數碼相機哪個部位是半導體

『壹』 數碼相機揭秘系列--CCD和CMOS

數碼相機的誕生，不僅創造新的攝影經驗和器材，同時隨著電子組件的應用和知識的突然增多，而直接或間接的創造出許多新名詞。對於常常使用數碼相機的人來說，這些名詞可能已經耳熟能詳了，然而，要想將它們完全的講清楚、說明白，恐怕也不是那麼容易。於是我特別將幾組常用的名詞做了整理，以方便大家更簡易地認識數碼相機。大家請關注我們這一系列，第一期，我先從取代傳統相機底片的CCD說起，事實上，這也是數碼相機的最重點。

一、傳統CCD：

相信不少朋友都知道CCD的重要性，也知道它是決定數碼相機性能的重要組件，但真的要說明白CCD，也不是一句兩句話可以的。

1、認識CCD

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圖1

CCD（Charge Coupled Device ，感光耦合組件）為數碼相機中可記錄光線變化的半導體〈如圖1〉，通常以百萬像素（megapixel）為單位。數碼相機規格中的多少百萬像素，指的就是CCD的解析度，也就是指這台數碼相機的CCD上有多少個感光組件。

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圖2

CCD上感光組件的表面具有儲存電荷的能力，並以矩陣的方式排列（如圖2）。當其表面感受到光線時，會將電荷反應在組件上，整個CCD上的所有感光組件所產生的信號，就構成了一個完整的畫面。因此，CCD通常用在數碼相機（Digital Camera）與掃瞄器（Scanner）上，作為感光的組件。

2、CCD的「三文治」結構

如果把CCD解剖，你會發現CCD的結構就像三明治一樣，第一層是「微型鏡頭」，第二層是「分色濾色片」以及第三層「感光層」。你一定覺得很奇怪，為什麼「鏡頭」會直接做在CCD上呢？

第一層「微型鏡頭」

其實，這是一個英語翻譯上的語誤：「ON-CHIP MICRO LENS」,它是1980年初，由SONY領先發展出來的技術。這是為了有效提升CCD的總像素，又要確保單一像素持續縮小以維持CCD的標准面積。因此，必須擴展單一像素的受光面積。但利用提高開口率（採光率）來增加受光面積，反而使畫質變差了。所以，開口率只能提升到一定的極限，否則CCD將成為劣品。為改善這個問題，SONY率先在每一感光二極體上（單一像素）裝置微小鏡片。這個設計就像是幫CCD戴上眼鏡一樣，感光面積不再因為感測器的開口面積而決定，而改由微型鏡片的表面積來決定。如此一來，可以同時兼顧單一像素的大小，又可在規格上提高開口率，使感光度大幅提升（如圖3）。

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圖3

第二層是「分色濾色片」

CCD的第二層是「分色濾色片」，目前有兩種分色方式，一是RGB原色分色法，另一個則是CMYG補色分色法。這兩種方法各有優缺點。不過以產量來看，原色和補色CCD的產量比例約在2比1左右。

原色CCD的優勢在於畫質銳利，色彩真實，但缺點則是雜訊問題。因此，大家可以注意，一般採用原色CCD的數碼相機，在ISO感光度上多半不會超過400。相對的，補色CCD多了一個Y黃色濾色器，在色彩的分辨上比較仔細，但卻犧牲了部分影像的解析度，而在ISO值上，補色CCD可以容忍較高的感度，一般都可設定在800以上（如圖4、圖5、圖6、圖7）。

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圖4

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圖5

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圖6

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圖7

第三層：感光層

CCD的第三層是「感光片」，這層主要是負責將穿過濾色層的光源轉換成電子信號，並將信號傳送到影像處理晶元，將影像還原。

3、CCD排列

傳統CCD排列為矩陣，然而這樣的做法卻限制了在有效面積中再提升解析度的能力（以現行的技術來看1.8寸CCD理想值約為六百萬像素，而在成本和製造合格率的考慮下修正至四百萬是合理值）。因此，有些廠商很聰明的想出改變CCD的排列順序，希望由此增強解析度。FUJI Fine Pix 4700就是採用這種作法。FUJIFILM所開發的技術稱之為「SUPER CCD」，這技術是將CCD像素本體以45度角回轉，呈蜂巢式狀排列（如圖8），結果是將PHOTO diode間的配線部分不要，以實現其更大化。因為像素的形狀及垂直方向的差較少，成為近似八角形，使受光部分變大。實現相當於ISO 800的高感度。SUPER CCD的S/N與以往相比較約高2倍，顏色的再現也大幅改善。其結果特別是high light部分和Shadow部分的色調再現性大幅提升，使解析度和色調平衡，可拍出較為平滑的畫像。

