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相机的基本知识1


数码相机 : 感光器件 提到数码相机,不得不说到就是数码相机的心脏——感光元件。与传统相机相比,传统相机 使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件,而且是与相 机一体的,是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。数码相机的 发展道路,可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广 泛使用的 CCD(电荷藕合)元件;另一种是 CMOS(互补金属氧化物导体)器件。 感光元件工作原理 电荷藕合器件图像传感器 CCD(Charge Coupled Device) ,它使用一种高感光度的半导 体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压 缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存, 因而可以轻而易举地把数据传输给计算 机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。CCD 由许多感光单位组成, 通常以百万像素为单位。当 CCD 表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件 上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。 CCD 和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼的视网膜 是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。 CCD 经过长 达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克 的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司 分别为:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji 和 Sharp,大半是日本厂商。 互补性氧化金属半导体 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和 CCD 一 样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS 的制造技术和一般计算机芯片没什 么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在 CMOS 上共存着带 N(带– 电) 和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解 读成影像。然而,CMOS 的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使 CMOS 在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。 两种感光元件的不同之处 由两种感光元件的工作原理可以看出,CCD 的优势在于成像质量好,但是由于制造工 艺复杂,只有少数的厂商能够掌握,所以导致制造成本居高不下,特别是大型 CCD,价格 非常高昂。同时,这几年来,CCD 从30万像素开始,一直发展到现在的600万,像素的提高 已经到了一个极限。 在相同分辨率下, CMOS 价格比 CCD 便宜, 但是 CMOS 器件产生的图像质量相比 CCD 来说要低一些。到目前为止,市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用 CCD 作 为感应器;CMOS 感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上,若有哪家摄像头厂商生产 的摄想头使用 CCD 感应器, 厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传, 甚至冠以“数码 相机”之名。一时间,是否具有 CCD 感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。 CMOS 影像传感器的优点之一是电源消耗量比 CCD 低,CCD 为提供优异的影像品质, 付出代价即是较高的电源消耗量, 为使电荷传输顺畅, 噪声降低, 需由高压差改善传输效果。 但 CMOS 影像传感器将每一画素的电荷转换成电压,读取前便将其放大,利用3.3V 的电源 即可驱动,电源消耗量比 CCD 低。CMOS 影像传感器的另一优点,是与周边电路的整合性 高,可将 ADC 与讯号处理器整合在一起,使体积大幅缩小,例如,CMOS 影像传感器只需 一组电源,CCD 却需三或四组电源,由于 ADC 与讯号处理器的制程与 CCD 不同,要缩小 CCD 套件的体积很困难。但目前 CMOS 影像传感器首要解决的问题就是降低噪声的产生, 未来 CMOS 影像传感器是否可以改变长久以来被 CCD 压抑的宿命, 往后技术的发展是重要

关键。 影响感光元件的因素 对于数码相机来说,影像感光元件成像的因素主要有两个方面:一是感光元件的面积; 二是感光元件的色彩深度。 感光元件面积越大,成像较大,相同条件下,能记录更多的图像细节,各像素间的干扰 也小,成像质量越好。但随着数码相机向时尚小巧化的方向发展,感光元件的面积也只能是 越来越小。 除了面积之外,感光元件还有一个重要指标,就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多 少位的二进制数字来记录三种原色。 非专业型数码相机的感光元件一般是24位的, 高档点的 采样时是30位,而记录时仍然是24位,专业型数码相机的成像器件至少是36位的,据说已经 有了48位的 CCD。对于24位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^8=256级,每 一种原色用一个8位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是256x256x256约16,77万种。 对于36位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^12=4096级,每一种原色用一个 12位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是4096x4096x4096约68.7亿种。举例来说,如 果某一被摄体,最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍,用使用24位感光元件的数码相机 来拍摄的话,如果按低光部位曝光,则凡是亮度高于256备的部位,均曝光过度,层次损失, 形成亮斑,如果按高光部位来曝光,则某一亮度以下的部位全部曝光不足,如果用使用了36 位感光元件的专业数码相机,就不会有这样的问题。 感光元件的发展 CCD 是1969年由美国的贝尔研究室所开发出来的。进入80年代,CCD 影像传感器虽然 有缺陷,由于不断的研究终于克服了困难,而于80年代后半期制造出高分辨率且高品质的 CCD。到了90年代制造出百万像素之高分辨率 CCD,此时 CCD 的发展更是突飞猛进,算一 算 CCD 发展至今也有二十多个年头了。进入90年代中期后,CCD 技术得到了迅猛发展, 同时,CCD 的单位面积也越来越小。但为了在 CCD 面积减小的同时提高图像的成像质量, SONY 与1989年开发出了 SUPER HAD CCD,这种新的感光元件是在 CCD 面积减小的情况 下 , 依 靠 CCD 组 件 内 部 放 大 器 的 放 大 倍 率 提 升 成 像 质 量 。 以 后 相 继 出 现 了 NEW STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色滤光技术(专为 SONY F828所应用) 。而富 士数码相机则采用了超级 CCD(Super CCD) 、Super CCD SR。 对于 CMOS 来说,具有便于大规模生产,且速度快、成本较低,将是数字相机关键器 件的发展方向。目前,在 CANON 等公司的不断努力下,新的 CMOS 器件不断推陈出新, 高动态范围 CMOS 器件已经出现,这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校 正的需要,使之接近了 CCD 的成像质量。另外由于 CMOS 先天的可塑性,可以做出高像素 的大型 CMOS 感光器而成本却不上升多少。 相对于 CCD 的停滞不前相比, CMOS 作为新生 事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件,CMOS 感光器以已经有逐渐取代 CCD 感光器的趋势,并有希望在不久的将来成为主流的感光器。

