课程内容概要

　　数码相机是集光学、机械、电子于一体的产品，它集成了影像信息的转换、存储、传输等部件，具有“数字化存取”模式、与电脑交互处理、实时拍摄等特点。

　　数码相机的许多性能指标都借助了传统相机的相关概念，但数码相机与传统相机在构造上有着本质的不同，所以一般厂家都使用了“相当与传统相机”的概念，对数码相机进行描述。

　　与传统相机一样，数码相机的各部件的性能参数影响着影像的生成效果，本章节的内容就是主要介绍影响数码相机拍摄品质的八个性能参数:

1、数码相机的色彩深度

2、数码相机的分辨率

3、数码相机的光学镜头

4、数码相机的镜头焦距

5、数码相机的光圈与快门

6、数码相机的白平衡

7、数码相机的感光度

8、数码相机的曝光补偿及曝光模式

　　色彩深数也就是彩色位度，数码相机的彩色深度指标反映了数码相机能正确记录的色调有多少，色彩位数值越高，就越有可能真实地还原亮部及暗部的细节。

　　目前几乎所有的数码相机的色彩位数都达到了24位，可以生成真彩色的图象。一些号称30或36位的数码相机，实际上也只有24位，目前商用级的数码相机CCD都是24位色彩位数。这一指标目前并不是衡量数码相机的关键指标。

　　正如传统的照片分辨率与相机所用“胶卷”有很大关系一样，数码相机所拍摄的图像的分辨率与它的 “胶卷”――图像传感器有十分的关联，而其核心部件――成像光敏元件的运行直接影响到成像的分辨率。

　　目前使用的光敏元件有两种：

　　一种是广泛使用的CCD（电荷耦合）元件；

　　一种是新兴的CMOS（互补金属氧化物半导体）器件。

　　在相同分辨率下，CMOS比CCD便宜，但是CMOS光敏器件产生的图像质量要低一些。

　　CCD图像传感器由一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变为电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字相机的CCD内含的晶体管数量越多，分辨率也越高。CCD的分辨率——“像素数”常被用作划分数码相机档次的主要依据。虽然如此，但正如颗粒度不能完全概括胶卷的成像质量一样，分辨率也不是评价CCD质量的唯一标准。除了CCD的分辨率，色彩深度、芯片本身的制造水平等对最终成像质量也能带来不容低估的影响。

　　但与数码相机其它指标相比，分辨率依然是数码相机最重要的性能指标。数码相机拍摄图像的像素数取决于相机内CCD芯片上光敏元件的数量，当然，相机的价格也会大致成正比地增加。数码相机的分辨率还直接反映出能够打印出的照片尺寸的大小。分辨率越高，在同样的输出质量下可打印出的照片尺寸越大。就同类数码相机而言，分辨率越高，档次就越高，但与此同时，图像占用的存储器空间就越多，对加工、处理的计算机的速度、内存和硬盘的容量以及相应软件的要求就更高。

　　单从CCD芯片制造工艺的角度考察，其芯片面积越小、集成度越高越好。有人认为，在镜头光学分辨率有限、CCD像素数一定时，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，使用小芯片CCD的数码相机的图像相对好些。

　　在了解数码相机的分辨率时，一定要区分两个分辨率的概念：

　　一个是CCD的分辨率（或PPI），另一个是拍摄所能得到的图像的分辨率（一般厂家标明的图象的最大分辨率）。这两个分辨率，原则上是CCD的分辨率决定所得图象的最大分辨率，而这两个分辨率往往是不相等的。

　　选择数码相机时，CCD的分辨率（像素点）是最为重要的指标，在同样的拍摄图象的最大分辨率下，CCD的分辨率越大越好。例如，对于同样可以拍摄1280X1024图像分辨率的相机，150万像素CCD的相机的拍摄质量要优于141万像素CCD的数码相机。这是因为，CCD作为感光器件，CCD边缘的像素点在拍摄时，由于边缘光的影响，一般会出现一定的偏色和眩晕，数码相机在CCD像素大于图象拍摄像素时，会自动切除边缘像素，从而去除眩晕和偏色，边缘切除越多，对成像的清晰率等越好。

