职业数码摄影的方式和器材简介

论坛里关于银盐摄影和数码摄影的讨论很多, 其中关于两者影像质量优劣
往往成为主要的争论焦点. 大家对于胶片的特性了解的很充分, 受传统摄
影方式的影响也比较深. 所以大多数的摄影爱好者对于胶片摄影的钟情也很
容易被理解. 而对于新生的数码摄影有所了解的人, 其数量相对不多. 他们中
的一些人也同时从事数码摄影的工作, 比一般的摄影者容易直接感受到数码
摄影的优点, 也体会到数码摄影中的某些特性是传统摄影所无法达到的. 另一
方面, 日常生活中的数码摄影也开始流行起来. 这些都显示着数码摄影成为
摄影活动的一种潮流, 其地位的重要性也渐渐为人们所认识.

尽管如此, 对于摄影爱好者来讲, 最关心的数码摄影的画像质量在当今达到
了一个什么程度? 虽说看法各异,  但是一些数码摄影的使用者开始提出, 它
的画质已经赶上和超过传统胶片的水平, 同时提出一些"令人信服"的证明. 于
是, 胶片和数码大战此起彼伏.

争论固然是很有必要的, 没有争论就没有比较, 就没有结果, 自然也不带来大家
在认识上的提高. 据我的观察, 到目前为止, 数码派所提出的一些证据和材料很
少反映当今职业(请允许我不使用"专业"这个词)数码摄影的现状, 包括使用的器
材和采用的方式. 也就是说, 没有谈到点子上. 这样一来, 争论往往流于感情上
的主观倾向而没有解决实质问题.

在此想就职业数码摄影的情况简单介绍. 之所以不涉及一般家用数码摄影器材, 原
因很简单, 因为它不代表当今数码摄影的最高水平, 它们大都是实用性和成本之间
平衡的结果, 没有达到"及至". 在我看来, 包括D1X和D30都是属于家用数码器材的
范畴. 我想, 在各位泡菜了解状况之后, 数码和银盐的优劣一目了然.

(一) 职业用数码相机的分类:
数码相机各异, 按其纪录影响的方式可以大体分为三种类型.
先说最一般的被称之为"One Shot"的普通市售数码相机. 它和一般相机相象, 每按
一次快门纪录一次完整的影像. 虽然有拍摄快速,便捷的特点, 但是要通过一次拍摄
将三原色纪录下来, 必须在CCD前面镶着"Matrix Filter".这样一来由于它的影响在
拍摄带有细微条纹的物体时会导致斑马纹. 为此还要再使用罗伯斯滤片以消除它.这
些因素都使得最终画质不太理想. 当然, 一种解决的办法是采用棱镜分解三色光并
使用3枚CCD的摄影方法, 能够消去滤片带来的不利影响, 获得较好的画质. 问题
是3枚的CCD的成本高, 相机体积也增加, 实际上这种方式的相机几乎不用于一般
的职业摄影. 也有一些将它采用于模特摄影的例子.

Leaf Cantare就是这种方式的数码相机(见图一). 它采用600万画素CCD. 用于MAMIYA
645ProTL机身的数码后背Megavision S2也是这种方式, 其CCD面积为31mm见方, 400
万画素, 其每个画素可以纪录RGB各色12bit, 即4096层次. 通过变换机构也可以装在
MAMIYA的RZ67系列和RB67系列的机身上.

第二种称之为3 Shot型的将三色光分别摄影的方式. 为了获得一幅完整的影像, 必须
进行3次暴光. 这种方式仅仅能用于拍摄静物, 同时需要现场连接电脑, 所以器材系
统比较庞大. 尽管如此, 可以获得很高水平的画像, 也没有斑马纹的问题.

Leaf Volare就是这种方式的职业用数码相机, 画素一般为400万至600万之间(如图
二).MAMIYA的Megavision T2也是采用这种方式的后背.其CCD面积为31mm见方, 400万
画素,直接连接在电脑上使用. 它还可以作为4X5的后背用于一般规格的大幅相机上,
拓宽了使用范围. 另外, MAMIYA还针对它的67系列生产专用的后背, 都是采用400万
画素CCD, 但是每个画素可以纪录14bit, 16384层次的高动态范围. 其中一种为"One
Shot"方式, 可用于动体拍摄; 另一种DCB2为3 Shot方式, 可用于静物广告等等.
采用这种方式其他的例子还有Rollei的Digital ChipPack后背. 用于Rollei的6000系
列中幅机身. 其解像度为2048X2048Pixels, 约400万画素, RGB色浓度分别为12bit,
现在已经停产.

最后介绍超高画质的数码摄影方式, 俗称"Scan"方式. 其工作原理和一般扫描仪相
同,　并排三列的CCD边移动边摄影. 摄影一幅需要相当的时间, 仅仅适用于静物摄
影. 但是实现了超高画质的影响纪录, 画素达到了1875万至1亿3230万的水平. 只有
这种方式目前被认为超过了胶片的画质水平. 由于费用高昂, 一般很少使用, 仅仅被
限于不得已的对画质要求甚高的拍摄. 比如汽车广告的摄影.

目前世界水平的扫描式数码后背Power Phase FX可以获得1亿3230万画素的影像(见图
三). 其价格也是惊人的. 其中显得平易近人的是Rollei的Digital ScanPack后背. 同
样用于Rollei的6000系列中幅机身. 其解像度达到了5000x5850 Pixels,可以用于大
幅照片的扩印, 局部放大, 往正片上做正像的输出等等领域. 不过现在也已经停产了.