CCD 尺寸

说到 CCD 的尺寸,其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了 CCD 和 CMOS。感光 器件的面积大小,CCD/CMOS 面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。 CCD/CMOS 是数码相机用来感光成像的部件,相当于光学传统相机中的胶卷。

CCD 上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光 线时,会将电荷反应在组件上,整个 CCD 上的所有感光组件所产生的信号,就构成了一个完 整的画面。 如果分解 CCD,你会发现 CCD 的结构为三层,第一层是“微型镜头”,第二层是“分色滤 色片”以及第三层“感光层”。 第一层“微型镜头 微型镜头” 第一层 微型镜头 我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,为了扩展 CCD 的采光率,必须扩展单 一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在 感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,而改由微型镜 片的表面积来决定。 第二层是“分色滤色片 分色滤色片” 第二层是 分色滤色片 CCD 的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,一是 RGB 原色分色法,另一个 则是 CMYK 补色分色法这两种方法各有优缺点。首先,我们先了解一下两种分色法的概念, RGB 即三原色分色法,几乎所有人类眼镜可以识别的颜色,都可以通过红、绿和蓝来组成, 而 RGB 三个字母分别就是 Red, Green 和 Blue,这说明 RGB 分色法是通过这三个通道的颜色 调节而成。再说 CMYK,这是由四个通道的颜色配合而成,他们分别是青(C) 、洋红(M)、 黄(Y)、黑(K)。在印刷业中,CMYK 更为适用,但其调节出来的颜色不及 RGB 的多。 原色 CCD 的优势在于画质锐利, 色彩真实, 但缺点则是噪声问题。 因此, 大家可以注意, 一般采用原色 CCD 的数码相机,在 ISO 感光度上多半不会超过400。相对的,补色 CCD 多 了一个 Y 黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分影像的分辨率,而在 ISO 值上,补色 CCD 可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上 第三层: 第三层:感光层 CCD 的第三层是“感光片”,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将 信号传送到影像处理芯片,将影像还原。 传统的照相机胶卷尺寸为35mm, 35mm 为对角长度, 35mm 胶卷的感光面积为36 x 24mm。 换算到数码相机,对角长度约接近35mm 的,CCD/CMOS 尺寸越大。在单反数码相机中,很 多都拥有接近35mm 的 CCD/CMOS 尺寸, 例如尼康德 D100, CCD/CMOS 尺寸面积达到23.7 x 15.6,比起消费级数码相机要大很多,而佳能的 EOS-1Ds 的 CMOS 尺寸为36 x 24mm,达到 了35mm 的面积,所以成像也相对较好。 现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。 CCD/CMOS 尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常 好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。 而相同尺寸的 CCD/CMOS 像素增加固然是件好事,但这也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。但如 果在增加 CCD/CMOS 像素的同时想维持现有的图像质量,就必须在至少维持单个像素面积 不减小的基础上增大 CCD/CMOS 的总面积。目前更大尺寸 CCD/CMOS 加工制造比较困难, 成本也非常高。因此,CCD/CMOS 尺寸较大的数码相机,价格也较高。感光器件的大小直接 影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般 CCD/CMOS 尺寸也小,而越专业的 数码相机,CCD/CMOS 尺寸也越大。 有效像素数英文名称为 Effective Pixels。与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成 像的像素值。 最高像素的数值是感光器件的真实像素, 这个数据通常包含了感光器件的非成 像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的 DiMAGE7为例,其 CCD 像素为524万(5.24Megapixel) ,因为 CCD 有一部分并不参与成像,有效像素只为490 万。 数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位,每个象素是数码图片里面积最小的

单位。像素越大,图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小,如果没有更多的光进入感 光器件, 唯一的办法就是把像素的面积增大, 这样一来, 可能会影响图片的锐力度和清晰度。 所以,在像素面积不变的情况下,数码相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。 用户在购买数码相机的时候, 通常会看到商家标榜“最大像素达到 XXX”和“有效像素达 到 XXX”,那用户应该怎样选择呢?在选择数码相机的时候,应该注重看数码相机的有效像 素是多少,有效像素的数值才是决定图片质量的关键。 元件像素分为最大像素数和有效像素数。 最大像素英文名称为 Maximum Pixels,所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插 值运算通过设在数码相机内部的 DSP 芯片,在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值 等运算方法, 在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。 插值运算后获得的图像质量不能 够与真正感光成像的图像相比。 在市面上,有一些商家会标明“经硬件插值可达 XXX 像素”,这也是相同的原理,只不 过在图像的质量和感光度上,以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有效像素拍摄的。 最大像素,也直接指 CCD/CMOS 感光器件的像素,一些商家为了增大销售额,只标榜 数码相机的最大像素, 在数码相机设置图片分辨率的时候, 的确也有拍摄最高像素的分辨率 图片,但是,用户要清楚,这是通过数码相机内部运算而得出的值,再打印图片的时候,其 画质的减损会十分明显。 有效像素数英文名称为 Effective Pixels。与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成 像的像素值。 最高像素的数值是感光器件的真实像素, 这个数据通常包含了感光器件的非成 像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的 DiMAGE7 为例,其 CCD 像素为 524 万 (5.24Megapixel) ,因为 CCD 有一部分并不参与成像, 有效像素只为 490 万。 数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位,每个象素是数码图片里面积最小的 单位。像素越大,图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小,如果没有更多的光进入感 光器件, 唯一的办法就是把像素的面积增大, 这样一来, 可能会影响图片的锐力度和清晰度。 所以,在像素面积不变的情况下,数码相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。 用户在购买数码相机的时候, 通常会看到商家标榜“最大像素达到 XXX”和“有效像素达 到 XXX”,那用户应该怎样选择呢?在选择数码相机的时候,应该注重看数码相机的有效像 素是多少,有效像素的数值才是决定图片质量的关键

