高清下的美丽人生——高清DV技术大扫描
特别策划
如果说2005年是刻录型数码摄像机的黄金时期、2006年是硬盘型产品的鼎盛年代，那么2007年高清数码摄像机的时代已经来临。而近一年来高清数码摄像机之所以能得到大力发展，这与平板电视、大屏幕电脑显示器的大幅降价有密切关系。目前平板电视的价格已经较一年前有了很大幅度的下降，42英寸的液晶电视价格已经跌入万元以内。对于使用大尺寸电视、大屏幕显示器的用户而言，普通数码摄像机的720×576（PAL）分辨率显然已经难以满足需求，在这种情况下高清数码摄像机就开始大行其道。本文将为你详述高清摄像机的基本技术、标准……另外，还将为你推荐几款特点鲜明的高清数码摄像机。
HD + DV = HDV
有些消费者或许会认为，高清数码摄像机就是在分辨率方面较以往的产品有了进步，其实并不是这样，高清产品不仅仅在像素方面有明显的提升，在音质表现、存储格式方面也有了改变。俗话说，没有规矩不成方圆，高清数码摄像机的出现，必须要有相应的规定来约束。早在2003年9月，索尼、佳能、JVC与夏普四家公司就已经制定了一个高清数码影像标准——HDV标准（图1）。该标准规定HDV产品应当采用MPEG2作为压缩格式，而产品拍摄的分辨率须达到720P（1280×720分辨率，逐行扫描方式）或1080i( 1440×1080分辨率，隔行扫描方式)，同时，存储介质可以兼容以往的miniDV磁带。HDV标准的出现对高清数码摄像机产品的发展起到了积极的推动作用。索尼是最早推出高清数码摄像机的厂家之一，它不仅在2004年发布了世界第一台符合HDV标准、准专业级的1080i高清数码摄像机HDR-FX1E，更针对家庭用户在2005年年初发布了HDR-HC1。
存储介质的多样性——AVCHD标准
HDV标准是较早出现的高清DV标准，主要是定位于采用磁带作为存储介质的高清DV产品。但采用miniDV或HDV磁带作为存储介质的数码摄像机不仅拍摄时间较短，而且后期处理也比较麻烦。而更适合高清产品的蓝光光盘普及的脚步又远远跟不上高清数码摄像机的发展。因此DVD刻录光盘和硬盘就成了厂家的首选，为了解决数据存储与压缩方面的问题，松下与索尼两大巨头共同推出了AVCHD（Advance Video Codec High Definition, 高级视频编码高清晰标准）格式，这一格式采用MPEG4 AVC/H.264压缩格式来记录影像，像素最高为1920 ×1080（图2），并且使用杜比或者线性PCM作为音频记录方式。在存储介质方面，它不仅支持8厘米DVD刻录盘，而且还兼容硬盘与存储卡。
小贴士：关于MPEG4 AVC/H.264
它是由ISO/IEC（国际标准化组织与国际电工委员会）与ITU-T（国际电联）共同开发的一种数字视频编码标准，能满足高清影像的存储需求。利用这种压缩标准，可以在8cm单层DVD刻录盘上记录25分钟左右的高清影像，而在100GB的硬盘上则能存储20小时左右的高清影像。
CMOS逐渐成主流
高清数码摄像机的发展首先要归功于图像传感器的发展，细细观察近期市场上的高清数码摄像机产品，我们不难发现，CMOS图像传感器已经成为了主流配置，大有取代CCD的趋势。
提到CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即互补性氧化金属半导体） ，不少读者也许首先想到的是低端数码相机、拍照手机或摄像头。CMOS具有成本较低、耗电量小的特点。低端CMOS感光组件成像质量确实较CCD（Charge Coupled Device，即电荷耦合器件）而言差一些，尤其是画面噪点多。但是这并不代表着CMOS感光组件的表现均是如此，目前越来越多的数码单反开始采用CMOS作为感光组件，可见厂家都能很好地解决噪点控制的问题。尤其是在高清数码摄像机上采用的CMOS（如佳能HD CMOS、索尼晶锐CMOS等，如图3），大多采用了类似富士超级CCD的设计，将像素旋转了45度，且增加了绿色像素的数量，使感光元件的成像更符合动态影像的需求。
