想要飛的更高，先得沖破束縛

斯特

今天筆者要來揭示幾個(gè)相機(jī)發(fā)展中大家鮮有談?wù)摶蛘邚S商們通常閉口不談的話題，來看一下在其他方面，目前相機(jī)發(fā)展中仍有哪些瓶頸，各個(gè)廠商又在做哪些努力并取得了什么突破。

最近135數(shù)碼相機(jī)接連出現(xiàn)了3600萬像素、4240萬像素和5060萬像素，例如高像素利弊、控噪好壞等問題已經(jīng)被太多人談?wù)摿颂昧?。今天筆者要來揭示幾個(gè)相機(jī)發(fā)展中大家鮮有談?wù)摶蛘邚S商們通常閉口不談的話題，來看一下在其他方面，目前相機(jī)發(fā)展中仍有哪些瓶頸，各個(gè)廠商又在做哪些努力并取得了什么突破。

寬容度：最難提升的傳感器指標(biāo)

既然從傳感器像素說起，那么我們就來說一下目前傳感器最難提升，也是各個(gè)廠商雖然天天努力但是從來不拿到臺(tái)面上將的話題：寬容度。

提升寬容度 各個(gè)廠商在做什么？

像素與控噪，是大家最長(zhǎng)爭(zhēng)論的話題，像素高了，控噪便更難了；控噪更好，不免要犧牲像素。而對(duì)于寬容度而言，似乎跟控噪和像素沒有太多關(guān)系，也很難進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試，只能通過簡(jiǎn)單的加減曝光來說明，而對(duì)于135相機(jī)廠商，經(jīng)常對(duì)寬容度保持緘默，不過反觀中畫幅相機(jī)，倒是挺樂意炫耀自己的動(dòng)態(tài)范圍的。我們來看一下我們熟悉的廠商，到底有沒有想著提升寬容度：

佳能：多項(xiàng)傳感器技術(shù)，據(jù)稱1DX II寬容度會(huì)有提升

松下：申請(qǐng)專利寬容度可達(dá)17檔

尼康：蜂巢結(jié)構(gòu)傳感器

什么是寬容度：為何這么多年技術(shù)難進(jìn)步？

一般來看，寬容度就是傳感器能夠捕捉到的光線動(dòng)態(tài)范圍，寬容度越好，在高光與陰影區(qū)細(xì)節(jié)越豐富，后期能夠調(diào)整的范圍越大。下面問題就來了，這是相機(jī)一個(gè)最基本的性能，為何這么多年來，寬容度方面的進(jìn)步如此輕微？

答案有兩個(gè)：傳感器工藝和處理器

首先是傳感器，拋開原理不談，其實(shí)CMOS的成功并不在于高質(zhì)量，所以大家自然懂得，相機(jī)廠商追求技術(shù)有兩方面：技術(shù)進(jìn)步與成本控制。提升像素，只需要將現(xiàn)有的像素單元做的更小，而維持相對(duì)正常的電子干擾即可，而提升寬容度，需要對(duì)CMOS的底層原理進(jìn)行改進(jìn)才可以，即便現(xiàn)階段技術(shù)可能達(dá)到，成本上難以控制，這也就是為什么這么多專利申請(qǐng)多年但從未得到應(yīng)用的原因。

寬容度提升，遠(yuǎn)比控噪更難。

其次是算法的緣故，現(xiàn)在的小型相機(jī)，傳感器本身的底層接收為12bit，也就是只能使用12bit的RAW文件，而中畫幅相機(jī)底層則為16bit，這也是下至賓得，上至飛思哈蘇對(duì)寬容度津津樂道的原因。但不論12bit還是16bit，現(xiàn)在的軟件上，對(duì)超過16bit的圖像文件，處理性能非常差，更別提相機(jī)芯片了，因此提高寬容度，算法上還有很長(zhǎng)的路要走。

