試析影響數碼圖像質量的因素

任意，古城

（四川省瀘州醫(yī)學院電教中心，四川 646000）

1 引言

作為紀實工具的攝影術，其首要追求是保證照片具有最優(yōu)秀的畫質。因此，影友都希望自已拍攝的每一張數碼照片都具有最好的畫質，最優(yōu)秀的色彩和影調表現。那么，影響我們拍攝出高畫質照片的因素又有哪些呢？我們又應該怎樣把握和控制好各種影響數碼照片質量的因素呢？這些可能都是經常困繞影友的主要攝影技術問題，本文就是嘗試回答這一問題。

影響數碼攝影成像質量的因素有很多，但這些復雜的影響因素可歸納為硬件和技術兩個方面的問題，下面就分別作詳細的介紹。

2 硬件的影響

硬件對數碼照片畫質的影響主要包括：鏡頭、感光元件、像素品質和影像處理器等四個方面。

2.1 鏡頭

無論數碼還是傳統照相機，鏡頭質量對像質的影響都是很關鍵的因素，鏡頭在照相機的整體價格中占有很大的份量，著名鏡頭的價格甚至超過了機身。對于數碼照相機來講，像素越高，對鏡頭的解析力要求也越高。因為，只有照相機鏡頭的分辨率超過CCD分辨率，才能最大限度地發(fā)揮CCD最高的分辨率。一般定焦鏡頭像質最好，其次是變焦比較小的鏡頭質量較好，最差的是大變焦比鏡頭。

2.2 感光元件

數碼照相機采用CCD或者CMOS進行感光，拍攝圖像的像素數量，取決于數碼相機內CCD或者CMOS芯片上的光敏單元數量。理論上，光敏單元越多，拍攝到的影像就會越清晰。因此，數碼照相機的像素數量（分辨率）就成為衡量數碼照相機質量的一個重要的指標。因為，圖像中包含的像素越多，像質越細膩，色彩越豐富，放大效果也越好。所以，分辨率常被消費者視為選購數碼照相機時的考核重點。

2.3 感光元件面積

不過，隨著數碼照相機感光原件制造技術的進步，像素數（分辨率）已逐步接近于傳統135底片，而長期被人們忽視的單個像素品質，開始被消費者重視。因為，數碼照相機感光元件的光敏單元尺寸（即單個像素的面積大?。Τ上竦挠绊懯呛艽蟮?。光敏單元的尺寸越大，感光元件接受的光線也就越多，感光度就越高，產生的信號噪音就越小，對高光和陰影部分的再現就會更優(yōu)異，對比度也更好。而在有限的感光元件面積上增加過多的光敏單元，會導致光敏單元面積過小，單元間距縮小，進而帶來圖像信噪比降低、感光度降低等問題。

為此，只有增大感光元件面積，才能保證數碼相機在像素數量不變的情況下，提高光敏單元的面積和增加光敏單元之間的間距，從而達到提高感光度和畫質的目的。一般數碼相機在像素數量相同的情況下（如都是1000萬像素），感光芯片的面積越大，圖像質量越好。

2.4 影像處理器（DSP）

通過感光元件（CCD或CMOS）獲得的圖像數據不能直接保存至數碼照相機的存儲卡中，而這些數據還必須經過一種電子芯片處理并組合 （運算），并形成有一定格式的數據文件 （如：JPG、RAM、TILL等），而這種芯片被稱為“影像處理器”，或稱圖像處理器（DSP）。

影像處理器 （DSP）在數碼照相機中有多種功能，如提高CCD的感光范圍（即動態(tài)范圍），校正白平衡，減少畫面的噪點，更快地處理圖像數據，處理過的圖像數據生成為具有一定格式的圖像文件等。高性能的圖像處理器還能減少電能消耗，提高電池使用的持久性。還可使開機時間、快門時滯明顯縮短，并直接影響圖像的最終質量。

因此，感光芯片的分辨率和尺寸以及鏡頭質量等，可以視為數碼相機畫質等級的重要判定標準，但卻不是惟一的標準，影響數碼相機畫質的還包括影像處理器（DSP）的處理速度及圖像數據的運算處理軟件等。

3 拍攝技術的影響

拍攝技術對數碼照片畫質的影響主要包括：光照效果，曝光質量，持機穩(wěn)定，調焦準確，保存壓縮率和后期處理等因素。

3.1 拍攝光線

攝影術是依靠光線感光成像的，可以說沒有光就沒有攝影。而光線的強弱，主光與輔助光的運用等都會對攝影圖像的質量產生明顯影響。如主光過弱則畫面反差弱，色彩平淡；輔助光弱或沒有，則主體暗部晦暗沒有層次。

