我心中理想的数字相机

--谁能做一台出来？我叩头献上重金来换！

首先向各位表示歉意，阅读时会需要很多的想象力。首先是缺乏示意图（我用CorelDraw画了一些，效果不好，要用3DMax才象样），再者我说的东西有点象科学幻想--其实也不尽然，我敢断定这样的东西正在某个大厂的设计室里开会讨论，说不定R&D内部已经通过立项申请，现在轮到Product Manager跟CXO们在斟酌“如果市场需求足以支撑这样一款相机的研发生产...”云云。与其说本文是幻想，不如说是预言。我的渴望如此强烈，因此郑重邀请诸位器材迷们帮我分担一些

一、传感器件

说数字相机，当然要从它的心脏说起了。关于CCD与CMOS我想没什么太多争论了吧，对靠电池工作的数字相机而言，省电始终是很重要的指标。电力消耗少，发热也少，热噪声水平也低得多。Canon已经走出了成功的第一步。好，我们的Dream DC就选用CMOS了！可是这样就够了吗？不！还有一个重要的“数字优势”还没利用，那就是形状。传统的胶卷和胶片不能改变长宽比，但硅片就可以。我设想的是一个八边形的感光器件：先画一个直径为43.2mm的圆，再放进长宽比为3:2和2:3的两个内接矩形，把它们短边切割的弧扔掉，在剩下的四段弧的外面做45度外切线，延长，与横竖两个矩形短边的延长线相交。好了，这就是我想要的形状。有什么好处呢？首先它具有“旋转后背”的功效，拍竖幅不必掉转相机，切换一个拨杆就行。再者，幅面宽高比的确很影响构图，同时使用135和6x6两套系统的DX一定深有体会，使用大机器的DDX则可能坚持认为4:5才好用。现在好了，你可以从横幅的3:2一直调整到竖幅的2:3！什么135、645、6x6、6x7、6x8、4x5统统一网打尽，众口不再难调。各种宽高比均能充分利用镜头的成像圆，绝无浪费。对了，612和617呢？没关系，咱们可以用数字接片软件来实现，用过大宽高比的幅面也是对镜头资源的严重浪费。这种八角形的器件感光面积比传统3:2要多40%左右，当然成本也随之上扬，但它带来的好处我觉得非常值得。哦对了，镜头的遮光罩得要用圆形的

再谈谈感光器件的像素要多少才够。这个问题也够烦心的，这里我强烈推荐各位阅读http://www.smu.edu/~rmonagha/mf/limits.html。里面有个结论，说50lp/mm（线对/毫米）基本上就是传统胶片系统的上限了，同时还有一作者归纳了个对照表出来：

- 不太注意的使用情况下135系统：600万像素
- 小心使用Kodakchrome：1200万像素
- 极端认真地使用Velvia：2200万像素
- 极端认真地使用Agfa Tech Pan：3500万像素

但是，我们讨论分辨率极限的时候必须要把镜头、胶片、冲洗、放大各个环节作为一个完整的系统来看待，因此上述文章作者得出的结论是大约50lp/mm。同样地，当讨论数字系统的分辨率时，我们也得考虑现阶段传感器、图象处理CPU、RAM和硬盘或者Flash的性能、容量和整体带宽限制，还得考虑到电池容量。现在是有几千万像素的数字后背，还能做三次分色合成，但人家那都是外接电源，用SCSI线连到高性能台式电脑上用的，可不是咱们这里说的可手持可外拍的小东西。我这里提出一个比较折中的数字：感光点的线密度3000dpi。那么3:2时大约1200万；4:3时大约1250万；1:1时1300万。每像素按12bit采样，那么不压缩的RAW数据净含量分别为18MB、18.75MB、19.5MB，按现在通用的5:1JPEG压缩大小分别为7.5MB、7.8MB、8.2MB。够不够用呢？请参考http://www.luminous-landscape.com/d30_vs_film.htm。这样的大小以当前的处理和存储技术都还可以应付。这一点请参考：http://www.sierraimaging.com/store/products/raptorii/details.html。这家公司的RaptorII芯片有几款Toshiba在用。各厂家所用处理器当然不会相同，但其可做为一个参考的基准。

