当你看到这台相机的时候，第一时间会想到什么？
Phase IQ3 380 CCD 传感器 53.7*40.4 8000 万像素
无论大家心中所想的是什么，但是大概率不会将这台相机与大家常说的 CCD 相机所联系起来。
但是这种天花板级摄影设备其实也属于 CCD 相机的一种，拍照过程非常繁琐，需要耐心和极高的技术。但是本篇文章想要聊的不是这种顶级相机，而是大众可以接触到的所谓「网红 CCD 相机」的设备。
▍CCD 是什么
CCD 与 CMOS 其实都是相机的传感器。CCD 传感器（Charged Couple Device，电荷耦合器件）是一种可以利用光电效应将光子转换成电子的感光元件。
CCD 和 CMOS 传感器都是在 1960 年代后期和 1970 年代发明的。在当时那个年代，在有限的制造技术范围内，因为 CMOS 的电子隔离技术和读出技术仍然不成熟，所以被拥有成熟生产工艺的 CCD 传感器占据了市场的主导地位。
直到 1990 年代，光刻技术经过更完善的发展，设计人员可以再次开始攻克 CMOS 感光元件相关技术。CMOS 具有更高的集成度、更低的耗电量以及比 CCD 传感器更低的制造成本，这也就是为什么在 2010 年之后 CMOS 传感器取代 CCD 传感器成为市场主流的原因。
01 网络赋予 CCD 的定义
根据传感器的定义广泛来看，其实有很多种相机都可以被称之为「CCD 相机」。
但是目前网络上的主流声音主要将 2010 年前生产的，以 CCD 作为感光元件的卡片机称为「CCD 相机」。这种卡片机一般来说价格相对低廉、很多型号早已停产、设计相当复古，根据目前的宣传来看似乎已经变成了类似于拍立得一类的潮流单品。
某软件上的 CCD 搜索结果
主流观点的争议
在阅览过无数篇帖子之后，我将现在的主流观点总结为以下的表格。
那些极力推崇 CCD 的商家的宣传文案是这样的：
2010 年以前的 CCD 因为所用感光元件的不同，本身出片大多数都比较复古，成像可以艳丽、浓郁、厚重，照片的质感完全不同于胶片，出片的类型更多，可操作性更强，对于刚入摄影坑的小白也是超级友好等等。
根据商家的观点逐字逐句来分析。首先，使用不同于 CMOS 的感光元件真的会造成色彩与质感不同吗？这就要从 CCD 传感器的成像原理开始说起了。
02 成像原理
CCD 与 CMOS 图像传感器光电转换的原理相同，入射光通过滤色片阵列，光电效应发生，激发、读出电子，并转换为模拟信号、电压数值，这些数值聚集起来就生成了我们所需要的照片。在成像原理方面 CCD 与 CMOS 并无二致，那自然所成的色彩在这个阶段受到影响的可能性比较低。
CCD 和 CMOS 传感器最主要的差异在于信号的读出过程。
相比 CMOS 来说，CCD 的集成度较低，由于 CCD 仅由一个 ( 或少数几个 ) 输出节点统一读出，信号全局输出，但是读出时间相比 CMOS 来说较慢。也就是说 CCD 所拍摄的照片不会产生果冻效应，但是连拍速度较低。
要是硬说 CCD 在硬件上有什么优点，跟同年代的 CMOS 相机做对比的话，低感画质稍好，图像相对来说比较顺滑。同时 CCD 的缺点也很明显，高感非常差。也就是说 CCD 相机的正确使用方法适用于在三脚架的加持下拍摄风光，而不太适用于拍摄赛车、体育运动、银河星空甚至城市夜景等等需要高速快门或者低光环境的题材。
目前来看，CMOS 传感器的发展非常迅速，以上所说的问题，包括大家所担心的果冻效应已经得到解决，CMOS 迎来全面超越 CCD 的时代。
03 外形和参数
对于网红 CCD 来说，我大致搜索了一下 2002-2010 年之间的卡片机参数。传感器尺寸从 1/3 英寸到 1/1.6 英寸不等，传感器像素数从两百万像素发展到一千二百万像素。
图表数据来自 Dpreview