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圖8

這里需要指出的是，FUJI宣稱在1.7英寸下原先的240萬畫素升級到430萬！盡管效果如此驚人，然而還是要看到實際的測試報後才能判定這樣的效果到底增強了多少解析度。

二、CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconctor，互補性氧化金屬半導體〉

CMOS和CCD一樣同在數碼相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的製造技術和一般計算機晶元沒有什麼差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶正電）和 P（帶負電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶元紀錄和解讀成影像。然而，CMOS的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使CMOS在處理快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象。

那麼你會問CMOS還有什麼優勢？其實CMOS對抗CCD的優勢在於成本低,耗電需求少, 便於製造, 可以與影像處理電路同處於一個晶元上。但由於上述的缺點，CMOS 只能在經濟型的數碼相機市場中生存。

當初Canon D30選擇以CMOS作為感光組件就讓不少專家「摔破了眼鏡」,因為高端的數碼相機中使用CMOS實在非常的罕見。然而就最近在DPREVIEW上看到的CANON D30 BETA所公布的實測相片看來CMOS似乎已經突破以往的不足，其效果是直逼CCD。目前尚無法得知的是究竟CANON D30改良了原先CMOS的設計，還是在解讀圖像的晶元上做了革命性的改良。不可否認的，CMOS只有CCD三分之一左右的耗電量, 這對電池效能需求日益殷切的數碼相機來說朝向CMOS發展或許是開發未來新機種的解決之道。

如果大家對於CMOS還有不清楚的地方，以下的網址有CMOS的英文詳細說明：
http://tech-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/cmos/cmosdemo.html

三、新一代CCD技術革新

時代在變，傳統的CCD技術已經沒有辦法滿足現在使用者對數碼相機的需求了。以下，我們將簡介兩款在2002 年所新推出的具有代表性的兩種CCD技術，讓大家對於CCD有更深刻的了解：

富士發表第三代Super CCD技術（如圖9、圖10）

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圖9

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圖10

1999年日本富士開發出第一代的SuperCCD，應用在FinePix 4700z上，由於可提高像素和解析度，因此大受歡迎，然後2001年富士修正了第一代Super CCD所有的雜訊缺點，並提升有效像素到310萬，最大像素602萬的更高解析度。這批CCD被裝配在 FinePix 6800z/6900z上，成為該年度富士最暢銷的數碼相機。新一代的SuperCCD III結合以上的優勢，又新加入了：

信號處理能力——這項技術的創意在於利用相機內建的信號處理處理器，整合在第一次拍照所得（2832X2128）的照片，具體是以RGB為標准，以三色每4個像素為一個計算依據，整合出該照片在ISO 1600高感度時應有的表現。運用計算的原理，可提高並修正相片在低光亮下應有的色彩，避免電子干擾所增加的雜訊比。但缺點是原來高像素的相片，得出的成果會被縮成（1280X960）大小比例。

CCD 水平/垂直像素混合運算——這是SuperCCD III又一項特殊技能，也是世界首次CCD採用水平/垂直像素混合運算技術。這種方式可以讓有效像素300萬的CCD跨過一般在QVGA動畫錄制 （解析度 320×240），速度被限制在15fps的門檻——因為速度再快下去，數碼相機的處理速度不夠，畫面容易偏暗。這次通過運演算法，整合多個像素成一個，讓數碼相機在動畫的快門限制放開，所以SuperCCD在VGA的解析度下（640×480）可以達到最大30fps的錄像能力。並能有效提高感度達4倍以上。換言之，以SuperCCD III所拍攝的動畫具有VCD的水準了。

美國Foveon公司發表多層感色CCD技術

在Foven公司發表X3技術之前，一般CCD結構是類似蜂窩狀的濾色版（圖11），下面墊上感光器，藉以判定入射的光線是RGB三原色的哪一種。

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圖11

然而，蜂窩技術（美國又稱為馬賽克技術）的缺點在於：解析度無法提高，辯色能力差以及製作成本高昂。也因此，這些年來高端CCD的生產一直被日本所壟斷。新的X3技術，讓電子科技成功的模仿「真實底片」的感色原理（圖12），依光線的吸收波長「逐層感色」！，對應蜂窩技術一個畫素只能感應一個顏色的缺點，X3的同樣一個像素可以感應3種不同的顏色，大大提高了影像的品質與色彩表現。

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圖12

支持更強悍的CCD運算技術VPS(Variable Pixel Aize）；此外，X3還有一項特性，非常類似我們先前介紹的SuperCCD III水平垂直運算整合的方式，同樣通過「群組像素」的搭配（圖13）。X3也可以達到超高ISO值（必須消減解析度），高速VGA錄畫速率。比SuperCCD更強悍的在於X3每一個Pixel（像素）都可以感應三個色彩值，在理論上來說，X3的動畫拍攝在相同速度條件下，可能比SuperCCD III還來得更精緻。