目前数码相机的成像器件面积都小于普通的135胶卷(即35mm 胶卷相机)的面积,所以其 镜头焦距很短,说到其镜头焦距时常不会涉及到其实际的物理焦距,而说与其视角相当的 35mm(国内的135)相机的镜头焦距,也就是说,其“镜头的视角相当于 XX”。 35mm 胶片的尺寸是36 x 24mm,也就是我们平时在照相机馆中看到的最为普遍的那种 胶卷,由于35mm 焦长的广泛使用,因此它成为了一种标尺,就像我们用米或者公斤来度衡 长度和重量一样,35mm 成为我们判断镜头视野度的一种标注。例如,28mm 焦长可以实现 广角拍摄,35mm 焦长就是标准视角,50mm 镜头是最接近人眼自然视角的,而380mm 镜头 就属于超望远视角,可捕捉远方的景物。 根据相机的光学原理,焦长越小,视角就越大,焦长越大,视角就越小,这对于数码相 机和传统相机而言都是不变的道理。现在相机的焦长都是由 mm(毫米)来标注的,而无论 相机的类型是什么:35mm 传统相机,、APS 或者数码相机。镜头的焦长代表的是镜头和对

焦面之间的距离,对焦面可以是胶片或者传感器。更准确地定义应该是“焦长等于对焦点和 镜头光学中心之间的距离”。 现在通常的数码相机的焦长都非常的短,这是因为绝大多数数码相机的传感器都很小, 往往对角线长度还不到一英时, 为了在这么小的传感器上能够成像感光, 因此镜头和对焦面 之间的距离就很小,这就是为什么数码相机镜头的焦长数值都很小的缘故。 不过在数码相机上采用35mm 等值来表现焦长,并非是人们不习惯数码相机上的焦长过 短,而是因为每款数码相机上标注的实际焦长往往获得的视野不一样,比如都是6-18mm 焦长范围, 但是不同的数码相机上这个焦长所表现出来的效果往往是不一样的。 这是由于数 码相机采用的传感器各有所别。 我们来看看3种不同 CCD 的表现效果: ? 采用210万 CCD 的尺寸是1/2" ? 采用330万像素的 CCD 尺寸是1/1.8 ? 采用400万像素 CCD 的尺寸是2/3 这三款 CCD 不仅对角线尺寸不同而且所含有的像素值也不同。这里我们需要注意的一 个问题是, 组成画面的像素和焦长之间是没有必然联系的。 很多具有不同像素值传感器的数 码相机有很多相同的地方, 比如具有相同的镜头和机身设计等等, 如果这些传感器具有相同 的物理尺寸,那么它们的35mm 等值焦长就肯定是相同的。反过来说,这些数码相机上为 CCD 配套的镜头都具有相同的焦长,比如8mm,但是 CCD 的尺寸缺不一样,那么这些镜头 换算成35mm 等值的焦长就肯定不同。 它们中间肯定会出现大于标准视野或者小于标准视野 的情况。 因此采用标准的35mm 等值焦长来标准就是一个简单可行的方法,不管采用的 CCD 尺 寸如何,这样各款数码相机之间才有了可比性,这就是35mm 等值焦长来历。 广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜 头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。135照相机普通广角镜头 的焦距一般为38-24毫米, 视角为60-84度; 超广角镜头的焦距为20-13毫米, 视角为94-118 度。 由于广角镜头的焦距短, 视角大, 在较短的拍摄距离范围内, 能拍摄到较大面积的景物。

光圈英文名称为 Aperture,光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的 装置,它通常是在镜头内。我们平时所说的光圈值 F2.8、F8、F16等是光圈“系数”,是相对 光圈,并非光圈的物理孔径, 与光圈的物理孔径及镜头到感光器件 (胶片或 CCD 或 CMOS) 的距离有关。 表达光圈大小我们是用 F 值。 光圈 F 值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径从以上的公式 可知要达到相同的光圈 F 值,长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。 当光圈物理孔径不变时,镜头中心与感光器件距离愈远,F 数愈小,反之,镜头中心与 感光器件距离愈近,通过光孔到达感光器件的光密度愈高,F 数就愈大。完整的光圈值系列 如下: F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F44, F64。 这里值得一题的是光圈 F 值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的 进光量刚是下一级的一倍,例如光圈从 F8调整到 F5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开 大了一级。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小,F8时光圈的物理孔径已经 很小了,继续缩小就会发生衍射之类的光学现象,影响成像。所以一般非专业数码相机的最 小光圈都在 F8至 F11,而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,光圈 值可以很小。对于消费型数码相机而言,光圈 F 值常常介于 F2.8 - F16。此外许多数码相机