不管怎么說，提升寬容度都不是一件簡(jiǎn)單輕巧的事情，不同廠商底層設(shè)計(jì)的不同，決定了各家寬容度的“基礎(chǔ)屬性”，要打破這一瓶頸，需要從最底層的電路設(shè)計(jì)和光線采樣做起，才能夠獲得更大的突破。

對(duì)焦：對(duì)焦好壞不看對(duì)焦點(diǎn)多少

下面我們說一下目前相機(jī)發(fā)展的另一個(gè)問題，但是卻是經(jīng)常被消費(fèi)者忽略的問題，就是對(duì)焦。如果說傳感器的提升還是實(shí)打?qū)嵉漠嬞|(zhì)體現(xiàn)，那么對(duì)焦則完全是拍攝感受的體驗(yàn)了。也正因?yàn)槿绱耍徽搶?duì)焦數(shù)據(jù)多么量化，就算是標(biāo)稱新一代對(duì)焦速度提升30%，極速對(duì)焦0.05秒，我們也很難在不上手的情況下直接感受到對(duì)焦的性能好壞，那么這些年，各個(gè)廠商究竟在對(duì)焦性能上做了些什么呢？

提升對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量

如果說對(duì)焦性能在直觀上能有明顯感受的，那就只有對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量了。在早期自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)上，對(duì)焦點(diǎn)一般比較少，覆蓋范圍也比較少，而入門級(jí)對(duì)焦系統(tǒng)上也同樣出現(xiàn)了這個(gè)問題。

目前，索尼A7R II發(fā)布，399個(gè)對(duì)焦點(diǎn)成為了目前全幅相機(jī)中覆蓋面積最廣的，而APS-C中，三星NX1以209+205點(diǎn)的混合對(duì)焦系統(tǒng)位居榜首。從數(shù)量來看，想在微單相機(jī)的對(duì)焦區(qū)域已經(jīng)足夠廣了，反而是單反的相位對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量，仍然停留在63點(diǎn)/51點(diǎn)為封頂?shù)臓顟B(tài)。但是，對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量并不代表著什么，我們需要更好的對(duì)焦性能才能夠滿足拍攝需求。

雖然有很多人說，對(duì)焦點(diǎn)變多并沒有價(jià)值，但事實(shí)肯定是對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量越多越有幫助，目前，有諜報(bào)稱尼康在設(shè)計(jì)175點(diǎn)對(duì)焦系統(tǒng)，而佳能雖然未知，也必然有所對(duì)策，不會(huì)局限于63點(diǎn)。

對(duì)焦速度

對(duì)焦速度是一個(gè)難以量化的問題，究竟在情況下測(cè)量的對(duì)焦速度才是合理的，這個(gè)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但是值得肯定的是各個(gè)廠商都在努力提高對(duì)焦速度。這里我們來說一下一些制約對(duì)焦速度的發(fā)展瓶頸和解決方法：

1、長(zhǎng)期以來，單反都采用相位差對(duì)焦，也就是相機(jī)通過鏡頭快速移動(dòng)，得到我們焦點(diǎn)是位于焦點(diǎn)前還是焦點(diǎn)后的方式來進(jìn)行對(duì)焦。而這種方式，需要通過反光板上的副反光板將一部分光線反射到對(duì)焦模塊上進(jìn)行對(duì)焦。而對(duì)于無反來說，安插相位點(diǎn)需要在CMOS上去掉一部分像素才能實(shí)現(xiàn)，這樣就會(huì)在傳感器上形成壞點(diǎn)，數(shù)量多了，自然會(huì)對(duì)成像產(chǎn)生影響。

2、對(duì)焦速度對(duì)于所有相機(jī)來說，不光是機(jī)身的事情。鏡頭的驅(qū)動(dòng)速度同樣決定了相機(jī)對(duì)焦的快慢。那么對(duì)于鏡頭來說，怎么才能提高對(duì)焦速度呢。一般大家想到的就是改善對(duì)焦馬達(dá)，其實(shí)這是目前最主要的方式，但是更好的是改變鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)，盡可能使用更少的鏡片參與對(duì)焦，鏡片的移動(dòng)距離更短，這樣才是更好的方式。

