试析影响数码图像质量的因素

任意，古城

（四川省泸州医学院电教中心，四川 646000）

1 引言

作为纪实工具的摄影术，其首要追求是保证照片具有最优秀的画质。因此，影友都希望自已拍摄的每一张数码照片都具有最好的画质，最优秀的色彩和影调表现。那么，影响我们拍摄出高画质照片的因素又有哪些呢？我们又应该怎样把握和控制好各种影响数码照片质量的因素呢？这些可能都是经常困绕影友的主要摄影技术问题，本文就是尝试回答这一问题。

影响数码摄影成像质量的因素有很多，但这些复杂的影响因素可归纳为硬件和技术两个方面的问题，下面就分别作详细的介绍。

2 硬件的影响

硬件对数码照片画质的影响主要包括：镜头、感光元件、像素品质和影像处理器等四个方面。

2.1 镜头

无论数码还是传统照相机，镜头质量对像质的影响都是很关键的因素，镜头在照相机的整体价格中占有很大的份量，著名镜头的价格甚至超过了机身。对于数码照相机来讲，像素越高，对镜头的解析力要求也越高。因为，只有照相机镜头的分辨率超过CCD分辨率，才能最大限度地发挥CCD最高的分辨率。一般定焦镜头像质最好，其次是变焦比较小的镜头质量较好，最差的是大变焦比镜头。

2.2 感光元件

数码照相机采用CCD或者CMOS进行感光，拍摄图像的像素数量，取决于数码相机内CCD或者CMOS芯片上的光敏单元数量。理论上，光敏单元越多，拍摄到的影像就会越清晰。因此，数码照相机的像素数量（分辨率）就成为衡量数码照相机质量的一个重要的指标。因为，图像中包含的像素越多，像质越细腻，色彩越丰富，放大效果也越好。所以，分辨率常被消费者视为选购数码照相机时的考核重点。

2.3 感光元件面积

不过，随着数码照相机感光原件制造技术的进步，像素数（分辨率）已逐步接近于传统135底片，而长期被人们忽视的单个像素品质，开始被消费者重视。因为，数码照相机感光元件的光敏单元尺寸（即单个像素的面积大小）对成像的影响是很大的。光敏单元的尺寸越大，感光元件接受的光线也就越多，感光度就越高，产生的信号噪音就越小，对高光和阴影部分的再现就会更优异，对比度也更好。而在有限的感光元件面积上增加过多的光敏单元，会导致光敏单元面积过小，单元间距缩小，进而带来图像信噪比降低、感光度降低等问题。

为此，只有增大感光元件面积，才能保证数码相机在像素数量不变的情况下，提高光敏单元的面积和增加光敏单元之间的间距，从而达到提高感光度和画质的目的。一般数码相机在像素数量相同的情况下（如都是1000万像素），感光芯片的面积越大，图像质量越好。

2.4 影像处理器（DSP）

通过感光元件（CCD或CMOS）获得的图像数据不能直接保存至数码照相机的存储卡中，而这些数据还必须经过一种电子芯片处理并组合 （运算），并形成有一定格式的数据文件 （如：JPG、RAM、TILL等），而这种芯片被称为“影像处理器”，或称图像处理器（DSP）。

影像处理器 （DSP）在数码照相机中有多种功能，如提高CCD的感光范围（即动态范围），校正白平衡，减少画面的噪点，更快地处理图像数据，处理过的图像数据生成为具有一定格式的图像文件等。高性能的图像处理器还能减少电能消耗，提高电池使用的持久性。还可使开机时间、快门时滞明显缩短，并直接影响图像的最终质量。

因此，感光芯片的分辨率和尺寸以及镜头质量等，可以视为数码相机画质等级的重要判定标准，但却不是惟一的标准，影响数码相机画质的还包括影像处理器（DSP）的处理速度及图像数据的运算处理软件等。

3 拍摄技术的影响

拍摄技术对数码照片画质的影响主要包括：光照效果，曝光质量，持机稳定，调焦准确，保存压缩率和后期处理等因素。

3.1 拍摄光线

摄影术是依靠光线感光成像的，可以说没有光就没有摄影。而光线的强弱，主光与辅助光的运用等都会对摄影图像的质量产生明显影响。如主光过弱则画面反差弱，色彩平淡；辅助光弱或没有，则主体暗部晦暗没有层次。