在调整光圈时,可以做1/3级的调整。 快门英文名称为 Shutter,快门是相机上控制感光片有效曝光时间的一种装置。目前的数码 相机快门包括了电子快门、机械快门和 B 门 首先说说电子快门和机械快门的区别。两者不同之处在于它们控制快门的原理不同,如 电子快门, 是用电路控制快门线圈磁铁的原理来控制快门时间的, 齿轮与连动零件大多为塑 料材质; 机械快门控制快门的原理是, 齿轮带动控制时间, 连动与齿轮为铜与铁的材质居多。 前者受到风沙的侵袭容易损坏,后者虽也怕风沙的侵蚀,但是清洁方便。 再说说 B 门,当需要超过1秒曝光时间时,就要用到 B 门了。使用 B 门的时候,快门释 放按钮按下,快门便长时间开启,直至松开释放钮,快门才关闭。这是专门为长曝光设定的 快门。 快门的工作原理是这样的, 为了保护相机内的感光器件, 不至于曝光, 快门总是关闭的; 拍摄时,调整好快门速度后,只要按住照相机的快门释放钮(也就是拍照的按钮),在快门开 启与闭合的间隙间,让通过摄影镜头的光线,使照相机内的感光片获得正确的曝光,光穿过快 门进入感光器件,写入记忆卡。 至于单反相机常见的 B 快门功能,虽然可由你自由决定曝光时间的长短,拍摄弹性更 高,不过目前大多数的消费性数码相机都还不能支持,最多提供如2秒、8秒、16秒等较慢速 度的默认值。 完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用: ? 一是必须具备有能够准确调控曝光时间的作用,这一点是照相机快门的最基本的作 用; ? 二是必须具备有足够高的快门速度,以利于拍摄高速动动全或有效控制景深; ? 三是必须具有长时间曝光的作用,即应设有“T”门或"B"门; ? 四是具有闪光同步拍摄的功能; ? 五是具有自拍的功能,以便于自拍或在无快门线的情况下进行长时间曝光时,使快 门开启。 快门速度是数码相机快门的重要考察参数, 各个不同型号的数码相机的快门速度是完全不一 样的,因此在使用某个型号的数码相机来拍摄景物时,一定要先了解其快门的速度,因为按 快门时只有考虑了快门的启动时间,并且掌握好快门的释放时机,才能捕捉到生动的画面。 通常普通数码相机的快门大多在1/1000秒之内,基本上可以应付大多数的日常拍摄。快 门不单要看“快”还要看“慢”,就是快门的延迟,比如有的数码相机最长具有16秒的快门,用 来拍夜景足够了,然而快门太长也会增加数码照片的“噪点”,就是照片中会出现杂条纹。另 外,主流的数码相机除了具有自动拍摄模式外,还必须具有光圈优先模式、快门优先模式。 光圈优先模式就是由用户决定光圈的大小, 然后相机根据环境光线和曝光设置等情况计算出 光进入的多少,这种模式比较适合照静止物体。而快门优先模式,就是由用户决定快门的速 度,然后数码相机根据环境计算出合适的光圈大小来。所以,快门优先模式就比较适合拍摄 移动的物体, 特别是数码相机对震动是很敏感的, 在曝光过程中即使轻微地晃动相机都会产 生模糊的照片,在实用长焦距时这种情况更明显。在选购数码相机时,你最好选购具有这几 种模式的机型以保证拍摄的效果。 至于单反相机常见的 B 快门功能,虽然可由你自由决定曝光时间的长短,拍摄弹性更 高,不过目前大多数的消费性数码相机都还不能支持,最多提供如2秒、8秒、16秒等较慢速 度的默认值。 闪光灯的英文学名为 Flash Light。闪光灯也是加强曝光量的方式之一,尤其在昏暗的地方, 打闪光灯有助于让景物更明亮。使用闪光灯也会出现弊端,例如在拍人物时,闪光灯的光线 可能会在眼睛的瞳孔发生残留的现象,进而发生「红眼」的情形,因此许多相机商都将"消

除红眼"这项功能加入设计,在闪光灯开启前先打出微弱光让瞳孔适应,然后再执行真正的 闪光,避免红眼发生。中低档数码相机一般都具备三种闪光灯模式,即自动闪光、消除红眼 与关闭闪光灯。再高级一点的产品还提供“强制闪光”,甚至“慢速闪光”功能。 曝光英文名称为 Exposure,曝光模式即计算机采用自然光源的模式,通常分为多种,包括: 快门优先、光圈优先、手动曝光、AE 锁等模式。照片的好坏与曝光量有关,也就是说应该 通多少的光线使 CCD 能够得到清晰的图像。曝光量与通光时间(快门速度决定) ,通光面 积(光圈大小决定)有关。 快门和光圈优先: 快门和光圈优先: 为了得到正确的曝光量,就需要正确的快门与光圈的组合。快门快时,光圈就要大些; 快门慢时,光圈就要小些。快门优先是指由机器自动测光系统计算出暴光量的值,然后根据 你选定的快门速度自动决定用多大的光圈。 光圈优先是指由机器自动测光系统计算出暴光量 的值,然后根据你选定的光圈大小自动决定用多少的快门。拍摄的时候,用户应该结合实际 环境把使曝光与快门两者调节平衡,相得益彰。 光圈越大, 则单位时间内通过的光线越多, 反之则越少。 光圈的一般表示方法为字母“F+ 数值”,例如 F5.6、F4等等。这里需要注意的是数值越小,表示光圈越大,比如 F4就要比 F5.6的光圈大,并且两个相邻的光圈值之间相差两倍,也就是说 F4比 F5.6所通过的光线要 大两倍。相对来说快门的定义就很简单了,也就是允许光通过光圈的时间,表示的方式就是 数值,例如1/30秒、1/60秒等,同样两个相邻快门之间也相差两倍 光圈和快门的组合就形成了曝光量,在曝光量一定的情况下,这个组合不是惟一的。例 如当前测出正常的曝光组合为 F5.6、1/30秒,如果将光圈增大一级也就是 F4,那么此时的 快门值将变为1/60,这样的组合同样也能达到正常的曝光量。不同的组合虽然可以达到相同 的曝光量,但是所拍摄出来的图片效果是不相同的。 快门优先是在手动定义快门的情况下通过相机测光而获取光圈值。举例说明,快门优先 多用于拍摄运动的物体上, 特别是在体育运动拍摄中最常用。 很多朋友在拍摄运动物体时发 现,往往拍摄出来的主体是模糊的,这多半就是因为快门的速度不够快。在这种情况下你可 以使用快门优先模式,大概确定一个快门值,然后进行拍摄。因为快门快了,进光量可能减 少,色彩偏淡,这就需要增加曝光来加强图片亮度。物体的运行一般都是有规律的,那么快 门的数值也可以大概估计,例如拍摄行人,快门速度只需要1/125秒就差不多了,而拍摄下 落的水滴则需要1/1000秒。 手动曝光模式: 手动曝光模式: 手控曝光模式每次拍摄时都需手动完成光圈和快门速度的调节, 这样的好处是方便摄影 师在制造不同的图片效果。如需要运动轨迹的图片,可以加长曝光时间,把快门加快,曝光 增大;如需要制造暗淡的效果,快门要加快,曝光要减少。虽然这样的自主性很高,但是很 不方便,对于抓拍瞬息即逝的景象,时间更不允许。 AE 模式: 模式: AE 全称为 Auto Exposure,即自动曝光。模式大约可分为光圈优先 AE 式,快门速度优 先 AE 式,程式 AE 式,闪光 AE 式和深度优先 AE 式。光圈优先 AE 式是由拍摄者人为选 择拍摄时的光圈大小,由相机根据景物亮度、CCD 感光度以及人为选择的光圈等信息自动 选择合适曝光所要求的快门时间的自动曝光模式, 也即光圈手动、 快门时间自动的曝光方式。 这种曝光方式主要用在需优先考虑景深的拍摄场合,如拍摄风景、肖像或微距摄影等。 多点测光: 多点测光: 多点测光是通过对景物不同位置的亮度, 通过闪光灯补偿等办法, 达到最佳的摄影效果, 特别适合拍摄别光物体。首先,用户要对景物背景,一般为光源物体进行测光,然后进行

