二进制的摄影

聂景

1数字制式感光材料的规格

照相机电子化最关键的一步是感光材料的电子化。2000年前后的图像传感器成像素质还达不到胶片的水平，而且造价高昂，同时因为要使用胶片相机的光学镜头，所以早期的数字单反相机的图像传感器制式规格基本沿用了胶片的规格。使用胶片相机镜头的数字单反相机，经常存在不兼容的问题，比如色散严重，因为彩色胶片是三层感光乳剂接收光线，图像传感器只有一层像素接收光线。面对诸如此类的问题，各厂商在几年间有条不紊为数字相机优化更新镜头。

至2008年前后，2000万像素的图像传感器开始普及，图像传感器的成像素质已经不成问题，常用镜头也基本适配。至今，数字相机中也只是135系统的产品比较丰富，120系统虽然一直更新，不过普及度一直不如胶片时代，至于大画幅系统的电子化几乎陷入停滞。许多摄影师梦寐以求的6×6厘米中画幅数字相机、4×5英寸大画幅数字相机，似乎已经没有设计生产的可能性。这涉及到一个问题，照相机电子化是将胶片相机电子化吗？显然不是。早期数字相机采用与胶片规格相同的图像传感器，是为了在已有的系统中以最小的代价完成电子化，方便使用现成的机身、光学镜头以及其他附件，所以其中适合的部件会保留下来，不适合的将会淘汰，比如前文所述的反光板、五棱镜以及胶片相机的镜头等。

年度国际园艺摄影师大赛组委会推荐

独特视角奖

1.《夏夜》

David Nicholas（英国）

器材：佳能Power Shot G11

（1/1.7″画幅）

第七届Hamdan国际摄影奖普通黑白组 第一名

2.无题

Mahdi Pourebadi（伊朗）

器材：尼康D7200（APS-C画幅）/图丽11-16mm镜头

胶片的各种规格是在摄影技术发展过程中应对各种需求设计的，常见的大画幅、中画幅与35毫米画幅只从感光材料上看，皆是在胶片成像素质相对固定的情况下，通过不同胶片尺寸获得不同画质的解决方案。数字相机早期也遵循了图像传感器尺寸越大，成像素质越好的规律，但是随着技术的更迭，在同样大小的图像传感器上可以提升画质，因此追求更大尺寸的图像传感器与照相机设计生产成本相比，对各厂商而言还是规避风险更重要。目前应用到专业数字相机图像传感器上的胶片尺寸，最常见的有35毫米全画幅与APS-C画幅，以及645中画幅。其他没有电子化的胶片规格，基本属于不适合或者没必要的情况。时至今日，图像传感器的成像质量配合更新的光学镜头，拍出的照片比胶片时代有过之而无不及，甚至更小尺寸的图像传感器可以获得超过更大尺寸胶片的成像素质。加上手机对照相机市场的冲击，自2010年以来，照相机的销量一直处于下滑的趋势，照相机对于普通消费者而言越来越没有吸引力，因此对于各厂商来说，推出成本高市场小的产品是非常具有风险的。另外一个原因是数字照相机的结构与机械照相机并不完全相同，图像传感器尺寸需要与机身设计相匹配，所以胶片的规格未必适合数字相机，当下的照相机基本都加入了视频功能，高端机型还会为此配备图像传感器防抖功能，这在一定程度上也会影响图像传感器的尺寸。

1/2.3″、1/1.7″、1″、4/3″、APS-C与4433画幅的图像传感器均不是沿用自胶片规格的尺寸，这也反映了照相机设计中的传承与舍弃，最适合整体系统的会被传承，比如35毫米胶片尺寸就被数字相机传承至今，其他图像传感器尺寸基本都是为适配数字相机系统而设计的。2008年之后的数字相机技术发展，逐渐在脱离胶片相机的影響，形成适合自身属性的制式规格。