『貳』 相機主要是靠什麼拍片的啊

1、數碼相機工作原理圖及工作原理

數碼相機是用一種特殊的半導體材料來記錄圖片，這類特殊的半導體叫作電荷藕合器，簡稱CCD。這種電荷藕合器由數千個獨立的光敏元件組成，這些光敏元件通常排列成與取景器相對應的矩陣。外界景像所反射的光透過鏡頭照射在CCD上，並被轉換成電荷，每個元件上的電荷量取決於其所受到的光照強度。CCD將各個元件的信息傳送到數模轉換器上，數模轉換器將數據編碼後送到緩存中，然後通過DSP（數字信號處理器）讀取這些數字編碼，並將這些編碼中所包含的影像信息存放到存儲器中，此時你就可以看到一張完整的數碼圖片了。從數碼相機的工作原理中我們不難看出，鏡頭和CCD是數碼相機成像質量的關鍵。
2、碼相機的主要組件
數碼相機主要的組成部件是鏡頭、圖像感測器、數碼儲存器、LCD屏（大部分都有）。
（1）鏡頭
不管是普通相機還是數碼相機，鏡頭都是關鍵部件。相比起傳統相機，數碼相機的鏡頭很小，需要製造得非常地精確，這增加了它的製造難度。通常一部高質量的數碼相機其鏡頭成本也是整機價格中最主要的組成部分。因為要配合的是同樣種類繁多的精密的CCD或CMOS等感光元件而不是相同尺寸的膠片，不同數碼相機的規格差異很大，鏡頭也是千差萬別。
（2）圖像感測器
目前運用到數碼相機的主要感光感測器有CCD（電荷耦合器件）和CMOS（互補型金屬氧化物）兩種半導體。柯達所有的數碼相機均採用CCD作為圖像感測器。
CCD和CMOS各自的利弊，從技術的角度來比較兩者主要存在四個方面的區別：
（a）信息讀取方式不同
CCD感測器存儲的電荷信息需在同步信號控制下一位一位的實施轉移後讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鍾控制電路和三組不同的電源相配合，整個電路較為復雜。CMOS感測器經光電轉換後直接產生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單。
（b）速度有所差別
CCD感測器需在同步時鍾的控制下以行為單位一位一位的輸出信息，速度較慢；而CMOS感測器採集光信號的同時就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖象信息，速度比CCD快很多。
（c）電源及耗電量
CCD感測器電荷耦合器大多需要三組電源供電，耗電量較大；CMOS感測器只需使用一個電源，耗電量非常小，僅為CCD電荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光電感測器在節能方面具有很大優勢。
（d）成像質量
CCD感測器製作技術起步較早，技術相對成熟，採用PN結合二氧化硅隔離層隔離雜訊，成像質量相對CMOS感測器有一定優勢。由於CMOS感測器集成度高，光電感測元件與電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁干擾較為嚴重，雜訊對圖象質量影響很大，使CMOS感測器很長一段時間無法進入實用。目前採用CMOS感測器數碼相機的像素最高只有200萬像素，而CCD則可高達1600萬像素。
（3）LCD顯示屏
絕大多數數碼相機都有一個LCD（彩色液晶顯示）屏。LCD屏幕就像一台微型的計算機監視器，能顯示出相機中存儲的圖像。LCD也用來顯示菜單，使用戶可以修改照相機的設置，並從相機的存儲器中刪除不想要的圖像。在照相機上觀看和刪除圖像的功能非常有用，因為節省了下載不想要的圖像所花費的時間。如果照出來的相片不是你想要的樣子，可以把它刪掉重拍。
LCD的像素高低也是決定其好壞的重要因素。目前，大多數數碼相機的LCD的像素在11萬以上，這些LCD一般都能較好反映圖像的細節，而有些數碼相機為降低成本，採用低像素的LCD（Fuji 2800的LCD只有6萬像素），這些LCD上顯示的圖像呈明顯的顆粒狀，而且刷新速度很慢，取景時有明顯的滯後感。
（4）數據儲存器
通常的儲存器有CF卡、MMS、SD和SONY標準的Memory stick等。
3、數碼相機主要技術參數
（1）白平衡
由於不同的光照條件的光譜特性不同，拍出的照片常常會偏色，例如，在日光燈下會偏藍、在白熾燈下會偏黃等。為了消除或減輕這種色偏，數碼相機和攝象機可根據不同的光線條件調節色彩設置，以使照片顏色盡量不失真，使顏色還原正常。因為這種調節常常以白色為基準，故稱白平衡。
