数码摄影技术简介
数码相机，也叫数码相机，是光、机、电一体化的产品。它最早出现在美国。20多年前，美国用它通过卫星向地面传输照片。后来数码摄影转为民用，应用范围不断扩大。数码相机的核心部件是电荷耦合器件(CCD)图像传感器，它由高灵敏度的半导体材料制成。它可以将光转换成电荷，电荷通过模数转换芯片转换成数字信号。数字信号经过压缩后，由相机中的闪存或内置硬盘卡保存，因此可以很容易地将数据传输到计算机中，并在计算机处理手段的帮助下，根据需要和想象修改图像。
数码相机最大的优势在于它的信息数字化。因为数字信息可以通过数字通信网络瞬间传输到全世界，所以数码相机可以首先实现图像的实时传输。
数码相机作为一种计算机输入设备，近年来取得了很大的进步。首先，由于技术和工艺的进步，现在作为计算机输入设备的主流型号的数码相机的分辨率一般都在百万像素量级。它的外观和传统相机几乎一样。其次，由于产销量的增加和技术的进步，数码相机的价格也在飞速下降。这些都促进了数码相机应用的普及，进而促使厂商在技术和工艺上进行更大的投入。这种良性互动使数码相机成为计算机应用中不可或缺的设备。
数码相机的外观、部分功能和操作与普通相机相似。但是数码相机和传统相机有几个不同之处:
制作工艺不同:作为一种摄影工具，数码相机的外观与传统相机基本相似，只是传统相机使用银盐感光材料即胶片作为载体，拍摄的胶片要经过冲洗才能得到照片。刚拍完，操作者无法知道照片的质量，把拍的不好的照片删掉。一般情况下，经过暗房处理的照片效果是改不了的。数码相机不使用胶片，而是使用电荷耦合器件(CCD)来感应光线，然后将光线信号转换为电信号，经过模数转换后记录在存储卡上。存储卡可以重复使用。因为数码相机拍摄的照片需要进行数字化处理后再存储，所以拍摄的照片可以回放查看，不满意的照片可以立即删除重新拍摄。拍摄后将数码相机连接到电脑上，可以很容易地将照片传输到电脑中进行各种处理，然后通过打印机打印出来，这是数码相机与传统相机的主要区别。
拍摄效果不同:传统相机的卤化银胶片可以捕捉到连续的色调和色彩，而数码相机的CCD元件在黑暗或明亮的光线下会丢失一些细节。更重要的是，数码相机的CCD元件捕获的图像的像素远小于传统相机捕获的图像的像素。一般来说，传统35mm胶片的分辨率是每英寸2500线，相当于654.38+08万像素甚至更高，而目前数码相机用的最好的CCD也能做到不到654.38+00万像素。目前数码相机拍出来的照片无论是清晰度、质感、层次、色彩饱和度都不是传统相机能比的。
拍摄速度不同:在按下快门之前，也就是数码相机实际记录数据之前，需要等待1.5秒。这是因为数码相机需要调整光圈、改变快门速度、检查自动对焦和打开闪光灯。数码相机每拍一张照片，都要等3-7秒才能拍下一张照片。这是因为数码相机必须压缩拍摄的照片并存储它们。由于存储卡的存储速度较慢，数码相机的拍摄速度尤其是连拍速度达不到专业摄影的要求。而且因为相机的每一个动作都需要耗电，所以数码相机的耗电量大。这些是数码相机的缺点。
存储介质不同:数码相机的图像是数字化存储在磁介质上的，而传统相机的图像是化学记录在卤化银胶片上的。
有不同的输入输出方式:数码相机的图像可以直接输入电脑，进行处理和打印。传统相机的图像必须在暗室中显影，要进行处理必须通过扫描仪扫描到电脑中，而扫描图像的质量必然会受到扫描仪精度的影响。这样一来，即使其原始质量再高，扫描后得到的图像也差得远。数码相机可以很容易地捕捉大自然中的所有瞬间，作为数字图像，供计算机直接处理，并在电视上显示。因此，许多电脑或家用电器制造商，如惠普、索尼、苹果和夏普，都在竞相生产数码相机，而数码相机不再只是柯达或富士等摄影器材厂的专属产品。目前，日本几家摄影器材公司正在努力在五年内淘汰溴化银胶片。据预测，在未来10年，世界上大部分人将使用数码相机。许多跨国公司争夺数码相机市场，正是因为他们看到了数码相机的突出优势，即它可以在速度，便利性，降低图片成本和提高效率方面惠及用户。