2019 CEWE摄影大赛入围

《色彩》

Mojcacvim（斯洛文尼亚）

器材：佳能EOS 7D Mark Ⅱ

（APS-C画幅）/佳能EF 24-105mm F4L IS USM

2数字摄影的核心革命：算法

数字摄影不只是把胶片换成图像传感器，这只是技术的铺垫，犹如计算器取代算盘。可以通过算法编程实现各种功能，犹如现代计算机一样，才是技术革命成果的初步显现。如果说在电脑上调整FAW文件，还是一种模拟传统暗房的后期流程，那么计算摄影（Computational Photography）真的是颠覆了对传统摄影技术的认知。目前计算摄影的应用领域主要在手机上，功能主要以提升手机拍照体验为主，其中有些技术也实现了专业照相机所无法企及的能力。

计算摄影为手机拍照所优化的功能包括：动态范围增强、低照度拍摄、景深计算、算法数字变焦、算法FAW文件（Computational RAW）等。这几项功能优化建立在手机图像传感器与光学镜头尺寸受限，因而导致宽容度低、高感画质差、景深范围大、画质分辨率低等问题。照相机面对这些问题，所能采取的解决方法是：增强图像传感器的硬件属性，提升宽容度和高感画质，使用大光圈或长焦镜头获得小景深，增强镜头的光学素质，提升画质分辨率。但是因为硬件限制，这些方法都不适合解决手机拍照的问题。

Tips

Deepfake是“deep leaming”（深度学习）和“fake”（伪造）的组合词，一种基于人工智能的图像合成技术，这项技术可以将现成的图像或视频叠加到目标图像或视频上，意味着AI合成影像实用化。2017年因为使用该技术伪造名人视频而被广泛关注，由此引发对AI合成影像的担忧。

2020 IPPA摄影大赛年度摄影大奖

《飞舞男孩》

Dimpy Bhalotia（英国）

器材：iPhone X

当下2020年的手机图像传感器已经在硬件上做了诸多提升，但是在5年甚至更早之前，计算摄影却是从软件层面开始改善手机拍摄的体验。最早实装计算摄影技术的Google Pixel系列手机，首先采用了HDR+技术改善动态范围。HDR+技术通过快速连拍（Burst Shoot）多重欠曝照片，然后像素对齐合并获得高质量高动态范围的照片。这项技术进一步拓展，将多重欠曝照片通过像素对齐、合并和AI色彩校正后，Google Pixel系列手机实现了夜间手持拍摄的夜视功能（Night Sight），从而实现在低照度环境中拍摄照片，最新的版本中甚至加入天文摄影的功能。这一系列过程中有一个很重要的步骤就是像素对齐，手持拍摄多重照片时难免会遇到抖动，照片之间会存在像素错位，所以需要一张照片作为参考帧，然后基于该帧进行像素对齐;后来Google开发了超分辨率变焦（Super Res Zoom）技术，通过收集每个像素的抖动数据（即便是手机在静止的状态也会驱动防抖组件运动）进行像素对齐，同时该技术还可以实现接近2倍光学变焦的画质，真正提升了数字变焦的水准。

使手机获得照相机一般的浅景深效果也是计算摄影的功劳。借助图像传感器的相位自动对焦技术，从双像素图像传感器的两个角度拍摄同一画面获得景深数据，结合神经网络以及深度学习，人像模式中便能合成浅景深的效果。因为计算摄影基于算法，所以其中很多功能是可以集成在RAW文件中，但是这种被算法改变过的RAW文件已经不再“原始”，因此被称为“Computational RAW”，Google Pixel系列手机的RAW文件即是此格式。2020年发布的iPhone 12 Pro系列中，也加入了对算法RAW的支持，其被命名为AppleProRAW，基于DNG文件格式。