（2）AE(Auto Expose)自動曝光
自動曝光就是相機根據光線條件自動確定曝光量。
從根本測光原理上分可分兩種：入射式和反射式。入射式就是測量照射到相機上的光線的亮度來確定曝光組合，這是一種簡單粗略的控制，多用於低檔相機 。反射式是測量被攝體的實際亮度，也就是成像的亮度來確定曝光組合，這是比較理想的一種方式。
（3）AF(Auto Focus)自動對焦
自動對焦有幾種方式，根據控制原理分為主動式和被動式兩種。
主動式自動對焦通過相機發射一種射線（一般是紅外線），根據反射回來的射線信號確定被攝體的距離，再自動調節鏡頭，實現自動對焦。這是最早開發的自動對焦方式，比較容易實現，反應速度快，成本低，多用於中檔傻瓜相機。這種方式精確度有限，且容易產生誤對焦，例如當被攝體前有玻璃等反射體時，相機不能正確分辨。
被動式對焦有一點仿生學的味道，是分析物體的成像判斷是否已經聚焦，比較精確，但技術復雜，成本高，而且在低照度條件下難以准確聚焦，多用於高檔專業相機。一些高智能相機還可以鎖定運動的被攝物體甚至眼控對焦。
（4）焦距
相機的鏡頭是一組透鏡，當平行光線穿過透鏡時，將會聚到一點上，這個點叫做焦點，焦點到透鏡中心的距離，就稱為焦距。焦距固定的鏡頭，叫定焦鏡頭；焦距可以調節變化的鏡頭，叫變焦鏡頭。在攝影領域，焦距主要反映了鏡頭視角的大小。對於傳統135相機而言，50mm左右的鏡頭的視角與人眼接近，拍攝時不變形，稱為標准鏡頭，一般涵蓋40-70mm的范圍，18-40mm稱為廣角或稱為短焦鏡頭，70-135mm稱為中焦鏡頭，135-500mm稱為長焦鏡頭，500mm以上稱為望遠鏡頭，18mm以下稱為魚眼或超廣角鏡頭，這種范圍的劃分只是人們的習慣，並沒有嚴格的定義。數碼相機的CCD一般比135膠片小得多，所以相同視角，其鏡頭焦距也短很多，例如，使用0.33"CCD的數碼相機，使用約13mm鏡頭時，其視角大概相當於135相機50mm的標准鏡頭。由於各數碼相機生產廠商所採用的CCD規格型號不同，所以，大家都採用"相當於35mm相機（即135相機）焦距"的說法。
光學變焦鏡頭有助於你方便的改變焦距，放大突出所需的圖像細節並略去不需要的背景，當然這增加了相機的成本。現在大部份中高檔數碼相機都使用了2--3倍光學變焦鏡頭，有些還在鏡頭中使用了非球面鏡片，這樣有效的減少了像差和色散。
三倍變焦鏡頭對於大多數人來講已經夠用了，但如果你想使用鏡頭時有更大的靈活性或得到一些特殊的效果，你該選擇一種配有鏡頭附件的相機，如NIKON的數碼相機就提供了增距、廣角和魚眼鏡頭。
如果變焦鏡頭對你非常重要的話，議定要保證你買的數碼相機具有光學變焦而不是數碼變焦。光學變焦就是一個真正的變焦鏡頭。數碼變焦只不過指的是相機內部對圖像的處理過程。當時用數碼變焦時，相機放大畫面的中間部分，並裁剪掉四周邊沿。其結果與在圖像處理軟體中打開一幅圖像，剪掉相片的四周，再放大剩餘的部分是一樣的。對於"變焦"區的放大降低了圖像的解析度和圖像的質量。
（5）超焦距
由於鏡頭的後景深比較大，人們稱對焦點以後的能清晰成像的距離為超焦距。傻瓜相機一般就利用了超焦距，利用短焦鏡頭在一定距離之後的景物都能比較清晰成像的特點，省去對焦功能，所以，一般低檔的傻瓜相機並不能自動對焦，只是利用了超焦距而已。正如前面所說的，"清晰"不是一個絕對的概念，超焦距范圍內的景物並非真正的清晰成像，由於不在對焦點上，肯定是模糊的，只是模糊的程度一般人能夠接受而已，這就是傻瓜相機拍攝的底片不能放大得太大的原因。
（6）景深
在進行拍攝時，調節相機鏡頭，使距離相機一定距離的景物清晰成像的過程，叫做對焦，那個景物所在的點，稱為對焦點，因為"清晰"並不是一種絕對的概念，所以，對焦點前（靠近相機）、後一定距離內的景物的成像都可以是清晰的，這個前後范圍的總和，就叫做景深，意思是只要在這個范圍之內的景物，都能清楚地拍攝到。
景深的大小，首先與鏡頭焦距有關，焦距長的鏡頭，景深小，焦距短的鏡頭景深大。其次，景深與光圈有關，光圈越小（數值越大，例如f16的光圈比f11的光圈小），景深就越大；光圈越大（數值越小，例如f2.8的光圈大於f5.6）景深就越小。其次，前景深小於後景深，也就是說，精確對焦之後，對焦點前面只有很短一點距離內的景物能清晰成像，而對焦點後面很長一段距離內的景物，都是清晰的。

