Yo~ 話說前天朋友貢獻的SX210開箱文(http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1399817)後, 小弟也手癢收集一些數位相機的資料, 就來野人獻曝一下, 希望各位數位相機的先進多多指教, 請批小力一點.
講到數位相機也算是台灣之光, 查了一下產業的相關資料, 台灣代工比重今年應該可以達到50%以上, 但為什麼代工比例不如NB或主機板那麼高呢? 因為排名第一和第六的Canon和Panasonic堅持自製, 排名第二的Sony也只有30%委外, 也難怪啦, 日本人就是比較嚴謹, 這種精密光學儀器交給外人還是比較不放心, 但因近幾年來日幣升值導致成本增加及購併帶來的轉單效應會使日商逐漸將代工訂單釋放給具優良設計及量產能力的台廠.
代工廠與品牌客戶 (鴻海併購普立爾, 佳能企業是日本Canon持股公司)
數位相機品牌市佔率(2010 Q1)
數位單眼的出貨量,還遠小於數位傻瓜相機, 約為1:9的比例(source: MIC)
最早以前還是使用底片時, 最常見的底片尺寸是每個frame 36x24mm, 一般都簡稱35mm底片或135底片(135是早期柯達軟片的編號), 到了數位單眼, 底片被感光元件所取代 (CCD或CMOS), 常聽到的是全幅, 所謂全幅就是指36x24mm的感光元件, 它是除了極少見的medium format(49×36.8mm)外, 尺寸最大的感光元件, 尺寸和底片差不多, 一般而言感光元件愈大畫質愈好, 理由簡單地講, 一樣的畫素在二片大小不同的感光元件上的每一顆像素大小也不同, 像素愈大, 雖然雜訊的強度不變, 但雜訊佔所有訊號的比例相對較低, 影像畫質也就較好, 也因此在低光源之下, 例如室內、夜晚等場所, 為了減低手震機會, 除了上腳架外, 就是提高快門, 這必須靠拉高ISO(感光度)才能達到, 拉高ISO的副作用就是—-雜訊, 這時候感光元件較大就能看出優勢了. 大的感光元件的另外一個優點是動態範圍較大, 如下圖. 動態範圍指的是相機能拍到最暗和最亮部份的差距, 舉個極端的例子, 我們常有機會逆光拍攝人像, 但拍出來的照片常常是人臉黑漆漆一片或是人臉清楚但背景一片死白, 人眼的動態範圍很大, 所以不會看到上面所說的現象, 而相機動態範圍很窄, 所以若有較大的動態範圍或說有較佳的高反差拍攝能力, 拍出好照片的機率便提高了.
動態範圍比較：上面那張動態範圍較小, 下方較暗的樹木一片黑漆漆, 下面那張動態範圍較大, 整張照片的景物都較清楚. (source: photo.net)
感光元件上的像素好像容器, 可以接收光子, 若感光元件愈大, 每個像素(容器)也愈大, 被亮畫面(光子)給裝滿的機會會比小的感光元件還小, 也就是死白的機會就較低了. 有點繞口, 反正感光元件愈大是重視畫質的人所追求的, 但它的缺點就是—-貴!! 為了迎合數位時代的來臨, 做出低成本的相機是廠商和消費者所樂見的, 於是小且便宜的感光元件成為業餘玩家的首選, 而APS (Advanced Photo System)格式就是在這種需求下的產物, 它是一種比全幅還小的感光元件, 大小約為23x15mm, 用在中低階的單眼, 缺點相對於全幅就是畫質略差, 動態範圍較窄, 但因為科技日新月異, 很多APS拍出來的照片已經不輸全幅相機, 究竟單眼需不需要使用到全幅才能拍出最好的照片, 就讓各位大大自行判斷了. 另外還有一種最近非常夯的感光元件格式—–Micro 4/3(簡稱M43), 它是由4/3格式改良而來, 4/3指的是感光元件長寬比為4:3 (全幅及APS皆為3:2), 它的實際大小約為17.3x13mm, 比APS更小, 而Micro 4/3與4/3差異在於縮小機身及鏡頭的體積與重量. 一般單眼之所以體積大且重是因為多了反光鏡與五稜鏡的設計, 這兩個東西的功能是將鏡頭帶進來的影像反射給光學觀景窗供取景用, 所以如果可以不用這個觀景窗, 便可以拿掉反光鏡與五稜鏡, 機身高度與厚度皆可變小, 鏡頭也可以重新設計得更小, 有鑒於此, 廠商才會有簡化設計的想法, 光學觀景窗直接用LCD取代, 有些單眼被詬病的移焦問題也會因為反光鏡取消而解決一大半, 其實好處多多啊~~重點是這種無反光鏡輕量化的設計, 很有可能在未來幾年大行其道, 從去年到今年除了Olympus、Panasonic、Sony有產品上市外, Nikon及Canon也有計畫推出輕巧的可交換鏡頭相機, 可能大家會問, 那小傻瓜咧? 一般的傻瓜感光元件大約為6x4mm, 這樣的大小畫質不會太好, 但因為成本的優勢, 這幾年內還是市場的主流, 以一個八吋的晶圓來說, 如果拿來做傻瓜感光元件, 大概可以塞進七八百個, 拿來做APS, 也可以切出200片左右, 但如果拿來做全幅的感光元件, 就只能做——–20片. 所以如果上述輕巧單眼的價格能再平易近人一點, 部份高價傻瓜被取代也是可以預期的.
