水下攝影已經有了150年的歷史，第一張水下照片的記錄是在1856年。設備是非常的基礎，其實就是用了一個金屬盒子和一個玻璃牆來裝了一個攝像頭。從那以後，水下相機現在有各式各樣的風格，能夠產生令人難以置信的高分辨率媒介物。現在市場上有如此多的選擇，本文將詳細介紹如何製作一台好的水下相機。
什麼是水下相機？
簡單來講，水下相機是指任何可以在水下工作的相機。雖然這個寬泛的定義是正確的，但不同型號的水下相機的質量和用途存在着巨大的差異。
購買水下相機沒有萬能的方法。首先看看手頭的任務，比較每個型號的特性並決定哪個最適合項目是很重要的。閱讀完本文後，您應該能夠自信地確定哪種型號適合您。
水下相機有什麼用途？
水下相機有許多不同的應用，從娛樂到專業。這些用途包括拍攝紀錄片、記錄體育、資產檢查、海洋探索和研究、愛好攝影等。所有這些不同的應用，邏輯上，許多不同風格的水下相機系統存在以滿足不同的需求。
水下相機的種類
在現代攝影/攝像世界中，有十幾種主要類型的相機是常用的。然而，由於水下相機的特殊要求，由於尺寸的限制，這些類別中的許多是不切實際的使用。一般來說，水下相機有五種主要類型:
運動相機
正如它的名字所暗示的那樣，運動相機是為沉浸在行動中而建造的。他們緊湊，耐用，和手持/可安裝的設計使他們完美地捕捉近距離或在體育或事件中的POV片段。
可以安裝在頭盔或其他設備上，這使它們成為潛水員或浮潛者的理想選擇。這種設計允許用戶在拍攝的同時保持他們的雙手自由操作水。作為數碼相機，它們可以很容易地將拍攝的照片直接存儲在SD卡上。這些保存的圖像可以稍後上傳到主桌面或筆記本電腦。
雖然它們最常用於錄像，但運動相機也能拍出令人印象深刻的照片，在高端機型上尤其如此。得益於CMOS傳感器，運動相機能夠延時、慢動作和連拍模式。
連拍模式是一個偉大的特徵，潛水員得到更好的拍攝運動的主題。相機正在快速連續地捕捉大量的圖像，以創建一個拍攝「池」。在拍攝完成後，你可以從各種圖片中進行選擇，儘可能獲得最佳的拍攝效果。
由於運動相機是為水上運動而設計的，它們通常都有額外的防水層。這意味着它們可以不用擔心防水外殼，儘管防水外殼可以增加它們的耐壓等級。
袖珍相機
袖珍相機(又名傻瓜相機)的設計理念是簡單。非常適合初學者或業餘攝影師，這些相機使用自動系統設置對焦，光圈，ISO和白平衡。只有很少的操作，自動設置就可以很容易地難以置信地得到一個像樣的相片。
一些更高端傻瓜相機可能有手動設置和更高質量的傳感器。然而，傻瓜相機的主要賣點是它們的價格實惠和簡單，所以這可以歸結為個人喜好。
傻瓜相機的另一個主要賣點是單鏡頭。這種單鏡頭設計在不同焦距下提供了較少的通用性，但提供了極好的便攜性。專業攝影師可以根據不同的場景使用專業鏡頭。然而，對於大多數業餘愛好者來說，這只是增加了不必要的體積和過度複雜的過程。
傻瓜相機通常沒有內置防水裝置。不過，有些型號確實提供了防水系統，但犧牲了圖像質量。對於標準的傻瓜相機，必須使用水下外殼。 水下外殼基本上是防水和耐壓的，設計用於完全控制相機。傻瓜型套裝售價在500- 1500美元之間，大約比單反相機便宜5倍。這是一個很容易讓人接受的價格。
單反相機
幾十年來，數碼單反相機一直是專業攝影的標準。利用相機內部的鏡子實現的單反功能。這面鏡子反射穿過鏡頭向上進入取景器的光線。按下快門，鏡子就會翻轉，光線就會通過成像傳感器拍攝照片。
與傻瓜相機相比，單反相機上強大的傳感器可以產生更高質量的圖像。由於傳感器尺寸的增加，它們還提供了優良的微光性能。單反採用光學取景器，提供卓越的動態範圍和清晰度。此外，光學取景器提供瞬時顯示相比電子延遲。
手動設置和RAW拍攝功能使單反更適合專業攝影。攝影師可以完全控制光圈、快門速度和ISO，而不是簡單的傻瓜式拍攝方式。對於熟練的操作員，這導致更高的質量的拍攝，因為每個圖像都可以優化其設置。在手動設置的基礎上，可調節的單反鏡頭也提供了更好的場景靈活性。
單反通常不防水，水下攝影需要一個外殼。相機本身的價格範圍非常廣，根據質量的不同，售價在400美元到6000美元之間，甚至更高。外殼的價格通常會與更先進的相機模塊相匹配，通常在1000美元到4000美元之間。
雖然高端的數碼單反可以明顯高於傻瓜相機，但它們確實提供了卓越的成像性能。此外，對於有興趣磨練自己攝影技能的愛好者來說，低成本的型號是一個很好的切入點。
無反光鏡相機
現代無反光鏡相機曾被認為是數碼單反相機的退步，但它確實在當代攝影師中引起了轟動。無反光鏡相機和單反相機在功能上的區別應該是相當清楚的——無反光鏡相機沒有反光鏡。相反，光線直接通過鏡頭進入成像傳感器，通過電子取景器顯示出來。因此，無反光鏡相機的機身通常更輕、更緊湊，更適合旅行。
無反光鏡相機的操作與單反相機非常相似，具有高畫質，手動設置控制，可調節鏡頭，價格範圍相當。然而，它們不同的機制設計確實存在一些顯著的差異。通常這些包括使用電子取景器，更安靜的操作，更快的拍攝速度和更好的聚焦。與單反相機相比，這些功能使其整體視頻性能更好，這可能是單反相機的一個主要痛點。
遠程機械人相機
對於人工操作無法到達的地點，無人機或水下機械人內置的攝像頭是解決方案。在過去的幾十年里，無人機在航拍中為視頻/照片添加電影效果，或者為建設項目勘察土地時變得非常受歡迎。一般來說，無人機使用類似於運動相機的CMOS成像傳感器，可以從基本的100美元的休閑型一直到3.5萬美元的國防調查/重型回收。
對於水下拍攝，遙控潛水器(ROV)的操作非常類似。ROV是一種可潛水的機械人工具，用於由岸上的操作人員觀水下不同深度的內容。這些潛器用於各種行業:水產養殖，搜索和救援，軍事，海洋生物，石油，天然氣，海上能源，航運，水下基礎設施，海洋勘探等。
ROV可以捕捉水下資產的高清圖像和視頻，遠超人類潛水員下潛的能力。商業潛水執照允許在開闊水域潛水200英尺(60米)。在這樣的深度拍攝需要潛水認證、防護裝備，能承擔公開水域潛水的危險。相比之下，ROV可以在水下任何深度捕捉4K圖像和視頻，而操作人員可以安全地留在岸上!