『叄』 數碼相機上的CCD和CMOS是什麼意思，又有什麼區別

數碼相機上的CCD是「電荷耦合器件」，是將光信號轉換為電信號的一種圖像感測器 。

數碼相機上的CMOS是「互補金屬氧化物半導體」，是數碼相機中常用的圖像感測器。

CCD與CMDS在信號類別、成像規則、感光度等方面都有不同，具體的區別如下：

1、信號類別不同

CCD：模擬信號

CMOS：數字信號

2、成像規則不同

CCD：線成像

CMOS：點成像

3、感光度不同

CCD：0.1-3LUX

CMOS：6-15LUX

4、信息讀取方式不同

CCD：CCD電荷耦合器存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實施轉移後讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鍾控制電路和三組不同的電源相配合

CMOS：CMOS光電感測器經光電轉換後直接產生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單。

參考資料來源：網路-CMOS感測器

參考資料來源：網路-CCD感測器

『肆』 數碼相機CCD的作用是什麼

CCD是英文Charge
Coupled
Device即電荷耦合器件的縮寫，它是一種特殊半導體器件，上面有很多一樣的感光元件，每個感光元件叫一個像素。CCD在數碼照相機和攝像機里是一個極其重要的部件，它起到將光線轉換成電信號的作用，類似於人的眼睛，因此其性能的好壞直接影響到攝像機的性能。
（
1)感光器件是數碼相機的心臟（核心成像部件），包括CCD和CMOS。目前數碼相機廣泛使用的是CCD（電荷藕合）元件。
（2）對於數碼相機來說，影響感光器件成像的因素主要有兩個方面：一是感光器件的面積；二是感光器件的色彩深度。
（3）感光器件面積越大，在相同條件下，捕獲的光子越多，感光性能越好，就能記錄更多的圖像細節，並且各像素間的干擾也小，信噪比就越低，成像質量就越好了。
（4）CCD的尺寸，說的其實就是感光器件的面積。因而在相同條件下，要選擇CCD尺寸大的。
（5）除了面積之外，感光器件還有一個重要指標，就是色彩深度，也就是色彩位，就是用多少位的二進制數字來記錄三種原色。非專業型數碼相機的感光器件一般是24位的，高檔點的是30位。

『伍』 數碼相機由哪些主要部分構成

數碼相機的發展，用「日新月異」來形容似乎仍顯不足，因為隨時都可能有新品問世，可能有技術突破。近一段時期，報刊雜志的宣傳炒作得沸沸揚揚，網上資訊推波助瀾，足令關心數碼相機的朋友眼花繚亂，無所適從。目前的各種宣傳介紹多從「數碼」的角度切 入，「即拍即得」，「記錄介質可重復利用」，「圖像可加工性、 可傳輸性」......不一而足，但是，數碼相機歸根結底是「相機」， 形成優質圖像才是最終目的，如果我們從這個角度，也就是傳統意義上相機的角度，對數碼相機來個多點透視，必要時，對宣傳介紹來個「逆向思維」，到也不難排除干擾，撥雲見日。

本文章轉載自白鳥攝影(http://www.pagki.com)

一、成像器件
談相機不能不談膠卷，數碼相機的「膠卷」就是其成像器件，而且是與相機一體的，成為其心臟，就更不能不談。目前市場上常見數碼相機的成像器件是CCD（電荷偶合器件）CCD的解析度---像素數---常被用作劃分數碼相機檔次的主要依據。誠然， CCD的解析度在一定意義上，決定了數碼相機成像的質量，但是，正象顆粒度不能完全概括膠卷的質量一樣，解析度也不是評價CCD質量的唯一標准，其色彩深度，晶元本身的製造水平等，對最終成像質量帶來的影響都不容低估，售價高達十五萬元的專業數碼相機 Kokak DCS520（佳能EOS D2000）的CCD解析度也不過兩百萬像素， 與號稱一百五六十萬像素的普通數碼相機相比，其成像質量根本不可同日而語，撇開其它因素，單單CCD質量的差距也由此可見一斑。 據網路資料介紹，幾款市場流行的號稱百萬像素的數碼相機像質常常不如人們所希望的那麼高，與之相比，解析度只有八十多萬像素 的Olympus C-1000L 相機所拍的照片色斑少，色彩還原好，像質似乎還好一些。若單從CCD晶元製造工藝的角度考察，其晶元面積越 小，集成度越高越好，但若從攝影的角度，筆者認為，在鏡頭光學 解析度有限，CCD像素數一定時，晶元面積越大，成像質量越好， 這與中幅相機成像優於35毫米相機類似。