再深入一点。我们还是使用RGB单色感应点阵列组合的方式，每个结果像素都由临近点组合或称插值出来的。个人认为这并不是什么“欺骗”，因为第一其结果已经可接受，直接在感光器上插值出来的结果肯定强过PhotoShop的效果；第二没必要追求全色感应的新技术--为什么黑白胶片分辨率高过彩色片呢？主要因素不是银原子与染料的大小问题，而是三层感色膜太厚了。除非有单层的全感色技术出来，否则没必要追捧。再说感应点排列方式，我比较推崇正六边形蜂巢状排列，因为这是最经济最有效的排列方式。至于CFA（Color Filter Array），就是覆盖在各像素点上的一层滤色片，我倒是设想是否能做成电可控的，不必太复杂，要是能加上个电压，它就变成无色透明的，撤消电压变回原先的颜色就行了，如此一来我们就有了“黑白模式”：很高的感光度和均匀的全光谱响应。这要比在PhotoShop里对彩色结果消色要好很多--该设想不作为必要条件。

再说说压缩，目前我还不清楚JPEG2000和JPEG算法在低压缩比的条件下孰优孰劣，JPEG工作组(www.jpeg.org)一成员给出的JPEG2000演示软件（可到http://www.imagepower.com上找）我试过，10:1看不出什么损失，包括400%放大来看。至于100:1，JPEG相比之下完全是垃圾。未来应该是2000的标准。各位DX可自行比较10:1的2000和5:1的JPEG效果，我没试，原因是我找不到有足够细节的原始图片。如果用10:1，上述文件大小就成了3.75M、3.9M和4.2M，存储的负担以及速度就更加能接受了。

快门是没必要了，但我希望有一个自动的遮光幕。假如装上一支21mm/f2.8的镜头，全开光圈在6月的中午对着灿烂的太阳取景若干秒，你就会明白为什么需要了。如果有人真想做实验的，建议用布帘的M6来试效果比较明显(此处省略免责声明1024字 该遮光幕应与镜头卡口联动，顺便在换镜头时挡挡灰尘。

二、机身概况与镜头

数字相机的优势在于快速、方便、自由。我们需要的是一个不太大也不过于迷你的机身。就采用Leica M6的大小好了，这可不是迷信，M系列的大小与重量几十年来已经被无数双手、无数个肩膀和摄影包适应过了的。它比PS大，比AF SLR小，白人汉子不会嫌太小，东南亚妹子也不会嫌太大--正好。

说到这里，你一定猜到我想用Leica M镜头了，没错！对了一半。就先说这一半好了。数字机应该充分利用现有的135系统镜头群，对于可换镜头的旁轴机，Leica M是事实上的标准，L螺丝口的也能兼容。Konica和Cosina都能提供价廉物美的选择。但是旁轴机镜头有体积和广角端的优势却一没微距二没长头三没象样的变焦，怎么办？这就是另外一半了，用接环接AF SLR的头用！因此，该相机具有：

1，双接口设计：由于Leica M的法蓝焦距为28.?mm而Canon和Nikon分别为42和46.5mm，转接环是必需的。以法蓝焦距较短的Canon为例子，转接环的厚度也有13.?mm，不仅在机械上可行，这个空间内还能容纳原厂镜头电子接口的转换电路，从而实现AF。另，转接环上也可车个脚架孔出来以求更好的重量均衡。

2，双卡口设计：在M插刀口的外面、机身前面板上还围绕一个外置三刀固定卡口。这个额外的卡口能在使用SLR转接环的时候分担M卡口的负载，提供更坚固的支撑；在使用M镜头时也可以用来固定一个U形镜头防撞杆（参考Horseman 612的设计），保护昂贵的Leica镜头；还可固定Focusing Rail或View Camera Converter（参考:http://horsemanusa.com/pd_vcc.html），配上Rodenstock的Digitar镜头，靠拍建筑和产品吃饭的专业人士一定开心；即便空置，它也是机身上一个不错的装饰品，令相机正面造型显得丰满扎实。

我们的镜头真的打算全盘“拿来主义”？这个...也不太好吧。需要一只既小巧又自动又高质量的小变焦，24-50/f3.0 USM也许是个好选择（其实是各个方面的折中罢了）。上街拍速写我会只带这只，负重外出我会带上Leica的广角，SLR的Macro，看拍摄题材再来一只70-200/2.8或者100-400的IS就够用了。