感光元件大小示意圖 (source: wikipedia)
有無反光鏡的差異 (source: dpreview.com)
扯了那麼多, 還是要講一下小弟較感興趣的LCD, 這塊LCD跟上述機身設計可是有密不可分的關係, 假設以後的單眼都沒有光學觀景窗, 也就是必須用LCD來取景, 那麼那塊LCD面板的表現勢必要比現在更好, 才能應付挑剔的使用者要求. 目前數位相機的LCD主流尺寸為2.7、3.0、3.5, 23萬畫素, 小弟認為3.5已經是極限, 一般的傻瓜機身長度都在10cm以下, 而3.5 LCD面板大概是6.5cm左右, 除了看不到的面板外圍線路及零件外, 留給相機的按鈕空間已很有限了, 何況LCD若太大, 機身也要變大, 失去輕便的優勢, 對於耗電量也不利. 既然尺寸沒有長進, 廠商可以著墨的部份就是影像的表現及耗電量的改善, 目前TFT LCD主要有二種製程技術, 一種是多晶矽(a-Si TFT), 另一種是非晶矽(Poly-Si)TFT, 前者多用於中小尺寸, 如手機及數位相機等, 後者則是用於大尺寸, 如桌上型螢幕及液晶電視. 早期非晶矽需要高溫製程才能轉為多晶矽(1000℃), 一般面板廠使用的玻璃無法承受這樣的高溫, 需要較貴的石英玻璃才能, 於是有了低溫多晶矽(Low Temperature Poly Silicon)製程, 它是使用雷射退火製程來形成多晶矽結構, 整個過程都在600℃以下, 所以稱為低溫. LTPS的優點在於高開口率、高解析度、低耗電等, 但由於產能不如a-Si、成本優勢逐漸喪失, LTPS的出貨量已快被a-Si追上
數位相機LCD 採LTPS與a-Si出貨量預估
數位相機的LCD最為人所詬病的是在大太陽下無法清楚的顯示及反應速度太慢, 這些對前面所提到的單眼相機輕薄化屬於不利因素之一. 在一些傻瓜DC已可以看到像iPhone一樣使用觸控螢幕操作相機的功能, 甚至快門都可以用螢幕來模擬, 可見LCD的重要性與日俱增. 只是目前市面上的相機還未有效能較好的LCD, 這需要廠商想辦法改善. 手機已有使用半穿反(半穿透、半反射)的LCD, 原理是把面板上像素中的部份區域鍍上金屬, 這樣除了背光模組提供光源外, 也可利用環境光源在面板像素上的反射光來增加室外強光下的顯示能力, 不會像以前STN面板時代, 在陽光下是黑矇矇的一片. 但為什麼這種半穿反技術少使用於相機的LCD, 這需要再研究研究, 但應該是成本考量吧! 難不成要買下圖的小陽傘嗎?
LCD遮陽罩(www.fengniao.com)
至於最近又開始被廣泛討論的主動式有機發光二極體(AMOLED), 早在好幾年前柯達就有應用在數位相機的LCD上了(柯達有專利), 但因為成本和技術還沒有到位, 並沒有普及, 手機的需求量大, 產品生命週期短, 適合新技術面板的使用, 若手機開始大量使用, 數位相機採用OLED應是指日可待, OLED在陽光下的表現比現有TFT-LCD還好且視角廣, 顏色漂亮, 反應速度快, 輕薄省電, 這些都是數位相機的LCD所需的優點, 對先前所提到的相機輕量化有很大的助益. 另外LTPS比傳統a-Si TFT電子遷移率高, 可提供較大的驅動電流, 很適合做主動式OLED的基板, 若技術成熟後, 對原本已有LTPS產能的面板廠要生產OLED投資不會太大, 小弟個人是很看好OLED啦~~
