感光度的介绍.docx

1、编 辑 本 段 基 本 介 绍软 片 （ 胶 片 ） 对 光 的 敏 感 度 ； 低 感 光 度 指 ISO 100 以 下 的 软 片 （ 胶 片 ）， 中 感 光 度 指 ISO 200800， 感 光 度 对 照高 感 光 度 为 ISO 800 以 上 。 用 传 统 相 机 时 ， 我 们 可 因 应 拍 摄 环 境 的 亮 度 来选 购 不 同 感 光 度 (速 度 )的 底 片 ， 例 如 一 般 阴 天 的 环 境 可 用 iso200， 黑 暗 如舞 台 ， 演 唱 会 的 环 境 可 用 iso400 或 更 高 ， 而 数 码 相 机 内 也 有 类 似 的 功 能 ，它

2、 借 着 改 变 感 光 芯 片 里 讯 号 放 大 器 的 放 大 倍 数 来 改 变 iso 值 ， 但 当 提 升iso 值 时 ， 放 大 器 也 会 把 讯 号 中 的 噪 声 放 大 ， 产 生 粗 微 粒 的 影 像 。 很 久 以 前 胶 卷 上 面 都 已 经 有 了 能 让 相 机 自 动 识 别 ISO 的 触 点 ， 如 果 使用 具 有 自 动 识 别 ISO 胶 卷 功 能 的 相 机 （ 装 胶 卷 的 仓 盒 内 有 识 别 ISO 的 金 属压 条 ） ， 你 不 用 进 行 ISO 的 设 置 ， 相 机 会 自 动 按 照 胶 卷 的 ISO 数 值 进

3、行 测光 ， 如 果 没 有 这 个 功 能 就 需 要 你 手 动 设 置 ， 所 以 有 些 相 机 上 面 具 有 ISO 拨盘 。 一 般 来 说 ISO100 的 胶 卷 价 格 比 较 便 宜 ， ISO 越 高 ， 除 了 价 格 越 高 以 外 ，还 有 一 个 缺 点 ， 就 是 成 像 质 量 不 如 低 ISO 的 胶 卷 成 像 质 量 高 。 但 是 有 时 候为 了 获 得 较 高 的 快 门 速 度 ， 也 会 牺 牲 画 质 去 使 用 高 ISO 的 胶 卷 。 编 辑 本 段 数 码 相 机 的 感 光 度是 一 种 类 似 于 胶 卷 感 光 度 的 一

4、种 指 标 ， 实 际 上 ， 数 码 相 机 的 ISO 是 通过 调 整 感 光 器 件 的 灵 高 感 光 度 相 片 对 照 试 验敏 度 或 者 合 并 感 光 点 来 实 现 的 ， 也 就 是 说 是 通 过 提 升 感 光 器 件 的 光 线 敏 感度 或 者 合 并 几 个 相 邻 的 感 光 点 来 达 到 提 升 ISO 的 目 的 。 感 光 器 件 都 有 一 个反 应 能 力 ， 这 个 反 应 能 力 是 固 定 不 变 的 ， 提 升 数 码 相 机 的 ISO 是 通 过 两 种方 式 实 现 的 ： 1、 强 行 提 高 每 个 象 素 点 的 亮 度 和

5、对 比 度 ； 2、 使 用 多 个 象 素 点 共 同 完 成 原 来 只 要 一 个 象 素 点 来 完 成 的 任 务 。 由 此 可 见 ， 数 码 相 机 提 升 ISO 以 后 对 画 质 的 损 失 是 很 大 的 ， 尤 其 感 光 器件 面 积 较 小 时 ， 提 升 ISO 简 直 就 是 要 命 。 FZ10 或 者 FZ20 的 CCD 感 光 面 积小 的 可 怜 ， 只 有 1/2.5 英 寸 ， 如 果 提 升 ISO 就 是 要 了 它 的 命 了 ， 所 以 有 些单 反 数 码 相 机 提 升 ISO 几 倍 以 后 仍 然 能 得 到 很 好 的 画 质