机身的结构方面，自由度会比传统相机要大，镜头卡口可以用加强杆接到机身后部的外框架（机身小，接SLR长头手持不能不考虑卡口的强度）。外型方面，个人喜欢经典一些的，比方说这个就不错，设计时可以考虑它的一些特征：http://www.cameraquest.com/braun.htm。当然这个只是个人爱好，各位DX不妨闭上眼睛构思自己梦中情人的身段好了。

电池么，没的好选择，锂离子。但电池仓需要兼容四节5号（AA）碱性电池的使用，Olympus E10的电池仓是个好设计。毕竟没了电池就玩完，旅行的时候随处可见的5号电池是个非常重要的保险。野外充电？对了，燃料电池的研究不知道搞的如何了。对于想背包在荒山野岭泡一两个礼拜的人来说，一个太阳能充电器好呢还是利用鞋底压力发电的充电器好？这个我还没想清楚，主要是不太懂... 抱歉了。

数据连线方面，我一直搞不懂这些设计师们为什么不理解“Accessory Shoe”的含义，虽然国内翻译为“闪光热靴”，但它的本意是“附件靴”啊。在原来的“靴尖”位置放一个数字插口有什么难？数据线的一端是块板，一插一拧就结实了（Minolta的设计连拧都不用，好象是这样的罢？），这个口还有一定的负重能力呢，设计个Dock，把相机往上一卡就OK。多方便多可靠。怕脏怕水？那原来的闪光触点就不怕了？平时弄块橡胶往里一塞就都保护住了。虽然我们不会拿数字相机当过河的垫脚石，可也希望它能防点小雨，因此Leica的“脱裤子式”设计拿来保护Compact Flash插口也有一定好处。

对了，机身要有个红外的端口。你想把一张照片的缩影传给Palm吗？你想把它通过手机发给朋友家的Modem或传真机吗？你想把它当作手机开机画面吗？你希望Casio的GPS电子表发送位置、海拔、温度信息附在照片数据上吗？没有红外端口实在很难与现在各种古灵精怪电子小玩意儿对话

三、机身界面和AF/AE

先得说说View Finder。我想这里只能用液晶的，所谓电子观景器（EVF）是也。后背上的LCD我希望做成附件，可插在Accessory Shoe的数字接口上，可旋转的。因为大LCD屏幕比较费电，发热也挺厉害，而我们又不是任何时候都需要LCD取景，这么多年趴在小窗口后面不都活过来了？也没太多不方便的时候。把LCD独立出来还可以接延长线“遥拍”呢，比G1还方便。我希望能有600x600点的彩色EVF就够用了，追求过高点阵的EVF没太大必要，耗电少亮度高色彩好这些才是首要因素。对于野生动物摄影师，我只好说抱歉了，观景也要耗电，实在对不起。他们可是要整天整天盯着小鹰什么时候处女飞的啊

好，有了EVF，我们就能显示复杂的菜单界面，更重要的是，AE和AF时能预视效果。控制界面用鼠标？不，用一种早已存在的好东西：“橡皮头”。用过ThinkPad或者Toshiba便携的朋友一定有深刻印象，咱们把它装在右手拇指的位置，其原理和用法跟鼠标差不多的。好，再次发挥想象力：镜头对准MM，拇指轻按橡皮头移动瞄准光标到眼睛，按一下，好，如果是AF镜头的话马上AF同时给出对焦指示（实际上是对比度指示）：一层不同颜色的色罩在画面上短暂闪烁，不同的颜色对应不同的对比，哪里准了哪里脱了一目了然，好，如果你选了跟随对焦点的重点测光，这时候AE也已完成并且画面还能显示实际曝光效果，食指按快门，OK。说到快门，我希望它不要分什么Half Press Full Press，一步就到位，这按钮手感一定要好，力反馈可能是画蛇添足，但要有真正“按下”的感觉。

对了，MF镜头怎么办？当然只能MF了，可有了超级的对焦指示你还怕什么呢？比只有Zone Focus要爽吧。对于HCB类的DX，我们的一步式快门能帮你抓到“决定性瞬间”的，别担心AF晃来晃去的耽误您宝贵时间。现在的数字相机（尤其是消费类的）快门时滞长其中一部分原因是AF算法，基本上是PS那个档次；另一部分是CCD的准备：加工作电、串行读出、A/D转换。CMOS在这方面问题不大。至于图形压缩处理的时间倒是出乎意料之外的短，全是硬件加速而且还都是并行处理，飞快。

