数码单反与普通数码相机在取景光路及快门原理差异
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剖析DSLR(数码单反相机)和DC(普通消费级数码相机)在取景成像光路及快门原理的
差异
(1) 数码单反相机和DC的取景/成像光路差异
先说说单反相机,之所以称为“单镜头反光”照相机,原因在于它的
光路原理:
上图只需明白两个关键:
1.单镜头:就是相机前面的那个镜头(双反有两个镜头:一个用于取景,
一个用于成像)。
2.反光:看光路A和B,光线在进入镜头后,先经过反光板(红色标识)
一次反射,再经过上面五棱镜(红色标识)的二次反射后投射至取景器。
从上两点得出以下两个结论:
1.单反所看即所得,成像照片与取景器所看到的一致,不存在像差;
2.反光板在不进行曝光时,一直关闭,光线无法到达CCD,所以数码单反相机无
法通过LCD取景也无法录像。
*关于像差的解释
某些早期的家用DC(包括传统傻瓜机),通过取景器看到的与实际成像的范围并不一致,原理见上图。
我们称之为“旁轴取景”,旁轴取景的好处就在于能够大大简化相机的内部结构。像差在拍摄距离越近时越
明显,越远则越可以忽略。但由于像差的存在,多数摄影师摒弃了这种并不严格的取景方式。目前家用DC
的LCD取景是通过CCD的,所以不存在相差。
(2) 数码单反相机和DC的快门结构差异
众所周知,传统相机使用的是机械快门,在快门打开后对胶片进行曝光,
不曝光时则对胶片遮挡保护。
而DC使用的是电子快门,原理在于控制CCD的开关电路来获得等效
的曝光时间。同时DC存在一个机械快门,但这个机械快门并不像传统相机那样
用于控制曝光时间,而是仅只是起到一个遮挡的作用。
DC取景时,DC的机械快门一直是打开的。允许光线进入CCD,使
得电信号传送至LCD,以供通过LCD取景。而在曝光前,机械快门则先关闭做
一次遮挡动作,让CCD记录一次暗电流(以使CCD上存储的信息得以复位),
然后机械快门打开,进行CCD的正常曝光,机械快门再关闭,做信号处理,之
后机械快门再打开继续由CCD取景。
相比之下,数码单反相机使用的机械快门和电子快门结合的快门方式
(不是完全如此)。数码单反相机在快门速度较慢时,使用机械快门;快门速度
较高时,使用电子快门。数码单反相机的机械快门平时都是关闭的,只在曝光时
打开。我们用下面的图解能简单的看出数码单反相机和DC曝光过程的差异。
可看出DSLR(数码单反)的动作要简洁许多。DC的快门时滞一般有0.2秒左右
(好一点的可以控制到0.1秒),而DSLR的快门时滞一般只有DC的十分之
一到五分之一,几乎可以忽略不计。所以,家用DC的快门迟滞总是大于数码单
反相机。这就形成了DSLR相对于DC的一大优势
而现在的数码单反相机已经有2中模式了,用LCD取景和用取景器取景,
用LCD取景时,快门是常开的。通过镜头的影响要在CCD(CMOS)上经过光
电信号转换然后传输到LCD上,所以快门要打开。这样做的好处是人眼不用一
直对着取景器进行取景,方便又省力。但是LCD取景的一大缺点是导致电池续
航能力不足。
用取景器取景时,快门是关闭的。拍照的一瞬间快门打开进行曝光。所以比
起用LCD进行取景,这种取景方式快门时滞更短一些。