AE 锁定;第二步是对背光景物进行测光,大部分的专业或准专业相机都会自动分析,并用 闪光灯为背光物体进行补光。 曝光补偿也是一种曝光控制方式,一般常见在±2-3EV 左右,如果环境光源偏暗,即可增 加曝光值(如调整为+1EV、+2EV)以突显画面的清晰度。 数码相机在拍摄的过程中,如果按下半截快门,液晶屏上就会显示和最终效果图差不多 的图片,对焦,曝光一切启动。这个时候的曝光,正是最终图片的曝光度。图片如果明显偏 亮或偏暗,说明相机的自动测光准确度有较大偏差,要强制进行曝光补偿,不过有的时候, 拍摄时显示的亮度与实际拍摄结果有一定出入。 数码相机可以在拍摄后立即浏览画面, 此时, 可以更加准确地看到拍摄出来的画面的明暗程度, 不会再有出入。 如果拍摄结果明显偏亮或 偏暗,则要重新拍摄,强制进行曝光补偿。 拍摄环境比较昏暗,需要增加亮度,而闪光灯无法起作用时,可对曝光进行补偿,适当 增加曝光量。进行曝光补偿的时候,如果照片过暗,要增加 EV 值,EV 值每增加1.0,相当 于摄入的光线量增加一倍,如果照片过亮,要减小 EV 值,EV 值每减小1.0,相当于摄入的 光线量减小一倍。按照不同相机的补偿间隔可以以1/2(0.5)或1/3(0.3)的单位来调节。 被拍摄的白色物体在照片里看起来是灰色或不够白的时候, 要增加曝光量, 简单的说就 是“越白越加”,这似乎与曝光的基本原则和习惯是背道而驰的,其实不然,这是因为相机的 测光往往以中心的主体为偏重,白色的主体会让相机误以为很环境很明亮,因而曝光不足, 这也是多数初学者易犯的通病。 以下面两幅图片为例, 上面的是曝光补偿等于0时候所拍的, 而后者是等于+1时所拍的, 可见区别明显。

由于相机的快门时间或光圈大小是有限的,因此并非总是能达到2EV 的调整范围,因 此曝光补偿也不是万能的, 在过于暗的环境下仍然可能曝光不足, 此时要考虑配合闪光灯或 增加相机的 ISO 感光灵敏度来提高画面亮度。 几乎所有的数码相机的曝光补偿范围都是一样的,可以在正负2EV 内加、减,但是加 减并不是连续的,而是以1/2EV 或者1/3EV 为间隔跳跃式的。早期的老式数码相机比如柯达 的 DC215就是以1/2EV 为间隔的,于是有-2.0、-1.5、-1、-0.5和+0.5、+1、+1.5、+2共8个档 次,而目前主流的数码相机分档要更细一些,是以1/3EV 为间隔的,于是就有-2.0、-1.7、-1、 -1.0、-0.7、-0.3和+0.3、+0.7、+1.0、+1.3、+1.7、+2.0等共12个级别的补偿值。 一般的说,景物亮度对比越小,曝光越准确,反之则偏差加大。相机的档次有高有低, 档次高的,测光就比较准确,低的则偏差也会加大。如果是传统相机,胶卷的宽容度是比较 大的,曝光的偏差在一定范围内不会有大问题,但是数码相机的 CCD 宽容度就比较小,轻 微的曝光偏差都可能影响整体的效果。 总而言之, 曝光补偿的调节是经验加上对颜色的敏锐度所决定的, 用户一定要多比较不 同曝光补偿下的图片质量,清晰度、还原度和噪点的大小,才能拍出最好的图片。 一般有矩阵测光,中央重点测光,点测光和 AF 区测光方式四种。矩阵测光可以将画面多 个区域的测量值与典型组合库进行比较以决定适合整个图像的最佳曝光; 中央重点测光用于 人像,根据画面中央的亮度调节曝光,但仍保留情景细节;点测光时,相机对显示屏中央用 圆圈表示的区域进行测光, 即使背景较量或较暗, 也可确保测量目标区域的被摄对象能正确 曝光;而 AF 区测光方式是当采用自动或手动对焦区域选择时,使点测光与激活的对焦区域 间建立连接。 白平衡英文名称为 White Balance。物体颜色会因投射光线颜色产生改变,在不同光线的场 合下拍摄出的照片会有不同的色温。例如以钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏 黄,一般来说,CCD 没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。下面一些图片,就显示 了在不同颜色光线下的不同图象。