6、， 这 是 因 为 这 些 相 机的 CCD 感 光 面 积 相 对 来 说 比 较 大 ， 但 是 一 分 钱 一 分 货 ， 这 就 不 是 我 们 讨 论 的范 围 了 。 深 度 剖 析 数 码 相 机 的 ISO 感 光 度 数 码 相 机 的 优 势 相 信 在 这 个 年 头 已 经 不 用 多 说 了 ， 但 是 关 于 数 码 相 机 内部 的 一 些 公 开 的 技 术 对 普 通 数 码 爱 好 者 来 说 仍 然 是 鲜 为 人 知 的 秘 密 。 稍 有 经验 的 色 友 就 能 体 会 出 在 日 常 拍 摄 中 ， 如 果 提 高 ISO 感 光 度 的 话 就

7、能 使 原 本黯 淡 的 环 境 明 亮 的 跃 于 LCD 上 ， 虽 然 可 爱 的 厂 商 为 我 们 准 备 了 从 50 到 400的 可 调 节 档 ， 但 真 正 在 使 用 中 很 少 会 有 朋 友 设 置 在 ISO400 去 拍 摄 ， 可 是 就在 普 通 数 码 相 机 在 ISO400 下 画 质 表 现 不 佳 的 同 时 ， 我 们 却 发 现 数 码 单 反 即使 在 高 达 ISO800 的 情 况 下 ， 依 然 表 现 出 毫 发 必 现 的 清 晰 与 干 净 ， 这 究 竟 是怎 么 回 事 呢 ？ 数 码 相 机 到 底 是 怎 样 实 现 随 机

8、 可 调 ISO 感 光 度 的 呢 ？ 本 着 科技 以 人 为 本 的 理 念 ， 飞 羽 就 将 这 些 看 似 复 杂 的 问 题 用 通 俗 的 文 字 深 入 浅 出 的一 一 作 答 。 编 辑 本 段 数 码 相 机 的 感 光 度 工 作 原 理我 们 在 拍 摄 活 动 中 改 变 数 码 相 机 的 感 光 速 度 并 不 需 要 更 换 胶 卷 ， 只 需 调节 相 机 内 设 ISO 值 高 地 感 光 度 对 照即 可 ， 数 码 相 机 是 怎 样 实 现 可 随 意 调 节 ISO 的 呢 ？ 相 信 这 是 令 很 多 数 码 爱好 者 费 解 的 问 题 ，

9、 为 了 说 清 楚 这 个 问 题 ， 我 们 首 先 要 了 解 数 码 相 机 内 部 影 像传 感 器 的 信 号 传 输 原 理 。 CCD 的 信 号 传 输 原 理 我 们 都 知 道 当 光 线 透 过 镜 头 射 到 CCD 上 ， 相 应 强 度 的 电 荷 量 就 会 被 蓄积 在 感 光 电 极 之 下 ， 单 位 存 储 电 荷 量 的 多 少 取 决 于 单 位 感 光 单 元 受 到 光 照 的强 弱 ， 当 我 们 押 下 快 门 释 放 开 关 时 ， 各 单 位 上 的 影 像 电 信 号 被 传 输 给 模 数 信号 处 理 组 件 （ ADC/CDS）

10、， 这 一 切 动 作 都 必 须 受 到 相 机 内 部 影 像 处 理 器 的 脉冲 操 控 ， 通 常 被 分 成 相 互 传 递 型 和 单 一 传 递 型 两 种 传 输 方 式 。 编 辑 本 段 感 光 度 原 理 的 通 俗 理 解传 统 胶 卷 的 感 光 度 是 通 过 改 变 胶 卷 的 化 学 成 分 ， 来 改 变 它 对 光 线 的 敏 感度 ， 感 光 度 测 试 实 验而 数 码 相 机 的 感 光 元 件 是 不 变 的 ， 现 在 步 入 正 题 通 俗 地 说 说 原 理 吧 。 数 码 相机 普 遍 采 用 了 电 子 信 号 放 大 增 益 技 术 ，

11、 与 ISO 数 值 相 对 应 的 是 电 子 信 号 放大 增 益 值 ， 比 如 设 定 在 标 准 值 时 提 供 等 同 ISO100 的 增 益 幅 度 ， 对 应ISO200 和 400 的 增 益 值 可 通 过 提 高 增 益 幅 度 实 现 。 那 么 增 益 幅 度 是 怎 么 实 现的 呢 ？ 提 供 高 感 光 度 时 自 然 需 要 提 供 相 应 的 增 益 幅 度 ， 在 输 出 影 像 信 号 前都 必 须 做 相 应 的 信 号 放 大 ， 因 为 CCD 的 输 出 电 平 较 低 ， 尤 其 当 环 境 光 线 黯淡 时 ， 为 了 使 影 像 发 生

