数位相机名词详解

1、数位相机名词详解目录第一讲白平衡第二讲数字变焦第三讲噪声/讯噪比第四讲光圈第五讲快门速度第六讲手动控制第七讲测光模式第八讲焦距长度第九讲CCD第十讲ISO感光值第十一讲平面屏幕TFTLCD原理第十二讲明亮、对比与色温第十三讲标准传输接口第十四讲电池大全第一讲 白平衡（WhiteBalance）什么是白平衡?这必须先说明什么是白色，物体反射出的光彩颜色视光源的色彩而定。人的大脑可以侦测并且更正像这样的色彩改变，因此不论是在阳光、阴霾的天候、室内灼光或萤光下。人们所看到的白色物体依旧。然而，就数字相机而言，这些由不同光源产生的白色在颜色上来说还是不尽相同的，有的含有浅蓝色，有的含有黄色或红色。为了

2、贴近人的视觉，数字相机就必须模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，以便在最后相片中能够呈现出肉眼所看到的白色。这种调整称之为白平衡。大多数的数字相机都提供了自动白平衡的这项功能，但在不同的光源下，这个系统还是不能完全符合人对视觉的要求。因此较精密的数字相机就提供了使用者选择光源的范围如：日光（sunlight-色温6000K）,阴天（cloudy-色温3500K4000K）,萤光-一般用于是内日光灯环境（fluorescent-色温5500K-4000K）,灼光-室内强光（incandescent-3500K3000K）和闪光灯（Speedlight)等不同的选择。此外，更先进的数字相机则加入了手

3、动设定白平衡（PresetWhiteBalance)的功能这个功能可以让你在现有的拍摄环境下，选择你认为最近似白色的物体，例如：纸张或墙壁等.，清楚的告诉相机这个就是白色的样子。以下我们将在相同光源下，数字相机针对不同的白平衡设定，所产生的图档作一展示。第二讲 数字变焦（DigitalZoom)数字变焦DigitalZoom是数字相机的独有特异功能。早期的数字变焦功能常见于一些使用固定焦距的数字相机产品。现在则延伸到顶级机种也配备了这项功能。数字和光学变焦的不同在于，光学变焦是利用不同镜头组的搭配，产生焦距变化而达成将远方景物的光线拉近至相机内的目的，画质不失真。但却会因，镜头本身设计的屈亮度

4、差异，造成图像的枕状或桶状形变。数字变焦则是利用近似于数字符元影像软件中的剪裁功能，对中心影像做一格放的动作。我们参考图例中所拍摄的林安泰古厝，右图是利用6X数字变焦的功能所拍摄的。较早期的数字变焦效果是以光学取得的影像分辨率做一加工，但这却暴露出使用数字变焦而导致画面像素不足致使影像模糊的缺点。新一代的产品中则在逻辑IC中加入了内差法的运算功能，藉由参考相邻像素的亮度和色彩贴入经计算后的像素。不过，整体上来说目前尚未有一种计算方式可以使数字符元变焦的影像画质媲美光学变焦。第三讲 噪声/讯噪比（NOISE)一般的数字相机测试报告中，较少看到针对数字相机噪声功能的来做评比。如果以使用传统相机的角

5、度来看，拍摄时比较不会面对因电子零件产生的噪声干扰影响拍摄品质这个问题。反过来说，以数字摄影的角度来看，噪声产生环境就复杂多了，从操作过程中机体升温效应，CCD上的残留能量以致于机身零件本身，甚至来自外界的电磁波干扰都有可能。比较常讨论的噪声产生是针对在黑暗的环境中以长时间曝光方式所拍摄到的图像来说。简单的说，如果你将单眼相机或傻瓜相机的镜头完全盖住，再打开快门来拍摄，你冲洗出来的底片应该不会出现黑色以外的的颜色（因为底片根本未感光）。可是数字相机不同了，同样的拍摄方式则可能出现以下的结果。将这个结果反应到现实的拍摄环境，则在拍摄需长时间曝光之景物时，所得影像可能会不如你的预期。新近的数字相机

6、也已针对这过问题加入了杂点修正程序，不过，这个程序也只是在数字相机储存你所拍的图档的同时发挥一些作用，治标而不治本。参考图例中所展示的噪声画面，是利用黑暗中的长时间（一般来说超过8秒以上）的连续曝光，再放到PC上观察CCD上所记录到的异色亮点。第四讲 光圈（Aperture）在相机的交换镜头内，多枚叶片以虹彩形状绕成之调整光线进入的孔称为光圈。通常镜头上会标示该镜头的最大光圈值（级数称为f值），如55mm1:2.8，前者表示焦距55mm，后者表示最大光圈为f/2.8。光圈数字越小，表示光圈越大，如f/2比f/2.8光圈大一级（1.4倍为一级/级数分布：1.4/2/2.8/4/5.6/8/11/

7、16/22）。f值等于焦距除以光圈入口瞳孔之直径，最大光圈越大的镜头，镜片口径通常较大，价格也较昂贵。第五讲 快门速度（ShutterSpeed）快门的功用主要在控制光线进入相机内的时间，这个时间从1/8000秒到30秒之间不等，是相机本身的性能而有缩短和延长。早期的传统相机采用机械式的快门，快门速度受机械应力的限制无法做有效的提升。近代大多数的相机均采机械电子式快门，反应时间较为精确东时也有助于提升快门速度。第六讲 手动控制（MANUAL）早期许多数字相机的使用者会发现，当尝试面对一大片明亮或是黑暗的场景对焦时，常常会有对焦不准的情况发生。这其中部分的原因来自数字相机的对焦参考点过少或使用使