AE方面，我实在懒得说什么了，因为全是数据，多少多少分区测光在这里已经失去了意义。重要的是算法设计，而且全部细节都能在电脑上的控制软件上做调整。

至于常规的数字相机长项，包括即时看结果看分析图当然要有，还得要比他们做的更好，比方说滤色镜：除了真正改变光线性质的偏光镜保护用的UV镜不能取代，各种带颜色的、渐变灰的只类全可以数字化。数据的传输接口和控制接口要公开，鼓励第三方软件的开发。厂家本身也许不愿意公开相机内部的结构，但PC公开了，Palm也算是公开了，我鼓励数字相机也能公开，或许要等到竞争不那么激烈的时候吧！反正谁冒险公开谁就能博一把争得平台优势。可以预言这相机在很长一段时期内都会有稳定的销售，因为几乎所有数字机能用的场合他都能坐稳交椅，几乎所有的好镜头它都能用。

四、严重声明

我绝对不是在痴人说梦，这里我提到的所有技术都是现有的技术，产品都是已有的产品，没一样是新的，只要厂家能“优雅”地凑合起来就行。至于成本，说实在的，D1和D30还有DCS系列这些东西全都卖的太贵了，咱们不需要你多层镀银金属框架的反光板，不需要你几十万次寿命的快门，也不需要你那专利技术亮度特高的对焦屏，这台相机的机身制造很容易，用料也没特别的挑剔。就是芯片方面的费用和软件的费用了，这些虽然很巨额，可全都是一次性投入。我强烈希望厂家能考虑生产。

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1。建议目前使用不可换镜头
在光阀/液晶快门实用之前，可换镜头势必将要求相机使用帘幕快门。而帘幕快门会

产生比目前大多数数码机上应用的镜间快门大得多的震动。所以在目前CCD传感器是

画质的主要瓶颈的情况下，我宁愿使用大变焦比的不可换镜头。优点是相对便宜，

体积小重量轻，震动小。

2。使用可换后背
如果按Return设想，使用可换镜头，我们不妨思路再开阔一点，使用可换后背。

1/1.8" 334万象素CCD，242万SUPER CCD, CANON CMOS, KODAK 6M CCD,只要传感器

面积不超过镜头有效覆盖面积，可以任意换。为此，需要建立数码后背行业标准，

使用统一物理和电气接口。
就象ALPA, 就生产一个机框，可以自由配用施耐德和蔡斯镜头，哈苏和其它家后背

。
要实现这一梦想，我们需要两线作战，一面是NIKON,CANON,OLYMPUS等数码相机生产

商，另一面是FUJI, KODAK, SANYO, CANON等CCD/CMOS生产商，要努力拉拢这两大阵

营为我所用，SIGMA, TAMRON等独立镜头生产商估计会窃喜不已。那时我估计卖得最

好的头会是TAMRON 28-300之类。

3。机身的设采用模块化
不止是物理接口模块化，电气数据的处理也要模块化。主要有四个电气数据模块：

机身控制模块
镜头驱动模块
传感器控制和图像处理模块
外部设备数据接口模块

组建一个中立机构，制定各个模块的标准（暂定名IEEE-8888)，各生产商按标准生

产组件，这些组件应该做到即插即用。用户购买组件后，组装即可使用。

有一个特别好处，镜头可以将自身在不同焦断的图形和色彩畸变特性传送给图像处

理模块，图像处理模块进行自动校正。这样那些狗头就大大地不狗了。

不过有了MICROSOFT PLUG AND PRAY的前车之鉴，对这一标准化地进程我不抱乐观态

度。尤其牵涉到各厂商的既得利益时，可能会遇到强大阻力。但PC标准化了，DVD也

标准化了，大家一直朝前走，终究会标准化的。

4。采用电子图像稳定器
这样不用采用IS和VR头，大家就可以随手拍了。这类电子图像稳定器目前多用在摄

像机上，随着CPU速度的大幅提高，在不久的将来用于DC上应该是可行的。

南柯一梦。。。。梦做了半天，该醒了。

向北兄，

你说的接口专利问题，首先是Leica M口专利已经到期，Konica的Hexar RF就是首先利用这一机会的产品。至于SLR的接口专利，的确是方案操作时的大问题。我没仔细想过，但商业的东西是可以用钱搞定的，不是要买他的专利——假如该DC的制造者决定把SLR接口的制造权和市场分给相应SLR厂，他们会认真考虑的。当然前提是你比他的DC先进很多。另，转接环是否违反专利还得看它实施逆向工程的程度，不熟悉，不好细谈，但现在许多after market的机械转接环的存在，可作为一个例子。