12、量 变 ， 放 大 器 就 按 相 应 的 ISO 数 值 加 大 增 益 幅 度 。 此 外 ， 在 给 定 的 CCD 面 积 内 增 加 像 素 数 会 导 致 保 持 感 光 度 变 得 困 难 。 单 位像 素 的 面 积 减 小 ， 入 射 光 强 减 弱 ， 如 果 为 了 提 高 ISO 数 值 ， 调 用 更 高 的 增益 值 将 会 导 致 影 像 质 量 的 恶 化 。 因 此 可 爱 的 厂 商 又 提 供 了 一 种 解 决 方 案 ， 即在 影 像 信 号 读 取 时 将 CCD 存 储 的 原 始 影 像 信 号 相 加 可 相 对 提 升 感 光 度 。 通 过

13、将 两 个 像 素 信 号 相 加 并 传 输 ， 便 可 获 得 原 来 两 倍 的 感 光 度 。 但 这 种 工 作 方 式也 有 其 缺 陷 ， 只 适 合 较 小 的 影 像 模 式 ， 因 为 像 素 数 在 处 理 中 减 半 了 。 影像 业 界 第 三 种 提 供 高 ISO 数 值 的 解 决 方 案 是 ， 采 用 把 数 个 像 素 点 当 成 1 个像 素 点 来 进 行 感 光 的 方 式 ， 从 而 提 高 感 光 速 度 。 如 图 5 所 示 ， 比 如 标 准 的ISO100 是 对 感 光 元 件 的 每 个 像 素 点 感 光 ， 要 提 高 到 ISO

14、200 的 感 光 度 ， 只需 要 把 2 个 像 素 点 当 成 1 个 点 来 感 光 ， 就 能 获 得 原 本 2 倍 的 感 光 速 度 ， 如果 要 提 高 到 ISO400 的 水 平 ， 一 次 类 推 只 要 把 4 个 像 素 点 当 成 1 个 点 来 感 光 ，便 能 获 得 4 倍 的 感 光 速 度 。 与 第 二 种 方 式 的 不 同 之 处 在 于 是 合 并 像 素 后 感 光 ，而 第 二 种 方 式 则 是 对 感 光 信 号 的 叠 加 ， 故 该 工 作 方 式 对 高 像 素 机 型 较 有 优 势 ，但 噪 点 的 产 生 比 前 两 种 来

15、的 更 为 明 显 。 编 辑 本 段 胶 片 的 ISO 概 念早 在 胶 片 时 代 我 们 的 摄 影 生 活 就 默 默 遵 循 这 一 行 业 标 准 ， 购 买 胶 卷 时 包装 上 都 会 标 示 ISO 100、 ISO 200、 ISO400 这 样 的 字 样 ， 此 处 的 ISO 数 值 越大 ， 表 示 胶 卷 的 感 光 速 度 越 快 ， 意 味 着 ISO 数 值 高 的 胶 卷 ， 只 需 要 较 弱 的光 线 就 能 使 胶 卷 生 成 影 像 ， 以 便 在 同 样 亮 度 的 光 线 条 件 下 ， 可 以 使 用 较 小 的光 圈 或 较 高 的 快

16、门 速 度 ， 即 感 光 度 与 所 需 的 曝 光 量 成 反 比 。 举 个 例 子 来 说 ，ISO 100 的 曝 光 速 度 比 ISO 50 快 一 倍 ， 因 为 在 相 同 情 况 下 使 用 ISO 50 时曝 光 1/125 秒 ， 如 果 换 用 ISO 100 的 胶 卷 只 要 1/250 秒 。 在 解 释 数 码 设 备 可 随 意 调 节 ISO 感 光 度 的 原 理 之 前 ， 我 们 先 来 进 一 步 了解 胶 片 时 代 的 ISO 相 关 的 一 些 知 识 ， 相 信 对 我 们 理 解 下 文 会 有 帮 助 。 普 通胶 片 相 机 是 怎