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二、鏡頭
筆者一貫認為鏡頭是相機的靈魂，數碼相機當然也不例外。雖然由於數碼相機的CCD解析度有限，對鏡頭的光學解析度也要求較低，但另一方面，由於數碼相機的成像面積較小（相對於傳統35毫米相機而言），還需要鏡頭保證一定的成像素質，舉例來說對某一確定的被攝體，水平方向需要100個像素，才能完美再現其細節，如果成像寬度為10mm，則光學解析度為10線/mm的鏡頭就能勝任，如果成像寬度為1mm，則要求鏡頭的光學解析度必須在100 線/mm以上。另一方面，傳統膠卷對紫外線比較敏感，外拍時常需要加裝UV鏡，而CCD對紅外線比較敏感，鏡頭增加特殊的鍍層或外加濾鏡也會大大提高成像質量。鏡頭的物理口徑也是必須要考慮的，且不管其相對口徑如何，其物理口徑越大，光通量就越大，成像質量也就越好。至於數碼變焦，實際就是局部圖像的放大，是軟體插值運算，與鏡頭無關，而且沒有太多實用價值，因為在圖像處理軟體中對圖像進行切裁、縮放，只是彈指之勞，更為方便、精確。具備大口徑、多片多組、包含非球面透鏡的高質量鏡頭、可加裝濾鏡的數碼相機是對圖像質量敏感的用戶的明智之選。

三、對焦
數碼相機一般都有自動對焦，方便實用，但手動對焦畢竟自由度更大，在近攝時尤其重要，可惜，除了價格高不可攀的專業數碼相機，普通數碼相機中提供手動對焦的機型太少了，筆者所知只有SONY FD-7，Kodak DC260等。與傳統相機的自動對焦類似， 數碼相機的自動對焦也有主動與被動之分。主動式，就是相機主動地發射紅外線，根據目標的反射對焦；被動式，就是相機不發射任何射線，根據目標的成像對焦。一般來說，主動式對焦較容易實現， 但拍攝者不能觀察對焦的情況，且較易產生誤對焦，而被動式對焦 則讓拍攝者可以觀察到對焦的全過程，不過可能比較慢。

四、取景
與傳統相機相比，除光學平視旁軸取景和單鏡頭反光式 TTL取景之外，數碼相機的一大特點就是一般均帶有一塊可供取景的液晶顯示屏，的確方便不少，從原理上講這其實也可算是一種TTL （Throgh The Lence通過鏡頭）取景方式。TTL取景較之平視取景， 沒有取景視差，在近拍時幾乎是必須的。對於用慣了傳統相機的朋 友來說，用液晶屏一開始可能不太習慣，而且，液晶屏的顯示精度有限，不能觀察被攝體的細節，因此，單鏡頭反光式取景還是攝影發燒友所心儀的。有趣的是，Olympus 的C-1000L，C-1400L系列數碼相機，採用了結構獨特的棱鏡，不需要反光鏡，也實現了單反方式的取景。

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五、感光度、曝光控制與色溫控制
與膠卷有感光度相同，數碼相 機也有不同的光線靈敏度，一般相當於ISO50--200不等，個別機型甚至在ISO100--1600間可調，極大拓寬了拍攝范圍。手動曝光也是攝影發燒友甚為關心的，可惜有此功能的數碼相機不多（不過曝光補償功能也可以在一定程度上滿足我們對曝光調整的需求）。在傳統攝影中，尤其在彩色攝影中，色溫控制一直是一件令人十分頭痛的事，這方面數碼相機要方便一些，因為它們一般的都有自動色溫控制，亦即「白平衡」，而且在圖像處理軟體中調整色調易如反掌， 倒不必多慮。

六、拍攝延遲
所謂「拍攝延遲」，就是拍攝完第一張後，要隔一段時間才能拍攝第二張，這在傳統相機中是不存在的，但數碼相機幾乎都有這種間隔，有些機型甚至在按下快門到相機真正動作之間也有延遲。雖然許多數碼相機提供了連拍功能，但您不難注意到， 在普通數碼相機中，大多隻能連拍低解析度的照片，因為高解析度照片的數據量是很大的，必須要有一定的時間去處理。不同型號數碼相機的拍攝延遲時間不等，從幾分之一秒到幾秒甚至十幾秒，當然，為了不錯過拍攝時機，這種延遲越短，響應越快越好。凡是響應快的機型，廠商在宣傳中會作為一種優點來介紹，反之，若宣傳資料對此避而不談，您就要合計合計了。

本文章轉載自白鳥攝影(http://www.pagki.com)

