簡談數碼相機最有潛力的四大創新技術
現在的攝影器材新技術，已經進入“百花齊放、冷門叠爆”的時代，各種創新層出不窮，不斷給廣大影友帶來驚喜和期望。作為對未來新技術的展望，不能只停留在“哪家將推出什麼新型號器材”上面，如果僅僅只是如此就事論事，不從根本上歸納出器材背後的戰略技術發展含量，那就是目光膚淺，誤導受眾。
本文的意圖，就是要“預測”壹下在新的壹年乃至未來幾年，會有哪些堪稱“戰略層面的創新技術”會“載入史冊”，成為最“耀眼”的“未來之星”。
壹、感光器件從“量變”走向“質變”
135數碼相機的發展史，前壹時期就是壹個“像素數量”的“擴軍競賽”史，各廠家都在全力以赴增加像素數量，從最早的100萬像素，壹直增加到了2460萬像素。至此已經追上了家用PC的速度：邊長6千多像素的照片，已經使普通電腦用戶處理照片“力不從心”。而除了相片可以放得更大之外，難以見到更實際的好處。現在各廠家終於覺察到了這壹“疏漏”，開始了對感光器件“質”的方面攻關，以“畫質突破”來獲得戰略發展先機。
1、索尼超高速、平行列式全畫幅CMOS
索尼新型全畫幅傳感器不但像素數超過了佳能EOS 1Ds Mark III達到了2481萬，最重要的是在傳感器內部結構方面取得了“歷史性的突破”。
過去業界通常采用“逐點A/D（模擬-數碼）轉換”方式，按照像素點逐點掃描轉換。當傳感器發展到了全畫幅、2千萬像素以上時，受到“逐點轉換排大隊”的拖累，圖像轉換、傳輸速度再也無法提高。且由於傳輸線的物理距離增加，使處於轉換末端最遠的像素點轉換質量明顯下降。
索尼新型傳感器采用了“平行列方式A/D轉換”，即把整個芯片分成了6000多“芯片組（Column-parallel）”，每個芯片組都能獨立進行A/D（模/數）轉換，由“壹字長蛇隊”變成“6千多個小隊伍”同時工作。然後以“12 通道平行 LVDS傳輸技術”進行高速數碼輸出。
通俗地解釋就是：在快門開啟的瞬間，2481萬個像素點得到的信號，被分成6千多組同時開始數碼轉換，得到的圖像用12路通道同時送出，就像“6上6下高速路”壹樣，通行能力大大高於普通“壹上壹下”的公路。這就加快了圖像的轉化和輸出速度，減輕了“逐像素點轉換”的硬件壓力，縮短了傳輸物理距離，提高了轉換質量。
這種傳感器還具有“PGA編程增益放大器電路”功能，能在“傳感器內部編程序控制信號變化”。
首先是實現了圖像輸出的“三次降噪”：傳感器接收信號模/數轉換之前、轉換之後各進行壹次降噪，然後進入相機圖像處理引擎開始第三次數碼降噪。這就保證了傳感器的高增益、高動態和低噪波，外在表現就是“極高的ISO感光度”、“良好的高、低光寬容度”和“極低的噪點”，還有就是“極高的連拍速度”。
數碼感光器件內部可以編程序是壹個重大的變革，具有廣泛的應用前景。例如可以實現“同畫面、多分區、自動選擇不同感光度曝光”，從而徹底消除數碼相機的“暗角”和“高光溢出”等問題。
在2008年索尼正式推出的a900全畫幅數碼單反相機機，還有尼康D3的高像素升級版D3x，都采用了這種最新的傳感器。這兩款機型的實拍效果，確實增強了圖像質量，全畫幅、寬動態範圍都得到了細膩的層次表現。在D3x的ISO100感光度下的像質，和D3比，具有全新的色調層次感，同時實現了低噪點、高分辨率和優異的反應速度。
展望未來，這壹技術必將走下“神壇”，向中低檔全畫幅相機普及，這將受到最大層面影友的極大歡迎。
2、賓得、三星超輕量、超高分辨率CMOS感應器
Pentax公司不甘示弱，推出了1460萬像素CMOS感應器的數碼單反相機K20D，三星同類的數碼單反機是GX-20。
這種CMOS感應器是由Pentax與Samsung***同研發、由三星公司制造的，特別值得關註。
