强劲相机的芯 佳能DIGIC3代到4代综述

    作者：whisky

    芯片介绍

    从民用数码相机诞生到今天，尽管一直发生着突飞猛进的各式革新，但各大厂商竞相攀比的还是像素的升级，从200万、300万到1000万、2000万，这样的数量升级使得厂商和消费者都在盲目的追求像素最大化，殊不知，除传感器的像素外，相机的处理芯片更是相机技术的咽喉。

    传感器的像素直接决定了图片的大小和色彩质量，处理芯片同样决定了相机的处理速度和图片的各方面质量，大家都在顾着像素的升级，却遗忘了如同电脑CPU一样重要的处理芯片——相机性能也存在一个“木桶法则”：最低的一块木板，决定了木桶的容量。

佳能DIGIC 3到DIGIC 4

    2008年9月佳能秋季发布会上，佳能更新了前一代图像处理器产品DIGIC3，取而代之的是DIGIC4，这次芯片的革命从某种意义上讲，大大超过了像素的升级，它改变的不是一款相机，而是一批相机。

佳能DIGIC 3到DIGIC 4

    DIGIC处理器是目前比较知名的数码相机处理器之一，由佳能公司在2002年独家研制并投入使用，经过6年多的逐步革新，发展至今DIGIC 4已经面世。凭借多年的技术储备和领先的科技实力，佳能DIGIC 4处理器实现了较老款产品更高的性能和更人性化的设计。

佳能DIGIC 3到DIGIC 4

佳能DIGIC 3到DIGIC 4

    从电路板上，我们可以明显看到芯片升级后，整个电路都进行重新排布，DIGIC4究竟在各方面性能上带来多大的突破呢，编者拿到这道这个议题后同样很好奇。

    技术革命

    2008年9月，在佳能的秋季新品发布会上，除了重量级的佳能无敌兔之外，一批同样携带DIGIC 4图像处理器的新品也同时亮相——佳能Power Shot G10、Power Shot SX 1 IS、Power Shot SX 10 IS、DIGITAL IXUS 980 IS、DIGITAL IXUS 870 IS。

佳能DIGIC4代

佳能DIGIC4代解析

    根据佳能对DIGIC 4影像处理器的介绍，新处理器具有更强的降噪能力，更有利于拍摄人物以及更适合拍摄视频短片。“有利于拍摄视频短片”我们今后将在视频频道做具体介绍，这里就从“有利于人物拍摄”和“有利于降低噪点”这两点功能上进行详细叙述。

佳能DIGIC3代到4代解析

佳能DC

    佳能Power Shot SX 1 IS并没有同期上市，在这里我们重点针对佳能Power Shot G10和DIGITAL IXUS 870 IS两款新机型与相应的老款机型做对比，考察DIGIC 4代相比DIGIC 3代进步的程度。

    人物拍摄的优势

    自从人脸检测功能被应用到数码相机以来，这项技术一直发展缓慢，其原因就是相机计算速度跟不上，这次DIGIC 4代的发布，一定程度上解决了这个问题。一方面提高了面部优先的精确度，另一方面提升了面部追踪性能，提高了动态人物追踪拍摄的成功率。

解析界面

    在这组对比中，我们选择了佳能G10和它的上一代产品G9，G9采用的是佳能DIGIC 3代芯片，G10则革新到了DIGIC 4代，像素也略有提升。两者都属于专为专业摄影师设计的高端便携数码相机，各方面性能都可媲美数码单反。

佳能G9（左）和G10（右）

    拍摄环境：

    在同一时间、同一场景，先后使用G9、G10对清华园内吴晗的雕像进行正面和侧面拍摄，两机同等设置，都打开人脸检测功能。

拍摄环境

佳能G9、G10都打开人脸检测功能

正面拍摄，人物面部都可以轻松识别

侧面拍摄，G9无法对雕塑侧脸识别，而G10则仍可以识别

    在DIGIC 3代的芯片处理速度限制下，对人物面部的检测只能停留在正面的、静止的画面，对人物侧脸识别就显得困难，其实人脸识别并不是高深的技术，只要计算技术跟得上，还有更广阔的发展空间。