此图为原色图

此图为在正常光源下使用白平衡的图片

第一幅图片采用自然光,强加白平衡后,图像偏蓝。若在灯光底下用白平衡,图片的色 调就会恢复到原色状态, 白平衡会按目前画像中图像特质, 立即调整整个图像红绿蓝三色的 强度, 以修正外部光线所造成的误差。 有些相机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能 外,也提供手动白平衡调整。 平衡就是无论环境光线如何,让数码相机默认“白色”,就是让他能认出白色,而平衡其

他颜色在有色光线下的色调。 颜色实质上就是对光线的解释, 在正常光线下看起来是白颜色 的东西在较暗的光线下看起来可能就不是白色,还有荧光灯下的"白"也是"非白"。对于这一 切如果能调整白平衡,则在所得到的照片中就能正确地以"白"为基色来还原其他颜色。现在 大多数的商用级数码相机均提供白平衡调节功能。 正如前面提到的白平衡与周围光线密切相 关,因而,启动白平衡功能时闪光灯的使用就要受到限制,否则环境光的变化会使得白平衡 失效或干扰正常的白平衡。 一般白平衡有多种模式, 适应不同的场景拍摄, 如: 自动白平衡、 钨光白平衡、荧光白平衡、室内白平衡、手动调节。 自动白平衡: 自动白平衡: 自动白平衡通常为数码相机的默认设置, 相机中有一结构复杂的矩形图, 它可决定画面 中的白平衡基准点,以此来达到白平衡调校。这种自动白平衡的准确率是非常高的,但是在 光线下拍摄时,效果较差,而在多云天气下,许多自动白平衡系统的效果极差,它可能会导 致偏蓝。 钨光白平衡 自动白平衡通常为数码相机的默认设置, 相机中有一结构复杂的矩形图, 它可决定画面 中的白平衡基准点,以此来达到白平衡调校。这种自动白平衡的准确率是非常高的,但是在 光线下拍摄时,效果较差,而在多云天气下,许多自动白平衡系统的效果极差,它可能会导 致偏蓝。 荧光白平衡 适合在荧光灯下作白平衡调节,因为荧光的类型有很多种,如冷白和暖白,因而有些相 机不只一种荧光白平衡调节。各个地方使用的荧光灯不同,因而“荧光”设置也不一样,摄影 师必须确定照明是哪种“荧光”, 使相机进行效果最佳的白平衡设置。 在所有的设置当中, “荧 光”设置是最难决定的, 例如有一些办公室和学校里使用多种荧光类型的组合, 这里的“荧光” 设置就非常难以处理了,最好的办法就是“试拍”了。 室内白平衡 室内白平衡或称为多云、阴天白平衡,适合把昏暗处的光线调置原色状态。并不是所有 的数码相机都有这种白平衡设置,一般来说,白平衡系统在室外情况时处于最优状态,无需 这些设置。 但有些制造商在相机上添加了这些特别的白平衡设置, 这些白平衡的使用依相机 的不同而不同。 手动调节 手动调节 这种白平衡在不同地方有各不相同的名称, 它们描述的是某些普通灯光情况下的白平衡 设置。一般来说,用户需要给相机指出白平衡的基准点,即在画面中哪一个“白色”物体作为 白点。 但问题是什么是“白色”, 譬如不同的白纸会有不同的白色, 有些白纸可能稍微偏黄些, 有些白纸可能稍稍偏白,而且光线会影响我们对“白色”色感,那么怎样确定“真正的白色”? 解决这种问题的一种方法是随身携带一张标准的白色的纸, 拍摄时拿出来比较一下被摄体就 行了。这个方法的效果非常好,那么在室内拍摄中很难决定此种设置时,不妨根据“参照” 白纸设置白平衡。在没有白纸的时候,让相机对准眼球认为是白色的物体进行调节。 在传统胶卷相机上 ISO 代表感光速度的标准,在数码相机中 ISO 定义和胶卷相同,代表着 CCD 或者 CMOS 感光元件的感光速度,ISO 数值越高就说明该感光材料的感光能力越强。 ISO 的计算公式为 S=0.8/H(S 感光度,H 为曝光量) 。从公式中我们可以看出,感光度越高, 对曝光量的要求就越少。 ISO 200的胶卷的感光速度是 ISO 100的两倍, 换句话说在其他条件 相同的情况下,ISO 200胶卷所需要的曝光时间是 ISO 100胶卷的一半。在数码相机内,通过

