水下摄影已经有了150年的历史，第一张水下照片的记录是在1856年。设备是非常的基础，其实就是用了一个金属盒子和一个玻璃墙来装了一个摄像头。从那以后，水下相机现在有各式各样的风格，能够产生令人难以置信的高分辨率媒介物。现在市场上有如此多的选择，本文将详细介绍如何制作一台好的水下相机。
什么是水下相机？
简单来讲，水下相机是指任何可以在水下工作的相机。虽然这个宽泛的定义是正确的，但不同型号的水下相机的质量和用途存在着巨大的差异。
购买水下相机没有万能的方法。首先看看手头的任务，比较每个型号的特性并决定哪个最适合项目是很重要的。阅读完本文后，您应该能够自信地确定哪种型号适合您。
水下相机有什么用途？
水下相机有许多不同的应用，从娱乐到专业。这些用途包括拍摄纪录片、记录体育、资产检查、海洋探索和研究、爱好摄影等。所有这些不同的应用，逻辑上，许多不同风格的水下相机系统存在以满足不同的需求。
水下相机的种类
在现代摄影/摄像世界中，有十几种主要类型的相机是常用的。然而，由于水下相机的特殊要求，由于尺寸的限制，这些类别中的许多是不切实际的使用。一般来说，水下相机有五种主要类型:
运动相机
正如它的名字所暗示的那样，运动相机是为沉浸在行动中而建造的。他们紧凑，耐用，和手持/可安装的设计使他们完美地捕捉近距离或在体育或事件中的POV片段。
可以安装在头盔或其他设备上，这使它们成为潜水员或浮潜者的理想选择。这种设计允许用户在拍摄的同时保持他们的双手自由操作水。作为数码相机，它们可以很容易地将拍摄的照片直接存储在SD卡上。这些保存的图像可以稍后上传到主桌面或笔记本电脑。
虽然它们最常用于录像，但运动相机也能拍出令人印象深刻的照片，在高端机型上尤其如此。得益于CMOS传感器，运动相机能够延时、慢动作和连拍模式。
连拍模式是一个伟大的特征，潜水员得到更好的拍摄运动的主题。相机正在快速连续地捕捉大量的图像，以创建一个拍摄“池”。在拍摄完成后，你可以从各种图片中进行选择，尽可能获得最佳的拍摄效果。
由于运动相机是为水上运动而设计的，它们通常都有额外的防水层。这意味着它们可以不用担心防水外壳，尽管防水外壳可以增加它们的耐压等级。
袖珍相机
袖珍相机(又名傻瓜相机)的设计理念是简单。非常适合初学者或业余摄影师，这些相机使用自动系统设置对焦，光圈，ISO和白平衡。只有很少的操作，自动设置就可以很容易地难以置信地得到一个像样的相片。
一些更高端傻瓜相机可能有手动设置和更高质量的传感器。然而，傻瓜相机的主要卖点是它们的价格实惠和简单，所以这可以归结为个人喜好。
傻瓜相机的另一个主要卖点是单镜头。这种单镜头设计在不同焦距下提供了较少的通用性，但提供了极好的便携性。专业摄影师可以根据不同的场景使用专业镜头。然而，对于大多数业余爱好者来说，这只是增加了不必要的体积和过度复杂的过程。
傻瓜相机通常没有内置防水装置。不过，有些型号确实提供了防水系统，但牺牲了图像质量。对于标准的傻瓜相机，必须使用水下外壳。 水下外壳基本上是防水和耐压的，设计用于完全控制相机。傻瓜型套装售价在500- 1500美元之间，大约比单反相机便宜5倍。这是一个很容易让人接受的价格。
单反相机
几十年来，数码单反相机一直是专业摄影的标准。利用相机内部的镜子实现的单反功能。这面镜子反射穿过镜头向上进入取景器的光线。按下快门，镜子就会翻转，光线就会通过成像传感器拍摄照片。
与傻瓜相机相比，单反相机上强大的传感器可以产生更高质量的图像。由于传感器尺寸的增加，它们还提供了优良的微光性能。单反采用光学取景器，提供卓越的动态范围和清晰度。此外，光学取景器提供瞬时显示相比电子延迟。
手动设置和RAW拍摄功能使单反更适合专业摄影。摄影师可以完全控制光圈、快门速度和ISO，而不是简单的傻瓜式拍摄方式。对于熟练的操作员，这导致更高的质量的拍摄，因为每个图像都可以优化其设置。在手动设置的基础上，可调节的单反镜头也提供了更好的场景灵活性。
单反通常不防水，水下摄影需要一个外壳。相机本身的价格范围非常广，根据质量的不同，售价在400美元到6000美元之间，甚至更高。外壳的价格通常会与更先进的相机模块相匹配，通常在1000美元到4000美元之间。
虽然高端的数码单反可以明显高于傻瓜相机，但它们确实提供了卓越的成像性能。此外，对于有兴趣磨练自己摄影技能的爱好者来说，低成本的型号是一个很好的切入点。
无反光镜相机
现代无反光镜相机曾被认为是数码单反相机的退步，但它确实在当代摄影师中引起了轰动。无反光镜相机和单反相机在功能上的区别应该是相当清楚的——无反光镜相机没有反光镜。相反，光线直接通过镜头进入成像传感器，通过电子取景器显示出来。因此，无反光镜相机的机身通常更轻、更紧凑，更适合旅行。
无反光镜相机的操作与单反相机非常相似，具有高画质，手动设置控制，可调节镜头，价格范围相当。然而，它们不同的机制设计确实存在一些显著的差异。通常这些包括使用电子取景器，更安静的操作，更快的拍摄速度和更好的聚焦。与单反相机相比，这些功能使其整体视频性能更好，这可能是单反相机的一个主要痛点。
远程机器人相机
对于人工操作无法到达的地点，无人机或水下机器人内置的摄像头是解决方案。在过去的几十年里，无人机在航拍中为视频/照片添加电影效果，或者为建设项目勘察土地时变得非常受欢迎。一般来说，无人机使用类似于运动相机的CMOS成像传感器，可以从基本的100美元的休闲型一直到3.5万美元的国防调查/重型回收。
对于水下拍摄，遥控潜水器(ROV)的操作非常类似。ROV是一种可潜水的机器人工具，用于由岸上的操作人员观水下不同深度的内容。这些潜器用于各种行业:水产养殖，搜索和救援，军事，海洋生物，石油，天然气，海上能源，航运，水下基础设施，海洋勘探等。
ROV可以捕捉水下资产的高清图像和视频，远超人类潜水员下潜的能力。商业潜水执照允许在开阔水域潜水200英尺(60米)。在这样的深度拍摄需要潜水认证、防护装备，能承担公开水域潜水的危险。相比之下，ROV可以在水下任何深度捕捉4K图像和视频，而操作人员可以安全地留在岸上!