计算摄影的第一代技术革命目前已经处于尾声，下一代将不再依赖程序员编程的算法，而是依靠人工智能技术的发展。计算摄影也带来了争议，有人认为通过算法计算出的照片是对真实的篡改，是对摄影真实性的亵渎。首先需要确定的一点是任何摄影术对真实的再现都是相对的，另外真实也不限于人眼的可视范围，比如医学影像中常用X射线拍摄的诊断图像，非人眼可见却是真实的。所以Google Pixel系列手机将漆黑的夜晚拍出丰富的细节，这并非不真实，而是新的摄影技术超出了我们传统的认知范围，如同1839年摄影术诞生时有人认为这是妖术。目前，计算摄影的主要技术集中在软件层面，HDR+技术的基本原理是通过欠曝的方式堆栈出一张合适的照片，但是如果图像传感器硬件的每个像素都可以单独测光曝光，不必通过像素对齐与合并便能完成拍摄，是不是就不存在真实性的质疑了呢？归根结底，令人质疑的是计算摄影对像素的修改，这正是目前纪实摄影所禁止的。相信未来如果将软硬件技术整合在一起，計算摄影将会打消大众对真实性的质疑。

用数字信号代替化学材料只是数字摄影的初级阶段，算法将会释放数字摄影更多的潜力。至于为何目前的照相机未采用计算摄影技术，有几个原因，首先目前的计算摄影技术主要是为改善手机拍摄体验，这些问题对数字照相机影响不大，而且照相机的照片数据量比手机大很多，如果加入算法，图像处理器恐怕难以应付。其次，数字照相机的后期流程往往需要依赖电脑，所以算法可以集成到电脑软件中，会比在照相机中集成更有效率。目前的照片与视频处理软件都在加入人工智能与神经网络的深度算法，所以计算摄影技术虽然没有在照相机硬件中广泛应用，但是已经影响到电脑软件的开发。最后就是数字照相机的专业用户，并不需要依靠算法，便能处理专业的照片。尽管如此，计算摄影在手机上展现出的强大实力，让人有理由相信，在未来将会更深刻地改变摄影技术。

3数字摄影的保存、分享与传播

家庭相册曾是大众保存照片的常见方式，不过社交网络的出现改变了这种状态，在公域或私域的社交平台上发布个人照片，已经成为当代照片最典型的“存在”状态。21世纪初期，网络中图像的应用场景主要是门户网站一类的公共网络媒体，个人网站搭建成本高，并不是主流的网络图像展示方式。随着博客（Blog）的出现，由门户网站为个人设计的私域网络空间，为网络个人照片的发布提供了平台，各类社交网络平台如MySpace、Facebook、Twitter、QQ空间、微博、Instagram、微信……成为网民“网上冲浪”的必备。社交网络上，照片开始取代家庭相册，成为照片“存在”的主流方式。

不过在2010年以前，智能手机的普及度不高，手机拍摄的照片质量不佳，在网络上发布个人照片需要通过“数字相机-电脑-网络”或“胶片-扫描-电脑-网络”的流程，步骤相对繁琐。这一时期，虽然个人照片在社交媒体上已有星星之火，但是尚未形成燎原之势。随着iPhone和安卓手机的普及，手机摄影的质量有了质的飞跃。社交网络平台也随之适配，网站之外推出手机客户端，对图片与文字的支持更加友好，照片成为社交网络上分享最广泛的内容之一。

与家庭相册相比，社交网络中的照片具有更广泛的传播率，尤其是发布在公域社交网络中的照片，几乎是人人可见的状态。社交网络的存在满足了个人分享照片、分享生活、分享观点的需求，更加直观迅捷的传播方式，催生了新的媒体类型——自媒体，在网络技术的支持下，个人也具有了媒体的属性。曾经，摄影与新闻媒体的结合，使照片成为传播现实最有效的手段之一。如今，在自媒体的属性下，摄影传播现实的触角深入到每个人的生活中。从摄影技术的角度来看，手机打通了摄影器材与网络的物理隔阂，这正是其对社会文化层面最广泛且深刻的影响，因此手机可能是最能代表当下时代特征的摄影器材。

英国2017年度风光摄影师大赛home of amazing moments奖

《俯拍布莱顿码头》

Matt Cooper

器材：大疆Phantom 4 Pro

4日常化、滤镜化与视频化的社交影像

移动互联网技术的成熟、社交网络平台的兴起与手机摄影技术的进步，使2010年后的照片拍摄数量陡增。小型化照相机比如傻瓜相机，在20世纪起到普及摄影的作用。由于胶片作为消耗品，所以还不能与数字时代的照片拍摄数量相提并论。在手机作为照相机的时代，拍照真正成为无限制的日常行为，傻瓜相机更像纪念行为。

