取代摄像机?数码相机很快也将可以拍摄动态图像
添加时间:2004-9-24 20:09:00
】“这一天到底还是来了”--摄像机开发商担心的时刻终于来临。数码相机很快就可以象摄像机那样拍摄动态图像。富士胶卷将于2002年4月开始销售的“FinePix”,配备有拍摄静止图像的301万像素的CCD型固体摄像元件,同时还可拍摄VGA尺寸(640×480像素)、30帧/秒的动态图像。
到目前为止,数码相机与摄像机一直在竞相汲取对方的功能,但要想实现融相机与摄
像机于一体的“兼容机”,必须要同时实现照片画质的静态图像拍照与电视画质的动态图像拍摄功能。此前超过200万像素的CCD很难拍摄VGA尺寸、30帧/秒的动态图像。
目标是取代数码摄像机
实际上,随着此次新产品的投产,富士胶卷希望该产品能够取代摄像机。“以往,数码相机拍摄的动态图像过于简短。而今后用户将会认为:‘即使没有摄像机也能拍摄动态图像’”(富士胶卷映像业务部营业部课长永岛靖夫)。
该产品的另一大特点是尺寸更小,重量更轻,这是摄像机无法比拟的。数码相机不需要磁带媒体的驱动装置,易于缩小体积。“此前也有过能够放进衬衣口袋内的摄像机,但其大小与重量不能满足人们随时使用的需求。而数码相机则比较适用于随时抓拍用途”(该公司电子映像业务部商品企划主管川岛岩)。
富士胶卷今后将向用户提供更加轻松的动态图像摄影方式。尽管此次产品的大小与单反式相机差不多,但据说还有可能实现尺寸在袖珍相机以下的款式。目前该公司已经撤出摄像机市场,因此可以说在立意向市场推出旨在成为“后摄像机”时代的摄影工具来讲,富士胶卷已经没有任何犹豫和牵挂了。
摄影指标尚有改善余地
对于摄像机性能的关键要素--画质,FinePix“确保了与HIGH8摄像机同样的性能”(该公司电子映像业务部设计部主任技师平田正文)。虽然该公司并未公开水平分辨率等具体指标,但似乎已经实现了400线。
当然,此次的产品还不至于能超越当前主流的DV方式摄像机。DV的水平分辨率高达500线以上。音频方面,此次的产品也只是单声道。看来富士胶卷在今后的机型中还需要进一步改善上述摄影指标。
FinePix的拍摄时间远比摄像机要短,图像数据的压缩采用了“Motion JPEG”方式。尽管投产时的压缩率尚处于研究阶段,但即使是1/15,128MB的存储卡也只能记录约2分钟。而如果采用MPEG4,可以进一步延长录像时间,但该公司认为:“目前还没有能满足画质与耗电量等要求的编解码LSI。另外,Motion JPEG方式也拥有能以帧为单位获取静止画面的优点”。
4像素混合,减少输出数据
富士胶卷此次开发的产品之所以既能实现像素数高达310万的拍照,同时又能实现VGA尺寸、30帧/秒的动态图像拍摄,其关键就在于开发出了新型CCD“蜂窝式超级CCD III”。进行动态图像拍摄时,这种CCD可将垂直方向与水平方向各两个共计4个像素的数据在摄像元件内转换为1个像素数据。也就是将310万像素的数据减少为约77万像素的数据进行输出。目前富士胶卷还没有公开CCD的工作频率等详细指标,但就目前所知,主要是通过减少单帧数据量,提高帧速度的。
以前数码相机进行动态图像拍摄时,为减少单帧数据量,主要是加大水平线“间隔”。比如采取每8线中只读取2线数据的处理方法。不过,这样一来除失真外,还会导致出现颜色与原色不同的“伪色”等画质恶化问题。
而此次的产品,并未单纯加大水平线间隔,而是采取了将4像素的数据进行混合,即扩展外观像素尺寸的方法。这样一来,可将伪色的产生、以及水平分辨率的降低控制在最小限度。关于像素混合,三洋电机已经采用了被称为“VPmix”的技术,即将垂直方向并列的每两线合并,将数据量减少到原来CCD的一半。而此次富士胶卷的产品则又将数据量减少到VPmix的一半,因此成功地增加了静态图像的像素数。
S/N提高1倍
新开发的CCD工作流程如下:首先将积累在感光部的电荷存入设置在垂直传送CCD和水平传送CCD之间的缓冲寄存器中,并进行垂直方向2像素的混合处理。然后再将这一寄存器中积累的电荷送到水平传送CCD中,进行水平方向的像素混合处理。
这一方法的另一优点是,可将S/N(信噪比)提高到原来的2倍。这是因为在信号级别(灵敏度)提高到原来4倍的同时,可将噪音控制在2倍。尤其此次更是在提高静态图像拍摄时的灵敏度与S/N方面加大了研发力度。不过这一处理并非在摄像元件内部进行的,而是在信号处理LSI上进行的。