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主题:【原创】梦之DSLR -- 晨枫

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家园 【原创】梦之DSLR

日前刚从eBay拍来一批彩色反转片,有好机会的话还会再拍一点来,看来胶卷的日子还要延续一点时间,但对DSLR的盼望还在继续。现在的DSLR已经“足够”好了,像EOS 5D那样的,除了价钱外,实在没有什么可以不满意的。但既然还是坐山观虎,那就可以放心地指手画脚,希望有这个、那个功能,反正没有到掏腰包的时间,可以尽管空谈。就像过去没有汽车的时候,只有站在超市里看汽车杂志(买不起,只好把超市当图书馆)看来一星半点的汽车知识,但丰田、大众都是看不上的,奔驰、宝马都勉强,要侃就是Ferrari、Lamborghini、Aston Martin。现在把这“梦游”的事搬到DSLR上来了。

不是今天的DSLR已经“足够”好了,那要有什么可以梦游的呢?继续增高MP数已经不必要,10-12MP对于一般放大不超过11x16英寸的业余爱好者来说,已经绰绰有余。防水、防尘什么的除了到伊拉克沙漠里摸爬滚打,也用处不大。全幅CMOS已经出来了,只要有一天价钱合适,在技术上也不是什么新东西了。那未来的“梦之DSLR”应该还具备什么样的先进功能呢?个人以为,到现在为止,DSLR大体在重复SLR的功能,只是改用数字手段实现而已。DSLR真正的生命力在于数字特有的功能,这样才能超越SLR,达到新的境界,而不仅仅是SLR的数字化替代。

真正数字化的功能是什么呢?我只想出几个。

1、光学变形的电子补偿

镜头都有一定的变形,也就是四方格子拍出来不再是四方格子。通常在广角端容易产生“枕形变形”,也就是画面的四边镶中间收缩,好像一个四角被钉住再往外拉的枕头;在长焦端则容易产生“捅形变形”,也就是画面的四边向外鼓。这些变形可以通过Photoshop或类似的软件校正,但在后期处理中手工校正很费事,要是能在相机中自动校正就好了。镜头变形特性都是固定的,厂商都有精确数据,如果在镜头和相机的接口中传递变形校正数据,机内的数字图像处理软件不难自动补偿镜头的变形。这可以大大减低对控制镜头变形的光学设计的要求,减低镜头成本,同时更好地补偿镜头的线形变形,因为在现有条件下,最高级的镜头也难以避免线形变形,软件校正变形肯定是多快好省的途径。更进一步的电子补偿可以考虑更多的光学特性,以校正色彩、对比度等。间谍卫星的镜头尽管高级,但也受到光学规律的限制,就是用电子补偿才实现匪夷所思的分辨率的。把电子补偿进一步,还可以对透视变形进行补偿。很多SLR/DSLR都有机身姿态传感器,可以知道是直起来还是横过来的位置。进一步增加斜过来的角度也不是难事。如果在图像文件里包含这些数据,图像处理软件可以自动补偿,这样,仰角拍摄的建筑就不再下大上小了。如果特意需要这样的透视效果,那也很容易,在软件里增设一个开关,可以把这自动补偿关掉。

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“枕形”变形

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“鼓形”变形

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透视变形的一个比较极端的例子

2、自动ISO

在胶卷时代,一卷胶卷装进相机,胶卷的感光度(ISO,或者ASA,中国过去叫DIN)就是固定的,直到换下一卷胶卷,才可能调整感光度。DSLR可以随时调整感光度。这个功能已经被用于数字傻瓜,光线不够的时候,自动升高ISO,以保持足够的快门速度;光线足够的时候,自动降低ISO,以保证最好的画质。SLR时代,自动曝光控制包括快门速度优先和光圈优先,前者用于“冻结”高速运动的物体,后者用于控制景深。但要是想同时控制速度和光圈,这就难了。DSLR可以实时调整ISO,何不容许同时冻结光圈和速度,让ISO浮动以控制曝光呢?Pentax K10D已经实现的这个功能,希望能看到更多的DSLR实现这个功能。