那么對(duì)于我們消費(fèi)者來說，在對(duì)焦系統(tǒng)上我們選擇的余地并不大，但不管怎么說，我們不要僅僅只看對(duì)焦點(diǎn)的數(shù)量來下定論，單反的對(duì)焦系統(tǒng)在原理上和性能上，還是占有很大優(yōu)勢(shì)的，而對(duì)于微單來說，混合對(duì)焦系統(tǒng)可以更好得發(fā)揮出相機(jī)的全部實(shí)力。

連拍：要提升連拍不單靠速度

第三個(gè)問題是連拍，在多年前，連拍也是大家非常關(guān)心的問題，隨著時(shí)間推移，似乎這個(gè)話題只存在了旗艦運(yùn)動(dòng)型相機(jī)上，對(duì)于入門機(jī)大家已經(jīng)不太關(guān)心連拍速度了。不過不管怎么說，連拍都是各個(gè)相機(jī)廠商努力提高的一項(xiàng)指標(biāo)，特別是單反相機(jī)，畢竟大型運(yùn)動(dòng)賽事上尼康和佳能才是賽場(chǎng)的主力，我們就來看一下提高連拍速度，有哪些技術(shù)難題需要克服。

反光板震動(dòng)回彈時(shí)如何保持穩(wěn)定

我們知道對(duì)于單反相機(jī)，要想保證連拍取景，反光板需要快速上下運(yùn)動(dòng)。這一次運(yùn)動(dòng)中，在反光板下降時(shí)，會(huì)有很大的震動(dòng)，這時(shí)需要提供一定的穩(wěn)定才能保證畫面的機(jī)震不會(huì)過大。

對(duì)于解決這項(xiàng)問題，佳能尼康都有自己的方法，筆者查閱尼康官網(wǎng)，并沒有得到明確的技術(shù)信息，所以我們來看一下佳能1DX如何解決這個(gè)問題的。

佳能在1DX上除了反光板驅(qū)動(dòng)設(shè)備，還為主反光板和副反光板設(shè)置了兩個(gè)平衡裝置，在反光板落下時(shí)提供穩(wěn)定，以保證反光板可以快速保持靜止。相信尼康也有類似的技術(shù)。

處理器速度 可以提升但是成本很高

限制連拍速度的主要原因是處理器的速度不夠。相機(jī)的處理芯片不同于計(jì)算機(jī)，發(fā)展速度并不及CPU來的如此迅速，因此相機(jī)的處理器性能提升并不像大家想象的這么快。

至于其中原因，其實(shí)非常簡(jiǎn)單，處理器開發(fā)特別是批量生產(chǎn)的前期投入是非常巨大的。對(duì)于英特爾等廠商來說，芯片開發(fā)是核心業(yè)務(wù)，可以將大筆資金投入到生產(chǎn)線升級(jí)上，但是對(duì)于相機(jī)廠商，這種成本是非常高昂的。所以，相機(jī)處理器的速度，在很大程度上收到了生產(chǎn)成本的制約，這也是限制相機(jī)連拍發(fā)展的一個(gè)重要因素。

對(duì)焦速度：無反相機(jī)如何保證精準(zhǔn)度

如果說，反光板的機(jī)械結(jié)構(gòu)限制了單反的連拍速度，那么對(duì)于微單來說，連拍便有著先天的優(yōu)勢(shì)。但是對(duì)于無反來說，由于對(duì)比度檢測(cè)對(duì)焦是一個(gè)快速“猜”位置的過程，因此需要多次刷新嘗試才能找到對(duì)焦點(diǎn)，因此對(duì)焦的間隔要大于相位對(duì)焦。如何在連拍過程中保證對(duì)焦精準(zhǔn)度就成了無反相機(jī)連拍中最大的問題。

存儲(chǔ)寫入：瓶頸不在于相機(jī)

