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SuperCCD EXR技术深度解析

2009-02-07沈亮《微型计算机》2009年1月下

“所见”就一定是“所得”吗?
人眼与相机的差异

初次使用数码相机的很多新用户都会有这样的疑问,为什么我拍出来的照片和我看到的景色不一样,是机器问题吗?而且换另外一个牌子的相机之后拍摄同样的场景,可能表现会相差很多这又是为什么呢?

在回答第一个问题之前,我们先要对自己的眼睛有一定的了解。可以这么说,人的眼睛是世界上精密的图像传感器。根据视网膜杆细胞和锥细胞的尺寸推算,人眼视网膜的分辨率约为6000×
4000(一只眼睛),折算下来约合每平方毫米400万像素,相比之下现在主流的1000万像素数码相机的1/1.8英寸CCD图像传感器,每平方毫米只有26万像素。

不过人眼并不是简单的仪器,而是在漫长的生物进化中不断发展和演化的器官,所以我们看到的大自然中的各种景物并不是为了在脑海中再现它,而是为了适应它。为什么这么讲呢?

我们不妨回忆一下刚才傍晚时分逛公园时的场景吧,五颜六色的花朵在你看来已经不再那么缤纷多彩,你可能分不清路边的鲜花是粉红色还是黄色,但是你还能清楚地看到那条通往出口的水泥小径,能够看到明亮的北极星以及树林中透出来的点点路灯……这就是人眼不断进化的结果,在进入文明社会之前,我们需要看到并躲避暗处的危险,而不是欣赏夜幕下的森林。


图3 留心观察傍晚的小路会有“新发现”

现代生物学和神经学解释了令人眼产生这种奇妙变化的原因——人眼对于光线的敏感度和分辨能力会根据环境光线的变化而不断自行调整:人眼在光亮环境下能够提供足够高的分辨率,此时负责采集颜色信息的锥细胞起主导作用,而负责感觉亮度的杆细胞则被弱化;而在昏暗的环境中人眼的分辨能力便会下降,同时负责感光的杆细胞起主导作用,锥细胞则几乎被忽略。正是因为两种细胞的存在,它们互相配合、分工协作,人眼才能够既看到很亮的场景,也能够适应光线非常弱的场合。在光照度适中的场合下,人眼既可以看到亮处的细节也可以看到暗处的信息,这是人眼长期进化之后得到的结果。

而数码相机就不一样了,应该说数码相机的传感器远没有那么智能,它只能记录照射到感光二极管上的光强大小。于是我们在白天迎着光线拍摄时(专业术语叫“逆光拍摄”),会看到照片的背景非常亮,而我们可怜的主人公脸上却是漆黑一片;到了晚上,我们拍摄夜空中的星辰,要么照片上一无所有,要么就是星光与“五彩的噪点”遍布星空。

我们看到的一切,无法用DC真实地还原出来,归根到底是因为人眼的多元化感光机制以及图像传感器单一的成像原理不搭调所造成的。现在随着摄影技术的进步,我们可以通过调节相机的快门时间、光圈大小等等来弥补图像传感器的缺陷。但这些只是后天补救的方法,如果能够提升(改变)图像传感器的感光特性,让它更倾向于人眼,是不是能从根本上解决问题呢?所以业界不断针对图像传感器进行改进,其中尤以富士公司的Super CCD为大胆和出名。

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用户评论

共有评论(4)

  • 2009.02.28 15:18
    4楼

    支持技术好贴!

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  • 2009.02.13 18:14
    3楼

    富士F200的样片很强大 但是不知道后续产品如何......

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  • 2009.02.11 11:02
    2楼

    一直比较关注富士相机,就是比较贵没下手,佳能相机的机型在某个程度上出现了断档富士FS1000比较适合我

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  • 2009.02.07 20:19
    1楼

    雾水一头啊 不过知道了CCD和CMOS

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