3、机身防抖

Canon首先引入光学防抖,在镜头靠尾的地方增加一组小小的可调镜片,实时补偿手的抖动造成的图像模糊,使速度降三档也可以达到同样的清晰度。Minolta更进一步,将同样的原理用于CCD芯片,使防抖功能扩展到所有镜头上,还不需要更新镜头。Sony买下Minolta后,当然继承了这个很有用的功能,Pentax现在也用这个功能,不知道是独立研制的,还是从Sony 买许可的。据说Canon的镜头防抖比Minolta的机身防抖的效果要好,但Canon毕竟需要买新的镜头才能得到防抖功能,而Minolta方式所有镜头都得益于防抖功能,优劣显而易见。镜头防抖可以用于胶卷单反,但机身防抖就难了,总不能把底片在那里晃吧?但数字时代的,CMOS没有进片问题,晃晃也就晃晃了。Canon、Nikon要迎头赶上了。

4、DNG RAW

尽管多数人满足于用JPEG文件格式,RAW相当于数字时代的胶卷,不光包含了基本的像素和色彩信息,还可在每次转换为JPEG过程中重新做白平衡、曝光等,RAW也用到所有16位(根据照相机,有的只有12或14位),而JPEG只能是8位的,对于光线诡异或者画质要求高的场合,RAW比JPEG合适。但RAW是根据具体相机的芯片点阵决定的,所以一个相机就有一个RAW格式,对图像处理带来极大的不便。Adobe在两年前推出DNG RAW格式,这是一个通用的RAW格式,不再因相机而定。这是一个很大的进步,对保证长久的软件支持十分重要。目前只有Pentax支持DNG,Canon和Nikon还没有,这是另一个要迎头赶上的地方。

5、硬件可升级性

要不是数字摄影的出现,35毫米摄影技术还不会有衰像,关键在于胶卷。在光学设计没有革命性发展的前提下,胶卷技术的更新直接影响了画质。几十年前的Kodak Chrome和现在的Fuji Velvia在颗粒度和色彩方面没法比,但几十年前的Nikon F2用今天的Fuji Velvia可以和今天的Nikon F6同样用Fuji Velvia拍出一样棒的照片,因为相机上所有的电子功能都只是帮助更精确地对焦和曝光,而老相机完全可以手动对焦和曝光达到同样效果。这和航空母舰有点相似,二战末尾建造的中途岛号搭载F-18E后,照样可以和尼米兹级叫劲。但现在的DSLR都是硬件不可升级的。这固然有厂商的贪婪的因素,也使人们对花大钱购入顶级DSLR心存疑虑。在胶卷时代,顶级SLR的使用寿命动辄几十年,但DSLR的“心理寿命”只有几年,几年后,即使顶级DSLR在画质上也可能落后于新的普及性DSLR甚至数字傻瓜。专业人士可以不断地以专业需要而更新设备,成本可以打入商业开销,但业余人士就难以这么做了。这使占摄影市场大头的业余人士们对投入巨资而很快设备落伍心存极大的疑虑。电脑在一定程度上也有这个问题,但电脑至少还能加大内存、硬盘,更新CPU、显示卡,最疯狂的还能更新母板,不管在经济上是否合算,至少在理论上还有这个可能。但DSLR根本就不可能,最多只有固件升级。如果DSLR在硬件上可以升级的话,可以消除很大一批人的犹豫,升级部件本身就可以是一个很大的生意,从长远来说,应该是对相机厂商有利的。就像电脑一样,很多人从来不对电脑升级,买来就用,一直到不能再用了,再买一台。但也有不少人会对电脑升级,或小打小闹,或大动干戈。他们是推动硬件技术发展的一个很重要的力量。同样的事也可以在DSLR里发生。硬件升级应该包括成像芯片、图像处理硬件、缓冲内存等。

6、USB或Firewire host能力

内存卡(CF、SD、MS等)的容量越来越大,但还是跟不上需要。如果除去旅游两个星期,每天拍两三百张照片(拍数字更容易拍得很多),一两天下来,一张大容量卡就满了,需要下载。随身带着笔记本电脑当然可以,但还是不方便。白天出门时,留在旅馆也不一定放心。另一方面,USB硬盘越来越多,很多容量很大,而且会越来越大。但是DSLR的USB只能由电脑“抽”数据,不能直接向USB盘“灌数据”。要是DSLR能够直接“灌”,旅行途中的下载问题就可以容易地解决了。

7、HDR

HDR指High Dynamic Range,换句话说,就是突破JPEG只有8位的限制,充分利用16位的色彩和灰度,大大丰富色彩和影调。HDR现在都是靠软件后期加工,如果能在相机里自动实现就好了。