七、其它
變焦范圍、快門速度、閃光燈等與傳統相機無二，可根據各人的需要與喜好考慮，若能使用外接的閃光燈，將大大方便您在室內進行攝影創作。與傳統相機不同的是，數碼相機都是耗電大戶，電源配置也不可忽視，外出拍攝時電源耗盡，與使用傳統相機沒了膠卷沒什麼區別。

綜上所述，CCD解析度固然是決定數碼相機質量的重要因素，但決不是唯一因素，鏡頭質量也是重中之重，其它功能各依所好，備品附件的配置也不可掉以輕心。 從理論上講，傳統化學成像的質量要高於數碼相機。而普通消費者所得到的照片在經過相機、膠卷、沖擴 等一系列「衰減」後，質量與化學成像的理想水平早已不啻雲泥，筆者實際對比發現，即使用普通的照片質量噴墨列印機輸出，一般七八 十萬像素的數碼相機拍攝的照片的質量與上述照片相比絕對有過之而 無不及，對數碼相機成像質量持懷疑態度的朋友盡可放心。但對於攝 影發燒友目前市場流行的非專業數碼相機有很多方面還不盡人意，要 從本文所及的「相機」的角度出發，品評比較，慎重選擇。

『陸』 數碼照相機和數碼攝相機各由哪些部件組成

數碼相機由光學攝影鏡頭、DSP數字信號處理器、CCD影像感測器、光學取景器、LCD液晶屏、閃光燈、存儲卡、電池等主要功能部件組成。

數碼攝相機主要是由取景系統和成像系統兩大部分所組成的。其中，取景系統由反光板、五棱鏡、取景器3部分組成，而成像系統則是由快門單元和圖像感應器所組成的。

(6)數碼相機哪個部位是半導體擴展閱讀：

單反數碼相機不僅支持更多的支持鏡頭，而且比普通數碼相機具有更高的鏡頭指數。首先，例如廣角效果，普通數碼相機拿35毫米~ 38毫米，主要是少數高端相機模型支持28毫米寬，但是數碼單反相機通常使用原始鏡頭可以拍廣角視圖的照片令人欣慰，有特殊廣角鏡頭甚至可以繼續擴大視覺范圍。

後跟一個數碼相機震動很敏感，即使是輕微的震動產生接觸的過程中模糊的圖片，如果沒有高功率普通數碼相機變焦鏡頭模型，他們中的許多人沒有動搖一個實用功能，數碼單反相機可以退化+鏡頭拍攝，以防止不穩定抖動。

鏡頭部分和圖像質量也密切相關比較大多數普通數碼相機和數碼單反相機鏡頭我們可以看到普通數碼相機鏡頭很小，和管直徑比例，有些型號的鏡頭只是管直徑的1/3，和數碼單反相機鏡頭和鏡子基本管直徑，也創造了兩個光學性能之間的巨大差異表達系統。

總之，多選擇一個鏡頭就可以保證拍攝時間。一個好的鏡頭可以使拍攝工作很容易完成。

『柒』 數碼相機的原理

數碼相機原理篇

在數字化浪潮撲面而來的今天，新技術和新產品越來越多地影響著我們的生活，擁有一件數字化的產品也已成為了一種新時尚，照相機無疑是最貼近我們日常生活的用品，而數碼相機以其獨特的性能和特徵，大有取代傳統相機之勢，究竟什麼是數碼相機，它有那些特點，如何選購、使用等。下面我們就來給大家介紹一下。

一．什麼是數碼相機？

所謂數碼相機，是一種能夠進行拍攝，並通過內部處理把拍攝到的景物轉換成以數字格式存放的圖像的特殊照相機。與普通相機不同，數碼相機並不使用膠片，而是使用固定的或者是可拆卸的半導體存儲器來保存獲取的圖像。數碼相機可以直接連接到計算機、電視機或者列印機上。在一定條件下，數碼相機還可以直接接到移動式電話機或者手持PC機上。由於圖像是內部處理的，所以使用者可以馬上檢查圖像是否正確，而且可以立刻列印出來或是通過電子郵件傳送出去。

二．數碼相機的特點：

與傳統的相機相比，數碼相機在拍攝質量上還是有一定的差距的。但是，它也有傳統相機無法比擬的優勢：

數碼相機與傳統相機相比存在以下五大區別：製作工藝不同、拍攝效果不同、拍攝速度不同、存儲介質不同、輸入輸出方式不同。其中最大分別在於記錄影像的方式,請先看看以下的流程：

傳統相機:鏡頭-->底片

數碼相機:鏡頭-->感光晶元-->數碼處理電路-->記憶卡

數碼相機跟傳統相機在影像攝取部份大致相同,主要有拍攝鏡頭,取景鏡頭,閃光燈,感光器和自拍指示燈等,所以只看相機的前面外型,兩者可說是沒多大分別,但在成像及記錄方面,兩者的分別就大了。傳統相機是利用底片這東西,而數碼相機主要靠感光晶元及記憶卡。

