数码相机难以拍好云彩，这种状况能否改变？

发表时间：2008-7-16

　　【日经BP社报道】仅仅10年的时间，数码相机的功能就有了巨大的改善。但很少有人知道，微型相机对某些场景的拍摄会比胶片相机困难。
　　不知道读者注意到没有，在拍摄以漂浮着云彩的天空为背景，前方为人物和建筑物的场景时，由于摄影条件是由比天空暗的人物和建筑物决定的，所以云彩会在相片中消失。也就是云彩部分经常泛白。
　　 当然，在拍照时略打闪光灯，提高人物和建筑物的照度的话，云彩可以拍到，而且也有一些意见认为有没有云彩无所谓。
　　 但是，就前者而言，难以拍摄是事实，就后者而言，相机的基础功能——在相片中忠实再现人眼所见的状态——就被破坏了。

单靠摄像元件无法解决
　　 云彩难拍的原因在于摄像元件和图像处理LSI。在一张相片中，微型相机配备的摄像元件对明暗的包容度小于胶片。换句话说，就是动态范围小。
　　 解决这个问题无论是在技术上还是在商业上都极其困难。关于摄像元件中的像素，积累信号电荷的“容器”（光电二极管等元件）的容量基本由像素间隔决定。如果出于扩大容器的目的加大像素间隔，就会出现相机成本上升或是像素减少，最终导致相机销量下滑。

8bit JPEG的缺点
　　 而另一方面，图像处理LSI方面的问题可以借助相机厂商的决策予以解决。因此，用户拍出的泛白相片的机会将大为减少。
　　 频繁出现泛白的一个原因是JPEG灰度不够。目前的JPEG为8bit。而人眼可以辨别12bit左右的灰度。打印机和平板电视都在逐渐支持8bit以上的灰度，只有相机（JPEG）却依然停留在8bit，这种状况也可以解释成影像文化没有进步。
　　 目前，相机厂商面临的难点是沿用JPEG的话就无法实质性提高灰度。只有增加支持的文件格式。如果沿用JPEG规格的话，就会出现这个JPEG文件能打开（8bit），那个JPEG文件打不开（12bit）的情况。
　　 提到新文件格式，相机技术人员的脑海中最先浮现的几乎都是JPEG 2000。但是除了数字影院和部分工业用途，JPEG 2000几乎没有得到普及。
　　 虽然JPEG 2000的压缩率优于JPEG，但存在处理非常复杂、电路规模庞大、“Windows”不支持JPEG 2000等问题，因而阻碍了普及的进程。而且，因为JPEG 2000的处理时间根据图像而变化，所以还存在着相机厂商难以确定连拍速度的问题。

JPEG XR会在明年春季登场吗？
　　 但是，目前已经有一种能够克服以上缺点的文件格式。这就是微软“Windows Vista”支持的“HD Photo”。虽然不知微软是否就是阻碍JPEG 2000普及的当事人，但该公司免费公开了HD Photo的大部分技术，而且预计2009年春季，将会以“JPEG XR”的名称实现ISO标准化。当然Windows Vista今后会支持JPEG XR。
　　 比较JPEG XR、JPEG 2000和JPEG三者的画质，JPEG 2000最佳，JPEG XR居中，JPEG最差。也就是说，从画质和压缩率上来说，JPEG XR并无太大魅力。像是一个过渡产品，但是实际安装到硬件之中后，却会出现有趣的特点。
　　 MegaChips开发的JPEG XR编解码电路的规模如下。

　　 也就是说，JPEG XR的规模虽然大于JPEG，但远远小于JPEG 2000。MegaChips表示：“为了在消费产品中普及，JPEG XR在设计中兼顾了成本。而且效果良好”。从2001年起，该公司就开始开发并销售支持JPEG 2000的编解码LSI。
　　 只是因为是微软推动的规格，JPEG XR便难免会受到一些研究人员和相机厂商的抵制。但摄影爱好者们也许会对JPEG XR如获至宝。
　　 在照片共享网站“flickr”上，HDR（高动态范围）的合成相片约60万张被上传。12bit的JPEG XR正适用于此类用途。制定出让摄影爱好者、普通消费者双方都能受益的规格，微软也许真的是一家了不起的公司。（记者：大槻 智洋）