那么在这八年发展的期间内，CCD 除了在像素和各种参数上有了较大的提升以外，它们的造型也在逐渐趋同，都在向整合型、紧凑型进行发展，所以在 2010 年之后的 CCD 逐渐变得造型统一，也在变得更加小巧。
与 2010 年及之后的同时期其他类型的相机相比，当时的单反相机甚至无反相机在参数上已经持平甚至超越了 CCD 相机，而这也就是为什么网上的商家都在推崇 2010 年前的 CCD 相机，也就是说商家自己其实已经对 CCD 的成像质量以及参数有了相当明确的认知，只能用外形的设计来花言巧语想办法俘获大众的心。
▍实拍测试
在真正上手 CCD 去拍摄之前，我个人一直秉持着比较纯粹的摄影理念：相机只是完成摄影创作的工具，无论设备如何，都可以拍出好看的照片。但是当我真正用 CCD 去完成我的日常拍摄时，我才发现 CCD 这种落后的相机早已无法满足日常摄影、甚至记录生活的需求。
我手上刚好有这么一台，2011 年索尼 Cyber-Shot DSC-H70 1600 万像素机型。与大多数网红博主描述的功能差不多，算上功能拨盘、和开关机键足足有 11 个按键啊！
这台 CCD 相机比较突出的功能有：
背光检测：会触发多张合成方便后期进行两张堆栈操作。
场景检测：可以检测人像、微距、静物、运动物体等等模式。
这台相机的功能其实非常有限，对于提前熟悉过单反和微单操作的人上手很容易，菜单也没有像微单或者单反那样复杂，甚至可以说非常简陋。可供我自己调整的参数有点局限，手动模式的光圈只有两个固定值，f/3.5 和 f/8.0，与手机镜头近年发展出的可变固定光圈类似。又比如说拨到 M 档时有很多可以在手机和相机上轻松完成的设置，但在这台 CCD 上却无法实现。
01 CCD 高感真的很差吗？
答案：真的差。
感光度（ISO）是相机传感器对光线的敏感程度，所谓高感就是在光线不足或微弱的情况下，相机传感器也能捕捉光线并成像。一般来说，ISO 越高产生的噪点就越多，画质也就越差。
在光线情况良好、天气晴朗的室外，我手中这台 CCD 勉强可以拍出一些「还算看得过去的照片」。
左：原图，右：后期
一旦到了夜晚的低光情况下，CCD 甚至与手机的成像质量相差甚远。在光圈最大只有 f/3.5 的情况下，CCD 需要提高进光量来满足最低质量需求，更何况 CCD 为了增加便携性，它本身的镜头光圈其实就小得可怜，为了弥补光圈不足就只能尽量降低快门速度或者提高 ISO。
快门速度降低，提高感光度的情况造成的后果就如下图所示，当没有足够强的防抖或者麒麟铁手时，快门速度降到 1/60s 以下会导致画面严重的模糊。
左：f/3.5 ISO 800 1/15s，右：f/2 ISO 2500 1/160s
左：CCD，右：现代相机
02 拍出来的照片到底有胶片感吗？
答案是：没有。
当然，要去了解 CCD 拍出的照片有没有胶片感首先要去理解什么是胶片感？
我们常说的「胶片感」主要产生的原因有三种。
第一种是因为胶片的种类繁多，可以将胶片按照使用场景不同分为日光片（Daylight）和灯光片（Tungten），也就是 T 标号的闪光灯棚拍用胶片和 D 标号的太阳光下使用的胶片。当然也同样可以按照冲扫方式的不同，分为正片、负片、反转片和电影卷。
不同种类的胶片一般会带有自己独特的颜色，比如灯光片为了中和棚拍闪光灯高 K 值的色温添加了类似蓝色的滤镜颜色，而日光片则是适合户外和阳光等色温为基础进行开发的。当年的胶片生产厂家为了产出不同的色调，在开发新胶片的时候对感光材料做了调整，使得某一些感光材料对某种特定的颜色更敏感，导致了整体颜色的色偏，会将照片蒙上梦幻的粉色调或者小清新的绿色调。
135 电影卷 5207
第二种是胶片从暗房冲洗、数码扫描、冲印或放大之后导致的色彩偏色和曝光改变。从冲洗到扫描的偏色是根据冲扫师傅的技术水平、对冲洗时间的把控和个人还原颜色的风格决定的，而不同的扫描仪都会对最后的照片产生影响。