8、用错误的测光方式例如：点测光（SpotMetering）。在传统相机的时代，只要将AF（自动对焦）切换到MF（手动对焦）即可解决这个问题。因此，越来越多数字相机开始支持这个功能，延伸其性能。1.手动对焦Manualfocus用惯了数字相机的自动对焦功能（AutoFocus），在面对手动对焦（Manualfocus）时常常显的手足无措。一来是部分数字符元相机设计并未提供如同传统相机般的对焦圈，让使用者直觉的操作对焦距离，而改以电动玩具式的十字钮来控制，增添了许多控制上的难度。其次则是部分数字符元相机的TFTLCD无法有效的观看手动对焦成果，而改用观景窗又会因设计上的差异造成影像的不同。但尽管如此

9、，手动对焦在低光亮，微距和特殊摄影中有着无可取代的地位。因此，新一代数位相机如：PENTAXEI-2000和FujiFilm4900z也将对焦环直接设计于数字机身上了。2.光圈先决Aperturepriority相机代号：A光圈先决是于使用者自行决定光圈的大小，在于相机依现场光线自动计算应有的快门速度。这项功能被大多数的摄影爱好者用来控制景深的大小，以及其它特殊摄影之用。3.快门先决Shutterpriority相机代号：S快门先决则正好和光圈先决相反，于使用者自行决定快门速度，相机自动计算合宜的光圈值。这项功能常被摄影者用来拍摄流动的河水，瀑布或海岸，也又用来拍摄运动物体行进的瞬间。4.全手

10、动控制ManualControl相机代号：M顾名思义，使用者必须完全掌控快门速度和光圈大小，用于个人创作较多。5.自动曝光锁定AElock自动曝光锁定AutomaticExposurelock主要目的在于限定所用的快门速度和光圈大小，保持每一张影像有一定的曝光量。这项功能被广泛应用在超广角的照片和360度全景环场照上。AELOCK可以有效的保持每一张待缝合的照片有一定曝光水准。第七讲 测光模式测光的意义自动测光系统。简言之，有了光圈和快门的相机，具有控制入光量的能力。可是到底要进来多少光，才不会Under或Over曝光标准呢？过去在电子摄影科技尚未起步的阶段，相机的光圈和快门端赖使用者手动调整

11、，类似现今M全手动模式。摄影师要想获得准确的主体光线，必须使用手提的测光表，量测光线以期达到准确的曝光效果。随着电子技术的进步，傻瓜相机、数字相机，甚至高阶的单眼相机皆以具有CPU运算能力的测光技术，应用在现代机身上，使其对焦更快，测光更准，操作也更人性化TTL测光。在规格表上常见的一个名词TTL测光？这是一种以经过镜头的测光方式（英文：ThroughTheLens）量测光线的方法，简称为TTL测光。这项技术发展于1964年，主要的目的是在取代测光表这一类需要外带的测光工具。在摄影时，使用者半按快门之后，启动TTL测光机制，光线先经过镜头的折射，进入机身内的测光传感器，这个有点类似今日CCD感

12、光器的原件，会将光讯号转成电子讯号，交于CPU运算之后得出适当的光圈和快门值。TTL测光的最大好处就是，所测得的光量，就是标准底片曝光量，特别适用于习惯在镜头前加装滤境，或是使用大型蛇腹相机等，透过TTL就不需要再增减曝光补偿，直接按下快门拍照。四大测光标准大多数的数字相机或传统傻瓜相机，都会在规格表之中罗列以下这四种测光模式：中央平均测光最广为采用一种测光模式，也是相机厂商内定之测光模式之一。这个模式是考虑到一般摄影者大多习惯将对焦部位置于画面中间，因此负责测光的感光原件，会根据来自画面中央某一比例的测光值，搭配另外一搜集画面中央以外的测光数据，经过CPU对数值加权平均之后的比例，取得到拍摄

13、的建议测光数据。以Nikon系列的相机来说，其著名的中央重点测光模式，以中央部位占75（范围依照各种相机厂牌的不同而有所差异），其余占了25逐渐延伸至边缘。在一般正常拍摄条件下，中央重点测光是一种非常实用的测光模式，但是果画面主题不在中央或是逆光拍摄，中央重点测光就不适用了。中央部分测光这种模式不同于中央平均测光是对画面占大范围的平均区域（约为312）视相机厂牌不同而有所区别）进行测光。中央部分测光模式是适合要求比较高的专业摄影人士的需求而设计的，可针对一些特殊的恶劣的拍摄环境应用之，能更加确保算出画面中主要表现对象部分所需要的曝光量。应用范围包括：舞台、逆光等场景中这种模式最为合适，不过由于

14、分割测光（矩阵测光）模式的兴起，这种模式现在已经较少于相机中出现了。点测光（SPOT）为了克服中央平均测光的不足之处，厂商研发出此种点（SPOT）测光模式（13），来避免逆光状态下对主体测光的影响；点测光的范围是以观景窗中央的一极小范围区域作为曝光基准点，根据这个区域测得的光线，作为曝光数据。这是一种相当准确的测光方式，但对于新手来说，怎样去区别一个测光点，变成了一个需要学习的技巧，错误的测光点所拍出来的画面不是Under就是Over，造成严重的曝光误差。由于点测光技巧，还可以用在日益盛行的数字相机Macro微距拍摄上，因此初学者必须尽力学好这种测光方式，初步可以选则主景中的中间调来作为测光基

15、准点。分割测光（或称评价测光）这种测光方式属于近代新开发的技术，约在15年前Nikon率先开发这种独特的分割测光功能，其余中央重点测光之最大不同点，便是它将画面分割成数个区域，各自独立运算后再统合整理，取得一个完整曝光值。早期的Nikon机种将测光区域分割成八大块，各自独立运算每个测光区所得的数值，并由相机内建的数据库来作曝光值的统合与判断。剔除画面中的边界值，例如OVER的部位，所求得的曝光值，不但具有准确的效果，连带着带动新一代相机自动化之发展。目前，Nikon不管是传统相机或是数字相机多配备有256区域分割测光功能，其他厂牌如：Canon、Minolta也有类似的设计，不过相机内建之数据

