佳能5D Mark II摄影摄像两用机震撼好莱坞

2011-10-18 14:33 作者: 文/鹤伟贵

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养生的范围很广,营养学关注的是人物质上的饮食,但精神食粮也是很重要的,古人有琴棋书画的雅好,琴悦耳,书画悦目,一盘好的棋局赏心开智。古代圣贤都很重视文化艺术氛围的熏陶,有甚者可谓余音绕梁,不知肉味。(《列子·汤问》:“鬻歌假食,既去而余音绕梁,三日不绝。”《论语·述而》:“子在齐闻《韶》,三月不知肉味。”)现代人生活节奏很快,很难有时间积累书画功底,但现代科技带来了摄影摄像技术,让普通人也可以发挥自己潜在的艺术才能。

过去一百多年里,摄影摄像都是分开的艺术,偶尔有可以两用的摄影摄像机,也难以达到比较理想的效果。大多数人都已经形成一个固有的观念,就是摄影要用照相机,摄像要用摄像机。但是,几周前在南加州的好莱坞开了一个专业会,全球顶尖的电影摄像师们却为一种小小的照相机兴奋不已,它就是佳能2008年推出的5D Mark II。

佳能5D Mark II无疑是近一年来最受人关注的数码单反单反相机之一,人们之所以如何关心它,是因为它的35毫米全帧照相和全高清晰摄像能力:HD([email protected])的高质量视频,机身上还加入了HDMI接口。尽管得手动对焦,但配合佳能豪华系列L镜头,效果超过了售价1万美元以下的广播级高清摄像机。更让人吃惊的是,有人曾把5D Mark II和当下最时髦的电影摄像机Red One拍的脚本做比较,发现前者色彩更细腻,全景更清晰。一台完全配置的Red One要卖近4万美元,是5D Mark II的10倍价。低廉的价格让好莱坞的电影摄像师充分发挥了想象力,有一位电影摄像师试验了用20多台5D Mark II从各个不同角度同时拍一个场景,这在一年前连明星导演斯皮尔格也拍不起。

为什么5D Mark II能拍出如此优美细腻的脚本呢?

我们要从相机的结构谈起:一台相机最关键的部件是感光板,还要能换各种不同的专业级镜头。感光板相当于人大脑的松果体和视神经,镜头相当于人的眼睛。在同样天气情况下,眼睛越亮,脑筋越好使的人看得越清越远。相机也一样,5D Mark II的感光板和35毫米全帧胶卷一样大,36x24毫米,面积是864平方毫米。这和顶级电影摄像机索尼F35的感光板一样大,比Red One的电影级35毫米全帧感光板(24.4x13.7毫米,334平方毫米)要大两倍多。这就决定了5D Mark II能拍出和索尼F35相媲美的脚本了。索尼F35的单价是25万美元,加上镜头等各种高档配置,接近50万美元,当然索尼F35有很多5D Mark II不具备的功能,但那都是外围的,核心的感光板面积是一样的。在5D Mark II的感光板面前,最新式的广播级高清摄像机装备的2/3英寸感光板(8.8x6.6毫米,58平方毫米),几年前流行的1/2英寸感光板(6.4x4.8毫米,31平方毫米)和1/3英寸感光板(4.8x3.6毫米,17平方毫米)都像玩具一样可笑。

另外,目前广播级高清摄像机中的小尺寸感光板只是一种过渡产品。虽然小尺寸感光板也能兼容35毫米镜头群(很多单价5000美元以下的广播级高清摄像机不能换镜头),但焦距系数的影响不尽人意,况且成像质量和尺寸总是不如全画幅。因为35毫米摄影镜头群是一个庞大的群体,占有主要的市场和用户,其技术质量与标准等都很成熟。所以厂家必定要用全帧感光板来适应已存在的镜头群,而很难改换镜头群来适应小尺寸感光板。35毫米全帧感光板让5D Mark II可以使用数量巨大的高质量35毫米摄影镜头群。35毫米相机系统还有超广角镜头、移轴镜头、鱼眼镜头、微距镜头的选择,可以拍出传统的广播级高清摄像机很难拍摄到的效果。

大面积的感光板和佳能自己的高质量大光圈快镜头(F1.2或F 1.4)让5D Mark II拥有广播级高清摄像机望尘莫及的暗光摄像能力(暗的现场光环境下拍摄)和更浅的景深效果,据有些专业人士透露,5D Mark II比索尼的F900(据说是拍电影《星球大战》的摄像机)还要好。据说,获得奥斯卡奖的《贫民窟的百万富翁》(Slumdog Millionaire)就使用5D Mark II拍摄了一些在寺庙里面的重要场景,常规摄影机只能拍到一片漆黑。

可以说,5D Mark II指出了数码相机/摄像机的未来,具有里程碑的意义。当然,5D Mark II摄相功能方便程度还不能和传统的广播级的高清摄像机相比,但笔者相信一两年内就会成熟起来,那时的5D Mark III就会真正的彻底替代现在这种传统的广播级高清摄像机。其实佳能早就看到了这一趋势,据说,佳能已经把自己的照相机和摄相机研发部门合并了。

7D不火,谁火?

