单反与普通DC的真正区别

2008-06-23 12:32:51 浏览(1202)

    我们现在见到的数码相机(简称DC)原本都是从传统银盐相机发展而来的，早期的数码相机只是在电子化的银盐相机中采用了CCD作为胶卷，并在机背采用了带有LCD液晶显示屏的背盖，而其他则保留了银盐相机的机械式结构，这样就构成了数码相机的雏形。当时CCD 的像素只有区区十几到几十万，且内部没有过于复杂的电路设计，成像质量与如日中天的银盐相机相比犹如天壤之别。

　　那时的数码相机可能更像是一个标志性的产物或一个概念性理论被提出。随着时间的流逝，技术的发展，数码相机的商品化进度突飞猛进地加大。现在已经没有人可以否认作为消费类电子产品的普通数码相机取代银盐傻瓜机只是个时间问题这个事实，当大多数消费者认为数码取代传统必定为大势所趋时，数码相机中的贵族──单反数码相机可不这样认为，在它眼里，似乎超级昂贵的身价和精致细腻的成像质量是它天生的血统体现。随着CANON  EOS  300D的上市，作为这个贵族家族中的一员，向这个“真理”发起了强有力的挑战，虽然它还是位列贵族之林，但身价毕竟已经向平民弯腰了，性价比直赶当前的高端消费级数码相机。这时有很多消费者都在数码单反与高端消费级间徘徊不定，更有甚者连单反数码相机对比普通数码相机有何优势都了解不多，甚至都不知道单反数码相机为何物。

　　首先，单反数码相机与我们接触较多的普通消费数码相机是完全不同的两个系统，这里说的不同主要体现在两者的内部结构上。单反数码相机是单镜头反光数码相机的简称，英文为Digital  Single  Lens  Reflex，简写成DSLR。基于上文这些疑问，笔者现在就从结构原理出发，按以下几个方面阐述这两个不同系统之间的区别。

　　一、影像传感器
　　首先引入一个概念──景深，这个词通常会频繁出现在各大影像论坛里。一般来说景深分两种效果，深的效果让人平视照片欣赏时就会感觉相片里的景物有向深处延伸的趋势，给人一种强烈的空间感，相反浅的效果有时往往能达到另一番意境，在拍摄景深效果浅的照片时最大程度的虚化背景能够更好地烘托主题思想，自然也是相机实力的体现。当有新手在论坛里询问怎样才能有好的景深效果时，众玩家高手都会说“无论深浅，想获得上佳的景深效果，那你用DSLR吧”，这句话延伸出来实际就是告诉我们撇开其他诸如拍摄距离这样的主观因素，大尺寸的影像传感器更有助于我们在拍摄活动中获得上佳的景深效果。

　　从而我们就不难理解根深蒂固在多数消费者头脑中的观点：数码相机的成像质量与传统银盐相机相比至少相差一个档次。这也正是因为普通数码相机内部使用的影像传感器(主要为CCD)的尺寸远远小于银盐胶卷，如图1所示。而单反数码相机就不同了，它们内部采用的影像传感器的尺寸(多半为CMOS)已经接近银盐胶卷的一半，甚至采用与胶片面积相当的全幅影像传感器的单反数码相机在市面上流行也有两年之久了，因此普通数码相机使用的影像传感器的尺寸与单反数码相机内部的尺寸比较起来可就是小巫见大巫了，如图2所示。可见普通数码相机的影像传感器的尺寸只有单反数码相机的1/3到1/2，至此我们就很容易理解上文提到的单反数码相机景深效果优于普通数码相机的原因了。