16、库与处理能力不同罢了。也就是说，分割测光的准确性，不仅在于所属的硬件能力，还在于背后的数据库大小与辨别能力。过去，Nikon为求曝光准确度，在构建数据库时拍摄了近万张照片后，分析归纳其曝光数值，作为数据库判断的依据。经过用户的验证，这种模式适合用于拍摄风景、团体照片等，实际上也是众多业余，甚至是专业摄影师于平时使用得最多的一种模式，特别是在拍摄顺光、前侧光，或者大面积亮度均匀的场景时最为有效。测光的原理测光原理其实很简单，就是假设所测光区域的反光率均为18%来给出光圈快门组合参数。18这个数值来源是根据自然景物中中间调（灰色调）的反光表现而定，一般白色表面可以反射近90的光线。标准灰卡是一张（

17、8X10英吋）的卡片，将这张灰卡放置于主景同一测光处，则所得之测光区域的整体反光率就是18%，之后按相机测光所给出的光圈快门组合去拍摄，得到的照片就会是准确之曝光。但是如果测光区域的整体反光率大于18%，例如对着一张白纸测光，按相机自动测光所给出的光圈快门组合去拍摄，得到的照片会是Under的情形，白纸会被在照片上看来是灰纸。所以，拍摄反光率大于18%的场景，需要增加EV曝光补偿值。同理，如果测光区域的整体反光率低于18%，例如对着一张黑纸测光，则得到的照片将会是OVER，黑纸也会被拍成灰纸（深灰）。所以，拍摄反光率低于18%的场景，需要减少曝光。不过，现实的测光情况就没有那么单纯，复杂的自然

18、界光影，光线和色彩等，往往会干扰测光的准确性。甚至，什么时候选择中央重点、点和分割测光？什么情况下需要进行曝光补偿？补偿多少？到最后都要依靠拍摄者自己去累积经验来判断。掌握测光基本原理和所用相机测光模式的区域范围、透过比较了解和实际操作对主景的拍摄比较能准确判断。第八讲 焦距长度Focallength简单的说，焦距长度就是当相机焦点对在无限远时，镜头的后侧主点到CCD平面的距离。一般数字相机的CCD和标准35mm底片相比显然小的多，因此数字相机的实际焦长通常很小例如：KodakDC5000的实际焦长只有6.5-13mm。但为了方便购买者能够对数字相机的焦长有一个统一的概念，大多数的相机厂在制订

19、其规格时，都会依照35mm相机的规格，对数字相机的焦距做平行运算，也就是所谓的35mmequivalent。当你看到这个资料时和附录的传统镜头焦长表做一比较后，你就可以对这部数字相机的镜头性能有一概念了。参考范例KodakDC5000数字相机镜头标示：30-60mm(Equiv.)小于20mm=超广角24mm-35mm=广角50mm=正常视角（约和你两眼的视角相等）80mm-300mm=望远大于300mm=超级望远第九讲 CCD（ChargeCoupledDevice，感光耦合组件）为数字相机中可记录光线变化的半导体如下左图，通常以百万像素megapixel为单位。数字符相机规格中的多少百万像

20、素，指的就是的分辨率，也就是指这台数字相机的上有多少感光组件。C上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列如下右图。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个上的所有感光组件所产生的讯号，就构成了一个完整的画面。因此，通常用在数字相机DigitalCamera与扫瞄器Scanner上，作为感光的组件CCD的工作方式CCD和传统底片相比，CCD更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最

21、底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产CCD的公司分别为：SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji、SANYO和Sharp，泰半是日本厂商。分解CCD结构可以发现，为了帮助CCD能够组合呈彩色影像，网格被发展成具有规则排列的色彩矩阵，这些网格以红R、绿G和蓝B滤镜片所组成（三原色CCD），亦有补色CCD（为CMYG.Y黄色）。每一个CCD组件由上百万个MOS电容所构成（光点的多寡端看CCD的画素而定）。当数字相机的快门开启，来自影像的光线穿过这些马赛克色块会让感光点的二氧化硅材料释放出电子负电与电洞正电。经由外部加入电压，这些电子和电洞会被转移到不同极性的另一个硅层

22、暂存起来。电子数的多寡和曝光过程光点所接收的光量成正比。在一个影像最明亮的部位，可能有超过10万个电子被积存起来。以市面上常见的IL型CCD为例，曝光之后所有产生的电荷都会被转移到邻近的移位寄存器中，并且逐次逐行的转换成信号流从矩阵中读取出来。这些强弱不一的讯号，会被送入一个DSP也就是数字图像处理单元。在这个单元之中有一个A/D模拟数字信号转换器。这个转换器能将信号的连续范围配合色块码赛克的分布，转换成一个2D的平面表示系列，它让每个画素都有一个色调值，应用这个方法，再由点组成网格，每一个点（画素）现在都有用以表示它所接受的光量的二进制数据，可以显示强弱大小，最终再整合影像输出四种类型的CC

23、D因应不同种类的工作需求，业界发展出四种不同类型的CCD：Linear线性、Interline扫瞄、全景Full-Frame和Frame-Transfer全传。线型CCD是以一维感光点构成，透过步进马达扫瞄图像，由于照片是一行行组成，所以速度较使用2维CCD的数字相机来得慢。这型CCD大多用于平台式扫描仪之上。Interline扫瞄型CCD的曝光步骤（STEP1.-见左图）和前面介绍的相同，所不同处在于读取电荷的方式。InterlineCCD透过垂直传送带（STEP2.）从暂存矩阵中读出讯号，再向下转移至底部水平转换记录器（STEP3.），然后电荷在搬到放大器中（橘色圆圈），之后在到DSP里读

