数码摄像机的种类繁多,结构复杂,可以通过有关的数据指标来分辨和衡量一台摄像机的性能高低与优劣。
一 画幅、像素、分辨率
1.像素与分辨率、清晰度
数码摄像机的像素和分辨率是很重要的技术指标,像素的多少决定了画面图像的分辨率和清晰度。像素多,分辨率高,图像清晰度高;像素少,分辨率低,图像清晰度低。分辨率有720×576像素和1440×1080像素两种规格。目前又出现了应用在数字电影上的超高分辨率4K(4K resolution)。
2.画幅比例与高清、全高清
目前主流的摄像机和视频画面根据像素的多少分为标清、高清和全高清。同时高清指标与摄像机的画幅比例又是相对应的,而画幅比例对人的视觉感受也有影响。标清基本上是4︰3的画幅比例,如有特殊需要可以在4︰3的画幅上下打上掩膜显示出宽幅的比例,而高清和全高清都是16︰9的比例(图3-48a),与人眼的视觉范围相近(图3-48b),也符合宽荧幕的特点。最新的4K影像则是更大的长宽比例。
标清电视画面的分辨率是720×576,画幅比例是4:3,前几年的标准电视信号就属于标清的范畴。高清电视画面的分辨率是1280×720,画幅比例是16︰9,清晰度比标清有很大的提高。全高清电视画面的分辨率是1920×1080,画幅比例是16︰9,清晰度是高清的2倍。全高清画面依靠高度清晰和丰富细节这些优势成为现时最主流的分辨率标准。
二 清晰度与超采样
超采样技术是指摄像机将采集的图像信息计算合并输出的处理技术。一些高端摄像机上会采用像素合并技术。比如某台全高清摄像机的感光元件像素是800万,在拍摄过程中超采样技术将4像素合并成1像素(图3-49),最后以200万像素的清晰度输出视频。相对来说,有超采样技术的摄像机的清晰度要高于没有超采样技术的摄像机。
很多摄像机都有拍摄静止照片的功能,高像素的感光元件是为拍摄清晰的静止图片而设计的,那么像素越高的摄像机,拍摄的静止照片清晰度也越好。
一些高像素的数码相机没有超采样功能,在视频清晰度方面不如单一摄像机清晰。在实际比较中我们也会发现,用佳能5D3这样的数码相机拍摄的视频,在清晰度方面还是略逊于专业的高清摄像机。当然也有例外,比如松下的GH3和索尼的RX10数码相机,因为采用了超采样功能,清晰度也很好。
三 增益
摄像机拍摄需要一定量的光线才能工作成像。当光线不足时,摄像机就不能获取足够的光线信息来成像。因此,不同的摄像机对光线的敏感度有一定差异,也就是摄像机的感光度不同。当环境光不足,摄像机在低感光度下也无法保证清晰成像时,就需要对采集的光线信息进行增强处理,这就是增益,也就是提高摄像机的感光度。
要注意,提高增益能够在光线不好时摄像,但同时也有使画面质量明显下降的弊病。一般情况下不要随意开增益,应尽量通过开大光圈等手段来增强进光量,以保证画面质量。如果需要使用增益,首先选用低(L)挡,尽量避免使用(H)高增益。当增益开到高(H)挡时,画面会出现如雪花般的噪点,画面清晰度会下降,色彩饱和度和反差都会变差(图3-51)。高增益只有在一些特别紧急的情况下,抓拍重要画面时才使用。
四 码流
码流是指摄像机每秒对数据进行压缩处理并存储的能力指标。
摄像机摄取外界景物的影像信息包含大量的数据,这些数据要经过摄像机内的处理器处理后再存储到有关介质上。考虑到存储速度和介质大小等原因,处理器要对数据进行一定比例的压缩后再存储,而每秒存储的数据量就是码流。码流越大,对摄像机处理器的性能要求越高,存储的数据也越大,画面质量也越好。因此,通过码流的大小可以判断影像的质量和摄像机的档次。比如专业级摄像机码流大多在30mbit/s以内,而广播级的摄像机为保证更多的信息量,码流往往达到50mbit/s以上。
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