    人脸动态追踪演示

    除了侧脸识别之外，我们还进行了人物动态追踪识别测试，地点选在朱自清先生《荷塘月色》里的荷塘。荷塘已经结冰，有老者在冰面上高速滑冰，是检测佳能DIGIC 4代处理器的好题材。

    佳能G10，高速连拍，光圈优先，面部检测开启。

    佳能G10拍摄第一组：

 

样张

样张

    佳能G10拍摄第二组：

 

样张

样张

    通过以上两组拍摄测试，对高速运动中的人物面部追踪合焦成功率很高，大家可以点击看大图，焦点一直保持在人物面部部分，这在DIGIC 3代机身是很难做到的，要对高速运动的物体进行追踪对焦，对芯片处理速度的要求可想而知。

    自动对比度控制

    自动对比度控制也是佳能DIGIC 4代芯片的一大优势，也是由芯片升级引起的画质革命的典型，这些优势在光线较为柔和的环境下可能并不突出，但是在逆光或者光线较为恶劣的环境下，DIGIC 4代对画面对比度的良好把握就体现出来了。

    拍摄模式：

    佳能G9、G10、平均测光、M档、自动白平衡。

佳能 G9

佳能 G10

佳能 G9

佳能 G10

    自动对比度调节在数码相机中应该算是一个较为高级的功能，在专业单反机身上往往提供给用户几种调节对比度的模式，现在新款的佳能G10和IXUS 870机身上都配备了该功能，在逆光以及一些糟糕的光线环境下，相机依然能够进行较为准确的曝光，并为画面保留更多的细节。

    如上图，在清华园荷塘逆光拍摄的照片，用G10拍摄的照片相比G9拍摄的照片，画面更为细腻，细节保留更多，宽容度有明显提高，譬如冰面上树木的倒影，画面中央岩石下的暗部细节，以及对高光部分的表现，采用DIGIC 4芯片的G10都要更胜一筹。

    高感光度降噪进化

    佳能IXUS 870 IS、IXUS 860 IS感光度表现对比：

IXUS 860 IS IXUS 870 IS

ISO 400

ISO 800

ISO 1600

    佳能G9、G10感光度表现对比：

感光度测试图示意

    佳能G9：

 

ISO 400 ISO 800 ISO 1600

    佳能G10：

 

ISO 400 ISO 800 ISO 1600

    在高感光度对比测试中，我们从ISO 400到ISO 1600进行测试对比，两组照片都是晚上20点左右在中关村拍摄的，我们对IXUS 860和IXUS 870拍摄的对比照片采用整图进行对比，对G9和G10拍摄的照片进行放大到100%的细节对比。

    对比的结果是显而易见的，新一代产品的优势十分突出，这不仅仅表现在噪点控制方面，在夜晚的路灯眩光处理方面，在暗部细节的保留方面，IXUS 870和G10都表现得更为出色，也更为逼真，当然，IXUS 860和G9也是十分优秀的，如果没有新产品的对比，IXUS 860和G9同样是那么让人满意。

    总结与评论

    近年来，数码相机的发展可谓是一路高歌猛进，像素的升级、各种新技术的开发应用，数码相机市场也是一派繁花似锦，可是各品牌产品同质化的现象已经开始逐渐明显。作为数码相机的核心处理技术，影像处理器在数码相机内充当着相机的大脑的角色。

佳能DIGIC图像处理引擎

    目前各大主流数码相机品牌，都拥有自己的影像处理器技术。例如佳能的DIGIC系列处理器，索尼的BIONZ处理器，Panasonic的维纳斯引擎系列处理器，尼康的EXPEED处理器等等，处理器的研发和应用成为各厂商的核心竞争力和独门技术，也成为数码相机产品构建里举足轻重的引擎中枢。

    佳能的新一代DIGIC 4处理器，在DIGIC3的基础上的进步是十分明显的，除了在面部识别的功能上更加的完善和人性化之外，在降噪，自动对比度等这些直接影响画质的方面上也有很大程度的提高。

    在消费数码相机市场，很多厂商都把财力和物力花费到了精美的外观设计和时尚的操控方式上面，很多消费者往往被相机漂亮的外形所吸引而忘了画质的好坏才是相机的关键，而佳能却把精力投向画质的改善，这也显示出一个成熟品牌的在激烈的竞争中所保持的稳重个性。