24、出水平光电位置行列，最后产生电子信号代表一张完整的数字影像。清空缓存器后，再重新设定光电位置以便接收下一张影像。IL型CCD的优点在于曝光后即可将电荷储存于缓存器中，组件可以继续拍摄下一张照片，因此速度较快，目前的反应速度以已经可达每秒15张以上。但IL的缺点则是暂存区占据了感光点的面积，因此动态范围（DynamicRange-系统最亮与最暗之间差距所能表现的程度）较小。不过，由于其速度快、成本较低，因此市面上超过86以上的数字相机都以IL型CCD为感光组件。Full-Frame全像CCD是一种架构更简单的感光设计。有鉴于IL的缺点，FF改良可以利用整个感光区域（没有暂存区的设计），有效增大感

25、光范围，同时也适用长时间曝光。其曝光过程和Interline相同，不过感光和电荷输出过程是分开。因此，使用FFCCD的数字相机在传送电荷信息时必须完全关闭快门，以隔离镜头入射的光线，防止干扰。这也意味着FF必须使用机械快门（无法使用IL的电子CLOCK快门)，同时也限制了FFCCD的连续拍摄能力。Full-FrameCCD大多被用在顶级的数位机背上。Frame-Transfer全传CCD的架构则是介于IL和FF之间的产品，它分成两个部分上半部分是感光区，下半部则是暂时存储区。整体来说Frame-TransferCCD非常的类似Full-FrameCCD，它的特点在于直接规划了一个大型暂存区。一

26、旦FTCCD运作，它可以迅速将电荷转移到下方的暂存区中，本身则可以继续曝光拍照。这个设计，让FT同IL一样可以使用电子快门，但同时也可增加感光面积和速度。FTCCD主要是由荷兰Philips公司开发，后来技术移转给SANYO公司发展成VPMIX技术。三洋对VPMIX的改良相当成功，使它的数字相机能兼具静态和动画的拍摄能力（可达30fps的拍摄速度-在动画运用上非常出色）。富士SUPERCCD蜂窝技术从上述的文章中我们可以了解，CCD的感光点排列是影响CCD感光范围和动态能力的关键。早期的CCD都是井然有序的耕田状。当CCD技术到了日本富士手中，工程师开始省思CCD一定要这样排列吗？为了兼具IL

27、的低成本设计，又要能兼顾FF的大感光面积，富士提出了一个跌破专家眼镜的折衷方案SuperCCD。SuperCCD是目前市面上唯一使用蜂巢式结构的CCD，其藉助八边形几何构造和间断排列，以IL的方式为基本，争取最大限度的CCD有效面积利用率。但，早先的技术让通道过于拥挤，产生了不良的噪声，时至今日SUPERCCD已经发展进入第三代，几乎所有不良的缺点都已经改进。BIT与BITE在上一讲中，我们了解了CCD的运作方式，这一讲我们将更深入的来研究A/D转换器是如何来处理CCD感光所传来的讯号。这个部分有点类似计算机概论的课程，数字影像和传统影像不同，数字影像必须将传统影像中的银盐分子化作数字信号来表

28、示。网友可以试着用WORDPAD或记事本这类的小软件直接阅读JPG图像文件案，你们会发现这些档案的背后都是由数字（机械码）所构成的，没有适合的解读软件搭配，例如：ACDSEE5.0这些数字对同学们来说是没有意义的。读图软件可以透过计算机来编译这些数字和排列，才能真正在屏幕上的正确位置，显示出正确的色彩和强弱。那数字相机是如何将光转化成每一张计算机可阅读的数字照片？事实上数字照片都是由画素构成的，每个画素能够记录BIT（位）的范围取决于A/D转换器的设计。如果它仅提供一个3BIT的色阶深度，那对于每个画素来说，就有来自8个不同灰阶等级（2的3次方）中一个的数据，可以被记录下来。但事实上，这样的变

29、化还是太小，在连续色调图像中需要更多的色阶分色，才能更逼真的表达真实影像。过去，普遍的网络和标准级数字相机，都具有至少8BIT（256灰阶-2的8次方）的处理器，这是大多数计算机屏幕所能显示的范围。而消费和专业级的数字相机，需要更高的解像力，因此每个红、绿和蓝色输出至少要达到10BIT以上（1024灰阶）才行，而四百万画素以上的数字相机，大多以配置到12Bit的A/D处理器（例如：MinoltaDiMAGEF100/7Hi)。更高阶的处理器如：14BIT的数字相机，已有Panasonic、SONY等，厂家推出。很遗憾，不是A/D转换器的BIT数越多，显示的影像就成等比例的精确。尽管高BIT的A

30、/D转换器对画质的改善确有帮助。但实际上在计算机屏幕上的显示，却受限于后来的数字影像加工处理过程，不得不被减少、处理或压缩多余的BIT数据，以产生可被计算机一般模式下所接受的影像格式。一般的计算机都可以显示24BIT的全彩JPEG档案。换言之，就是R、G、B三原色各使用8BIT的色彩频道，这样JPEG的色彩组成可达1677万色之谱，达到人眼范围的极限。也就是说，数字相机只要配置8BIT的A/D转换器，就足敷所需。可是既然计算机只能接受8BIT的色彩数据，为何数字相机要开发到14BIT以上的转换器呢？关键有二：一是配合数字相机厂商开发了自己的文件格式，例如：RAW档案，RAW可以充份的纪录下这款

