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数码相机相关术语详解——等效感光度

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  在传统胶卷相机上ISO代表感光速度的标准,在数码相机中ISO定义和胶卷相同,代表着CCD或者CMOS感光元件的感光速度,ISO数值越高就说明该感光材料的感光能力越强。ISO的计算公式为S=0.8/H(S感光度,H为曝光量)。从公式中我们可以看出,感光度越高,对曝光量的要求就越少。ISO 200的胶卷的感光速度是ISO 100的两倍,换句话说在其他条件相同的情况下,ISO 200胶卷所需要的曝光时间是ISO 100胶卷的一半。在数码相机内,通过调节等效感光度的大小,可以改变光源多少和图片亮度的数值。因此,感光度也成了间接控制图片亮度的数值。

在传统135胶卷相机中,等效感光值是相机底片对光线反应的敏感程度测量值,通常以ISO 数码表示,数码越大表示感旋光性越强,常用的表示方法有ISO 100 、400 、1000等,一般而言, 感光度越高,底片的颗粒越粗,放大后的效果较差,而数码相机为也套用此ISO值来标示测光系统所采用的曝光,基准ISO越低,所需曝光量越高。

传统照相机本身是无感光度可言的,因为感光度只是感光材料在一定的曝光、显影、测试条件下对于辐射能感应程度的定量标志。使用过传统相机的人,都知道胶卷最重要的指标就是感光度———通俗一点就是衡量胶卷需要多少光线才能完成准确曝光的数值。我们在照相机商店买的100、200、400的胶卷,数字表示的就是感光度。感光度一般用ISO值表示,这个数值增大,胶卷对光线的敏感程度也增,这样就可以在不同的光线进行拍摄。像ISO100的胶卷最适合在阳光灿烂的户外进行拍摄,而ISO400的胶卷则可以在室内或清晨、黄昏等光线较弱的环境下拍摄。

但是,由于照相机与普通照相机不同,他的感光器件是使用了CCD或者CMOS,对曝光多少也就有相应要求,也就有感光灵敏度高低的问题。这也就相当于胶片具有一定的感光度一样,数码相机厂家为了方便数码相机使用者理解,一般将数码相机的CCD的感光度(或对光线的灵敏度)等效转换为传统胶卷的感光度值,因而数字照相机也就有了“相当感光度”的说法。

用通常衡量胶片感光度高低的眼光来看,目前数字照相机感光度分布在中、高速的范围,最低的为ISO50,最高的为ISO6400,多数在ISO100左右。对某些数字照相机来说,感光度是单一的,加之CCD的感光宽容度很小,因而限制了它们的在光线过强或过弱条件下的使用效果。另外一些数字照相机相当感光度有一定的范围,但即使在所允许范围内,将感光度设置得高或低,拍摄效果亦有所区别,平时拍摄应将它置于最佳感光度上这一档上。和传统相机一样,低ISO值适合营造清晰、柔和的图片,而高的ISO值却可以补偿灯光不足的环境。

在光线不足时,闪光灯的使用是必然的。但是,在一些场合下,例如展览馆或者表演会,不允许或不方便使用闪光灯的情况下,可以通过ISO值来增加照片的亮度。数码相机ISO值的可调性,使得我们有时仅可通过调高ISO值、增加曝光补偿等办法,减少闪光灯的使用次数。调高ISO值可以增加光亮度,但是也可能增加照片的噪点。

如何获得ISO值

在数码相机上ISO相当于CCD的感光速度,但是与胶卷不同的是,大多数码相机的ISO值并不是固定的,可以通过调节ISO值达到不同的感光度。

然而使用同一块CCD的数码相机是如何提供可变的ISO数值的呢?我们知道CCD每个像素由一个发光二级管和若干控制传输电路组成,当选择高感光度的时候对其采集来的信号进行放大,然后再通过相机内的软件对照片的对比度和亮点进行了调节,通俗的说法就像你在PHOTOSHOP里调整GARMMEA曲线一样。除了放大信号以外,还有另一种方法可以提高感光度,那就是虚拟像素,就像增加单个像素感光面积一样,最常见的就是将四个像素当作一个像素来进行感光,通常情况下可以在保证画质质量的同时提供4倍于原来的感光度。

ISO对画质的影响

高ISO需要对一块CCD/CMOS所采集来的信号进行放大等处理,但是对于有用数据信号进行放大的同时,噪点也被放大得更加厉害。所以高ISO值会使得照片的颗料感变得严重,带来更多的噪点,同时也会损失更多的细节。所以通常的消费级别数码相机通常只提供最高400的ISO,部分产品虽然提供了ISO 800,但是效果表现并不让人满意。而数码单反的高ISO表现好,就是因为其感光元件面积大,采集的有效信号本身就多于消费级别的数码相机,故经过放大后的信号还是有很好的信噪比。

发表时间:2006年4月29日   

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