(二) 数码画素的特性和比较

说到数码的画质水平, 很自然要从影响数码图像的几个基准去评判. 包括解像度, 对
比度范围, 色浓度, 噪音等等. 以大幅相机生产商Sinar的数码后背SinarBack为例.
它采用PHILIPS的CCD,  具有2048x2048 Pixels的解像度, 相当于400万画素, 面积为
24x24mm. 这里想说明一个注意点, 大家都知道从提高画质角度看, 传统胶片面积
越大越好, 大幅胶片好于中幅, 中幅好于35毫米. 可是几乎所有的可以用于哈苏,
MAMIYA和大幅相机的数码后背, 其关键的CCD尺寸并没有一般想象的那么大, 都
大约相当于或者小于135胶片的面积. 所以说使用中大幅相机拍摄数码影像的优势
并非在于篇幅, 而在于图像控制上的操作便利性. 比如移轴和摆镜的运用等等. 那么
上述的CCD具有多大的解像力呢? PHILIPS的CCD具有85 Pixels/mm的纪录能力, 从
理想的角度看, 它具有43lpm的解像力. 再来看看胶片具有多大的解析力吧. 以标准
感光度的富士胶卷Neopan 100Acros为例, 在低反差1:1.6之时, 具有60lpm, 在高反
差1:1000之时, 具有200lpm的解析力; 再考虑实际镜头成像的打折, 在高反差和较佳
光圈的条件下, 可以获得90lpm以上的解像力. 显而易见, 仅仅考虑成像阶段的纪录
过程, 数码图像的解像度仅仅是当今胶片一半的水准. 要达到胶片的目标, 今后CCD
的画素至少要在现有的4倍以上, 即大体1600万画素的水平. 我等LSI关联产业的同胞
还需加倍努力, 革命尚未成功. 依照现有芯片设计规范进步的推测, 需要5年的时间.

再来看看对比度范围指标. 通常自然界的对比度范围为20f-stops, 传统胶片的纪录
范围为6f-stops, 而最终印刷品的范围是 4f-stops, 而上述SinarBack可以达到
11f-stops.显而易见, 与不能纪录比较大光比的传统胶片相比, 数码技术可以很好地
扑捉更高光和更暗部的影像. 不过由于最终输出的印刷物的再现范围都很窄, 使得数
码输出影像的对比度较实际有很大的降低. 如今高水准的数码印刷还有许多未解决的
实际问题, 影响了数码摄影的展示. 反过来, 对于一些反差本来就不大的景物拍摄,
传统胶片对细节的描写能力以及高反差的再现, 发挥了它的优势. 可以说, 数码和胶
片的表现特征不尽相同, 各有优劣.

第三是噪音问题. 由于热的因素, CCD内部电荷的移动导致已经纪录的画像信号里产
生毫无关联的派生信号, 这就是噪声. 它使得对比度和色浓度下降. 对于通常的扫描
仪由于它的存在, 实际纪录信号仅仅达到8bit到10bit较低的水平.SinarBack采用冷
却系统使得长时间暴光也可以获得颜色安定的图像.

第四为色浓度指标. 随着对比度的改善, 可纪录范围的扩大, SinarBack可以纪录各色14
bit16384颜色(层次). 可以说是当今数码影像中颜色浓度纪录指标中的佼佼者. 相比
之下,新开发的佳能D30, 尼康D1X的数码该项指标仅仅为各色12bit, 相差4倍之遥. 几年
前的MAMIYA后背就已经达到了12bit.其实这样的显示指标相比胶片的能力还差的很
远很远. 我的电脑显示设定为32bit, 才达到True Color. 说到这里,　显然很容易
明白数码和传统银盐的差距不仅仅在于画素的的多少和解析力的那么一点点."色"和
"彩"的差距.

别和我说"肉眼"看不出差距等等, 开头我就说了讨论的范围是数码和胶片"画质"的比
较.　

说到最后, 差一点忘了鼓吹Sinar的数码后背SinarBack. 它和一般的不同在于可以将
它设定为一次快门的"One shot"方式, 也可以设定为四次暴光的"Multi shot"方式以
获得精美影像. 它还可以用于Haseelblad, Mamiya/RZ, Fuji/GX680和Rolleiflex6008
integral等机身, 虽然它的有效受光面积仅仅24x24mm.

以我个人看法, "单反"数码相机如果画素没有达到1500万以上的话, 我不会考虑购买
它用来"发烧". 没有便携性也没有画质的满足感. 因为我等玩物丧志之徒不求最好的,但求"更好的".

文中不妥之处还望多指正.[135F2DC 编辑于 2001-06-12 20:39]

感谢两位DX的指点。

看来单片CCD的DC机要想大幅度提高
象素数等硬指标也不是件容易的事。
而用3CCD的，成本就大多了。而且成
像光路中多了棱镜等分色元件，免不了
会影响成像质量。

其实，我们在谈论数字相机的时候，只看到了解像度，也就是我们常说的多少多少万像素这一个指标，忽视了数字相机的色彩深度，而色彩能力正是现代数字相机（包括这里提到的很多“职业”数字相机和数字机背）的弱项，而这一点正是我们平时评价数码影像层次感较差的直接原因。

这应该是银盐与数码贴的很好的总结。

[GOPHER 编辑于 2001-06-10 01:34]

这才是理论与具体实践相结合！
不要被眼前显示器的显示蒙住了眼睛！

一张数码照片