调节等效感光度的大小,可以改变光源多少和图片亮度的数值。因此,感光度也成了间接控 制图片亮度的数值。 在传统135胶卷相机中,等效感光值是相机底片对光线反应的敏感程度测量值,通常以 ISO 数码表示,数码越大表示感旋光性越强,常用的表示方法有 ISO 100 、400 、1000等, 一般而言, 感光度越高, 底片的颗粒越粗, 放大后的效果较差, 而数码相机为也套用此 ISO 值来标示测光系统所采用的曝光,基准 ISO 越低,所需曝光量越高。 传统照相机本身是无感光度可言的,因为感光度只是感光材料在一定的曝光、显影、测 试条件下对于辐射能感应程度的定量标志。 使用过传统相机的人, 都知道胶卷最重要的指标 就是感光度———通俗一点就是衡量胶卷需要多少光线才能完成准确曝光的数值。 我们在照 相机商店买的100、200、400的胶卷,数字表示的就是感光度。感光度一般用 ISO 值表示, 这个数值增大, 胶卷对光线的敏感程度也增, 这样就可以在不同的光线进行拍摄。 ISO100 像 的胶卷最适合在阳光灿烂的户外进行拍摄,而 ISO400的胶卷则可以在室内或清晨、黄昏等 光线较弱的环境下拍摄。 但是,由于照相机与普通照相机不同,他的感光器件是使用了 CCD 或者 CMOS,对曝 光多少也就有相应要求, 也就有感光灵敏度高低的问题。 这也就相当于胶片具有一定的感光 度一样, 数码相机厂家为了方便数码相机使用者理解, 一般将数码相机的 CCD 的感光度 (或 对光线的灵敏度)等效转换为传统胶卷的感光度值,因而数字照相机也就有了“相当感光度” 的说法。 用通常衡量胶片感光度高低的眼光来看, 目前数字照相机感光度分布在中、 高速的范围, 最低的为 ISO50,最高的为 ISO6400,多数在 ISO100左右。对某些数字照相机来说,感光 度是单一的,加之 CCD 的感光宽容度很小,因而限制了它们的在光线过强或过弱条件下的 使用效果。另外一些数字照相机相当感光度有一定的范围,但即使在所允许范围内,将感光 度设置得高或低,拍摄效果亦有所区别,平时拍摄应将它置于最佳感光度上这一档上。和传 统相机一样,低 ISO 值适合营造清晰、柔和的图片,而高的 ISO 值却可以补偿灯光不足的 环境。 在光线不足时, 闪光灯的使用是必然的。 但是, 在一些场合下, 例如展览馆或者表演会, 不允许或不方便使用闪光灯的情况下,可以通过 ISO 值来增加照片的亮度。数码相机 ISO 值的可调性,使得我们有时仅可通过调高 ISO 值、增加曝光补偿等办法,减少闪光灯的使 用次数。调高 ISO 值可以增加光亮度,但是也可能增加照片的噪点。 由下图看出,ISO 值高的图片会比 ISO 值低的图片亮,但是同时,也容易增加噪点。

初次接触数码相机的人常常会有这样的困惑, 即拍摄出来的画面不够清晰, 老是会发生重影 或模糊的情况。究其原因,除了偶尔的失焦(即相机未能正常对焦)以外,很大程度上是因 为快门速度过低所致。一般而言,在手持条件下,拍摄到清晰照片的快门速度应该达到焦距 倒数甚至更高。举个简单例子:佳能 A75的镜头等效焦距是35mm―105mm,那么在广角端, 快门速度应该至少保持1/40秒才能保证拍摄的照片较为清晰,而在长焦端,快门速度应该要 达到1/125秒才行。而且如果现场的光线条件不能满足这一要求,那么拍摄出清晰的照片便 不是那么简单的事情了。可想而知,对于那些10倍光学变焦的产品而言,防抖技术则是更加 必要,因为这些产品的长焦端往往达到370MM 以上,因此,快门速度必须要在1/400秒以上 才算合格,否则就只能望远兴叹了。 其实在实际拍摄中拍摄者的手在胶片或是 CCD/CMOS 感光过程中的抖动是客观存 在的,防是防不住的,只能是靠特殊的机构来减小由于摄影者手的抖动带来的影像模糊。防 抖,到目前为止,分三大类型:光学防抖、电子防抖和感光器(CCD)防抖。目前推出过 具有光学防抖功能的数码相机的厂家有:佳能、尼康、奥林巴斯、柯尼卡美能达、松下和适 马。 防抖的好处,在一定的快门以下,防抖技术可以非常好的解决手抖问题,小 DC 上 的防抖对于新手来说尤其重要,使他们可以获得更多的清晰的照片。但是,同时,防抖技术 也会造成成像锐度的降低。 毕竟镜头里多了个浮动的镜片。 这对于要求较高的摄影爱好者来 说,也是比较不好接受的,所以这也就是为什么所有的防抖系统都会有个开关,用户可以选 择取消或打开防抖。加上 防抖系统是非常耗电的,所以我一般不打开防抖开关,而是要用

的时候才开。

一般而言,数码相机内预先调节好光圈、快门、焦距、测光方式及闪光灯等参数值, 以便于那些经验不足的用户拍出有一定质量保证的数码相片。不过用现有的模式也未必能拍 出高质量的照片。相当一部份朋友使用的是数码相机的 AUTO(自动)模式,而在特定的拍 摄环境中,其相片质量当然难以保障。因此为了更加方便初级用户的使用,数码相机厂商在 数码相机内加入了数种场景模式,这样就更加方便拍出高质量的照片。目前,数码相机内的 场景模式少则有四、五种,多则有二三十种。 既然是一台定位于时尚一族的相机,那我们首先就来看看该机的外观设计。索尼 W570纤薄的机身以及精致的做工看上去还是很有档次的, 该机前面板为金属拉丝材质, 边角 圆润。其三围尺寸为91mm×51.5mm×19.1mm,拿在手中非常小巧。

图为:索尼 W570正面

图为:索尼 W570侧面展示 在机身背面控制区,索尼 W570在侧面设置了一个拍摄模式拨杆,拥有照相、扫描 全景和视频拍摄三个档位,操控比较方便。从功能方面来讲,索尼 W570不仅配备了全景扫

描,而且还有女生喜爱的美颜功能,不过该机没有配备手持夜景功能算是一个小小的遗憾。 看完了索尼 W570的整体外观后我们再来看看该机的细节外观。

图为:索尼 W570镜头 索尼 W570采用的是一枚具有5倍光变能力的卡尔·蔡司镜头,等效焦距为 25-125mm,包含了广角端与长焦端,使我们既可以拍摄广阔的场景又可以拍摄远处的特写。

图为:索尼 W570顶部

图为:索尼 W570底部 索尼 W570的按键区设计的较为紧凑,按键相对较小,对于手大的男生来说可能在 操作起来并不是十分方便,希望索尼在以后的机型中加以改进。

图为:索尼 W570闪光灯 该机还具备内置闪光灯功能, 闪光灯方便我们在光线不足的情况下对所拍物体进行 补光。

图为:索尼 W570数据接口 1610万像素配上蔡司5倍光变镜头,还拥有25mm 广角,对于一款小卡片来说,这样 的配置算是相当厚道。另外,该机的传感器为索尼自家的 Super HAD CCD 传感器,而并非背 照式 CMOS 传感器,在低感细节方面的表现值得期待,我们来看一下。