　　这就是厂家用141万像素甚至150万像素的CCD制造最大拍摄1280X1024（131万像素）的图象数码相机的原因。所以追求品质的厂家一般都用远高于拍摄图象的最大像素的CCD。

　　但目前有不少相机的拍摄图象像素（如1200X1800，即131万像素）远高于CCD的像素。这是通过软件进行插值处理的结果（任何一个图像处理软件都有此功能）。但软件加大精度只能使图象细节模糊，把图像放大，则清晰度往往难以令人满意。所以，在购买数码相机时应以CCD为衡量相机好坏的标准。

　　虽然厂家都会标明其相机的最大分辨率，如1280×1024，但一般情况下，用户都要根据需要，调低分辨率或压缩比（同一分辨率下可以有不同的压缩比，分辨率和压缩比同时决定照片的质量），以便在相同的存储卡上保存更多照片。这种调整模式的选择应当是越多越好。当然，质量和数量在同一存储卡上就是一对矛盾，这要由用户自己选择。

　　镜头的好坏一直是影响相机成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。

　　由于现今的数码相机所用的CCD分辨率很有限，所以数码摄影原则上对镜头的光学分辨率并没有太高的要求；但也要看到，由于数码相机的成像面积较小（因为数码相机成像在CCD上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片要小很多），这也要求镜头保证一定的成像质量。比如，对某被摄体，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，则光学分辨率为20线／mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在2000线／mm以上。

　　另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要加装UV镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头的特殊镀层或外加滤镜也会大大提高成像质量。

　　镜头的物理口径也是必须考虑的，且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。

　　目前商用或家用数码相机的镜头，部分厂家采用了相对比较好的镜头。如富士相机采用了170线/mm解析度的专业富士龙镜头，这种内置的新型富士龙镜头要比大多数SLR镜头清晰。不仅在精度上保证了图像的拍摄质量，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%, 较一般的数码相机要低上2/3。

　　另外，一些数码相机还提供了远距及广角两种镜头方式。这也是您选择数码相机时的一个参考指标。

　　在传统相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、焦距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。135照相机普通广角镜头的焦距一般为38－24毫米，视角为60－84度；超广角镜头的焦距为20－13毫米，视角为94-118度。由于广角镜头焦距短，视角大，能在较短的拍摄距离范围内拍摄到较大面积的景物，因而广泛用于大场面风景的拍摄。

　　使用广角镜头能获得以下几个方面的效果：

　　一是能增加摄影画面的空间纵深感；

　　二是景深较长，能保证被摄主体的前后景物都能在画面上清晰再现（所以，绝大多数的袖珍式自动照相机――即傻瓜相机都采用38－35毫米的普通广角镜头）；

　　三是镜头的涵盖面积大，拍摄的景物范围宽广；

　　四是在相同的拍摄距离处所拍摄的景物，比使用标准镜头所拍摄的景物在画面中的影像小；

　　五是在画面中容易出现透视变形和影像畸变的缺陷，镜头的焦距越短，拍摄的距离越近，这种缺陷就越显著。

　　目前商用级数码相机大多使用视角与普通35 mm相机相同的普通广角镜头，由于其景深大、拍摄范围广等优点，因而同样性能的数码相机，能够同时具有广角和远距功能的数码相机的性能会更好一些。目前具有广角拍摄功能的数码相机有富士MX-600，KODAK　DC265，OLYMPUS　1400XL等。

　　数码照相机镜头与人类的眼睛一样，用来摄取世界万物的影像，人眼的焦距若出现误差（如近视眼），则无法清晰地分辨事物，同样，数码相机镜头的焦距的偏差也会造成影像的模糊。焦距是相机镜头的最主要的特性之一。焦距不同，能拍摄的景物的广阔程度就不同，照片效果也迥然相异。