中国的数码相机市场近几年才悄然兴起。从经销品牌来看，以名牌产品为主，其中最主流的品牌有富士胶片、柯达、奥林巴斯、索尼等。1998年中国数码相机总销量约为4万台，1999年有望突破6万台。目前市面上主流的商用数码相机型号有:富士MX-500/MX-600/MX-2900，奥林巴斯1400XL/2000Zoom，柯达DC 240/DC 265/DC 240。
数码相机用户主要分布在计算机、通信、电子、金融、交通、文化、商业、旅游、建筑、军警和政府部门。对于个人用户来说，数码相机主要用于旅游、摄影等方面，专业摄影和方便工作的用户占近一半；作为单位用户，主要用于工作需要的拍摄，其次是产品介绍及广告设计、新闻采访、桌面排版、建筑装饰设计。
随着全球数码热潮的日益高涨，再加上数码相机技术的逐渐成熟和价格的逐渐下降，数码相机将成为IT行业发展最快的行业之一。
第二章是影响数码相机拍摄质量的主要性能指标。
数码相机是集光学、机械和电子于一体的产品。它集图像信息转换、存储和传输于一体，具有数字存取方式、与计算机交互处理和实时拍摄的特点。数码相机的很多性能指标都依赖于传统相机的概念。但由于数码相机与传统相机的结构差异，一般厂商都用“相当于传统相机”的概念来描述。本章将详细介绍影响数码相机拍摄质量的性能指标(这部分在很多概念上与传统相机类似)。
数码相机的分辨率
数码相机的色彩深度
数码相机的光学镜头
数码相机的镜头焦距
数码相机的光圈和快门
数码相机的白平衡
数码相机的感光度
数码相机的曝光补偿
BR & gt数码相机的曝光模式
1数码相机的分辨率
与传统相机相比，传统相机以“胶片”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶片”就是其成像器件，与相机融为一体，是数码相机的心脏。数码相机使用光敏元件作为成像设备，将图像中的光学信息转换为数字信号。目前光敏元件有两种:一种是应用广泛的CCD(电荷耦合器件)；另一种是新型CMOS(互补金属氧化物半导体)器件。数码相机的分辨率是指相机中感光元件的数量。在相同分辨率下，CMOS比CCD便宜，但CMOS感光器件产生的图像质量较低。
目前市场上数码相机常见的成像器件有CCD(电荷耦合器件)和CCD图像传感器。它由高灵敏度的半导体材料制成，可以将光转换成电荷，并通过模数转换芯片转换成数字信号。数码相机的CCD包含的晶体管越多，分辨率就越高。CCD的分辨率—
像素数往往作为数码相机分级的主要依据。诚然，CCD的分辨率在某种意义上决定了数码相机的成像质量，但就像粒度不能完全概括胶片的质量一样，分辨率也不是评价CCD质量的唯一标准。其色深和芯片本身的制造水平对最终成像质量的影响不容小觑。
但相对于数码相机的其他指标，分辨率仍然是数码相机最重要的性能指标。数码相机的分辨率是用图像的绝对像素数(而不是每英寸DPI的像素数)来衡量的，因为大部分数码照片使用的是面阵CCD。数码相机拍摄的图像的像素数取决于相机中CCD芯片上光敏元件的数量。数字越多，图像的分辨率越高，拍摄的图像质量也越高。当然，相机的价格会成正比增加。数码相机的分辨率也直接反映了可以打印的照片的大小。分辨率越高，相同输出质量下可打印的照片尺寸越大。对于同类数码相机来说，分辨率越高，档次越高，但是占用的内存空间越多。此外，对处理和处理计算机的速度、内存和硬盘的容量以及相应的软件都有很高的要求。