17、样 识 别 不 同 ISO 数 值 的 胶 卷 的 呢 ？ 一 切 秘 密 都 基 于 DX 编 码 系统 。 该 系 统 最 早 用 于 圆 盘 照 相 机 用 的 圆 盘 胶 卷 ， 后 来 发 展 到 35mm 胶 卷 系 列中 ， 并 于 1981 年 率 先 运 用 在 Kodak 彩 色 胶 卷 VR 100 上 ， 接 着 日 本 的Fujifilm、 Konica、 德 国 的 Agfa 和 英 国 的 Scotch 等 较 大 的 胶 片 公 司 ， 也相 继 采 用 了 DX 编 码 系 统 。 现 在 国 内 外 生 产 的 彩 色 胶 卷 都 带 有 DX 编 码 ，

18、它 业 已 成 为 现 代 胶 卷 的 标志 。 如 图 1 所 示 ， DX 编 码 由 胶 卷 暗 盒 外 壳 的 矩 形 方 块 编 码 组 成 ， 总 共 有12 位 ， 每 一 位 分 别 由 银 白 色 或 黑 色 方 块 来 表 示 导 通 和 绝 缘 ， 胶 片 机 通 过 读 取这 个 编 码 来 自 动 判 断 目 前 装 载 的 是 什 么 感 光 速 度 的 胶 片 。 编 辑 本 段 等 级 应 用ISO50 100 为 低 感 光 度 。 在 这 一 段 可 以 获 得 极 为 平 滑 、 细 腻 的 照 片 。 只要 条 件 许 可 ， 只 要 能 够 把 照 片

19、 拍 清 楚 ， 就 尽 量 使 用 低 感 光 度 ， 比 如 ， 只 要 能够 保 证 景 深 ， 宁 可 开 大 一 级 光 圈 ， 也 不 要 把 感 光 度 提 高 一 挡 。 ISO200 800 属 于 中 感 光 度 。 在 这 一 段 ， 需 要 认 真 考 虑 这 张 照 片 做 什 么用 ， 要 放 大 到 什 么 程 度 ， 假 如 你 能 够 接 受 噪 点 ， 中 感 光 度 设 定 降 低 了 手 持 相机 拍 摄 的 难 度 ， 提 高 了 在 低 照 度 条 件 下 拍 摄 的 安 全 系 数 ， 使 成 功 率 提 高 。 ISO1600 6400 是 高

20、感 光 度 。 在 这 一 段 噪 点 明 显 ， 使 用 这 样 的 设 置 ， 拍摄 的 题 材 内 容 的 重 要 性 ， 往 往 超 过 了 影 像 的 质 量 ， 毕 竟 有 的 时 候 拍 摄 的 条 件太 差 ， 拍 到 一 张 质 量 稍 差 的 照 片 ， 总 比 根 本 捕 捉 不 到 影 像 好 编 辑 本 段 高 感 光 度 的 优 点感 光 度 对 摄 影 的 影 响 表 现 在 两 方 面 。 其 一 是 速 度 ， 更 高 的 感 光 度 能 获 得更 快 的 快 门 速 度 ， 这 一 点 比 较 容 易 理 解 ； 其 二 是 画 质 ， 越 低 的 感 光

21、度 带 来 更细 腻 的 成 像 质 量 ， 而 高 感 光 度 的 画 质 则 是 噪 点 比 较 大 。 说 到 这 里 顺 便 导 入 一个 概 念 噪 点 ， 主 要 是 指 CCD 将 光 线 作 为 接 收 信 号 接 收 并 输 出 的 过 程 中 所产 生 的 影 像 中 的 粗 糙 部 分 。 那 么 噪 点 是 怎 么 产 生 的 呢 ？ 首 先 要 明 白 对 于 作为 电 子 产 品 的 数 码 相 机 来 说 ， 内 部 的 影 像 传 感 器 在 工 作 中 一 定 受 到 不 同 程 度的 来 周 边 电 路 和 本 身 像 素 间 的 光 电 磁 干 扰 ， 简

22、 而 言 之 就 是 拍 摄 出 的 图 片 一 定会 存 在 噪 点 ， 这 是 不 可 避 免 的 ， 我 们 看 到 的 只 是 程 度 的 轻 重 而 已 。 编 辑 本 段 高 感 光 度 的 缺 点对 于 第 一 种 提 供 高 ISO 数 值 的 解 决 方 案 来 说 ， 在 加 大 增 益 幅 度 的 同 时 ，噪 点 信 息 也 被 相 应 放 大 ， 故 在 高 ISO 画 面 中 噪 点 也 越 发 明 显 ； 而 第 二 种 方式 如 上 文 所 述 那 样 ， 在 获 得 高 ISO 的 同 时 与 成 像 相 关 的 像 素 数 也 会 成 倍 缩 减 ，为 了