很多人認(rèn)為相機(jī)的處理能力很大程度上限制了單反的連拍速度，這句話本身并沒有錯(cuò)。但是相機(jī)處理能力的提升遠(yuǎn)比存儲(chǔ)能力的提升來的容易。例如佳能，即便單塊處理器速度不夠，我們可以使用兩塊甚至多塊處理器進(jìn)行協(xié)同操作，但是存儲(chǔ)寫入則無法實(shí)現(xiàn)，我們會(huì)在下文中對(duì)此做說明。

不過另一個(gè)方面，對(duì)于入門相機(jī)來說，機(jī)身的緩存大小倒是實(shí)打?qū)嵪拗屏讼鄼C(jī)的連拍。有時(shí)，相機(jī)雖然看似連拍張數(shù)多，但是續(xù)航張數(shù)往往只有20張或者50張，限制連拍張數(shù)的主要原因在于機(jī)身緩存和處理速度。當(dāng)然，如果存儲(chǔ)介質(zhì)能有突破，機(jī)身緩存大小的瓶頸就會(huì)得以環(huán)節(jié)。

綜上所述，連拍的提升不是單純的數(shù)據(jù)處理量的因素，反光板穩(wěn)定系統(tǒng)、對(duì)焦限制和存儲(chǔ)三個(gè)不常見的因素其實(shí)大大制約了連拍的提升。那么我們?cè)趯?shí)際購(gòu)買相機(jī)時(shí)，連拍真的重要嗎？其實(shí)，筆者認(rèn)為，對(duì)于我們選購(gòu)相機(jī)而言，與其看中連拍，倒不如選擇對(duì)焦更靠譜，追焦更穩(wěn)定的機(jī)器。

機(jī)震問題 最容易被忽略的事項(xiàng)

在過去，相機(jī)是沒有防抖系統(tǒng)的，所以當(dāng)時(shí)大家對(duì)大光圈的需求更強(qiáng)烈。如今隨著防抖的誕生，我們似乎已經(jīng)逐漸習(xí)慣了隨手拍攝的方式，但是隨著像素提升，自D800誕生以來，一個(gè)之前在135相機(jī)上鮮有遇到的問題變得愈加嚴(yán)重：機(jī)震。如今4000萬像素5000萬像素紛紛登場(chǎng)，機(jī)震問題需要大家更加重視。

隨著像素提升，任何輕微的抖動(dòng)都會(huì)對(duì)畫面產(chǎn)生巨大的影響，而135相機(jī)大家又不會(huì)像中畫幅一樣，每時(shí)每刻都在三腳架上使用。所以自D800發(fā)布，大家就發(fā)現(xiàn)，反光板抬起落下的震動(dòng)，非常容易影響到畫面的穩(wěn)定，而且這種抖動(dòng)是鏡頭防抖難以解決的，如今索尼、佳能也步入了高像素時(shí)代，機(jī)震問題變得更為嚴(yán)峻。

要解決機(jī)震，有兩類方法：減少快門釋放時(shí)的震動(dòng)或者加入機(jī)身防抖。

1、減少震動(dòng)。減少震動(dòng)有兩個(gè)方面，一個(gè)是反光板的震動(dòng)，一個(gè)是快門的震動(dòng)。對(duì)于快門震動(dòng)，比較好解決的方法是通過電子快門，雖然在高速下電子快門會(huì)有一定畫質(zhì)下降，但如今問題已經(jīng)不大。但是對(duì)于反光板的震動(dòng)，正如連拍時(shí)的震動(dòng)一樣，目前尚沒有非常好的穩(wěn)定方案。

2、機(jī)身防抖。機(jī)身防抖是降低機(jī)震帶來的影響的好方法。但是如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)身防抖，必然會(huì)大大增加機(jī)身的耗電量，目前，索尼、奧林巴斯和賓得均有較好的機(jī)身防抖技術(shù)應(yīng)用。

對(duì)于鏡頭防抖，近些年解決的已經(jīng)比較成熟了，但是目前來看防抖的效果基本停留在4.5檔左右，有一段時(shí)間沒有進(jìn)步了。對(duì)于防抖技術(shù)，從各大相機(jī)廠商到副廠鏡頭都有自己的技術(shù)。但總體來說都是通過鏡片的抖動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，這也決定了鏡頭防抖只能由兩個(gè)方向，對(duì)于前后俯仰的震動(dòng)，目前的防抖效果并不好。