从CCD芯片制造工艺来看，芯片面积越小，集成度越高越好，虽然有人认为在镜头光学分辨率有限，CCD像素数固定的情况下，芯片面积越大成像质量越好。但从目前数码相机的实际拍摄效果来看，一般使用小芯片CCD的数码相机的相对图像偏好可能是因为高集成度的CCD在原始材料和工艺上更胜一筹。
在理解数码相机的分辨率时，一定要区分分辨率的两个概念，一个是CCD的分辨率(或像素值)，一个是拍摄图像的分辨率(一般厂家标明的图像最大分辨率)。这两种分辨率，原则上CCD的分辨率决定了图像的最大分辨率，但这两种分辨率一般是不相等的。
如果是选择数码相机，一定要注意，CCD的分辨率(像素)是最重要的指标。在拍摄图像的最大分辨率相同的情况下，CCD的分辨率越大越好。举个例子，对于图像分辨率与(1280*1024)相同的相机，1.5万像素的CCD相机拍摄质量会比141.000万像素的数码相机好。这是因为，作为感光器件，CCD边缘的像素在拍摄时，由于边缘光的影响，一般会出现偏色和眩晕现象。当CCD像素大于图像拍摄像素时，数码相机会自动切掉边缘像素以去除眩晕和偏色，切边越多越好。
这就是为什么厂商用1410000像素甚至150000像素的CCD来做最大拍摄1280 * 1024(1310000像素)的数码相机的原因。所以追求品质的厂商一般都用CCD，精度远高于拍摄图像的最大精度。
目前相机很多，拍摄图像的精度(如1200*1800)远高于CCD (1310000像素)。这是通过软件插值(任何图像软件的功能)完成的，因此图像精度完全不理想。增加软件的精度只能模糊图像的细节。如果是大图打印，清晰度往往不尽如人意，尤其是细节很差。所以你在购买数码相机的时候，只能以CCD的精度为标准来衡量相机的好坏。否则，你可能会买一个131万像素的数码相机作为200万像素的相机。
照片分辨率厂商会注明其相机的最大分辨率如1280×1024。用户还可以降低分辨率，在同一张存储卡上保存更多照片。不同用途的照片可以使用不同的分辨率和压缩比。选择越多越好。在这里我想明确一点，同样的分辨率可以有不同的压缩比，分辨率和压缩比都决定了照片的质量，这一点读者要注意。当然，质量和数量是同一张存储卡上的一对矛盾，需要用户适当选择。
2.数码相机彩色数字
颜色位数也称为色深。数码相机的色深指数反映了数码相机可以正确记录多少色调。颜色位数越高，越有可能还原亮暗部分的细节。目前几乎所有的数码相机都有24色数字，可以生成真彩色图像。有的所谓30位或者36位，但实际CCD也是24位。目前商用数码相机的CCD是24位的。所以这个指标不是目前衡量数码相机的关键指标，在一般应用中不需要考虑。
3.数码相机的光学镜头
对于相机来说，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机也不例外。虽然数码相机的CCD分辨率有限，但原则上镜头的光学分辨率较低；另一方面，由于数码相机的成像面积较小(因为数码相机是在CCD上成像的，而CCD的面积比传统35mm相机的胶片小得多)，所以需要镜头来保证一定的成像质量。比如某个主体，水平方向需要200个像素才能完美再现其细节。如果成像宽度为10mm，光学分辨率为20线/mm的镜头就足够了。如果成像宽度为1mm，镜头的光学分辨率必须在2000线/mm以上..另一方面，传统胶片对紫外线比较敏感，在室外拍摄时往往需要安装一个UV镜，而CCD对红外线比较敏感，在镜头上加一层特殊的镀膜或滤镜会大大提高成像质量。镜头的物理光圈也是必须要考虑的，而且不考虑它的相对光圈，它的物理光圈越大，光通量越大，数码相机对光线的接受和控制就越好，成像质量也就越好。
目前，一些厂商已经采用了相对较好的镜头用于商用或家用数码相机。富士相机采用专业的富士龙镜头，分辨率为170线/mm，这种全新内置的富士龙镜头比大多数单反镜头都要清晰。不仅在精度上保证了图像拍摄的质量，其镜头误差率也达到了惊人的0.3%，比普通数码相机低2/3。