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曝光适中,但亮部不够亮,暗部不够暗

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曝光不足,但亮部细节出来了

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曝光过度,但暗部细节出来了

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用HDR合成,从亮部到暗部的细节都出来了

8、防尘

Olympus最早开始用超声波去除成像芯片上的浮灰,现在别的厂家也开始有类似技术了。由于成像芯片带电,特别容易吸灰,这是一个十分重要的功能。DSLR的优势就在于可以更换镜头,有了防尘,就可以放心大胆地更换镜头而不用担心积灰的问题了。

9、对焦包围(focusing bracketing)

Contax最早发明曝光包括(exposure bracketing),在基准曝光量两侧,再增加若干档和减小若干档,增加几张照片,这样至少有一张应该是准确曝光的。把这个概念推广以下,可以实现对焦包围,在基准对焦点前后,再增加几张不同对焦的照片,以保证至少有一张是准确对焦的。在DSLR多拍照片没有额外成本的今天,对焦包围应该不难实现。在对焦包围的基础上,还可以增加软件功能,在不同的几张图像上自动识别最清晰的部分,然后把它们叠架起来,可以得到比光学景深更大的合成景深,变相地帮助更准确地对焦。合成景深的软件已经存在,只是把它结合进DSLR的问题。

这些先进数字功能都要求很高的数据处理速度,但现代CPU和GPU技术发展太快了,这样的数据处理能力完全是现实可行的。

关键词(Tags): #DSLR(铁手)#摄影(铁手)#数字相机(铁手)#摄影小札
家园 真好!收藏!以备今年选择.花!
家园 沙发花

DSLR有哪些硬件可升级呢?想来想去也就是镜头闪灯握把之类,最多加上观景器对焦屏,而这些现在的机子很多都可做到吧。

那些内部的主要元件如CCD之类,要做成可简单替换似乎也不容易......

家园 有根据,有超前,好文送花
家园 镜头、闪光灯、握把、对焦屏只能算附件

要升级,就要从CCD和imaging engine开始,否则就没有意思。应该不容易,但不像是不可能。就是不知道相机厂商愿不愿意了。

家园 有的功能现在应该已经有了吧。

#2自动ISO在尼康相机的D70/80档次以上已经有了。只要在菜单里设定最低允许速度,光线一旦低到这个速度,ISO就开始自动向上加,而且步长不是固定!见到尼康EXIF中的ISO420你不要感到奇怪。

#3机身防抖虽说可以省IS/VR的钱,但sensor是在反射镜后,在对焦时是用不上的。IS/VR头在打开防抖后,对焦窗里看到的画面也立即停止抖动,就像加防抖的望远镜一样,这在长焦端尤其有用。

#5就是将光学传感器变成插件。莱卡的数字后背就是这个概念的实现。不过你得掏一部Civic的钱。

#6苹果的IPOD和很多数码伴侣就很方便了。

#7尼康D200的IOL功能已经能在曝光bracketing后在机身上马上多张合成,完成明暗部调整出片。

外链出处

富士的SuperCCDII的局部亮度概念就是用来增大动态范围的。不知道宣称的10-stop是否能让比胶片还大的动态范围让你们这些坚持玩胶片的最后堡垒彻底缴械投诚。

#8比较有意思,多焦面的奇异景深效果。

家园 哈,我说的嘛,这些本来就不是科学幻想

#2自动ISO在尼康相机的D70/80档次以上已经有了。只要在菜单里设定最低允许速度,光线一旦低到这个速度,ISO就开始自动向上加,而且步长不是固定!见到尼康EXIF中的ISO420你不要感到奇怪。

这个还不是我说的自动ISO,这还只相当于自动曝光里的program shift,只有在光线不足或太多的时候才生效。我说的自动ISO在所有时候都生效。反过来说,既然在光线不足或太多的时候已经可以实现这样的功能,在“全时”实现这个功能就轻而易举了。

#3机身防抖虽说可以省IS/VR的钱,但sensor是在反射镜后,在对焦时是用不上的。IS/VR头在打开防抖后,对焦窗里看到的画面也立即停止抖动,就像加防抖的望远镜一样,这在长焦端尤其有用。

这个有道理。不过只要最终画面稳定了,这样的妥协还是值得的。

#5就是将光学传感器变成插件。莱卡的数字后背就是这个概念的实现。不过你得掏一部Civic的钱。

是啊,但是真值那么多吗?想不出来为什么必须要那么贵。CMOS的安装精度可能要求很高,那可以把这个升级(和imaging engine的升级)作为service depot only,而不是自己在家就可以做的。问题是现在根本不可能,送到专修点都不可能。