　　二、内部构造
　　我们日常接触最多的普通数码相机大部分的光学取景方式都为旁轴取景，稍高档的机型采用的是被我们称为伪单反的EVF取景方式，如图3所示，普通数码相机与单反数码相机光学取景器的对比。先来简单介绍普通数码相机常用的两种取景方式，旁轴取景会出现固有的旁轴误差现象，旁轴误差简而言之就是我们透过光学取景器看到的画面最终只有照片记录下来场景的80%的内容，并且拍摄距离越近误差越大，反之距离越远误差越小。EVF的全称为 Electronic  ViewFinder，中文为电子取景窗，它本身并不能算是直接的光学取景，我们看到的只是LCD屏的反射景象，也可以理解为里面有一块很小的高分辨率LCD屏，在使用时EVF与LCD不能同时使用，只能切换操作，尤其在环境光线很暗的情况下几乎无法正确取景构图，但它要比旁轴取景先进许多，而且EVF周围还有眼罩，减少取景时的外界光线干扰。相对于两者的劣势，我们在使用过程中通常会选择LCD直接取景方式，洞察镜头实时捕捉的画面，从而纠正旁轴误差或暗光线下的EVF取景。

　　单反数码相机与普通数码相机的区别最大的可能就是取景的工作原理了，单反数码相机内部有一块成角度的反光镜处于镜头和影像传感器之间，如图4中镜头后的白色镜片，再来看图3中的单反数码相机的光学取景器，相对于普通旁轴取景器的两组棱镜反射取景来说，为了能使下面反光镜反射镜头的入射光进入人眼，它使用了三至四组光学性能不同的棱镜构成了一个取景光学系统，某些单反数码相机如 Olympus  E-1在取景器旁有一个开关，在进行长时间曝光时可以先关闭取景器防止光线干扰，这也是普通数码相机不能及的。

　　接下来我们来重点认识一下单反数码相机的工作原理，讨论一下与普通数码相机的不同。一般来说使用单反数码相机的用户都很少使用LCD取景，都是直接观察光学取景器，如图5所示，我们从取景器看见的画面就是透过镜头表现出的真实世界的还原，不同光圈值表现的景深效果，镜头焦距变化的远近效果等等，与镜头素质息息相关的各种属性及相机设置的效果都能实时地在取景器中一览无余。当我们完成构图后，按下快门释放键，影像传感器前的反光镜会迅速上翻使其曝光，待影像记录完毕后反光镜回落，如图6所示就是反光镜的动作过程，实际上反光镜在其中就是它的快门，而普通数码相机这一动作通常被两片快门叶片的张合所代替，而且普通数码相机无论使用LCD还是取景器构图都无法获得镜头实时采集的画面，我们看不见实时变化的景深效果以及不同镜头的特殊效果，这才是两者最大的区别所在。

　　三、画质差异
　　平时经常听见朋友们讨论普通数码相机在ISO400时画面往往惨不忍睹，出现的噪点及杂讯非常明显，而单反数码相机在ISO高达800的情况下画质都赶超前者，一般理解原因有几下几方面：

　　1.通过前文解说及图例我们已经知道两者在影像传感器上存在的巨大差异了，目前高端普通数码相机已使用了1.8英寸以上的500万像素CCD，而主流的单反数码相机也不过600万像素，结合影像传感器的尺寸可见像素数差距仅仅100万左右，而感光面积相差了将近2/3，像素与尺寸早已不成正比，故我们可以这样理解，在DSLR内的影像传感器上排列的感光电极(一个像素可以理解为一个电极)中每两个的间距要远大于普通数码相机，这就造成了感光电极相互间光电干扰的急剧减少，从侧面提高了画像质量。

　　2.好的画质不能完全依赖影像传感器，更加需要优秀的电气运算回路来支持。影像信息除了在影像传感器部分受到光电干扰外，在电气回路处理时也会受到相应的电磁干扰。因此单反数码相机在内部电气性能设计上与普通数码相机的设计有诸多不同，在这里笔者就以CANON  EOS  10D为例简单介绍。如图7所示，其中①为配合CCD工作的摄像回路基板，②为相机设置操控回路基板，③为LCD控制回路基板，④为画像处理回路基板，从图中可见为了最大程度地降低电气元器件相互间的电磁干扰，担负着不同工作的电气回路被孤立起来，都被分割开单独设计成一块基板，制造装配时再使用软基板与这四片主要基板上的连接器相连接，使之成为一个整体，而且第四块基板还需要加装一个用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽板。在这四片基板中与最终画质关系最大的莫过于第四块画像处理回路基板，如图8所示，拿它与CANON某型号普通数码相机内部主基板对比后，我们可以发现这样分割设计制造的优势，从图中反映的情况可以看出，无论是整个基板上还是其中几个大的芯片周围，电气元器件的分布上图都要比下图清爽许多，这就是普通数码相机为什么这么容易受到电磁干扰的原因，有时不光是外部的原因，也有DC自身内部的因素。