另外，在一些数码相机中，也有长焦和广角两种镜头模式。这也是你选择数码相机时的一个参考指标。
传统数码相机中，广角镜头是焦距比标准镜头短、视角比标准镜头大、距离比鱼眼镜头长、视角比鱼眼镜头小的摄影镜头。广角镜头分为普通广角镜头和超广角镜头。135相机常见的广角镜头，焦距38-24 mm，视角60-84度。超广角镜头焦距20-13mm，视角94-118度。因为广角镜头焦距短，视角大，可以在较短的拍摄距离内拍摄大面积的景物。因此被广泛用于拍摄大型风光摄影作品。在摄影创作中，使用广角镜头进行拍摄可以达到以下效果:一是可以增加摄影图像的空间深度感；二是景深长，可以保证画面上清晰再现被摄主体前后的场景。所以现代的袖珍自动相机(俗称傻瓜相机)绝大多数使用的是38-35 mm的普通广角镜头；三是镜头覆盖面积大，拍摄的景物范围广；第四，相同拍摄距离拍摄的场景比用标准镜头拍摄的场景图像小；第五，画面中容易出现透视失真和图像失真的缺陷。镜头焦距越短，拍摄距离越近，这种缺陷越明显。
目前商用数码相机大多使用与普通35 mm相机相同的通用广角镜头。同样性能的数码相机，由于其场景深、拍摄范围广等优势，在选择数码相机时会有更好的表现。目前具备广角拍摄功能的数码相机有富士MX-600、柯达DC265、奥林巴斯1400XL等。
4.数码相机的镜头焦距
数码相机像人眼一样，通过镜头捕捉世界上的一切。如果人眼在焦距上有误差(近视)，就无法正确分辨事物。作为数码相机的镜头，它最重要的特性也是镜头的焦距值。镜头的焦距不同，可以拍摄的场景广度不同，照片效果也大不相同。如果经常使用普通的35 mm相机，应该对相机的镜头焦距有一个基本的了解。比如你一般用35 mm左右的镜头拍风景和纪念照，80 mm左右的镜头拍照片识别需要的“大头”。与传统相机相比，由于数码相机采用CCD感光器件，其镜头上标明的焦距通常为5.0 mm、10 mm等。在普通的35 mm相机中，一般使用超广角或鱼眼镜头，而数码相机厂商常用的镜头只是相当于35 mm相机的小广角镜头。
要解释这个问题，首先要说一下镜头角度和焦距的关系。镜头中心节点到成像平面对角线两端的夹角为镜头的对角线视角(见附图)。
不难看出，对于同样的成像面积，镜头焦距越短，可视角度越大；对于同样焦距的镜头，成像面积越小，镜头的视角就越小。35mm相机的成像面积等于135胶片的感光面积——标准的36× 24mm。数码相机用CCD传感器代替传统相机中胶片的位置，但其面积有几种规格，从高档专业相机的18.4× 27.6mm到普通数码相机的2/3、1/2、6556。也就是说，同一个镜头在某些数码相机上有广角效果，但在其他相机上可能会变成标配镜头。我们用焦距值来区分数码相机镜头的视角似乎不太方便，所以数码相机厂商通常会提供一个比较容易比较的相对值，即标注与数码相机镜头视角相同的35 mm相机镜头的焦距，以便我们容易理解对应的焦距值。富士MX-500这样的镜头，焦距7.6 mm，对角视角70度，相当于35 mm镜头，是小广角。富士的MX-600配备了相当于35-105 mm的小型广角变焦镜头，在评估和选购数码相机时，我们只需要参考换算成35mm相机的镜头焦距即可。镜头的实际焦距是多少，基本与我们无关，你也无法具体核算。事实上，数码相机的光学变焦倍数基本上可以反映这个指标。虽然不同类型的数码相机会有一定的差异，但差异不会太大。如果不刻意追求相当于35mm相机的特定焦距，参考数码相机的光学变焦倍数。