31、数字相机在拍摄这张照片时所有的原始数据，由于并没有统一的RAW档格式，各家厂商可以依据自身数字相机的设计，摆脱JPEG规格的束缚，让色彩和画质表现达到完美。二是增加合并数字影像计算时的参考数据，部分数字相机的DSP程序中具有增强的解像力的功能，这个程序主要是参照取样画素之邻近画素之表现，做一统计而成。因此，BIT的越高的A/D转换器就具有更多的取样参数，相对的合并计算出的24BITJPEG档案的表现，要比单纯的JPEG档来得好。绿色视觉和红外线干扰另一个可能困扰网友的问题是，为什么在四色色块马赛克中，除了三原色RGB外，要有两个绿色呢？这是因为，大多数的人类视觉都集中在绿色前后的光谱波段上面。

32、相对于CCD或CMOS由于对光子的反应较为敏感，因此可以感应到红外、紫外这两个人眼所看不到的波长。特别是红外线，会影像拍摄质量的表现。因此，大多数的CCD都覆盖上了一层MASK以抵挡过量的红外线。CCDISO感光能力使用CCD作为感光组件的数字相机，无法像传统相机一样选择底片来换成较高（ISO1600）或较低（ISO50）的感光能力。一般消费级数字相机通常具有相当于ISO100120左右的感光能力。新技术的进步，让CCD可以拥有媲美高感度底片之ISO1600的感光能力。CCD提高ISO的能力通常分为韧体和软件处理上的设计，例如：简化来自特定区域CCD上的画素信号来提高ISO表现（因为CCD无法

33、在物理上增大感光面积，只好联合矩阵在处理上模拟大感光面积的方式，所以ISO越高就必须相对的降低分辨率-见下图），但这也相对的降低了影像的色调范围。而软件处理则是根据数据运算，取得合理的曝光表现，但通常也会伴随着噪声的产生。同样，数字相机最大的ISO值主要是取决于最低的可接受的信噪比（S/N）。克服S/N的最大关键乃是位于CCD组件中的电极暗电流-Blacklevel电荷。暗电流是指在没有入射光的情况下CCD所仍具有之电荷量，理想的CCD其暗电流应该是零，但部分游离电荷会残存在电极之间，导致没有光线下CCD还是感应到些许的电荷存在，形成了看到了的杂像！S/N的强度还会随温度增高而增加（每增加10

34、，S/N可能增加1倍）。因此，在连续使用数字相机过久的情况下，机体温度过热会导致画面的噪声增加。另一方面，曝光过度也会使景物较为明亮区域的CCD带有过量电子。一般来说CCD会忠实的反应其结果，就是曝光过度的白光！。不过，在极端情况下，CCD的电子会渗进邻近的电极当中，导致数字影像拖出长白光迹或变色光影。CCD色调范围与频率运行在准确地曝光下，CCD将比正片更能捕捉到宽广的影像色调范围。一个普通的CCD可以记录250：1（8级光圈）左右的高反差场景。高档的FFCCD系统则可处理近1000：1的色调范围。不过，最终输出在相纸上的影像大约仅能再现出32：1或5级光圈的色调范围。除了CCD色调处理范围

35、外，频率运行也是控制CCD一个很重要的环节。我们本篇文章的（上）集中提过，CCD的三种运作原理，在IL系列的CCD中电荷必须透过缓存器的转移，才能运送至放大器重新计算这些电荷信息，变成实际的数字影像。这个过程主要是透过CCD的频率（Cloxking）运行控制，主流设计大致分为三种：4、3、2相位（Phase）。当光线照射CCD产生电子和电洞（如2.），并在上层的导电闸施以正电+V后，电子会集中在SiO2和Si之间。施电压后储存电子会进行排列，（如3.），当L1被施以正电压时，L2和L3为零电压时，电子会集中在Gate闸下。当扫瞄（Scan）讯号到达L2时，L1仍保持Vg，L3仍为零，此时电子平

36、均分布在n/pGate之间。之后，重设讯号（Reset）到达，使L1恢复为零，电子就集中在pGate下方。直到扫瞄讯号到达L3，pGate下的电子由左至右经由传导，抵达输出端。在扫瞄讯号到达L3后，下一轮的重设讯号又会将L3恢复为零，新周期又重新开始。此为三阶段法（three-phase），电子要到达输出端必须要经过三阶段：L1=Vg,L2=0,L3=0/L1=Vg,L2=Vg,L3=0/L1=0,L2=Vg,L3=0。同样的二阶段和四阶段法，作用大致相同。第十讲ISO感光值数字相机规格表上几乎都有一栏标示ISO感光值，过去传统摄影遇到光线不足或是需要不同的反差效果，可以藉由更换不同ISO值的

37、底片来达到目的。有趣的是，数字相机使用CCD感光原件后，已经不需要再藉助底片来拍照，但是一样保留ISO值这个选项，究竟数字相机的ISO是如何作用？真实的ISO值又代表什么意义？我们以以下的文章见分晓！ISO的由来ISO这个字是InternationalStandardsOrganization国际标准化组织的缩写，许多网友原先可能猜测是感亮度一词的缩写是不正确。为何ISO最终会变成感亮度一词的代表呢？这个故事的由来，必须追溯到1983年7月！在这个时间点之前的感光值其实并没有统一的标准，而是由各国自己的工业组织依照各自的标准订立。总计超过18种以上的单位，比较常见的有美国ASA、德国DIN、前

38、苏联rOCT、英国哈德制（H&D）、美洲威士顿制Weston、奇异制（G.E.）、日本的写真学会制（N.SGNipponSharshinGakkaispeed）、欧洲仙纳（Scheiner）以及中国大陆GB制，这些制度其实都是感亮度的测量代表，所使用的方法也都大同小异，只不过所用的单位因为地区性的类别而有所不同。为了让世界的底片工业有一个统一的遵行标准，ISO的出现取代了当时通行最广的ASA（美国标准协会），也因此以后称感亮度一词，就以ISO来做为代表了。ISO的定义透过ISO的努力，全球对感亮度一词总算有完整且通用的定义。ISO标准实际上是来自底片工业的标准测量法，ISO以黑白底片工业冲洗标