感光器件產生的圖象畫質好壞，關鍵之壹在於每個像素點的面積大小。有些卡片機雖然像素數量大量增加了，但是其總面積沒有變，以致單位像素面積大幅減少，畫質反而下降。
而賓得這款傳感器，和索尼那款1200萬像素傳感器相比，雖然像素增加到了1460萬個，但是單個像素面積竟和1200萬像素傳感器的單位像素面積大小相同！
換句話說：賓得把同樣面積大小的像素點，在APS-C總面積裏多裝了270萬個（賓得對這個技術已經申請了專利）！因之這款圖像傳感器被稱作“業界第壹超高分辨率”傳感器。
賓得這款感光器件的重量比以往減輕了20%。這樣開啟機身防抖時，傳感器位移補償就更容易，效果大幅提高，能夠降低臨界快門2.5-4級，接近了鏡頭防抖效果。
另壹特點是該傳感器的像素點是以ISO 1600作為基礎感光度設計的。就是說，它“先天”具有高感光度性能。
賓得這款傳感器還有“像素自動修復”功能！通過操作相機按鈕，就能恢復傳感器上的壞點，不用送專門維修店處理。
所以，賓得這種高分辨率、高感光度、低噪點、超輕量、能夠自動修復壞點的傳感器——可能是將來技術最先進的CMOS傳感器。
3、富士的“劃時代”傳感器：Super CCD EXR
最令人眩目的是富士公司發明了“Super CCD EXR”技術。這是壹種超高影像品質的、可稱是“具有劃時代意義”的CCD傳感器新技術。具有“超高分辨率”、“超高感光度”、“超寬動態範圍”三大特色。
如上文所說，若是傳感器像素數目大幅增加，每個像素點的光敏二極管面積會大幅減小，因之噪點、串色等問題也就更明顯，實現高感光度、寬動態就愈加困難。所以自數碼相機技術發展開始，這個問題壹直是小面積、高像素密度傳感器的壹大“難題”。
這個難題將通過富士公司的“Super CCD EXR”技術徹底解決。
“EXR”傳感器的設計有“三項絕招”：
⑴ “像素按‘對’排列合並工作”——實現超高感光度、超低噪點
高感光度壹般是通過提高“信號放大倍數”實現，這樣肯定會增加圖像的“暗部噪點”，若再降噪又會導致分辨率下降、圖像變模糊。
EXR傳感器采取“像素合並技術”來取得高感光度。就是把顏色單元的排列方式由“方陣”變成“斜陣”，使得相同顏色的像素點距離拉近， 這樣同顏色的像素“成雙成對”“斜向相鄰”，合並為壹個“大像素”工作。這樣雖然沒有增加信號放大倍數，卻使圖像光信號達到了“雙倍效果”，感光度也就達到了原先的兩倍，而“暗部噪點”不增加。
⑵ “雙重曝光疊加技術”——實現超寬動態範圍
EXR傳感器采用“雙重曝光疊加控制”技術。在Super CCD EXR傳感器中，像素分成“A通道”和“B通道”兩組，按快門時，兩組分別同時進行拍攝：壹組是高感光度拍攝，另壹組是低感光度拍攝。然後將兩組拍攝的結果疊加合並，就能獲得壹個“高、低光效果兼顧”的照片。
由於這種方式對“高光信號”和“低光細節信號”分別進行了“雙重曝光”，使EXR傳感器能得到很寬的動態範圍，不再出現數碼相機常有的“高光溢出”現象。
⑶ “精細對等曝光技術”——保證超高分辨率
在富士過去的“Super CCD SR”技術中，兩組像素是“壹大壹小”的，所以面積較小的壹組對提高整體分辨率作用不大。而EXR傳感器的兩組像素點尺寸是壹樣大的，因此兩組像素點都能夠產生足夠的圖像信號分辨率，在保證了寬動態範圍的同時，又保證了足夠高的分辨率。
富士09年推出的FinePix F200 EXR小型數碼相機， 就是采用了1200萬像素的“Super CCD EXR”傳感器和“EXR圖像處理引擎”技術，具有5種“膠片模擬模式”、多種防抖和ISO 12800的超高感光度。試用結果證明：EXR傳感器能將人像攝影中衣物、頭發絲的每壹處細節和色彩都準確再現。