選擇水下相機時需要考慮什麼？
像素VS傳感器尺寸
雖然以像素計數對於圖像分辨率來說是一個有效的測量工具，但她不一定意味着更高的相機性能。相機傳感器由像元組成，像元是捕捉數字圖像的光敏點。
百萬像素和像元的比例是1：100萬，這就意味着20MP的相機將容納2000萬像元。更大的傳感器也可以允許這些像元更多，這將產生更高質量的圖像，更好的景深並改善弱光性能，在水下攝影中，與水面相比，光線不夠充足，弱光性能是最佳成像的關鍵。
手動拍攝控制
正如在相機樣式故障中提到的，手動控制允許操作ISO、光圈和快門速度。對於水下攝影，手動設置可能是至關重要的。水下光線並不充足，雖然現代的「自動」設置具有良好的適應性，但手動控制提供了無與倫比的靈活性。
話雖如此，有時水下攝像機被用於進行資產檢查，而不是藝術品。帶有輔助照明的自動相機是一種更簡單、更精簡的清晰成像方法。
原始圖像功能
RAW圖像是指經過最少處理和壓縮的文件。由於所有的圖像數據都存儲在RAW文件中，所以質量非常好，但這樣存儲成本很高。文件大小與百萬像素的比例大致為1:1，所以一個16mp像素的相機將產生16mb的RAW圖像。
攝影師想要通過後處理編輯來控制圖像質量將會選擇RAW拍攝功能。保持完整的圖像數據可以靈活地調整曝光、白平衡和噪聲。普通的攝影師如果只是想要一張快速的圖片，並進行一些基本的後期編輯，那麼使用JPG格式可能會更合適。
哪個比特率最好?
比特率是指在視頻錄製過程中每秒鐘編碼的數據量。提高比特率可以改善視頻質量，但反過來會產生更大的文件大小。在購買水下相機時，衡量其預期用途是很重要的。
高比特率相機可以是專業人士或內容創作者尋找最佳質量的最佳選擇。然而，這可能是多餘的對於業餘愛好者來說，或有人希望主要拍攝靜態圖像。
作為一種標準，比特率以mbps(兆位每秒)為單位。雖然從直覺上看，比特率越高越好，但事實並非總是如此。根據你的分辨率和FPS設置，下面是最佳範圍：
SDR視頻上傳推薦比特率
Type | 視頻比特率, 標準的幀速率(24, 25, 30) | 視頻比特率, 高幀速 (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視頻上傳推薦比特率
Type | 視頻比特率, 標準的幀速率(24, 25, 30) | 視頻比特率, 高幀速 (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 |
水下攝影的動態範圍
攝影中的動態範圍是指圖像中最亮和最暗的色調之間的比率。以「檔」計量，人眼可檢測20檔的動態範圍。
根據預期的情況，動態範圍有不同的重要性級別。對於拍攝紀錄片鏡頭，體育賽事，或創建的高端內容，動態範圍可以幫助提供令人印象深刻的顏色和圖像清晰度。對於工業用途的資產檢查，它可能不會對檢查中自然的色調結構有太多好處。
視頻和照片
在相機選擇上，攝影和攝像性能的差異可能是巨大的。如上所述，典型的運動相機將是攝像師理想的選擇。他們在一個緊湊的尺寸下提供了優秀的視頻鏡頭，非常耐用。
另一方面，攝影師應該考慮使用傻瓜型、無反光鏡或單反相機。這些選擇多年來一直是靜態攝影的主要內容，而且有很好的理由。初學者可能會喜歡傻瓜相機自動模式的簡單性。專業人士更適合使用帶有大傳感器、手動拍攝模式和RAW文件格式的單反或無反光鏡相機。
要 點
水下攝影，就像水上攝影一樣，是不斷發展的。隨着新的升級和相機風格每年都在出現，要找到「最好」的相機可能會令人困惑。了解相機風格的優點和缺點並決定哪一個是最適合您的特定項目是確定相機質量的關鍵。在縮小到相機的型號和預算之後，攝影師可以根據我們設計的其他功能最終確定他們的決定。