9月1日,佳能7D正式发布,1800万像素,每秒连拍8张,中央八向双十字、全19点十字型自动对焦,视野率约100%的光学取景器。7D与5D Mark II的最明显不同是在画幅尺寸上,前者是APS-C,而后者是全画幅。7D的感光板和Red One的几乎一样大,5D Mark II的感光板是7D的2.6倍,从这点上来看,5D Mark II的成像画质会比7D更加细腻,并且在高感光度手持拍摄夜景的情况下,5D Mark II对于噪点的控制也会更加得心应手。此外,在相同的光圈设置下,5D Mark II的虚化效果比7D更加明显,焦外散景的柔润感也更容易博得摄影爱好者的好感。

但是,说到速度,7D的图像处理单元可谓是前无古人,双DIGIC4的硬件配置是就连高端机型1D Mark III和1Ds Mark III都望尘莫及的,这也使得7D在1800万最高像素拍摄RAW+JPG格式、并且开启降噪功能的时候也能达到约8张/秒的惊人高速,远高于5D Mark II的3.9张/秒。7D的高清录像功能更比5D Mark II好的多。7D在全1080p分辨率拍摄下,可以每秒拍出29.97帧和23.976帧视频,如果是720p分辨率,甚至可达到每秒59.64帧,这样拍摄快速运动的物体就游刃有余了,还可以用来放慢镜头。7D不再需要转码,让广播电视专业编辑极为满意。另外,7D增加了专用录像按钮,让录像功能更方便。

7D对于摄影记者影响巨大,随着纸媒的消失,越来越多的人开始转向摄影摄像通吃,现在流行的格式叫流媒体,就是用动态的画面讲新闻。不仅如此,有些西方电视台记者已经走在前面,英国Channel 4的新闻记者Matt Jasper,最近把7D改造成了一台摄像机,并且打算用7D摄像机替代笨重的广播级高清摄像机用于电视新闻采访。

佳能CMOS解决方案是其成功的基础

CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据。CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上,工作原理没有本质的区别。CCD只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。而且CCD制造工艺较复杂,采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。过去认为,CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器,而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。但事实上经过技术改造,目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。在采用CMOS为感光元器件的产品中,通过采用影像光源自动增益补强技术,自动亮度、白平衡控制技术,色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术,完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。

佳能在CMOS传感器领域的成就有目共睹,在多年的发展中,佳能形成自己的一整套技术方案,其中主要包括增强感光度及降噪两方面的技术。使用大尺寸传感器、提高开口率是提高CMOS感光能力的最直接办法。相比提高感光能力,CMOS的噪声控制更为重要。依据产生机制的不同,CMOS的噪音可分为“固定噪声(fixed-pattern noise)”及“随机噪声(random noise)”两大类。针对CMOS的固定噪声问题,佳能的“第二代片内降噪技术(2nd generation on-chip noise reduction technology)”的处理使CMOS传感器的固定噪声被成功控制在与CCD媲美的水平,佳能还发展出一套名为“完全像素电荷转移技术(complete pixel charge transfer technology)”的随机噪声降噪技术,成功地将CMOS传感器的随机噪声抑制到很低的水准。这让CMOS在噪声控制水平达到略优于CCD的地步,这也是CMOS能够进入专业数码单反相机领域的重要技术基础。

2001年佳能第一次将CMOS传感器应用到数码单反相机时震动整个行业。在此之前,CMOS只应用在低端的VGA分辨率数码相机和摄像头中,是低成本与低劣图像质量的代名词。佳能30D凭借出色的成像改变了人们对CMOS传感器的印象,此后,佳能的全线数码单反相机都换装CMOS传感器,无论是像素数还是传感器画幅指标均带领了行业的潮流,佳能的竞争对手索尼也开始在专业数码相机和高端数码摄像机中使用CMOS传感器。索尼不仅是全球CCD第一大研发生产厂商,也对CMOS传感器的研发投入了极大的精力,而且不断取得突破。例如索尼曾发布新款CMOS传感器,1/1.8英寸规格,具备每秒60帧640万像素(2921×2184)输出能力,除了拍照,更可以实现600万像素的摄像拍摄,接近4K高清视频标准!

笔者相信,在竞争机制的激励下,今后短短一两年内,新型的摄影摄像两用机将会达到现在索尼F35的技术水平,起码会全面超越现有的Red One的性能指标,让电影摄像机价格门坎降低10-50倍,从而让普通人也可以拍摄好莱坞质量的电影短片。
 


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