隨後，富士公司又連續推出了采用EXR傳感器的FinePix F75EXR（圖11a）和取代S100FS的家用DC機 S205EXR。
事實證明，特別是對於“小傳感器、大像素密度”的相機來說，Super CCD EXR技術是壹項非常“炫目”的“超級創新技術”。
展望未來的技術發展趨勢，感光器件的競爭，已經從壹開始像素數目多少的競爭，轉向功能多樣化、畫質精細化、高動態、高感光度低噪點的目標方向發展。
二、顯示屏的巨大變革：“OLED”橫空出世，LCD將退出歷史舞臺？
液晶顯示器（LCD）以圖像細膩、色彩真實、體積超薄、耗電不算高等“四大優勢”，輕松擊敗陰極射線管（CRT）和等離子顯示設備（PDP），在各領域的市場上獨占鰲頭。
而今，“危機”真的要來了：LCD面臨著“OLED”和“SED”的雙重挑戰！可以預言，不用很久，LCD就會拱手讓出現有的市場份額，退居壹隅。
目前當紅的液晶技術有六大“先天不足”：
① 視角有差異。正面直視效果良好，側面斜視就顏色很差，甚至看不清畫面；
② 響應時間滯後。迅速運動的畫面會出現“拖尾軌跡”。所以買液晶電視機時，壹定要註意“響應時間”不能長於16毫秒；而PC監視器更要求響應時間在10毫秒以下；
③ 溫度影響嚴重。溫度下降，液晶會“凍住”，反應遲鈍甚至不工作；溫度上升，液晶屏又會逐漸顏色加深，直至全黑不顯示；
④ 液晶不能自發光，必須有背光襯托，增加了耗電量。各種相機、手機、和移動多媒體設備，開與不開液晶屏，耗電量會相差壹倍多。這樣電池容量就會成為設備性能發展的“瓶頸”；
⑤ 外界光線稍強液晶屏就無法看到；在不開背光全黑時也無法觀看；
⑥ 大面積液晶板制作困難，由於易碎而成品率很低。50英寸以上液晶電視之所以價格奇高，主要原因就是每臺電視需背負3-6塊液晶屏損壞的成本，以及套裁下腳料的損失。
因此直到現在，液晶屏仍不是多數廠家的“三包”內容，更換代價幾乎是整機價格的1/3-1/2。
另外，受到“玻璃原始開張大小”和“經濟套裁”的限制，液晶屏始終不能按任意尺寸生產。
現在，隨著OLED和SED逐步進入產業化生產，完全不具有上述弊病的新壹代材料和技術將要“橫空出世”“後來居上”！
“OLED”的全稱是“Organic Light Emitting Display”，即“有機薄膜發光顯示器”（註意，三星將最近推出的新型背光源電視機稱之為“LED電視機”——其實只不過是“采用LED發光二極管做液晶背光光源的液晶電視機”，和本文所說的“OLED”完全不是壹回事！），“OLED”是使用有機物半導體材料制作、用直流電壓驅動的“薄膜發光器件”。
有機薄膜電致發光從二十世紀五、六十年代就已經開始研究，其過程和原理對多數人來說較為枯燥，不在此贅述。只需要知道：“OLED 顯示屏是壹種“多層夾心餅幹”式的結構，超薄的透明正負電極，有機薄膜發光層夾在電極中間，通電以後就會發光，透過透明的電極就可以看到圖像”就可以了。
OLED分有源驅動與無源驅動。無源OLED成本低，工藝簡單，適用於小尺寸顯示屏；有源OLED適用於大尺寸顯示器和高分辨率顯示器。
與CRT（陰極射線管，即顯像管）為代表的第壹代顯示器和PDP（等離子）、LCD（液晶）為代表的第二代顯示器相比，OLED具有以下優點：
① 全固態、不用抽真空、無液體成份。因此抗震性能好，能在劇烈振動下工作；
② 超級薄膜結構。厚度薄、質量輕，核心厚度小於1mm，約為液晶的1/3；還能在不同材質的基板上，制造可彎曲的顯示器，能在顯示圖像時像報紙壹樣卷起來；
③ 高亮度、高發光效率，亮度可達300 cd/m2以上，在戶外強光下能照常閱讀；