39、准，界定底片通过ISO认证的感光器曝光之后以D-76冲洗，在标准显影温度下以不同的显影时间来冲洗各条光照结果（如：2、4、6、8秒等），然后绘制显影时间与反差系数（）的曲线。ISO规定的感亮度公式为SK/H（S：感亮度，K为比例系数，H为曝光量）由于ISO出现衡量底片对光线敏感程度之标准，K的比例系数订为0.8，也就是显影点密度必须达到0.8才为ISO值的标准。也因此，这个公式被定义为：ISO规定的感亮度公式为S0.8/H（S：感亮度，0.8为比例系数，H为曝光量）ISO的实际价值这样的ISO公式在今天的摄影世界里大概已经失传了，网友如果有兴趣去翻翻高阶传统摄影教学的书，大概还找得到。现在，一

40、般对ISO感亮度的判断，主要是依据其在影像上的表现还作定论。就传统摄影来说ISO表示得是底片对光线的敏感度，通常分为100、200和400等。感亮度越高，就越适合于在光线昏暗的场所拍摄，也就是说ISO200的感光效率要比ISO100快一倍，在同样光圈下，拍摄相同的夜景使用ISO200可以缩减一半的快门时间。但相对的使用ISO值较高的底片，因为其感光颗粒较大，色彩的鲜艳度和真实性会受到影响。过去传统摄影为了追求色调和表现的极致，以要求严格的ISO25或60的超低感度底片摄影，这一类的底片颗粒非常幼！解像力高，即使放大影纹也非常的细腻。过去超过ISO400感亮度的底片称为高感亮度片，早期的技术较差

41、，不仅颗粒大（为了增加感光面积），而且怕热，需要冰在冰箱中。现在的化学药剂相对稳定，市场上也普遍流通ISO400的底片，目前专门用于昏暗场所的特殊底片也有ISO800、1600甚至3200的设计，但相对的畏光、怕热是其缺陷。数字相机上如何改变ISO值时代进入到数字相机，为了让使用者对感亮度的了解不会因为数字时代的来临而有所改变，业者持续沿用ISO这个数值来表达数字相机的感光能力。不过，数字相机中感光部分是CCD或CMOS影像传感器，不像底片一样高兴的时候换上ISO400，不高兴得时候就随便拿ISO100拍拍照片，在影像传感器必须固定的情况下，数字相机是如何改变ISO值得呢？答案说穿了也平平无奇

42、！介于同是采用ISO标准来衡量对光线的敏感程度，数字相机虽然没有办法像底片一样说换就换，可是可以藉由传输讯号到图像处理器时，藉由调整亮度与对比提高ISO数值。换言之，即使你的数字相机ISO值有限，你也可以透过计算机上的影像软件达到和高阶数字相机一样的ISO效果，但是两者相同点是越高ISO值下（或者你调高越大的对比与亮度），最后成像的颗粒也就越明显（或者反差细节消失得也越多）。数字相机最大困扰在于数字噪声的干扰，曝光时间越久或是ISO值越大，越难避免噪声的产生，所以早期的数字相机大多设定在ISO200就偷笑了。现代的数字相机已经可以利用先进的图像处理器消除照片得噪声，虽然不可避免的会损失一部份的

43、细节表现，但是将ISO拉高至400，甚至800都不成问题。然而，ISO800对于一般消费级的数字相机来说是足够，但对于专业级、甚至旗舰级来说却显得相当平凡。为了要让CCD也能达到和传统底片一样的超高ISO1600、甚至3200的感应数值。部分数字相机采用了一种斧底抽薪的办法-缩减分辨率前面提过，底片时代为了增强ISO值，胶卷制造商藉由加大感光颗粒来增加感光面积。可是数位时代CCD或CMOS上的开口大小都是固定，如何才能增强ISO呢？答案就在结合外围的画素混合运算！这个作法是先利用数字相机拍到极限ISO800的完整分辨率照片，再利用相邻的四个画素缩为一个画素，如此一来原先一个画素的感光面积大了四

44、倍，也就是可以增加理论值4倍以上的ISO能力（不过，调整到ISO3200数值的设定，对于数字照片来说，以现今的处理技术还是无法处理调过多的噪声，因此一般设定到ISO1600已经是极限）。使用这种方法，拍摄高ISO的数字照片，分辨率必须相对的缩小（见附图富士数字相机的说明）。当然，也有部分厂牌的数字相机还是沿用噪声处理程序来加大CCDISO数值，但同样ISO1600的效果却比不上上述的办法第十二讲明亮、对比与色温了解反差照片的亮度范围或称之为反差通常是由两个方面构成：物体本身的反射和照明的状况。物体反射是指景物在接受平光照射时，最亮和最暗地方的差异。照明反差则是指在画面中一个参考点，在最暗和最强

45、光照射时的读数之差。日本富士公司出品的小型柔光帐使用室内光源就可以做出专业打光效果适合拍摄一些小型对象的商业摄影PENTAX也推出过类似的商品一般来说，底片的记录情况要比相纸再现出来多得多。因此，选择好照片的影调范围，首先要确定好曝光。同样，CCD所捕捉的动态范围也比打印机所能输出的来得广。为了准确地完成摄影工作，在控制照明反差时，要注意你所使用的感光材料的功能，例如：彩色负片的感受能力比正片大，因此使用正片时要减少照光比。其次才是检查景物的反射比，比如：黑体白景的反差效果，就要比灰景黄体大。最后，方是决定照片是否需要保留最暗阴影处的细节。如果，不需要强调黑暗部分的细节，则可适度的增加照明反差

