正在不断被开发出来。 尼康在从11下旬上市的数码单反相机“D2H”中配备了一种名为称“LBCAST”的摄影元件。D2H是2001年发售的面向专业用户的高级相机“D1H”的后续机型。与摄影元件使用CCD的D1H相比，D2H的特点是耗电量大幅降低、而且按下快门时的反应速度非常快。 将“时间差”缩短到0.037秒 使用原来的数码相机拍摄跑动中的孩子等对象时，有时即使是按照把拍摄对象拍摄到画面中央来按下快门的，实际拍出的照片对象已经跑到了照片的边角上。这是因为从按快门到实际保存图像之间存在被称为“释放时滞”的时间差。D2H将这一时间缩短到了0.037秒。通过这一改进，新机型实现了8帧/秒的连拍功能。 尼康影像公司开发本部第4开发部经理高木忠雄表示，“D2H主要面向体育和新闻记者等需要拍摄大量照片的专业人士，因此必须配备耗电量小、擅长拍摄运动对象的摄影元件”。 LBCAST以手机相机等使用的摄影元件--CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器技术为基础开发而成。那么，LBCAST、CMOS、CCD之间有何区别呢？为了理解LBCAST的特性，让我们首先来了解一下三者的区别。 摄影元件是靠其中的像素获取光学信号，并将光信号转换成电信号。在这一点上，三者完全相同，但在将电信号传输到图像处理系统时的信号放大方式则不尽相同。 CCD只在信号的“出口”端线上配备了一个信号放大器。因此，必须将像素转换得来的电信号按顺序排列并发送到出口的放大器上。也就是说，每个像素转换的电信号在布线上如同接力棒一样被依次传送。 而LBCAST、CMOS采用了每个像素附带放大器、分别放大电信号的方式。由于无需像CCD一样依次排列电信号，因此向图像处理系统传送的信号速度大大加快。 摄影元件的像素为有规律地排列的红、绿、蓝三种颜色。在CCD中，由于将这三种类型像素的电信号发送到1个功放中，因此信号的读取也必须是一个系统。但是，在LBCAST、CMOS中，可以利用多个系统读取每种颜色，这种方式也有助于提高速度。 下面让我们看一下LBCAST和CMOS之间的差异。 无论是LBCAST还是CMOS均通过附带在每个像素中的放大器来放大电信号，但这一动作进行之前，必须测量需要放大的信号的电荷量。两者最大的区别就在于电荷量的测量过程上。 CMOS通过暂时将电信号发送到像素中的“浮动散层”，然后再通过布线传输到放大器的门电路来测量电荷量。而LBCAST将这些过程集中进行，与CMOS相比，缩小了相当于“电荷测量CUP”的部分。这样就扩大了获取光信号的光电二极管（受光元件）的面积，可进一步提高摄影灵敏度。 去除信号噪音、改进放大器 尼康从1993年开始开发LBCAST。作为取代CCD的摄影元件，着眼于CMOS的未来发展，进行了自主改进。 由于CMOS要对每个像素进行电信号的放大，因此具有信号紊乱较大、画面易出现色斑的缺点。为解决这一问题，尼康首先从放大器着手开发。“最初只是打算解决造成色斑的信号噪音问题，但后来发现通过改进放大器还可以带来简化电路等优点”（高木经理）。经过反复试验，今年终于开发成功的就是LBCAST。 佳能也很早就开始着手开发去除CMOS信号噪音的技术，并领先于其它公司将其运用于数码单反相机之中。 今年9月佳能推出的最新机型“EOS Kiss digital”，其中配备的CMOS除了在像素上放大电信号时以外，还在将放大后的电信号发送到图像处理系统时对残留的图像噪音进行了除噪处理。另外，通过革新生产技术，提高了成品率，降低了生产成本。EOS Kiss digital凭借低价位受到了用户的欢迎，包括镜头在内的价格只有14万日无（约合人民币9000元），上市后部分商店甚至一度脱销，成为消费者追求的热门商品。
目前，LBCAST和CMOS尚未用于镜头一体型数码相机。因为LBCAST、CMOS每个像素使用的元件较多，体积尚未缩小到能够用于袖珍相机的地步。不过，尺寸大也相应地具有比CCD容易提高生产效率的优点。随着单反相机市场的扩大，相机单价能够因为量产效应而进一步降低。
奥林巴斯着手开发专用镜头
与此同时，奥林巴斯于今年10月推出了摄影元件使用CCD的高级相机“奥林巴斯E-1”主页，正式涉足单反数码相机市场。
奥林巴斯E-1的最大特点是：采用了最新开发的单反数码相机专用镜头。虽然尼康及佳能的产品可以使用胶卷相机的镜头，但奥林巴斯追求的却是“数码相机专用镜头”（董事兼影像系统公司社长小宫弘）。因此，在摄影元件方面，奥林巴斯认为“以配备专用镜头为前提的话，目前使用CCD最为合适”（小宫弘）。
尼康及佳能的单反数码相机摄影元件的尺寸与胶卷相机的35mm全尺寸胶卷或小型的APS胶卷几乎相同。而奥林巴斯融合E-1使用的CCD与专用镜头，将尺寸缩小到了比APS更小的名为“4/3”的尺寸。与美国伊士曼柯达联手开发的这种CCD的特点是：与能够拍摄动态图像的CCD不同，只着眼于照片拍摄，扩大了受光面积。
不久前，数码相机开发中，人们重视的还是如何增加CCD的像素、提高分辨率。但在CCD的性能竞争告一段落的今天，以“更便宜、更快”为重点的新型摄影元件的开发大战将正式拉开帷幕。可以肯定，高速增长的单反数码相机市场将成为当前相机大战的主战场。（日经BP社）
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