存儲(chǔ)與電池 現(xiàn)有技術(shù)成為瓶頸

最后我們來聊一下相機(jī)的存儲(chǔ)與電池?？赡芎芏嗳苏J(rèn)為，傳感器發(fā)展才是目前相機(jī)發(fā)展的最大難題，其實(shí)不然，相機(jī)的存儲(chǔ)和電池續(xù)航，才是目前數(shù)碼相機(jī)發(fā)展的最大瓶頸。

首先先說存儲(chǔ)問題，很多人認(rèn)為相機(jī)連拍上不去，是因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)或者處理器的問題，但是其實(shí)還有一個(gè)限制因素，就是相機(jī)的存儲(chǔ)機(jī)制。相機(jī)要提高連拍能力，一個(gè)是要提高自身的處理能力和緩存大小，這一點(diǎn)在目前的技術(shù)來看，并不難實(shí)現(xiàn)。但是緩存不能無限大，這樣會(huì)使得成本快速提高，所以存儲(chǔ)卡的讀取速度限制，又成了一個(gè)限制連拍的關(guān)鍵因素。

不光是存儲(chǔ)卡的速度限制，寫入機(jī)制的限制也是一個(gè)問題，這一點(diǎn)在SD卡上尤為常見。相機(jī)對(duì)SD卡的數(shù)據(jù)寫入，并不像我們電腦拷文件一樣立即開始，而是需要一個(gè)“預(yù)熱”的過程，而控制這個(gè)寫入的關(guān)鍵，正在于相機(jī)機(jī)身。

在之前，很少有廠商對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)榧热豢ǖ乃俣榷紱]有這么快，一點(diǎn)點(diǎn)寫入延滯并不會(huì)被發(fā)現(xiàn)，但隨著相機(jī)連拍越來越快，卡的寫入速度也越來越快，這項(xiàng)技術(shù)正處于快速發(fā)展的階段。例如新近推出的佳能7D Mark II和尼康D7200，在連拍寫入上，存儲(chǔ)寫入速度都有了大幅度提升。

然后是續(xù)航，這個(gè)應(yīng)該是目前亟待解決的另一個(gè)大問題。如果說存儲(chǔ)系統(tǒng)還是一個(gè)高速發(fā)展的領(lǐng)域，那么電池則是目前所有電子產(chǎn)品的瓶頸。受制于鋰電池的技術(shù)局限，現(xiàn)有電池在當(dāng)前體積下，無法實(shí)現(xiàn)更多的容量和電壓突破，而電池電容量決定了相機(jī)的續(xù)航，電壓決定了相機(jī)的連拍和機(jī)械性能表現(xiàn)。

既然電池瓶頸是現(xiàn)有電子產(chǎn)品共同的痛處，那么相機(jī)廠商有沒有通過什么方法來解決這個(gè)問題呢？

其實(shí)有一個(gè)可行的方法，就是盡可能得降低相機(jī)的功耗，在這個(gè)技術(shù)上，就不得不提及尼康。尼康是目前相機(jī)廠商中，非常在意相機(jī)續(xù)航的公司，旗下多款產(chǎn)品都在努力通過降低拍攝時(shí)的耗電量，來提高續(xù)航，最典型的產(chǎn)品就是那臺(tái)被大家遺忘了的DF。DF可以通過僅有的電量，完成超過1000張的續(xù)航，這是能耗控制的進(jìn)步。

不管怎么樣，存儲(chǔ)技術(shù)與電池技術(shù)，是目前所有電子科技產(chǎn)品都面臨的問題，這些技術(shù)要提升，就必須依靠多方的共同努力。但在現(xiàn)有技術(shù)條件下，特別是電池容量的制約，使得相機(jī)發(fā)展在某些方面放緩了步伐。