46、，加强光亮部分和中间色调的曝光效果。而为了减少照明反差的效果，一块白色反光板置放于被摄景物阴影的一侧以增加漫射光照明是有效的办法。换到了室外环境，应选择避免日光直射的地点，并改换拍照点或主体的角度，让附近的陪衬景物的表面能起到反光板的作用。由于室外的环境较难掌握，使用闪光灯或人工光照射辅助反光板，可达到更深一层的补光效果。外拍活动侧写注意右下方拿反光板仁兄的位置回到摄影棚里，较小的对象拍摄可以准备一个柔光帐或把描图纸罩在光源上，亦可以把光打在反光伞、反光板或白墙上让其反射。在户外工作时，尽量等到太阳光开始散射后再拍（最好是天空中有云层但又不会太厚），或是只有光亮，而无阳光直射的蔽阴处拍摄。对光

47、线的选择与对阴影补光不同，当拍照者调整光线的同时，连带的主体的阴影也会随之改变，这与单纯的消灭阴影又有不同。为了达到准确的反差效果，我们建议不管是新手或专业的摄影师，都能参照相机或手持测光表的读数，再加上自己的经验与判断，才能充分发挥创意和技巧。初探色温在彩色摄影中对整体色彩平衡的关系是非常重要的。数字相机得天独厚，可以透过调整白平衡的方法与多数不同种类的光源达到与人的视觉白感一致。这样调整不仅可以是全自动，也可以选一个参考点，例如：在环境中的白墙壁或是一张白纸来告诉数字相机白色的样子，让其跟着调教。相对的，传统底片就缺少这种灵活性，传统摄影除非选择与光源相同色温的底片来拍摄，再不然就必须在镜

48、头前或照明设备前放滤色片来进行调节，这是传统与数字在面对色温上的根本差异。一般日光灯下启用相机闪光灯使用下图之灯泡阳光下不同用光环境下，在对同一主体同一设定（白平衡）下拍摄相机视觉和人眼视觉截然不同。对人的眼睛来说，除了第三幅外，其他之色感均与第二幅相同。什么是色温？那到底什么是色温呢？我们选来一个不会发光的家用电热器，接上电源后石英管持续加温，逐渐成为白热、发亮的光源。将电热器的石英管换成磨石灯泡或日光灯，这些光源发出不同波长的光。与室外的日光不同，因为能量有限，磨石灯泡产生的蓝色短波光较红色的长波光的相对来得少。因此，在日光下看起来是白色的纸，在磨石灯下看上就偏橘红色了。一般我们使用凯式绝

49、对温度（KelvinTemperature）这样的图表来显示不同的色温表现，透过一个发光黑体（指不会反射入射光的黑色材料，例如：铁条），均匀受热时，能够持续地发出整个光谱中包含的光。当对它加温时，光变成红、黄色，慢慢地升温到蓝色或白热状态。此时，光的色比可以用该黑体的温度来表述，也就是用绝对温标来表示，K这个单位是以设计这制度的科学家LordKelvin命名。电热装置在不同温度下的发光表现！计算色温的限制色温就如同华氏温度、摄氏温度一样为温度的一种计量单位，零度K相当于273.13摄氏温度。当加热黑体时，受热部分变开始发光成暗红色（见上集的石英管），继续加热到橘红色，此时的凯式温度约为3200

50、K，一般的灯泡钨丝也差不多在这个温度。而当温度上升到5500K时，黑体会发白光，其光线强度相当于正午的太阳光（石英管此时达到热平衡，无法继续加温，所以温度与颜色持续）。一般色温的计算方式是以一个黑体加热到白热化时的色彩温度分段为依据，其他自体发光光源，例如：以气体放电为主的钠灯和霓虹灯等，就不能适用这一色温计量（这些灯具所发出的是间断或特定波长，而非一般光源的连续波长）。不过，家用的日光灯管为了适应人眼的习惯大多已改良为日光型或护眼专用的特殊设计，这些灯管会发出持续光谱并给出类似日光综合光谱的色温质量。相形之下，摄影专用的闪光灯为了兼顾小而轻以及可重复使用之耐久设计。必须舍弃灯泡模式，改有闪光

51、充气管代替。利用特殊气体在高气压和大电流放电下可产生闪光的特性，闪光管可以在极短时间内形成多重波段，并产生相似日光的色温。同时，闪光管也解决了另一个问题就是退温效应，网友可以观察一般的灯丝灯泡在关电源时，灯丝的温度冷却以致灯泡亮度逐渐下降。如果，闪光灯使用灯丝结构（上个世纪早期的闪光灯，确实是采用灯丝结构），重复使用等待的时间就必须较长。准备一个色温表在摄影室内使用熟悉的照明设备来拍摄彩色照片，通常不会发生色温校对的困难。可是当照明或光源不稳定时，特别是在户外拍摄，准备一个色温表是必须的。一般业余摄影准备一张如上图的色温分布图就足敷使用了，但是专业摄影则往往需要一部精确电子色温表帮助量测。站长

52、使用的是MinoltaColorMeterIIIF（见左图），这是将测光与色温结合在一起的电子表。测量时通过顶部白色均匀漫射的圆球盘测光，内有三个滤光用的硅光电管，用来测量漫射体下的蓝、绿和红色分布。测光表的电路会对这三种颜色的频率进行比较，以得出目前光现的光谱内容。例如：灯泡的表现：红色就要比蓝色有更强的频率，而日光则在蓝色或绿色上，有更强的反应。使用色温表时应要注意白球摆放的位置，白球应向外由主体处取得入射光线的读数，如果是向外则测出的就是主体的经入射光反射出的颜色而不是照在主体上光的颜色。电子色温表还有一个好处，就是可以测出闪光灯光源的色温，并可自动计算补强的大小和所需要的校正滤光镜的值