索尼 TX10机身厚度仅17.8mm,体积小巧便携,机身前面板及镜头滑盖都为金属材质, 表面经过磨砂处理,做工精致手感也不错。滑动镜头盖板之后,我们可以看到该机采用了一 枚潜望式卡尔·蔡司认证镜头, 拥有4倍光学变焦能力, 广角端覆盖25mm, 并支持 SteadyShot 光学防抖,配合内置的手持夜景功能,暗光防抖性能堪称无敌。

图为:索尼 TX10正面,设计简洁时尚

图为:索尼 TX10正面及滑盖为金属材质

图为:索尼 TX10支持5米防水,有效像素1620万 索尼 TX10外观设计非常简洁,该机的主要操控都交给了背面的触控液晶屏,机身 上按钮很少并且全部集中在机身顶部一角,操控起来比较方便。在机身顶部,我们可以看到 该机支持5米防水,并可以拍摄 AVCHD 格式的全高清视频。

图为:索尼 TX10机顶控制区特写,拥有独立的视频拍摄按钮

图为:索尼 TX10采用一枚卡尔·蔡司认证镜头,4倍光学变焦

图为:索尼 TX10内置双声道立体声麦克风

索尼 TX10内置双声道立体声麦克风,在拍摄视频时可以获得不错的收声效果。该机 机身背面被一款触控液晶屏覆盖,表面材质为强化玻璃,面积较大,视觉效果很震撼。不过 相对而言,强化玻璃下面的液晶屏边框稍微宽了一些,屏幕的实际尺寸显得比较小。

图为:索尼 TX10机身侧面特写,数据接口舱盖带锁定功能

图为:索尼 TX10内置 HDMI 接口,舱盖内有橙色防水橡胶垫

·高性价比卡片 索尼 T110 索尼 T110配备了1/2.3英寸 Super HAD CCD,具备1610万的像素,该机搭载了卡尔蔡司 “Vario-Tessar”镜头,具备25mm 广角,以及4倍光学变焦。

关闭

[索尼 T110 详细] 文章|图片(137)|点评(5)|论坛(27) 同时,该机后背设计有一块3.0寸触摸式液晶屏,具备23万显示像素。同时,该机在拍 摄模式生也是继承了多项传统优势项目, 比如扫描全景模式。 对于这台卡片相机大家可能还 没有一个清晰的概念,那么接下来就让我们先来熟悉下该机的外观。 ·机身外观 金属质感握感不错 索尼 T110共有五个颜色的机身发售,分别为粉色、紫色、红色、银色和黑色。索尼想 得真的很周到,各种颜色的用途一一涵盖,粉色紫色红色很明显是针对女性用户,而硬朗的 银色和黑色比较适合男性用户。 本次,笔者测试的为黑色机身版本。该机滑盖采用了钢琴烤漆工艺喷涂,镜面反光的效果 比较炫。 该机采用一块3英寸23万像素触控屏设计, 显示效果略显一般, 不过触控的手感还是不错的。 索尼 T110机身外观 这款相机的电力系统为一块600mAh 锂电池供电, 这和尚一代产品 T99的电力系统完全一 样,所以该机的电池续航能力依旧比较弱。 机身外观 细节赏析

接下来让我们看一下,有关这台相机外观的更多细节。该机采用滑盖开机方式,而那枚 卡尔蔡司的镜头就在这块滑盖之下。透过我们的镜头,大家可以看到,这枚镜头的镀膜还是 非常漂亮的。 该机印刷质感的 LOGO 略显粗糙,而机上的变焦拨杆和快门按键,则设计的比较贴合机身 的曲线,所以该机的外观整体设计感很强。 客观测试: 客观测试:感光度逐级测试 索尼 T110为玩家提供了 ISO80到 ISO3200的感光度选择范围, 接下来就让我们看一下其 每档感光度的实拍表现。 从以上测试的截图表现看,这台相机在 ISO200以下时,其画面结像比较细腻,照片可用度 很高。 而随着感光度调高至 ISO400后, 画面细节表现力衰减, 但是仍可让人接受。 ISO1600 而 后,其画面结像变得不太扎实。在这里比较建议大家使用 ISO800及以下各档进行拍摄。 实拍样片: 实拍样片:白天室外样片 接下来,让我们看一下该机在室外白天的实拍表现。

焦距:5mm

光圈:f/4.5

ISO 感光度:80 白平衡:自动

曝光时间:10/3200

曝光补偿:1EV

焦距:18mm

光圈:f/4.6

ISO 感光度:80 白平衡:自动

曝光时间:10/1250

曝光补偿:1EV

焦距:5mm

光圈:f/4.5

ISO 感光度:80 白平衡:自动

曝光时间:10/2500

曝光补偿:1EV

焦距:7mm

光圈:f/3.5

ISO 感光度:80 白平衡:自动

曝光时间:10/2000

曝光补偿:-0EV

焦距:9mm

光圈:f/4.5

ISO 感光度:80 白平衡:自动

曝光时间:10/3200

曝光补偿:0EV

焦距:7mm

光圈:f/3.5

ISO 感光度:80 白平衡:自动

曝光时间:10/2500

曝光补偿:0EV

室外拍摄可借助有利的光线条件, 因此我们可以运用到这台相机具备良好画质的低 ISO 值进行拍摄。不过,在使用中笔者发现,由于受到室外强烈光线的影响,我们很难从取景屏 上看到所拍照片的曝光是否准确,当然这样表现出了23万像素液晶屏的现实精度不足的问 题。 ·实拍样片:微距及室内高感 实拍样片: 感受了白天室外的样片表现后,我们再来看一下使用该机拍摄的微距及高感室内样片。


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