論數(shù)碼相機與攝像機的技術原理與差別

以下摘自網絡，希望能幫助到你。 最近有網友提到數(shù)碼攝象機與數(shù)碼相機成像的差別問題。這個問題也對打算選購一款適合自己的DV的一些網友產生了困惑。我想就這個問題談點看法，作引玉之磚，也希望獲得專家和高手的幫助。 在上個世紀電視剛誕生的時候，由于技術和成本的原因，對電視的拍攝和重現(xiàn)的標準經過多國有關專家的共同努力，形成了符合當時實際需要的電視標準，并產生了三種格式。即PAL、NTSL和SECANG。雖然這三種格式互不兼容，但是在拍攝原理上是一樣的。都是采用掃描的方式把通過鏡頭會聚的景物拍攝成25（PAL制）或29（N制式）禎圖象，利用人眼的視覺暫留原理獲得活動圖象。早期的模擬電視機都是采用陰極射線的顯象管，（現(xiàn)在還有很大擁有量，但是我國計劃在2015年停止播出模擬電視，它們將陸續(xù)退出歷史舞臺）。我們現(xiàn)在看電視時，還可以看到圖象上會有一條條的掃描線。掃描線是由安裝在顯象管后面的偏轉線圈提供的（分別為水平掃描線圈和場掃描線圈，如果沒有掃描線圈，或者線圈不工作，則顯象管上就只有一個亮點）。為了保證顯示的圖象與拍攝的圖象完全一致，所以在攝象機和電視機中有兩個非常重要的電路，即產生行同步信號和禎同步信號的掃描電路。電視機的行掃描部分出現(xiàn)故障時圖象會水平滾動，電視機的禎掃描部分出現(xiàn)故障時圖象會上下滾動。從這里，我們已經可以初步看出攝象機與普通拍照機在產生圖象時是不同的，一個是活動圖象，一個是靜止圖象。 隨著科技的進步，逐步出現(xiàn)了平板電視機。顯象管已經不再風光，但是在平板電視機中仍然有掃描線，只不過取消了偏轉線圈，而改成由集成電路控制的掃描線。 大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)使電視由模擬轉化成數(shù)字變?yōu)榱丝赡?。?yōu)質的模數(shù)（A/D）轉換電路，能在瞬間將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號。這使得電視事業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。先來看拍攝部分的變化，由陰極射線的攝像管變?yōu)榱薈CD或者CMOS，拍攝的景物直接變?yōu)榱藬?shù)字信號被記錄在介質上。數(shù)碼攝象機出現(xiàn)了。數(shù)碼攝象機比起模擬攝象機有著無可比擬的優(yōu)越性。過去的模擬攝象機使用的是模擬錄像帶，我們學校就有一臺松下的VHS攝象機，從八十年代末到九十年代上半期拍攝了不少錄像帶，由于保管原因，有的磁帶已經播放不出來了，后來趕緊將其余磁帶在電腦城翻錄成VCD保存。 在數(shù)碼攝象機發(fā)展到今天時，不少機型增加了拍照功能，給使用者帶來一定的方便。但是，現(xiàn)在所有的攝象機所拍攝的照片都不能和普通的數(shù)碼拍照機相比。原因還是在攝象機本身。數(shù)碼攝象機的感光元件CCD或者CMOS的尺寸比DC要小得多。生成靜態(tài)圖象的處理方式與DC完全不同。普通家用數(shù)碼攝象機可以分為高、中、低檔，但作為日常拍攝是沒有問題的的，其定位是滿足家庭的一般使用。攝象機生產廠家在設計一款新機型投放市場之前，一定要考慮將來消費者的接受能力和實際使用效果，而大部分1/6英寸CCD的DV能達到廣大使用者的基本要求。從市場銷售的情況來看，高、中、低檔的數(shù)碼攝象機都有消費群體，就證明了這一點。可是，要把DV當作DC來用還是不行的。 再看數(shù)碼拍照機。從膠卷相機發(fā)展到數(shù)碼相機是一個巨大的進步。但是數(shù)碼拍照機的使用還是為拍攝靜態(tài)圖象。在快門開啟的瞬間，景物的光線通過鏡頭會聚在CCD上。電荷藕合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導體材料制成，能把光線轉變?yōu)殡姾?，通過模數(shù)轉換器芯片轉換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速儲存器或內置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計算機，并借助于計算機的處理手段，根據(jù)需要和想象來更改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬像素為單位。當CCD表面受到光線照射時，每個感光單位會將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產生的信號加在一起，就構成了一幅完整的畫面，經過處理形成一幅圖象的數(shù)據(jù)被儲存在介質上。由于數(shù)碼視頻格式的開發(fā)，加上大規(guī)模集成電路的處理能力日益強大，使原本只能拍照的數(shù)碼相機也能拍攝視頻文件了（包含手機）。短片拍攝功能即數(shù)碼相機具備拍攝視頻文件的功能。有別于DV（數(shù)碼攝像機），數(shù)碼相機只可以把視頻文件存放在記憶卡里面，由于記憶體的空間有限，所以視頻文件的質量跟大小都比較差。集中用于數(shù)碼相機拍攝短片的文件多為AVI，有少數(shù)的拍照機可以MPEG4來儲存視頻文件。以AVI格式記錄的視頻文件分辨率為320 x 240，每秒16幀的速度記錄圖片，這樣的視頻文件非常大，10分鐘就可以消耗2G的空間。另一種是MPEG4格式的視頻文件，以分辨率為320x 240，每秒16幀的速度記錄，以這種格式記錄視頻，體積較小。因為畫質高，占容量少，MPEG4的記錄模式已經在多款數(shù)碼相機上使用。索尼推出的數(shù)碼相機，可以分辨率為640 x 480，每秒16幀的速度記錄短片，在分辨率上已經接近DV短片的720 x 576 PAL制，但在記錄速度上，還是有所不及DV的25幀每秒。而另一種記錄格式是以160 x 112的分辨率，每秒30幀的速度記錄短片，在記錄速度上超過了DV帶，而分辨率上有所差距。一些數(shù)碼相機在拍攝短片的時候，可以通過自帶的麥克風進行現(xiàn)場錄音。大部分的其他功能，例如變焦、白平衡調節(jié)等，在拍攝短片的時候都不可以使用。 目前還沒有任何一款數(shù)碼相機的拍攝效果能和最普通的數(shù)碼攝象機的拍攝效果相比。為什么數(shù)碼相機的鏡頭和CCD比DV大的多，攝錄效果卻比不上DV呢？原因還是在數(shù)碼相機本身。數(shù)碼相機的設計還是要考慮將來的市場定位和消費者的接受能力。要拍出優(yōu)秀的視頻，必需要有一套DV那樣的信號處理電路。這套電路和DC的信號處理電路是完全不同的，它要復雜的多。兩套信號處理電路的工作原理完全不同，信號處理的流程和方法也不一樣?，F(xiàn)階段還沒法做到同一部機器具有兩套系統(tǒng)，在報價成本和技術條件的約束下，DV和DC只能完成自己的主要任務，順便開發(fā)出輔助功能。 那末將來是否會合二為一呢？科學和技術的發(fā)展是無止境的。現(xiàn)在做不到的不等于將來做不到，很可能到時候DV和DC的成像都突破了現(xiàn)有模式而走到了一起。我們完全可以期待這一天的到來。