53、。电子色温表的价格很贵，例如：MinoltaColorMeterIIIF就要NT$42,000。但当电子色温表和滤光镜一起作用时，可以提供摄影者很好的用光保证。下一章，我们将来讨论滤光镜的应用。第十三讲标准传输接口标准传输接口(Interface)的广泛应用，今日的PC/Mac方能和其他接口设备做有系统的沟通。而这一系列包括数字控制和文件传输在内等多项功能的支持，将原本PC/Mac的功能更加扩大了。键盘，鼠标，调制解调器等我们所熟知的周边器材，都已将其传输接口标准化。但扫描仪或数字相机因功能和传送档案的大小，衍伸出多种不同的传输协议和规格，在现今几乎所有的数字影像器材都必须支持或至少配备一项标

54、准传输接口规格下，认识目前市面上标准传输接口有哪些，将更有助于你在选购这一类器材时作为参考。IEEE1394(又称为FireWire或iLink)：FireWire这个界面是由苹果计算机率先推出的，1995年这个接口标准通过了IEEE认证，成为我们所惯称的IEEE1394。IEEE1394/FireWire是高速并接的传输模式，传输效率可在100mbps，200mbps，甚至高达400mbps的速度下工作。由于传输速率超快，这一类的传输标准特别适合于数据量大的档案传送（如：本站最近介绍的Mamiya数字机背，单一图档达18MB即是使用这样的系统）。此外IEEE1394也可应用在外接硬盘和计算机

55、间的联机上，较传统的组合可大幅提升使用效率。IEEE1394/FireWire有一项特点就是可以不经过计算机而直接在不同的接口设备中进行传输。由于不经过计算机系统，因此传输速度大幅度的提高。IEEE1394/FireWire可以同时连接63个外围装置，连接长度可以达4.5公尺。虽然逊于USB的127个的连接，但和USB相似部分则是其6-pin的传输线也可提供部分的电力给周边装置，而另一种4-pin的传输线则是提供给自备电源的周边使用。IEEE1394/FireWire也可和USB一样进行热插入，完全不需要重新启动就可以接上或移除该联机装置和USB1.1一样IEEE1394也在进行改版的动作，新

56、一代的IEEE1394b可望出现支持到1.6GB/sec极高速传输速率。SCSI:小计算机系统接口(SmallComputerSystemInterface)：SCSI虽然属于较早期的传输接口，但经过不断改进，它仍然是连结外接周边最快的传输接口之一。SCSI可以一次处理七个周边装置，传输速率则由最早期的SCSI-1，5MB/sec.进步到工作速度可达10MB/sec的SCSI-2(又称快速SCSI或Fast-10)。随后改良过的UltraSCSI(Fast-20)则有20MB/sec传输效率，新一代的Ultra2SCSI则可达到40MB/sec。为了因应16位时代的来临，有了WideSCSI-

57、2(FastWideSCSI或WideFast-10)SCSI十六位的以和早期的8位做一区隔。WideSCSI-2传输速率和UltraSCSI(8位版)相同为20MB/sec的传输速率。UltraWideSCSI(WideFast-20)为其改良，速度更快，可达40MB/sec。SCSI-3(又称Ultra2Wide/Fast-40)速度更进一步提升到80MB/sec。虽然SCSI适配卡和其周边装置要比一般规格的来得贵，但随着时代不断演进的而不停推陈出新的SCSI接口仍使它在接口市场中占有一席之地。打印机端口（LPT）：这是从一个早期设计的150K/sec单向传输接口改良而来。苹果计算机最先拿

58、去作了应用，之后IBMPC系统也采用了这个标准，但将苹果计算机所用的36-pin接头规格改成25-pin，也就是我们现在所用的打印机连接接口DB-25。很快的150K/sec的传输速率就跟不上计算机的演进速度，因此IEEE1284定义了较快的并接埠标准，称为增强并接模式(EnhancedParallelPort，简称EPP模式)，EPP是双向的传输模式，这样的设计可以让光盘或硬盘机外接盒，甚至PC和PC可透过LL3传输线(使用和打印机一样的扁平电缆，但接头部份的跳线不同)进行联机。之后加长容量模式(ExtendedCapabilityPort，简称为ECP)也是属于这一类型的传输模式，但它的速

59、度更快。EPP和ECP的传输速率可达1MB/sec。STP/EPP/ECP这三个都成为现今打印机传输标准，部分消费用的扫描仪选用这种传输接口可以帮用户省下一笔购买专用适配器的开销。然而在传输速率无法在提升的情况下。近来，支持PrinterPort的扫描仪已逐渐销声匿迹，取而代之的是支持USB的产品了。红外线数据传输模式(IrDA)：商业性的活动越加频繁，使用数字信息的机会也就越高。在凡是讲求轻薄短小的数字时代里，往日专为的桌面计算机所设计的传输接口就显得不合时宜。因此红外线传输埠(也称为IrDAData/Control）就应运而生。这个规格是根据红外线资料协会(IrDA)(参考以下网址)所制订

60、的标准和通讯协议来执行红外线数据传输。红外线传输设计是用来支持低价组件或使用要求不高的数字相机产品（如：网络型的数字相机）所常用的接口。启动联机只需相互对准对方的红外设备即可。IrDA端口可提供115,000bps或4Mbps的传输速度。序列IrDA(IrDA-SIR)，最大数据传输速度为115,200bps（半双工），也可以调成更低速的装置。IrDA-SIR提供短程红外线异步串行传输，传输中使用一个起始位、八个数据位和一个停止位。该标准的主要优点在于可以使用已存在的序列COM硬件而无需增加成本。它的错误率低，对办公室照明或阳光有很高的抗干扰性。快速IrDA(IrDA-FIR)则提供4Mbps