选择水下相机时需要考虑什么？
像素VS传感器尺寸
虽然以像素计数对于图像分辨率来说是一个有效的测量工具，但她不一定意味着更高的相机性能。相机传感器由像元组成，像元是捕捉数字图像的光敏点。
百万像素和像元的比例是1：100万，这就意味着20MP的相机将容纳2000万像元。更大的传感器也可以允许这些像元更多，这将产生更高质量的图像，更好的景深并改善弱光性能，在水下摄影中，与水面相比，光线不够充足，弱光性能是最佳成像的关键。
手动拍摄控制
正如在相机样式故障中提到的，手动控制允许操作ISO、光圈和快门速度。对于水下摄影，手动设置可能是至关重要的。水下光线并不充足，虽然现代的“自动”设置具有良好的适应性，但手动控制提供了无与伦比的灵活性。
话虽如此，有时水下摄像机被用于进行资产检查，而不是艺术品。带有辅助照明的自动相机是一种更简单、更精简的清晰成像方法。
原始图像功能
RAW图像是指经过最少处理和压缩的文件。由于所有的图像数据都存储在RAW文件中，所以质量非常好，但这样存储成本很高。文件大小与百万像素的比例大致为1:1，所以一个16mp像素的相机将产生16mb的RAW图像。
摄影师想要通过后处理编辑来控制图像质量将会选择RAW拍摄功能。保持完整的图像数据可以灵活地调整曝光、白平衡和噪声。普通的摄影师如果只是想要一张快速的图片，并进行一些基本的后期编辑，那么使用JPG格式可能会更合适。
哪个比特率最好?
比特率是指在视频录制过程中每秒钟编码的数据量。提高比特率可以改善视频质量，但反过来会产生更大的文件大小。在购买水下相机时，衡量其预期用途是很重要的。
高比特率相机可以是专业人士或内容创作者寻找最佳质量的最佳选择。然而，这可能是多余的对于业余爱好者来说，或有人希望主要拍摄静态图像。
作为一种标准，比特率以mbps(兆位每秒)为单位。虽然从直觉上看，比特率越高越好，但事实并非总是如此。根据你的分辨率和FPS设置，下面是最佳范围：
SDR视频上传推荐比特率
|
Type |
视频比特率, 标准的帧速率(24, 25, 30) |
视频比特率, 高帧速 (48, 50, 60) |
|
2160p (4k) |
35-45 Mbps |
53-68 Mbps |
|
1440p (2k) |
16 Mbps |
24 Mbps |
|
1080p |
8 Mbps |
12 Mbps |
|
720p |
5 Mbps |
7.5 Mbps |
|
480p |
2.5 Mbps |
4 Mbps |
|
360p |
1 Mbps |
1.5 Mbps |
HDR视频上传推荐比特率
|
Type |
视频比特率, 标准的帧速率(24, 25, 30) |
视频比特率, 高帧速 (48, 50, 60) |
|
2160p (4k) |
44-56 Mbps |
66-85 Mbps |
|
1440p (2k) |
20 Mbps |
30 Mbps |
|
1080p |
10 Mbps |
15 Mbps |
|
720p |
6.5 Mbps |
9.5 Mbps |
|
480p |
Not supported |
Not supported |
|
360p |
Not supported |
Not supported |
水下摄影的动态范围
摄影中的动态范围是指图像中最亮和最暗的色调之间的比率。以“档”计量，人眼可检测20档的动态范围。
根据预期的情况，动态范围有不同的重要性级别。对于拍摄纪录片镜头，体育赛事，或创建的高端内容，动态范围可以帮助提供令人印象深刻的颜色和图像清晰度。对于工业用途的资产检查，它可能不会对检查中自然的色调结构有太多好处。
视频和照片
在相机选择上，摄影和摄像性能的差异可能是巨大的。如上所述，典型的运动相机将是摄像师理想的选择。他们在一个紧凑的尺寸下提供了优秀的视频镜头，非常耐用。
另一方面，摄影师应该考虑使用傻瓜型、无反光镜或单反相机。这些选择多年来一直是静态摄影的主要内容，而且有很好的理由。初学者可能会喜欢傻瓜相机自动模式的简单性。专业人士更适合使用带有大传感器、手动拍摄模式和RAW文件格式的单反或无反光镜相机。
要 点
水下摄影，就像水上摄影一样，是不断发展的。随着新的升级和相机风格每年都在出现，要找到“最好”的相机可能会令人困惑。了解相机风格的优点和缺点并决定哪一个是最适合您的特定项目是确定相机质量的关键。在缩小到相机的型号和预算之后，摄影师可以根据我们设计的其他功能最终确定他们的决定。
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