由于CMOS感光组件的每一个感光二极管旁都设置有ADC 放大器，使其拥有了高速的图像输出能力。索尼甚至已经研发出最高输出帧数可达到60帧/秒的600万像素CMOS感光元件，不仅满足了高清数码摄像机在分辨率方面的需求，而且也足以应付高清产品在速度方面的要求。这也是数码摄像机厂家争相采用CMOS作为高清数码摄像机的感光元件的原因所在。
当然如今高清数码摄像机在分辨率方面的突破不仅仅依赖于图像传感器的进步，更取决于厂家在图像处理引擎方面的研发，有了镜头、图像传感器、图像处理引擎与相关电路的相互协同工作（图4），我们才能获得真正清晰的影像。
Full HD产品 渐入佳境
目前市场上所销售的高清数码摄像机的分辨率主要有3种：1280×720分辨率（逐行扫描方式）、1440×1080分辨率（隔行扫描方式)与1920×1080分辨率（隔行扫描方式)。相对于前两者，1920×1080分辨率（隔行扫描方式)的产品更值得我们关心（图5），这类产品厂家往往称之为Full HD或True HD摄像机。我们知道目前顶级的高清平板电视均采用的是1920×1080分辨率，而如果我们的高清数码摄像机仅支持1280×720分辨率或1440×1080分辨率，显然仍无法享受到十全十美的高清影像。正因如此，佳能HR10、JVC Everio GZ-HD7才能如此受到业界的关注。可以预计在不久的将来，Full HD产品将逐步取代原有1440×1080分辨率的高清数码摄像机，成为市场主流。
HDMI成标配
早期的高清数码摄像机有些采用的是色差接口，而如今HDMI（High－Definition Multimedia Interface，即高清晰度多媒体接口，图6）已经成为了产品的标准配置。HDMI是由日立、索尼、松下、飞利浦、Silicon Image等厂家共同倡导的一种接口标准，可提供5Gbps的数据传输带宽，能传送无压缩的高清视频信号，同时还能传输数字音频信号。也就是说有了HDMI的帮助，我们只需一根线缆就可以连接高清数码摄像机与高清平板电视。
5款高清DV推荐
目前高清数码摄像机产品的销售价格通常都在8000元~13000元之间，属于DV产品中的高端产品。但从近一两年来硬盘型数码摄像机的发展看，高清数码摄像机的平民化进程也在逐渐加快，预计在2008年年初，我们就可以在市场上看到售价在6000余元的高清数码摄像机产品了。平板电视普及的速度越来越快，市场对高清数码摄像机的需求也将逐步增加，毕竟对于大尺寸平板电视尤其是Full HD的液晶电视，传统数码摄像机已经远不能满足画质的需求，这也迫使消费者开始考虑对数码摄像机进行更新换代，或考虑添置新产品以发挥高清电视的最大功用。
在厂家方面，包括索尼、松下、JVC、佳能等在内的国外影像大厂均已经推出了相关产品，而且有些厂家旗下的高清数码摄像机已形成了一个完整的产品系列，比如索尼的HDR系列就已拥有了10位左右的成员。各大厂家对高清数码摄像机产品都十分重视，均将其当作产品研发的重中之重来对待。
目前市场上所销售的高清数码摄像机以产品所采用的存储介质大致可分为传统磁带型、DVD刻录型、硬盘型和存储卡型四种。事实上，展望将来的市场状况，高清产品的存储介质很可能将向着硬盘化发展，尤其是在目前蓝光DVD售价较贵、无法普及的情况下，硬盘产品的优势就显得更为突出，同时，它在拍摄时间方面的优势也非常明显。相信在一两年内高清硬盘数码摄像机将占据DV市场的主导地位。