也许有些用户还不了解数码相机镜头的实际焦距，因为如果是35 mm相机上的7.6 mm焦距，属于极其罕见的鱼眼镜头，肯定体积巨大，价格昂贵，拍出来的照片失真严重，透视感很强。但是数码相机上的7.6 mm镜头是拇指大小，整个数码相机比传统镜头便宜很多。虽然只有中间的一小块用于成像，但夸张的鱼眼效果让人对其画质感到打鼓。其实这种担心是多余的。35mm相机的镜头直径非常大，以保证画面周围的成像质量，而CCD的面积比胶片小得多。要实现小面积的高质量成像，只需要小镜头尺寸就够了。而且实际决定镜头结构的是它的有效视角，而不是简单的焦距值。数码相机上的7.6 mm镜头采用了传统相机上35 mm小广角镜头的设计，而不是7.6 mm鱼眼镜头的结构。因此，数码相机镜头的焦距与实际成像效果没有直接关系。因为镜头的体积小，所以相对成本也降低，但是可以容易地实现更高的成像质量。
5.光圈和快门
和传统相机一样，数码相机的光圈范围和快门速度在拍摄时非常重要，但对于目前普通的商用和家用数码相机来说，由于相机的全自动化，人们只关心如何选择拍摄场景，而不太关注相机自动控制的光圈和快门速度。但是，如果你买了数码相机，你最好比较一下各种数码相机的光圈范围和快门速度，因为光圈和快门会配合控制你的数码相机的整体进光范围，也就是说会影响你的相机在各种光线条件下能否得到好的效果。同时，快门速度会直接影响你拍摄动态图像时的效果，光圈范围会影响你拍摄图像的景深。
拍照的过程是相机打开快门后，前方的图像通过镜头投射到数码相机的CCD感光器上，感光器通过数模转换器将图像的信息记录在相机的存储卡上。这个过程和传统相机曝光过程是一样的。但是为了得到丰富的图像，需要控制投射在CCD传感器上的光量，照片中的细节才能被正确的描述出来。从最暗到最亮的区域，有丰富的层次表达，明暗之间有逐渐过渡，并非完全非黑即白。另外，作品的对比度和新鲜感也有最好的表？。光线过多导致曝光过渡，图像明显明亮；反之，如果CCD吸收的光线太少，就会曝光不足，整张照片会很暗，细节会丢失，拍照效果会相当不好，所以拍摄时获得合适的曝光是非常重要的。
数码相机和传统相机一样，是用来控制曝光的，也就是“光圈”和“快门”。光圈是光线穿过镜头的光圈。光圈越大，单位时间内可以投射的光线越多，快门就是光线通过镜头的时间。时间越短，暴露量越小。
数码相机和传统相机一样，有一个光圈放在镜头的几个镜片里，由几个金属片组成，通过金属片的移动来调节光圈。用过传统反射式相机的人都知道，在镜头上，我们可以找到光圈值f，通常是？的光圈比例是:1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22...光圈级数f越大，镜头的光圈越小，f的值就是镜头焦距与光圈的距离(光圈的大小)。字，所以数值越大口径越小。但目前部分数码相机中，光圈不是按照上述系列设置的，而是按照f2.8、f.5.6、f11。这时候上下层的光输入不仅差一倍。
如前所述，光圈是光线通过镜头时的光圈大小。然而，这只是一个笼统的说法。光圈大小也要考虑镜头本身的焦距。长焦距镜头(望远镜头)的镜头长度长，光的入口到CCD的距离长，所以投射到CCD上的光弱，所以长焦距镜头的光圈往往略小。想做一个光圈更大的镜头，必须？只有加大光圈，才能提高单位进光量。但由于大光圈镜头系列制作难度大，制造工艺高，这类镜头通常价格较贵。因为光圈级数f是通过光圈大小与焦距的比值来计算的，所以只要光圈级数相同，无论是35 mm还是200 mm，进光量都是一样的。
快门速度值通常标记为:1，2，4，8，15，30，60，125，250，500...这些表示1秒的倒数，所以15表示65438。1/500秒的光值是1/250秒的一半，只有1/125秒的1/4。