第三种是胶片过期了，上面的感光材料不再能保持对光线那么敏感了，最终就会影响胶片的 ISO 降低，造成使用时欠曝、过曝或者产生一些奇怪的偏色。
这里用宽容度较低的反转片来说明，如果对曝光的把握不准确，因为反转片的低宽容度，在使用时非常容易欠曝或者过曝。
RD3 反转片过曝导致图片泛白（左：反转片 右：数码）
CCD 卡片机会造成具有「胶片感」的错觉，最主要的原因其实是由分辨率不足、高感较差带来的颗粒和噪点。
这一组照片同样也显示出了因为镜头质量较低而造成的严重偏色
CCD 确实会形成很浓重的颗粒感
如果有人要是硬说偏色、颗粒感和噪点多就是胶片感的话，那就不用大费周章去研究 CCD 了，可以买下图的产品。
03 CCD 的色彩真的优于 CMOS 吗？
在之前了解了 CCD 的成像原理之后，我们会发现其实 CCD 与 CMOS 的成像原理没什么比较大的区别，都是通过拜耳阵列记录颜色信息，然后通过光电二极管的感光值转换就可以得到一个数字化值（0-255 ）。
既然已经否定了成像原理的差异，那么我们观看到的各个品牌相机的色彩为什么不同呢？
原因就在于镜头工艺和各家品牌的色彩科学。
当光线照射到物体上以后，会产生吸收、反射、透射等现象。而且，各种物体都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特性。也就是说一种物体在不同的光照环境下颜色是不固定的，这就非常考验每一家厂商对于物体原本色彩的还原能力了。而还原一种物体的原本颜色还需要镜头色彩和机内调整的紧密配合。
镜头如何影响色彩
对于镜头玻璃一般可以拿来对比的数据有两个：透过率和折射率。
镜头的镜片结构、材料、镀膜都会影响光线透过特性。一般的摄影镜头的镜片透过率大都在 80% 以上，其他的都是被镜头玻璃材质所吸收和反射掉了，折射率越高，对短波长光线的透过率越差，长波长将形成主要的色调。
各种颜色的波长一览，其中黄红橙三种颜色的波长较长
在曾经玻璃染色技术不成熟的情况下，为了追求镜头玻璃的高透过率和分辨率，镜头折射率越高，拍出的照片就越容易发黄。
另一方面，镜头色彩的浓郁程度与光线整体透过率正相关，总体透过率高，色彩就较为浓郁。由于一个镜头镜组需要很多片玻璃组成，为了追求高总体透过率，镜片数量一般来说较少，相应地，这也会加强色散，导致紫边满天飞，同样会对整个成像的色彩视觉产生负面影响难于校正色差。
还有一个重要的问题是相机镜头的镀膜。镀膜主要会起到增加透过率的作用，但也能够在一定程度上调节一些色彩，但是似乎对成像色彩影响较小。一般来讲，镀膜所反射出的颜色即是成像中所缺少的颜色。另外，镀膜造成的鬼影或者不同程度的反光，也会以不同形式触发机身自动白平衡模式的响应，由此会导致整体画面进行偏色。
另外，总透过率也会影响色彩的某些属性，比如对比度，即透过率越高，色彩对比度越高，显得越浓郁。
室内场景更容易看出来镜头色彩造成的偏色
一个镜头的质量高低程度除了与它的镀膜水准和光学设计水准这两项以外，还有一个重要的因素影响。那就是各个品牌卡片机在机内的调整。
机内调整
在 2010 年以前，很多卡片相机确实都会以机内照片风格化为卖点，也就是机内的参数调整，通过调整基本的曝光、色阶、白平衡等数据来美化照片。它们的色彩很大程度受机内解马赛克算法（Demosacing）的影响，机内也有很多预设的色彩方案，2010 年前机内的白平衡自动触发机制尚不完善，而且还有极大的后期处理变化空间。
此处先抛开镜头的影响不谈，我认为大多数人觉得 CCD 的色彩「优于」数码相机的原因主要在于机内调整这一方面。当我在用我手中的这台 CCD 相机拍照的时候，这一点体会真的非常明显。
白平衡就是指调整好红、绿、蓝三原色的比例，使其混合后成为白色，使摄影系统能在不同的光照条件下得到准确的色彩还原。
比如，一张白纸在不同的色温之下所反映到人眼的颜色是不同的，而白平衡的作用就是负责将白纸在不同的色温下还原为白色。当机内色温值与外界一致时，相机就能正确表现白色。