传统力量——佳能HV20
佳能HV20是一款采用miniDV/HDV磁带作为存储介质的HDV数码摄像机，它延续了前代产品传统的卧式机身设计，机身较为紧凑、小巧。HV20搭载了一枚1/2.7英寸、296万总像素的HD CMOS图像传感器，并使用了DIGIC DV Ⅱ数字影像处理器，不仅能拍摄310万像素的静态照片，更能拍摄1920×1080分辨率的动态影像。同时，HV20还具有双重录制功能，能在录制动态影像的同时拍摄1920×1080分辨率的静态照片。
在镜头方面，HV20配备的是一支大口径的佳能10倍光学变焦镜头（相当于35mm相机焦距：约43.6mm～436mm），同时还拥有佳能SHIFT光学影像稳定系统。使得我们所拍摄的画面更清晰。而HV20的电子取景器与LCD显示屏均为16∶9比例的，2.7英寸LCD的分辨率达到了21万像素。此外，HV20还提供了24P电影模式功能，能模拟24fps的电影胶片拍摄效果。它所使用的电池较上代产品而言表现更出色，能连续拍摄120分钟左右的影像。
超大容量——索尼HDR-SR8E
索尼是数码摄像机市场上的老大哥，每一次变革都能瞥见它的身影，而高清数码摄像机的出现当然也有它的一份功劳。索尼HDR-SR8E是一款内置有100GB硬盘的高清数码摄像机，能以MPEG4 AVC/H.264的视频压缩编码格式记录13小时30分钟的高清影像，同时还能以LP模式拍摄38小时以上的影片。从这一点来看，SR8E相对于普通DVD刻录型数码摄像机或传统磁带型产品的优势还是非常明显的。 除此以外，SR8E也配备有完善的硬盘保护系统，不仅能保证拍摄时的画面连贯性，而且还能保护硬盘在产品跌落或剧烈震动时不受伤害。
索尼HDR-SR8E所采用的索尼晶锐CMOS与普通图像传感器的像素排列方式不同，像素旋转了45度，能获得更大的感光面积，从而可以得到高分辨率、高灵敏度、高清晰度的影像。SR8E的CMOS尺寸为1/2.9英寸，总像素达到了320万，在增强型影像处理器(Enhanced Imaging Processor) 的支持下，能拍摄610万像素的静态照片。SR8E支持x.v.YCC国际色域标准，相对于传统色彩标准，还原更自然，色彩也更生动。而配备10倍光学变焦卡尔·蔡司Vario-Sonnar T*镜头的SR8E也配备有光学防抖系统，能有效降低我们手持DV时因震动对画面造成的影响。此外，SR8E还能记录5.1声道的环绕立体声，给我们带来全新的影音体验。
SR8E在操控方面的便捷性也是一大特色，这款产品不仅配备有2.7英寸触摸屏，而且菜单设计非常合理、界面十分友好。它所提供的一些功能也很有趣，譬如它能通过对被摄者脸部的识别来索引影片，快速找到所需要的片段。
3CCD手动王——JVC HD Everio GZ-HD7
JVC是最早开发硬盘型数码摄像机的厂家之一，它的硬盘型产品的市场占有率还是很高的，深受国内用户喜爱。GZ-HD7是世界上最早一批具有1920×1080高清视频拍摄能力的数码摄像机之一，它也是目前民用高清数码摄像机中少数采用3CCD技术的产品。
GZ-HD7内置3片1/5 英寸、16∶9逐行扫描CCD，分别记录红、绿、蓝三原色，每片CCD具有57万有效像素，能记录 1920×1080i的动态影像与1920×1080分辨率的静态照片。相对于单片图像传感器的高清数码摄像机，GZ-HD7在色彩还原方面的优势也更为明显，在图像处理引擎的配合下能获得较干净的画面。