④ 分辨率高，易於實現全彩色。還具有超寬視角，上下左右的視覺無變化；
⑤ 響應速度為數微秒至數十微秒，比LCD快1千倍，顯示活動圖像無拖尾現象；
⑥ 只需低電壓直流驅動，最低電壓為3V，自身功耗極低。而且是主動發光，不需背光照明，更降低了驅動能耗，適合於袖珍便攜式設備使用；
⑦ 溫度特性好，在-40℃～+70℃範圍內都可正常工作；
⑧ 材料成本低、消耗少，制造工藝簡單。壹般只需86道工序，而液晶需要200道工序，因此成本比LCD低20%以上，易於大規模生產；
由此可見，OLED 的“八大優點”劍鋒直指LCD的“六大命門”，可稱是液晶的“天然克星”！它尤其適用於當下最為流行的照相機、手機、GPS、數碼伴侶、MP3、MP4。
目前，三星、夏普、索尼以及歐美眾多商家已成功掌握這項新的顯示技術。國際上已經開始普及OLED。例如哈蘇著名的中畫幅數碼後背CLV，使用的就是OLED屏， 新壹代中畫幅“145系統”徠卡S2，其頂部的指示屏也是OLED，在更多人群關註的手機壹族裏，諾基亞的最新旗艦——鉆石版8800a，就使用了壹塊高級OLED顯示屏。2009年3月三星推出了售價2千元出頭的卡片機WB100。機上配置的是3英寸92萬像素的AMOLED屏。
和傳統的LCD屏相比，AMOLED屏視角達到180度，對比度高達10000∶1，呈現的黑色更黑，省電而且高亮度的顯示色彩鮮活飽滿，適合在戶外強烈的日光環境下拍攝。被業界公認是“最具發展前景的下壹代顯示技術”。
不過我在2009P&E展會上連等了4天，三星公司就沒有壹個負責人敢於出來向我解釋：這“AMOLED”到底是不是“OLED”？還是僅僅是“LED背光液晶”？最後說是“回去請示以後電話通知妳”——至今已近壹年過去還是杳無音信。
不過，我在俄羅斯倒是親眼看到了SONY公司的OLED電視機，型號是XEL-1。
其顏色的鮮艷真實程度和圖像的細膩均已達到“登峰造極”的程度，絕非國內市場上任何壹款高清液晶可比！
不過其價格也是頂級的：9英寸電視機售價17.44萬盧布！（大約折合人民幣4.36萬元）
OLED所具備的潛在發展優勢壹定會使其成為電子顯示市場上壹顆璀璨的明星！
關於和OLED並行的SED技術
目前在國際市場上，OLED已被較廣泛地應用在小屏幕顯示器上。而大屏幕已經開始或是將要開始取代液晶電視的產品，除了市場上已出現的“OLED電視機（LED背光大屏幕液晶電視不能算）”以外，還有佳能的專利：“SED”。
SED是“Surface Conduction Electron Emitter Display”的縮寫，字面直譯是“表面載流電子發射體顯示器”。不用感到費解，知道SED也是“場致發光技術”中的壹種就行了。見過SED展覽的海外媒體報道說，SED的畫質之好“簡直令人驚訝”。它的解析力、對比度、響應速度、色階、色溫控制、灰階表現力、色彩表現力均已達到了目前各類顯示器的頂峰！例如等離子顯示器的對比度最高為5000:1，液晶顯示器是600:1，而SED的對比度能達到8600：1！
SED技術目前是佳能的專利，佳能公司早年和東芝合作，已經研發出了42英寸實用原型樣機，
2005年就傳說將要上市，但至今未見動靜，東芝也已退出，把與佳能合作成立的SED公司股份又賣還給了佳能。據說是因為“引起了美國專利權糾紛”。
實際上，SED推遲上市決不是受官司所困，真正的內幕恐怕是SED的美好前景讓佳能看到了巨大的利潤，出巨資壟斷了技術專利和工廠股份，讓SED技術僅在佳能壹家的手中存在。因而招致了國際上所有利益集團的阻撓，其他等離子和液晶電視生產的廠家為了不讓SED技術對等離子、液晶電視生產形成沖擊，對SED產品進行了聯合抵制。前幾年就有電視生產商想購買SED和OLED的技術，然後把其封存、扼殺，等待液晶、等離子電視“賺夠了錢再說”。