因为光圈和快门都可以用来控制曝光，只要确定光圈值f，就可以通过快门速度来校正曝光。相反，你还可以先？设置好快门速度后，我们可以通过调整光圈来获得曝光。好在光量的调节是通过两倍的概念来控制的，这让我们更容易？调整合适的曝光，比如？:如果测得的正确曝光是f/11，有多快？在1/30s，如果你想把快门提高到1/60s，那么光圈就会放大到f/8，因为当快门从1/30s到1/60s时，曝光时间会减少一半，所以光圈会放大一级，使单位时间的进光量增加一倍，以此类推。
但由于光圈和快门各有千秋，每次搭配产生的效果也不一样。一定要根据拍摄对象的需要和个人想要表达的方式来选择最合适的组合，才能充分发挥光圈和快门的实际意义。
按快门速度可分为高速快门和慢速快门。通常情况下，高速快门可以“固定”一个运动的物体，被固定物体的动作细节和纹理被刻画得惟妙惟肖，使物体更加立体。通常快门速度从1/30秒到1秒，甚至1秒以上的B快？都是忽快忽慢？第一种方法是将相机固定，然后利用较慢的快门速度，让运动的物体产生模糊的影像，让背景(静物)的清晰更能衬托出主题的动态。第二种方法是让摄像机随着物体运动的方向平移或移位。这样和第一种方法相反，背景会变得相当模糊，而主题会有点模糊但清晰，这样也能把主体和背景分开。第三种，就是整张照片不停顿的模糊，快速晃动相位机得到的。这三种方法各有特点，如何及时使用取决于每个人的喜好。
我们经常用慢速快门拍摄夜晚的城市，因为行驶的车辆留下红白相间的车灯痕迹，几十盏灯汇聚成一条长龙，非常漂亮，描绘了不夜城的繁华。还是用来拍流水的，感觉挺柔和细腻的。
在选择慢速快门的时候要特别注意，因为慢速快门每一级的曝光时间都有很大的不同，不像高速快门的1/250秒和1/500秒。效果很难比较。用慢速快门拍摄流动的场景时，如果快门太快，场景会意外定格。快门太慢会显得太朦胧，失去想要的手表。效果，所以试试每个格子的慢速度？如果你把它们都拍下来，你就能得到理想的作品，也能看到不同之处。
和快门相比，光圈稍微复杂一点。除了调整曝光，最重要的是控制画面“景深”的大小。所谓“景深”，就是对焦让图像清晰。前后一定距离内有一个区域，可以清晰地显示出来，这个范围叫做景深。景深越长，可以清晰显示的范围越大。反之，景深越小，前景或背景越模糊，这是对焦不严密造成的朦胧现象。从光学理论上讲，在镜头的焦距下，只有物距处的平面才能被清晰地表现出来，这个平面外的景物会被模糊。
图像的景深有三个因素:(1)景深和焦距的长短成反比，换句话说，镜头的焦距越长，景深越短。(2)景深与场景的拍摄距离成正比。相机离场景越近，景深越短。(3)景深与光圈级数成正比。如果镜头的焦距和物体的拍摄距离不方便保持，那么光圈越大，景深越短，也就是？光圈从f/16→f/11→f/8→f/5.6→f/4...，景深越来越短，景深外的景物更加模糊，而正确对焦的主体却生动清晰，引人注目。前后凌乱的景物美化了朦胧的美，不同于相机震动带来的模糊。充满了优雅柔和的光泽，就像渲染出来的彩墨一样，使色调更浅，能营造出相当的氛围和景深。分离的主题？感，具有衬托主体的特点，所以常用在人像摄影中，模特背景模糊，使人把注意力集中在漂亮的模特身上。同时，因为使用了大光圈，可以有更多的光线，从而提高快门速度，防止相机抖动，让图像更锐利清晰。而如果你在昏暗的光源下，想要在没有三脚架的帮助下捕捉当时的环境和氛围，或者不能使用较慢的快门。
如果光圈更小，从F/5.6→F/8→F/11→F/16→F/22...，景深的范围会更大，对场景的描述会更真实，充满真实性，画质会比大光圈更清晰明锐，而且因为景深的范围，另外，小光圈会使镜头出现图像连接不良或透光的情况。降低像差获得高质量的作品，小光圈可以降低快门速度，可以由慢变快。营造流动感。
对于专业数码相机，一般可以手动控制相机的光圈和快门速度，但对于商用和家用数码相机，由于相机自动控制光圈和快门速度，所以不需要自己控制。