拍照技术曾经有较高的专业门槛，拍摄“好看”的照片需要经过专业训练。摄影大众化需要几个方面的共同影响，器材廉价与操作简便同样重要，手机如傻瓜相机一样廉价且易用，按下快门即可拍出合适的照片，并更进一步通过滤镜使后期处理傻瓜化。手机滤镜的准确描述應该是效果预设，而非照相机光学镜头上使用的滤镜，当然有些效果预设就是模拟某些光学滤镜的效果。数字照相机与后期软件中也集成了滤镜。滤镜将画面效果打包，省略其中复杂的处理过程，在手机App中用户可以傻瓜化一键操作，获得需要的照片效果。滤镜在手机摄影中的应用广泛性几乎到了无滤镜不摄影的程度，甚至滤镜还成为了社交摄影文化的一部分，不同滤镜代表着影像流行文化的演变。

近几年影像日常化的趋势之一，是视频拍摄日常化。与傻瓜相机类似，在数字时代之前，使用磁带的家用摄像机也承担了大众记录日常的需求，只是分享和传播效率与当下使用手机拍摄、社交网络分享完全不可同日而语。拍摄视频虽然门槛比照片高，但是在手机App的简化和视频滤镜的加持下，拍摄、分享、发布视频也不再是遥不可及。社交网络从blog（web log）到plog（photo log）再到vlog（video log），三者既独立又混合，表达方式多元化。

摄影与社交网络的结合，是当代最重要的影像特征之一。因为社交网络的作用，照片所代表的话语权从专业媒体向自媒体转移，专业媒体依然发挥着权威作用，个体声音在当代也获得前所未有的存在感，这便是摄影技术在当代形成的社会影响力。

Tips

家用数字相机是最早设计成熟、普及度高的数字相机，图像传感器往往采用1/2.3″、1/1.7″等尺寸，这些数字并非是图像传感器对角线数值，而是源于模拟信号的摄像管成像圈的直径，所以图像传感器真实尺寸会比实际数字小，1″和4/3″的图像传感器尺寸也是同样。目前手机的图像传感器尺寸已经接近1″家用数字相机在2010年之后逐渐被手机取代。目前小尺寸图像传感器又在运动摄像机和口袋云台楣机中重获新生。

4/3″是由奥林巴斯和柯达在2002年共同推出的针对数字单反相机设计的图像传感器尺寸，因为35毫米胶片尺寸的图像传感器成本太高，所以设计了一个折中尺寸。但是奥林巴斯似乎低估了图像传感器成本下降的速度，仅仅5～6年之后全画幅图像传感器便成为专业数字相机的主流。目前奥林巴斯出售了影像业务，松下在加入L卡口阵营后，4/3″也不再是主要业务。除了应用在Vlog相机和运动相机上，4/3″图像传感器的前景并不阴朗。

因为35毫米胶片尺寸的图像传感器成本过高，24毫米的先进摄影系统（APS）胶片规格也被应用到数字相机中，除了全景（P）画幅，标准（C，本意经典）和高清（H）画幅均应用到数字照相机中。尤其是APS-C画幅从单反一直沿用到无反数字相机。APS-C图像传感器早期作为全画幅的低价替代品，成像素质在专业摄影师眼中并不算完美，但是在20余年的发展过程中，画质得到了非常明显的提升。随着图像传感器技术的不断进步，APS-C图像传感器目前仍然是画质和便携的均衡选择。相比全画幅无反相机的“头重脚轻”，APS-C画幅的无反相机的机身与镜头则相对平衡。

4433中画幅图像传感器也是源于645中画幅成本过高，最初用于次级中画幅数字相机中。富士将4433画幅定义为G格式，为此开发的中画幅无反数字相机系统，在降低成本的同时，又能提供中画幅级别的画质，尤其是在无反机身中，可以获得更均衡便携的机身。以画质的进步速度来看，645中画幅图像传感器似乎也不是必不可少的，至于6×6厘米中画幅甚至更大尺寸的图像传感器应该难以见到量产照相机了。