然而現今OLED技術已有多家廠商掌握，顯然已經無法壓制；而“壹花獨放”的SED，前途迷茫莫測。佳能的過度貪心和壟斷，反而造成了其他所有等離子、液晶廠商的聯合反壟斷！——這就是殘酷的資本市場競爭。
在佳能大馬三的發布會上，我看到有壹位媒體記者冒冒失失地向佳能高層提出：SED電視何時能夠上市？本來喜笑顏開的日本人，壹下子臉拉了壹尺多長！冷場了半天，以壹句“今天是數碼相機的發布會，不想談及其他的無關內容”結束了媒體采訪。
到底SED這壹新技術能否“突出重圍”，我們只能拭目以待。
但是可以肯定的是：目前“OLED”已經得到了越來越廣泛的工業應用，OLED大屏幕電視和監視器也已經嶄露頭角，不管SED將來能否“突出重圍”，液晶在歷史舞臺上的日子肯定已經不多了。
三、以後的相片將都是“立體”的？——富士“FinePix自然3D影像系統”為影友開辟新天地
立體照片和觀片鏡是蘇格蘭物理學家戴維?布魯司特在1849年發明的，在1870年“熱”到最高峰。那時，家家都擺設立體觀片鏡，就像追星族買偶像的音樂CD壹樣。
隨著廣播、電影以及電視的發展，立體照片逐漸退出了市場。但時至今日“數年壹輪回”，立體攝影技術又開始世界性“回歸”了。立體電影、立體電視也逐漸發展起來。
歷來的3D技術，都是使用多鏡頭照相機，先獲得模仿雙眼不同視角的兩張（或數張）同壹場景的圖片，然後通過雙目鏡立體觀片器或者是偏光、棱鏡等遮光技術手段，使人們兩眼分別看到兩張（或兩組）視角不同的圖像，在腦海裏就能疊加為三維立體的場景。
這些技術手段，基本上都停留在膠片攝影、物理手段分光的原始層面上，基本操作思路和19世紀是幾乎沒有太多的變化。
現在富士公司已經發布了“3D數碼影像系統”，其中包括3D數碼相機、3D數碼相框、3D數碼沖印等全套技術。
標誌著壹個全新的“數碼立體領域”已經“破繭而出”！
依靠“FUJIFILM FinePix自然3D系統”技術，無論是在LCD回放、顯示和數碼沖印，都不需要任何附加手段，用裸眼就能直接看到高畫質的3D立體影像。其基本原理雖然仍是“雙視角各自成像、雙眼隔離分別觀看”，但是創新了“四大絕招”：
⑴ 立體數碼相機內有兩塊“3D auto”傳感器，還具有精度千分之壹秒數量級的“同步控制系統”。當快門按下的瞬間，“雙傳感器”和“同步控制系統”自動協調對焦、變焦範圍、曝光、快門控制等參數，能做到“雙視角影像”嚴格壹致，生成參數完全相同的高質量雙視角圖像。
⑵ 依靠“自然影像處理3D引擎”技術。能將兩塊CCD傳感器上的圖像信號合並，迅速處理成高質量的影像，確保能夠高效還原靜態照片和動態圖像。
⑶ 3D成像系統使用高精度“富士龍”鏡頭，保證了左右兩路通道所采集的圖像信號的高度壹致性。
⑷ 3D LCD顯示屏背面，有“光線方向控制模塊”，能通過電子技術（過去是機械分光）準確控制輸入的兩路視角影像的光線方向，使它們分別進入觀看者的左眼和右眼，這樣就能讓使用者觀看到高質量的3D影像而無需佩戴3D眼鏡。
該3D相機系統使用2.8英寸23萬像素的LCD，克服了屏閃和圖像黯淡等問題，能夠獲得真實、自然的3D圖像。該屏幕還能像普通相機壹樣拍攝顯示2D圖像。
同樣，富士制造的8.4英寸、92萬像素的“FUJIFILM FinePix自然3D數碼相框”也已經推出。我們將來在桌上、墻上就能看到自己拍攝的清晰通透的立體照片。
富士正在研究，利用EXG技術實現雙傳感器對應像素的合並，從而實現使用3D數碼相機拍攝“超高清晰度”的平面2D照片。