23、保 证 成 像 尺 寸 原 本 的 影 像 信 息 会 被 扩 大 ， 噪 点 就 这 样 产 生 了 ； 对 于 第 三种 解 决 方 案 而 言 ， 因 为 减 少 了 感 光 像 素 ， 所 以 在 白 平 衡 过 程 中 只 有 进 行 像素 插 值 才 能 得 到 完 整 的 影 像 。 相 信 这 三 条 解 释 并 不 难 理 解 ， 对 于 现 在 数 码 相机 中 流 行 的 “降 噪 功 能 ”就 是 为 了 消 减 第 三 种 解 决 方 案 带 来 的 噪 点 而 设 计 的 。相 信 经 过 本 文 的 论 述 ， 数 码 相 机 拥 有 可 变 ISO 感 光 度

24、已 不 再 是 秘 密 了 ， 虽然 高 ISO 在 噪 点 方 面 还 是 令 我 们 有 这 样 那 样 的 担 忧 ， 但 为 了 获 得 更 高 的 快 门速 度 和 更 明 亮 的 画 面 ， 这 也 算 是 一 种 不 增 加 成 本 的 折 中 解 决 方 法 。 摄 风 光 不 一 定 是 用 低 感 光 度 2007 年 柬 埔 寨 巴 公 寺 遇 到 少 见 的 雨 后 彩 虹 和 火 烧 云 。 一 时 缺 少 经 验 使用 了 100 的 感 光 度 和 22 光 圈 进 行 拍 摄 。 虽 然 曝 光 时 间 只 有 6 秒 ， 但 是 数 码的 存 储 时 间 加

25、上 使 用 了 降 噪 （ 为 了 降 低 长 时 间 曝 光 产 生 的 噪 点 ） ， 拍 完 一张 前 后 差 不 多 耗 去 了 2 分 钟 时 间 。 可 以 设 想 一 下 ， 按 这 样 的 时 间 去 拍 摄 ， 前后 只 有 十 多 分 钟 的 精 彩 天 象 可 以 拍 到 几 张 ？ 其 实 这 时 候 完 全 可 以 开 大 一 点 光圈 （ 保 证 足 够 的 景 深 前 提 下 ） ， 感 光 度 也 可 以 升 到 400（ 甚 至 是 800， 以 现在 的 技 术 而 言 ） ， 这 样 就 可 以 缩 短 拍 摄 的 时 间 ， 拍 到 更 多 的 角 度

26、和 瞬 间 。 而对 于 图 像 质 量 来 说 ， 损 失 并 不 会 很 明 显 。 权 衡 利 弊 ， 缩 短 时 间 可 视 为 上 策 。 编 辑 本 段 相 关 信 息控 制 主 体 的 影 像 效 果 为 了 迁 就 质 量 就 需 要 降 低 感 光 度 ， 以 获 取 最 大 的 质 量 效 果 。 但 是 要 回 避长 时 间 曝 光 所 产 生 的 噪 点 ， 同 时 为 了 主 体 影 像 效 果 就 必 须 控 制 曝 光 时 间 的 长短 。 ISO:400 1S F4 拍 摄 时 所 需 要 考 虑 的 是 主 体 的 情 侣 尽 可 能 清 晰 ， 但 是 培体

27、 的 人 群 尽 可 能 的 模 糊 ， 以 获 得 虚 实 结 合 突 出 主 主 体 的 效 果 。 这 就 需 要 把 握一 个 合 适 的 瞬 间 ， 更 需 要 控 制 一 个 合 适 的 快 门 速 度 速 度 此 时 通 过 调 节感 光 度 就 是 最 有 效 的 手 段 了 。 ISO400 的 噪 点 不 会 明 显 ， 完 全 在 可 接 受 范 围之 内 。 以 目 前 先 进 的 高 感 光 度 技 术 而 言 ， 哪 怕 是 使 用 ISO1600 也 是 可 以 接受 的 。 此 时 ， 光 圈 则 可 以 调 整 到 F11 左 右 ， 有 利 于 景 深 的 控 制 以 获 得背 景 城 市 建 筑 的 清 晰 。 可 见 感 光 度 的 灵 活 调 整 有 利 于 主 体 的 影 像 控 制 。