众所周知，如果一款产品在成像方面想要很出色，那图像传感器、图像处理引擎以及镜头的表现都要十分优秀，并且缺一不可。而GZ-HD7的镜头也是这款产品的一大卖点，它配备的是专业类数码摄像机经常采用的FUJINON富士珑镜头，该镜头内置有3个非球面镜组，光圈为F1.8～F1.9，镜片上还添加了特殊涂层，能有效减少眩光和重像的发生。作为一款硬盘型产品，GZ-HD7采用的是1.8英寸的60GB的笔记本硬盘。可记录长达5小时的1920×1080i高清影像。同时这一硬盘还具有防震系统，能通过感应突然的加速来启动悬浮防震系统并自动关闭硬盘，从而避免硬盘受损。
此外，GZ-HD7还是一款功能非常丰富的产品，不仅提供有手动对焦环和对焦辅助功能，而且还能将可能过曝的地方以斑马线标注出来，以便我们更准确地设置曝光参数。GZ-HD7还具有众多的手动功能，能手动设置包括白平衡、曝光控制、光圈、快门等在内的参数。 总的来说这款产品很适合需要手动功能的消费者选购。
纤巧、另类——松下HDC-SD5GK
与以上我们所推荐的产品相比，松下HDC-SD5GK可以说是另类之选了，它是一款采用SDHC/SD存储卡作为存储介质的高清数码摄像机产品，也正因如此，它也是目前数码摄像机产品中较为小巧的一员，产品净重仅为340克。
可别以为SD5GK很轻巧，就开始怀疑它的能力。其实它在配置方面丝毫不比我们此前所推荐的产品差。SD5GK也是一款3CCD的产品，我们知道松下在3CCD技术方面还是相当领先的，它的3CCD数码摄像机也曾是市场上的主角。SD5GK采用的是3枚1/6英寸CCD图像传感器，总像素为56万×3，配合10倍光学变焦徕卡Dicomar镜头与松下高清水晶引擎，能获得1920 ×1080分辨率的高清数码影像。它在影片记录方面采用的是符合AVCHD标准的MPEG4 AVC/H.264格式，能在8GB容量的SDHC存储卡上记录80分钟的高清影像。它所提供的智能对比度控制，能对影像的对比度与曝光进行适当的调整，以还原场景色彩，保留更多细节，从而将更清晰的画面展现在我们眼前。此外，SD5GK配备有立体声变焦麦克风，能记录Dolby Digital（Dolby AC3）立体声。
低价悍将——索尼 HDR-SR5E
或许大家会以为高清数码摄像机的市场售价均在9000元以上，其实不然，索尼HDR-SR5E就是一款售价在8000元以下的高清数码摄像机产品。它虽然在像素方面略逊色于同门SR8E，但在整体配置方面还是足以满足普通家庭用户的拍摄需求，产品性价比也较高。
SR5E配备的是一枚210万像素、1/3英寸的晶锐CMOS影像传感器，它可以AVCHD格式来记录1080i高清数码影像。通过插值处理，SR5E拍摄静态照片的像素为400万。SR5E内置有一块40GB容量的笔记本硬盘，能记录15小时10分钟（LP长时间模式）或5小时20分钟（XP超精细模式）的高清影像。与SR8E相同的是，SR5E也配备有10倍光学变焦卡尔·蔡司Vario-Sonnar T*镜头（动态模式下的等效焦距为41.3mm～485mm），最大光圈F1.8～F2.9。但SR5E并没有采用光学防抖系统，仅提供了电子防抖系统。同时，这款产品通过与可选的ECM-HW1无线中置麦克风配合，能够实现5.1声道的环绕立体声录制。 在接口方面，SR5E提供了HDMI与色差分量端子能很方便地连接高清电视机。此外，这款产品还针对静态照片的拍摄提供了智能闪光功能，并能通过附赠的底座与电脑连接得以实现“一键刻录DVD”。SR5E还内置有EASY模式，我们只须按下机身上的“EASY”按钮，就可以将SR5E当作“傻瓜机”使用。