現在國內有不少廠家具有成熟的前壹代立體成像技術，若是能夠早日使其“數碼化”，將會產生新壹輪“圖像革命風暴”，具有巨大的潛在市場！
四、“Mobion”新型燃料電池進入實際應用階段——鋰電池地位岌岌可危？
目前大多數便攜、袖珍式電子設備都使用鋰電池。鋰電池性能穩定、無記憶效應、體積小、重量輕、比容量（單位體積容量）大，已經穩坐市場的“頭把交椅”。
但是和液晶“同病相憐”，鋰電池也有“三大命門”：
① 鋰電池不是綠色能源，對環境有汙染，至今環保處理仍是難題；
② 鋰電池容量不足以支持多媒體便攜式設備的需要，尤其是3G手機和MP4、GPS；
③ 鋰電池只能在有交流電插座的地點才能充電，否則用完電就是廢物。
針對著鋰電池這“三大命門”，目前各廠家正全力以赴研制“新型燃料電池”取代它。
甲醇燃料電池是利用甲醇和氧發生反應而產生電力，副產品只是水和相當低量的二氧化碳，因此它是清潔環保能源；工作溫度範圍是0℃-40℃，在任何濕度情況下均能正常工作；“Mobion”燃料電池只
需占用9cm3以下的體積，就能滿足各類消費性電子產品的使用需求，而且可以提供超過鋰電池壹倍以上的電量，而且只需加註燃料（甲醇）就可以充電。更為重要的是，甲醇來源於天然氣，模塊化設計，只有1個焊接件，很容易實現大批量生產，因而具有很低的成本。
美國燃料電池廠商MTI MicroFuel Cells已經宣布：該公司研制成功了輸出特性大幅提高、體積縮小壹半新產品“直接甲醇型燃料電池”——“Mobion”。
Mobion”燃料電池已經開始應用於手機之中。
今後MTI將與韓國手機廠商NeoSolar合作進行手機燃料電池應用開發工作。
在日本國際燃料電池展覽會上，MTI Micro公司還展示了與數碼單反相機配套的直接甲醇燃料電池（DMFC）。這款燃料電池與相同尺寸的鋰電池相比，可提供超過兩倍的電能。而且該Mobion燃料電池可以通過加註甲醇進行再充電。這樣常年外出采風旅行的攝影師，就可隨時隨地給相機充電，再也不用擔心找不到交流電插座了。
在2008年全世界已有600萬臺單反相機安裝了MTI Micro開發的Mobion燃料電池。而且這壹數字有望在今後的幾年內出現飛速增長！甚至還有人信誓旦旦地“預言”說：佳能的下壹代單反旗艦，EOS 1Ds mark IV，除了3200萬像素傳感器之外，還要采用OLED顯示屏和甲醇燃料電池！
最近MTI Micro公司還推出了壹種使用“可更換‘燃料墨盒’的便攜式燃料電池充電器Mobion。
使用的燃料也是甲醇。每個“燃料墨盒”可以提供25小時的電力。可給手機充電十次，可以使用MP3播放器播放1萬首歌曲，或觀看100小時的電影。
電力用完後，只要從充電器裏拿出“燃料墨盒”重灌甲醇，或換另外的“燃料墨盒”即可。今後影友們外出，隨身電子數碼產品都不用再帶充電器、尋找交流電源！
MTI Micro公司已經表示，此產品在2009年內就會推向全世界的市場。
現在業界普遍認為，小型化Mobion燃料電池擁有非常大的發展前途。特別是在手機、數碼相機、數碼伴侶和便攜式遊戲設備之中，都有極大的潛在市場。現有的鋰電池已經跟不上這些電子設備對電能的需求，壹旦燃料電池大行其道，作為“昔日皇帝”的鋰電池，就只有“向隅而泣”的份兒了！
結束語
預測攝影器材技術的發展：
絕大多數影友希望新型全畫幅傳感器向中、低檔單反機擴展，整機能進入6千元的心理價位；而APS-C畫幅傳感器“擠進”3千元心理價位的數碼家用機卡片機，讓更多的平民百姓，也能享受到大幅面傳感器帶來的“高清”快樂！
當然，這些相機包括手機、“隨身聽”、“隨身看”，最好都能用上最“炫”的OLED顯示、大容量燃料電池，也都能盡快實現立體拍攝、顯示技術。
這壹天，已經不太遠了。