論數(shù)碼相機(jī)與攝像機(jī)的技術(shù)原理與差別

以下摘自網(wǎng)絡(luò)，希望能幫助到你。 最近有網(wǎng)友提到數(shù)碼攝象機(jī)與數(shù)碼相機(jī)成像的差別問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題也對(duì)打算選購(gòu)一款適合自己的DV的一些網(wǎng)友產(chǎn)生了困惑。我想就這個(gè)問(wèn)題談點(diǎn)看法，作引玉之磚，也希望獲得專家和高手的幫助。 在上個(gè)世紀(jì)電視剛誕生的時(shí)候，由于技術(shù)和成本的原因，對(duì)電視的拍攝和重現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)多國(guó)有關(guān)專家的共同努力，形成了符合當(dāng)時(shí)實(shí)際需要的電視標(biāo)準(zhǔn)，并產(chǎn)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(guò)鏡頭會(huì)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(jué)暫留原理獲得活動(dòng)圖象。早期的模擬電視機(jī)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(guó)計(jì)劃在2015年停止播出模擬電視，它們將陸續(xù)退出歷史舞臺(tái)）。我們現(xiàn)在看電視時(shí)，還可以看到圖象上會(huì)有一條條的掃描線。掃描線是由安裝在顯象管后面的偏轉(zhuǎn)線圈提供的（分別為水平掃描線圈和場(chǎng)掃描線圈，如果沒(méi)有掃描線圈，或者線圈不工作，則顯象管上就只有一個(gè)亮點(diǎn)）。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(jī)和電視機(jī)中有兩個(gè)非常重要的電路，即產(chǎn)生行同步信號(hào)和禎同步信號(hào)的掃描電路。電視機(jī)的行掃描部分出現(xiàn)故障時(shí)圖象會(huì)水平滾動(dòng)，電視機(jī)的禎掃描部分出現(xiàn)故障時(shí)圖象會(huì)上下滾動(dòng)。從這里，我們已經(jīng)可以初步看出攝象機(jī)與普通拍照機(jī)在產(chǎn)生圖象時(shí)是不同的，一個(gè)是活動(dòng)圖象，一個(gè)是靜止圖象。 隨著科技的進(jìn)步，逐步出現(xiàn)了平板電視機(jī)。顯象管已經(jīng)不再風(fēng)光，但是在平板電視機(jī)中仍然有掃描線，只不過(guò)取消了偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化成數(shù)字變?yōu)榱丝赡?。?yōu)質(zhì)的模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換電路，能在瞬間將模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。這使得電視事業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。先來(lái)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(hào)被記錄在介質(zhì)上。數(shù)碼攝象機(jī)出現(xiàn)了。數(shù)碼攝象機(jī)比起模擬攝象機(jī)有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性。過(guò)去的模擬攝象機(jī)使用的是模擬錄像帶，我們學(xué)校就有一臺(tái)松下的VHS攝象機(jī)，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(jīng)播放不出來(lái)了，后來(lái)趕緊將其余磁帶在電腦城翻錄成VCD保存。 在數(shù)碼攝象機(jī)發(fā)展到今天時(shí)，不少機(jī)型增加了拍照功能，給使用者帶來(lái)一定的方便。但是，現(xiàn)在所有的攝象機(jī)所拍攝的照片都不能和普通的數(shù)碼拍照機(jī)相比。原因還是在攝象機(jī)本身。數(shù)碼攝象機(jī)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(jī)可以分為高、中、低檔，但作為日常拍攝是沒(méi)有問(wèn)題的的，其定位是滿足家庭的一般使用。攝象機(jī)生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)一款新機(jī)型投放市場(chǎng)之前，一定要考慮將來(lái)消費(fèi)者的接受能力和實(shí)際使用效果，而大部分1/6英寸CCD的DV能達(dá)到廣大使用者的基本要求。從市場(chǎng)銷售的情況來(lái)看，高、中、低檔的數(shù)碼攝象機(jī)都有消費(fèi)群體，就證明了這一點(diǎn)?？墒牵袲V當(dāng)作DC來(lái)用還是不行的。 再看數(shù)碼拍照機(jī)。從膠卷相機(jī)發(fā)展到數(shù)碼相機(jī)是一個(gè)巨大的進(jìn)步。但是數(shù)碼拍照機(jī)的使用還是為拍攝靜態(tài)圖象。在快門開(kāi)啟的瞬間，景物的光線通過(guò)鏡頭會(huì)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(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾桑ㄟ^(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速儲(chǔ)存器或內(nèi)置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想象來(lái)更改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬(wàn)像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面，經(jīng)過(guò)處理形成一幅圖象的數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在介質(zhì)上。由于數(shù)碼視頻格式的開(kāi)發(fā)，加上大規(guī)模集成電路的處理能力日益強(qiáng)大，使原本只能拍照的數(shù)碼相機(jī)也能拍攝視頻文件了（包含手機(jī)）。短片拍攝功能即數(shù)碼相機(jī)具備拍攝視頻文件的功能。有別于DV（數(shù)碼攝像機(jī)），數(shù)碼相機(jī)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(zhì)量跟大小都比較差。集中用于數(shù)碼相機(jī)拍攝短片的文件多為AVI，有少數(shù)的拍照機(jī)可以MPEG4來(lái)儲(chǔ)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?yàn)楫嬞|(zhì)高，占容量少，MPEG4的記錄模式已經(jīng)在多款數(shù)碼相機(jī)上使用。索尼推出的數(shù)碼相機(jī)，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(jīng)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(guò)了DV帶，而分辨率上有所差距。一些數(shù)碼相機(jī)在拍攝短片的時(shí)候，可以通過(guò)自帶的麥克風(fēng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)錄音。大部分的其他功能，例如變焦、白平衡調(diào)節(jié)等，在拍攝短片的時(shí)候都不可以使用。 目前還沒(méi)有任何一款數(shù)碼相機(jī)的拍攝效果能和最普通的數(shù)碼攝象機(jī)的拍攝效果相比。為什么數(shù)碼相機(jī)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(jī)本身。數(shù)碼相機(jī)的設(shè)計(jì)還是要考慮將來(lái)的市場(chǎng)定位和消費(fèi)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(hào)處理電路。這套電路和DC的信號(hào)處理電路是完全不同的，它要復(fù)雜的多。兩套信號(hào)處理電路的工作原理完全不同，信號(hào)處理的流程和方法也不一樣?，F(xiàn)階段還沒(méi)法做到同一部機(jī)器具有兩套系統(tǒng)，在報(bào)價(jià)成本和技術(shù)條件的約束下，DV和DC只能完成自己的主要任務(wù)，順便開(kāi)發(fā)出輔助功能。 那末將來(lái)是否會(huì)合二為一呢？科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展是無(wú)止境的?，F(xiàn)在做不到的不等于將來(lái)做不到，很可能到時(shí)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(lái)。