存储媒体：CF II。它的体积为发展提供了多样化的可能，现在我们可用Flash和硬盘技术，今后呢？不妨想象一下，为了满足部分专业用户对高速连拍性能的追求，可以有一个带电源backup的RAM卡。Smart Media的名字起错了，它在这些介质里是最不smart的一个，前途堪忧。SD和MMC（前者兼容后者）会在手机、Music类的小玩意上得到广泛应用，DC方面不太可能。

DC的宽容度一向不高，数字的优势可以稍微弥补。现在的消费级DC极容易在高光部丧失细节。色彩饱和度可以软件调，真正难的是宽广的线形动态范围。

向北兄，这个设想只是一部以轻便为出发点、充分发挥数字的长处并照顾传统光学的数字机，并不能完全实现SLR DC的长处（比如：观景要耗电）我写这篇短文的主要目的，乃是希望我们这些消费者能开拓思路，认清现阶段DC厂商的本质：他们远远没有花费足够多的研究投入，只满足于在一个突然兴起的市场里捞取利润而已。数字相机的革命时代还远未到来。我们这些消费者不应该盲目追潮流捧市场，如非工作迫切需要，不要买DC，包括所谓“专业级DC”。只有有了成熟的消费者，才有可能让制造商们认真思考数字相机应该是什么样子的。

其实我们的要求并不苛刻，技术的发展需要时间。以CPU做类比，我们并不是要Intel马上提供20GHz的CPU，而是希望他把浮点处理器集成进386，希望他把MMX加入Pentium一类的要求。别的不说，八边形的传感器、用橡皮头操作的EVF界面这两个设想还是可以轻松实现的。现在没有一部可换镜头的小型化DC也是很奇怪的事...

[Return 编辑于 2001-03-28 01:16]

1。难度最小的就是传感器的形状，提高它的宽容度和色彩饱和度才难；
2。多镜头接口要面对许多专利问题，就象NIKON不让名佳生产AI口机身，如果能解决这一问题，我们先设计一个传统相机通吃各家镜头。
3。需补充一节--存储媒体：CF， SMART MEDIA，MICRO DRIVE？通吃还是专用？

RETURN兄辛苦了，为我们设计了这样一个理想相机系统。不过我最想要的是一个简简单单的类似现在990这样的机身，固定10X大变焦比镜头，使用更低噪声的CCD或者CMOS，像素有400万-600万够了。机内存储RAW和JPEG格式，配套RAW转TIF软件安装在另外的电脑上。

好文章！
有理有据，颇受启发。
比起俺的胡思乱想，现实多了。

200Sky兄，我只有几张框框图，准备准备，夜里发给你。
有很多画面我只能跟你描述描述，然后你再对细节造型、贴材质什么的。谢谢了！
10亿？那我不如跑Fuji去集体挖角，开一新公司算了。他们号称有500号人马专攻数字影象。可他们的产品外形风格变化太大，从很漂亮的MX2900变成了奇丑无比的4700，好在4900又变了回去。

Return:

1、你把CORELDRAW 的图传给俺，俺来画3DMAX，不才在大学教这门课。

2、叩头就不用了，给俺10亿美圆，俺找人给你做。
   而且坛子里的色友，一人发一台。

绝妙好文！
绝妙好文！
绝妙好文！

hehe, draco
很抱歉，是有点胡言乱语的，希望明年就不是了！这世界变化快嘛。我只有一个Olympus 3030Z，D1只玩过一两回，D30还没机会摸到，真遗憾！但消费类DC倒是玩过不少，各有各的优点，但缺点是相通的。这也是我写这篇文章的原因

看得出，Return写这篇文章，花了很多心思，有自己的创造，又有较好的基础理论水平，看得痛快！
好文！

俺有时间会把你给出的参考站点都仔细读读，补补课。