如上图，CCD 对于白色的还原能力比较差，尤其是在色温较高的灯光下，但是这种不灵敏的白平衡确实在一定程度上反映了人眼真实看到的颜色，只是加大了后期调色的难度。
04 自拍真的可以直出吗？
答案：后期多少还是得修一点。
在上文已经了解了 CCD 的镜头色偏、机内调整配合不紧密、以及高感较差的种种缺点之后，基本上已经锤定了 CCD 的能力。况且因为白平衡和色温的缘故，导致用 CCD 拍照直出对环境灯光的要求比较高，如果是在环境颜色昏黄的室内，CCD 对皮肤颜色的还原程度相对来说比较差，所以仍然需要后期将皮肤的颜色进行调整。
在我咨询了我另外一个偶然购入 CCD 拍照的朋友之后，她的回复同样也是需要在后期上花一番功夫。
左右滑动查看样张
摄影师 @Star Lee 模特 @青青青青
05 长曝光下因 CCD 感光元件的特性导致垂直条纹噪声
注意到这个现象的时候我还只是个小学生，在当年还没有 CMOS 相机的时候，用 CCD 相机拍照发现了这个现象，就是当我面对强光源时拍出来的照片会有很影响观感的光柱产生。
当 CCD 曝光时间足够长或者直面过强的光源（太阳）时会产生类似光柱的条纹噪声
造成这一现象的原因是，记录强光光点的势阱中会储存过多的电子，最终会导致电子的溢出，CCD 的结构允许电子在竖直方向上比在横向上更容易流动，从而会导致垂直方向的一整条线的曝光都很明亮，形成奇怪的垂直条纹。这也算是诸如此类的网红 CCD 的缺点之一吧。
▍网红 CCD 可以作为电子古董吗？
接触 CCD 的宣传销售方式之后，映入我脑中的是「电子古董」这个词，有一些已经落后于时代的「古董级电子产品」，已经实现了常规古董的价格。这种电子古董和正常古董一样，具有一定的稀缺性，有人赋予了它们一些历史或者纪念意义，但是几乎没有实用性可言。就好比没有人特意去花几百万竞标拍下某古董花瓶却用来插花一样。
并非所有中古的电子产品都能等价作为「电子古董」，纵观海外二手市场在售的各种此类产品，基本上是以越完整品相越佳为宜，还要具有一定的历史意义，并且本身还需要具备一定的稀缺性。有一些 CCD 的确是跨时代的产品，确实有一些在功能创新和耐用性方面真的下足了功夫的厂家，作为情怀和纪念去购买这些相机无可厚非，但是在市面上在售的、与电子古董的定义沾边的 CCD 少得可怜。
如果以「电子古董」的定义来看，其实 CCD 与当年各大手机厂商的手机设计非常相似。外形同样非常复古，个别机型还带有一些超越时代的黑科技。比如当年的红外线指纹识别、诺基亚的超大底摄影手机、转动摄像头变形成为小 DV 等等。在那个手机设计百花齐放的年代，设计繁多，功能也奇奇怪怪。
那些花里胡哨的功能都在向更可靠、更稳定的方向转变（图 / Google）
在如今这个时代使用 CCD 就如同在 5G 时代用 2G 手机，已经无法满足人们的日常需求了。这也恰恰就是我使用中古 CCD的感受，与如今的相机以及同类产品大相径庭。如果抱着买一个玩具相机回来的态度，或许还能得到一些惊喜，但是如果想要通过 CCD 学习摄影，那绝对是不可取的。
现在对普通 CCD 的溢价也已经到了一种夸张的地步，有些商家将五十块钱一斤的废铁 CCD 翻新上架，挂出远高于其本身价值的价格，欺骗消费者。在 CCD 这个概念被明星带火之后更有商家仿造、抄袭曾经的大厂设计，挂出 4800 万像素的宣传标语，实际上素质不如行车记录仪。因为价格便宜、外形相似，很多没有完全入坑的纯真小白受骗。
如今，无论是在手机还是数码相机上，CMOS 传感器在如今已经完全融入了现代人的生活。对于这些几乎没有使用价值的网红 CCD 来说，在怀念那个时代过去的同时，就让它们随着时间慢慢被遗忘在时间的长河里吧。
作者：Xenogeneic
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