3.2 曝光質量

有良好的照明光線還不夠，如果我們在曝光時由于測光不準，可能造成畫面中主體曝光不足，則畫面會色彩晦暗，像質粗糙；反之，如果曝光過度，則高亮部位沒有色彩和層次，畫面干澀質感很差。

3.3 光圈與快門

照相機的光圈與快門是用于控制曝光量，但它們同時也可控制畫面的質量，如主體清晰度和清晰范圍（即景深）。例如：光圈適當縮?。ㄓ弥屑壒馊Γ┛蓳踝＄R頭邊緣，充分利用鏡頭中心成像最佳的光學部分，從而可提高像質。此外，使用1/30秒以下快門速度時，手持相機就無法穩(wěn)定了。因此，要保證拍攝畫面清晰，必須將快門置于安全快門以上的速度。

3.4 持機穩(wěn)定

在按動快門時，必須保持照相機穩(wěn)定不動，才能拍出清晰的照片。要在按動快門時保持相機穩(wěn)定，首先要有過硬的持機拍攝技術；在室內、弱光下拍攝，為保證持機穩(wěn)定，應開啟照相機的防震功能；在夜晚拍攝，或持超長焦距鏡頭拍攝時還應使用三角架來穩(wěn)固照相機或鏡頭。

3.5 調焦準確

數碼相機都是自動對焦，大多數情況下都能夠準確調焦。但在一些特殊場合也可能調焦失誤，拍出不清晰的照片。如，透過玻璃等透明障礙物拍攝，或拍攝反差低弱的對象，或拍攝同埸光線暗弱時可能對焦不準，造成焦距不清。這時可以用替代對焦法，或提高現埸光亮度等辦法解決。

3.6 感光度和白平衡

感光度和白平衡分別決定數碼相機的感光能力和光源的色彩平衡控制。因此，對圖像質量有很大影響。如在暗弱光線下提高感光度拍攝可提高快門速度，保證畫面清晰，但在高感光度下拍攝的圖像噪點會大幅度增加，影響畫質；而白平衡設置不當會產生畫面偏色，影響畫面色彩表現和影調質量。

3.7 文件的大小

又稱圖像大小或圖像尺寸?？煞譃榇蟆⒅?、小三種分辨率，分別用L、S、W表示。數碼相機設置圖像尺寸大小的目的主要是為了限制圖像文件的容量大小，比如，圖像如果用于網上傳送或顯示，就可以使用最小的圖像尺寸（W）。

圖像大小設置多數出現在800萬像素以上數碼照相機中。數碼照相機拍攝時可以選擇CCD的全部像素拍攝（在L狀態(tài)時）；也可以只選擇部份像素數拍攝（在M或S狀態(tài)時）。“圖像尺寸”大，則圖像文件量也大，放大倍率就高，但運行速度慢；圖像尺寸小，則文件量也小，放大倍率低，但運行速度快。

3.8 保存格式

數碼圖像質量設置就是圖像格式的設置。數碼相機拍攝保存的圖像格式有不壓縮（RAW）和壓縮（JPG）兩類。例如：尼康D200數碼相機上的圖像質量從高到低設置有RAW格式、JPG格式（又分為精細格式、普通格式和一般格式等），共四種質量格式。作為專業(yè)攝影工作者，最好使用不壓縮 （RAW格式）或（RAW+JPG格式）。

3.9 后期處理

我們知道，專業(yè)數碼相機拍攝的數碼圖像都是未經過處理（如RAW格式）或經過簡單處理（如JPG格式）的圖像，因此，圖像一般不能直接使用，都要進行剪裁，色彩，對比度，銳化和降噪等調整，才能成為合格的，可供后期使用或輸出的圖片。而影友對數碼圖像的后期處理能力，將決定圖像的畫質表現。從上所述可以看出，數碼照相機拍攝的圖像質量不僅與鏡頭、感光芯片等硬件質量有關，而且還與影友的拍攝技術緊密相關，如持機穩(wěn)定，曝光準確等等。因此，不要認為有了高擋相機就能拍攝優(yōu)秀照片；同時也不能認為只要技術過硬，充分利用相機的最佳質量設置，也能拍出優(yōu)秀的照片。器材是硬指標，需要經濟實力；而攝影技術需要在長期的攝影實踐中磨練，并養(yǎng)成一絲不茍的工作作風。