　　四、镜头差异
　　提到单反数码相机很多人都会津津乐道它拥有多种可支持的镜头，也有人认为单反数码相机与普通数码相机最大的区别就在于一个可更换镜头另一个则不可以，乍一听好像很有道理，仔细想想其实不然。比如Olympus的E20P就是一部不可换镜头的单反数码相机，当然市场上绝大多数单反数码相机背后都有配套的镜头群的支持。在拍摄活动中我们可以更换不同的特效镜头，通过取景器便可以查看不同的特殊效果，最终选择合适的镜头尝试拍摄。

　　单反数码相机不单支持的配套镜头多，更重要的是在镜头指标上也有普通数码相机达不到的高度。首先如广角端的拍摄效果，普通数码相机大都坚守35mm～38mm的阵地，少数高端机型的镜头支持到28mm广角，但是单反数码相机通常情况下使用原配镜头就可以拍摄出令人欣慰的广角风景照片，配合特殊的广角镜头甚至可以继续扩大可视范围。其次数码相机对抖动是很敏感的，在曝光过程中即便轻微晃动都会产生模糊的照片，如果普通数码相机不是高倍变焦镜头机型的话，很多都不带防抖动这一实用功能，而单反数码相机则可以外加镜头来防止拍摄中持机不稳抖动情况的发生。

　　另外镜头部分与成像质量也是密切相关，比较大多数普通数码相机与单反数码相机的镜头我们可以看出，普通数码相机镜头的镜片很小，与镜筒口径不成比例，有些机型的镜片只有镜筒口径的1/3左右，而单反数码相机镜头的镜片基本与镜筒口径相当，这也造成了两个系统光学性能表现力的巨大差异。总之多一个镜头选择就多了一分拍摄时的保障，好的镜头能够使拍摄工作从容自在地完成。

　　五、其他差异
　　从外围制造工艺来讲，市面上销售的单反数码相机有80%所采用的机身外壳都是合金制成，如图9所示。由于单反数码相机的体积较普通数码相机稍大，故采用合金材质使坚固程度和重量达到了很好的平衡。综观普通数码相机，中低档机型多半为工程塑料外壳，虽然轻便但是容易刮花和摔裂，高端机型有很多部分采用合金部分使用工程塑料的普遍做法，但还是有这样那样的弊端。

　　最后再提一下往往令人麻痹的两点区别。第一，快门时滞。平时拍摄中我们可能都会碰到这样一种情况，刚刚拍完一张照片后如果想抓拍第二张，可能这时由于相机正在处理影像还不能立即进入拍摄状态，就这样我们往往有可能错过一次绝好的机会，这就是我们常说的快门时滞现象，除了我们通常理解的所能造成这种现象的原因外，笔者认为还有一种可能，那就是与数码相机中的高速缓存有莫大的关联，如图10圈中部分所示为一普通数码相机的缓存芯片，缓存芯片在相机拍摄中不断地与相机CPU和CCD交换着数据，如果它的存取速度比较慢那么整机的性能必然打折。在单反数码相机中使用的缓存芯片必然都是速度快容量大的，通常情况犹如显卡的显存芯片一样，由2至3块这样的芯片组成整个相机的缓存，自然容量大速度快，因此单反数码相机的快门时滞现象相对普通数码相机来说可以忽略不计。

　　第二，快门速度。普通数码相机对于普通用户拍摄到此一游的照片已经足够，但是它的快门速度对有较高要求的要适应恶劣拍摄环境的摄影者来说却是极为重要的，在普通数码相机中最快快门速度极为重要维持在1/1000 秒左右，而单反数码相机的最快快门速度轻松就能达到1/10000秒左右，这么快的快门速度让普通数码相机望尘莫及，非常适合拍摄生态环境。

　　综上所述单反数码相机与普通数码相机有诸多不同，但绝不止上文罗列的这些，这就要靠众消费者自己去切身体会了。

转自《电脑报》，作者：周吉吉

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