#6苹果的IPOD和很多数码伴侣就很方便了。

iPod是唯一的一个,而且需要用专用适配器。其他数码伴侣通常都是自带读卡器,而不是真的可以有相机“灌”数据。相机如果能做USB host的话,就不受限制了,什么USB盘、USB stick都能用,甚至单独用外置USB硬盘都可以。

#7尼康D200的IOL功能已经能在曝光bracketing后在机身上马上多张合成,完成明暗部调整出片。

这太好了。Canon好像还没有这样的功能。Nikon要多出好东西,狠狠地在Canon的PP上踹几脚,别让Canon太舒服了。

富士的SuperCCDII的局部亮度概念就是用来增大动态范围的。不知道宣称的10-stop是否能让比胶片还大的动态范围让你们这些坚持玩胶片的最后堡垒彻底缴械投诚。

真是冤枉啊,不是不想投降,而是囊中羞涩,投降不起啊。DSLR的图像和彩色反转片没法直接比,但DSLR的肯定比反转片扫描的好。富士的Super CCD好像雷声大、雨点小,实际效果没有预想的好。希望他们坚持下去,终成正果。

我的想法就是DSLR的下一步要在D上多下功夫,要玩出只能D而胶卷根本没法玩的花样。

还有一个D only的想法:tilt and shift镜头在大幅相机上常用,可以校正透视变形,也可以通过改变焦平面的方法来控制景深。胶卷时代只能通过镜头来实现,需要特殊镜头;DSLR时代如果容许CMOS作一定的移动和倾斜的话,就可以在机内实现这个功能。不过效果只能从LCD上看,取景器和CMOS不同步,看不出效果。

家园 大概只有顶级机身乃至数码后背才有这种需要?

普通的机身本来就不大值钱,做成核心零件可更换的成本恐怕比造个新机身还贵。而对用户来说,买入新机子等于手头有两部相机可用,或者旧的可以拿去卖,而变成核心零件升级的话(相信也不便宜)就没这种好处了。

另外,就算是顶级机身,设计成可替换核心零件,在机子的紧凑性和坚固性上也可能要有所牺牲,这又是否值得呢?

家园 问得有道理,看来硬件升级是不容易,那就继续留作梦吧
家园 突然发现……

晨老大举数码单反例子的时候喜欢用佳能,举胶片机的时候喜欢用尼康,嘿嘿,嘿嘿

说起可升级性,想让这帮***小日本鬼子弄出台像IBM PC那样的机器来可是比杀了他们还难,丫不就指着这个骗钱呢么 这上头看来还得欧美厂商介入才行,光靠小日本大概没戏……

PS:晨老大的反转多少钱买的,发个链接来看看?小弟的velvia和HP5+最近都告罄了……

家园 那是因为

胶卷时代,尤其是手动对焦的早期,Nikon比Canon好,这是历史的事实;数字时代,Canon比Nikon好,至少现在是这样。

我的Kodak E100VS是eBay上拍来的,20卷46美刀加10美刀shipping,06年10月过期,一直是冰箱冷藏的,所以没有问题。eBay上Velvia和Provia经常有,但价钱太离谱,甚至有20卷132美刀的事!新的也才82美刀。

HP5没有注意,Tmax100问者寥寥。

家园 velvia大概是停产了大家都在抢……

没办法……主要是习惯了一种卷之后不太想换别的,尤其是黑白

家园 【梦之DSLR】好文,顶一个
家园 HDR的问题不是相机可以单独解决的

摄影是一个系统,包括记录和再现两部分。胶片时代是胶片+相片(幻灯)。数码时代是光传感器+显示器(相片),单方面的提高DSLR的动态范围对于摄影这个系统来说是远远不够的,因为现在的显示器没有办法把这么大的动态范围再现出来,更不用说相纸了。现在的HDR合成在扩大动态范围之后都还是要把它映射回低动态范围的,只不过选择了一个合适的映射关系来满足部分需求,所以HDR适用的场合并不多。

其实主要问题就是人眼太强劲了,进化了几百万年之后想满足它太困难。

关键词(Tags): #HDR#动态范围
家园 这真是一个问题

有没有可能显示器和打印机也净化到16位?现在把显示器和打印机的8位匹配起来就要费不少事,不匹配的话,打印出来有偏色。

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