3.2 曝光质量

有良好的照明光线还不够，如果我们在曝光时由于测光不准，可能造成画面中主体曝光不足，则画面会色彩晦暗，像质粗糙；反之，如果曝光过度，则高亮部位没有色彩和层次，画面干涩质感很差。

3.3 光圈与快门

照相机的光圈与快门是用于控制曝光量，但它们同时也可控制画面的质量，如主体清晰度和清晰范围（即景深）。例如：光圈适当缩小（用中级光圈）可挡住镜头边缘，充分利用镜头中心成像最佳的光学部分，从而可提高像质。此外，使用1/30秒以下快门速度时，手持相机就无法稳定了。因此，要保证拍摄画面清晰，必须将快门置于安全快门以上的速度。

3.4 持机稳定

在按动快门时，必须保持照相机稳定不动，才能拍出清晰的照片。要在按动快门时保持相机稳定，首先要有过硬的持机拍摄技术；在室内、弱光下拍摄，为保证持机稳定，应开启照相机的防震功能；在夜晚拍摄，或持超长焦距镜头拍摄时还应使用三角架来稳固照相机或镜头。

3.5 调焦准确

数码相机都是自动对焦，大多数情况下都能够准确调焦。但在一些特殊场合也可能调焦失误，拍出不清晰的照片。如，透过玻璃等透明障碍物拍摄，或拍摄反差低弱的对象，或拍摄同埸光线暗弱时可能对焦不准，造成焦距不清。这时可以用替代对焦法，或提高现埸光亮度等办法解决。

3.6 感光度和白平衡

感光度和白平衡分别决定数码相机的感光能力和光源的色彩平衡控制。因此，对图像质量有很大影响。如在暗弱光线下提高感光度拍摄可提高快门速度，保证画面清晰，但在高感光度下拍摄的图像噪点会大幅度增加，影响画质；而白平衡设置不当会产生画面偏色，影响画面色彩表现和影调质量。

3.7 文件的大小

又称图像大小或图像尺寸。可分为大、中、小三种分辨率，分别用L、S、W表示。数码相机设置图像尺寸大小的目的主要是为了限制图像文件的容量大小，比如，图像如果用于网上传送或显示，就可以使用最小的图像尺寸（W）。

图像大小设置多数出现在800万像素以上数码照相机中。数码照相机拍摄时可以选择CCD的全部像素拍摄（在L状态时）；也可以只选择部份像素数拍摄（在M或S状态时）。“图像尺寸”大，则图像文件量也大，放大倍率就高，但运行速度慢；图像尺寸小，则文件量也小，放大倍率低，但运行速度快。

3.8 保存格式

数码图像质量设置就是图像格式的设置。数码相机拍摄保存的图像格式有不压缩（RAW）和压缩（JPG）两类。例如：尼康D200数码相机上的图像质量从高到低设置有RAW格式、JPG格式（又分为精细格式、普通格式和一般格式等），共四种质量格式。作为专业摄影工作者，最好使用不压缩 （RAW格式）或（RAW+JPG格式）。

3.9 后期处理

我们知道，专业数码相机拍摄的数码图像都是未经过处理（如RAW格式）或经过简单处理（如JPG格式）的图像，因此，图像一般不能直接使用，都要进行剪裁，色彩，对比度，锐化和降噪等调整，才能成为合格的，可供后期使用或输出的图片。而影友对数码图像的后期处理能力，将决定图像的画质表现。从上所述可以看出，数码照相机拍摄的图像质量不仅与镜头、感光芯片等硬件质量有关，而且还与影友的拍摄技术紧密相关，如持机稳定，曝光准确等等。因此，不要认为有了高挡相机就能拍摄优秀照片；同时也不能认为只要技术过硬，充分利用相机的最佳质量设置，也能拍出优秀的照片。器材是硬指标，需要经济实力；而摄影技术需要在长期的摄影实践中磨练，并养成一丝不苟的工作作风。