雖然單從價錢方面去考慮,數碼相機的價錢比傳統相機貴,但它有很多優點是傳統相機沒有的：

1. 即拍即見：

如果你旅遊或參加一些重要的約會時用傳統相機拍攝，回來後沖洗,赫然發現拍攝的品質不對勁,如太光,太暗,主題被擋甚或完全沒有影像,這時的心情真是難以形容。但用數碼相機就不會發生這種情況,因為差不多所有的數碼相機會有一個叫液晶顯示器(LCD)的東西,它可以立即顯示剛拍下的影像,如果發現不對勁,可以把影像刪除,再重新拍攝,直到您滿意為止。

2.不必考慮拍攝成本：

用傳統相機拍攝,您一般都會特別小心,在同一背景下通常都不會再拍,以免增加沖印費用。但用數碼相機就不用擔心,因拍攝後可慢慢選擇，將最好的影像拿去列印,其餘可刪除或儲存到硬碟。

3.影像品質永遠不變：

用底片或照片記錄影像,時間久了,都會褪色及變壞,無法保持原有的質量。相反由數碼相機拍下的影像只記錄"0"和"1"的資料,可以被正確的儲存在計算機硬碟及其它儲存媒體中,所以數碼影像不論被復制多少次,都可以保持品質一致。

4.可以直接進行編輯使用：

用數碼相機拍下的影像可直接下載到計算機內,然後可通過E-mail的方式把影像立即傳送給別人或客戶,不用花錢和時間在沖印方面。另外也可以將數碼影像應用在網頁設計中,把公司的產品通過自身的網站推廣到世界每一地方,實為電子商務的必備利器。

5.儲存空間少：

數碼相機所拍下來的影像只是一堆數據而已,只要用一些細小的儲存裝置,如硬碟,快閃記憶卡,MO等等,便可存放大量的影像,比用傳統相機要用大量的空間來放底片及照片節省得多。

三．數碼相機的原理與結構：

數碼相機是由鏡頭、CCD、A/D（模/數轉換器）、MPU（微處理器）、內置存儲器、LCD（液晶顯示器）、PC卡（可移動存儲器）和介面（計算機介面、電視機介面）等部分組成，通常它們都安裝在數碼相機的內部，當然也有一些數碼相機的液晶顯示器與相機機身分離。

數碼相機中的工作原理如下：當按下快門時，鏡頭將光線會聚到感光器件CCD（電荷耦合器件）上, CCD是半導體器件，它代替了普通相機中膠卷的位置，它的功能是把光信號轉變為電信號。這樣，我們就得到了對應於拍攝景物的電子圖像，但是它還不能馬上被送去計算機處理，還需要按照計算機的要求進行從模擬信號到數字信號的轉換，ADC（模數轉換器）器件用來執行這項工作。接下來MPU（微處理器）對數字信號進行壓縮並轉化為特定的圖像格式，例如JPEG格式。最後，圖像文件被存儲在內置存儲器中。至此，數碼相機的主要工作已經完成，剩下要做的是通過LCD（液晶顯示器）查看拍攝到的照片。有一些數碼相機為擴大存儲容量而使用可移動存儲器，如PC卡或者軟盤。此外，還提供了連接到計算機和電視機的介面。下面，讓我們來詳細地談一談：

1．鏡頭：

幾乎所有的數碼相機鏡頭的焦距都比較短，當你觀察數碼相機鏡頭上的標識時也許會發現類似"f=6mm"的字樣，它的焦距僅為6毫米！其實，這個焦距和傳統相機還是有所區別的。f=6mm相當於普通相機的50mm鏡頭（因相機不同而不同）。這是怎麼回事呢？原來我們印象中的標准鏡頭、廣角鏡頭、長焦鏡頭以及魚眼鏡頭都是針對35mm普通相機而言的。它們分別用於一般攝影、風景攝影、人物攝影和特殊攝影。各種鏡頭的焦距不同使得拍攝的視角不同，而視角不同產生的拍攝效果也不相同。但是焦距決定視角的一個條件是成像的尺寸，35mm普通相機成像尺寸是24mm×36mm（膠卷），而數碼相機中CCD的成像尺寸小於這個值兩倍甚至十倍，在成像尺寸變小焦距也變小的情況下，就有可能得到相同的視角。所以說上面提及的6mm鏡頭相當普通相機50mm焦距鏡頭。因此在選購數碼相機時，我們不用關心數碼相機的實際焦距是多少，而只要參考換算到35毫米相機鏡頭的焦距就可以了。

2.CCD:

數碼相機使用CCD代替傳統相機的膠卷，因此CCD技術成為數碼相機的關鍵技術，CCD的解析度被作為評價數碼相機檔次的重要依據。CCD是Charge Couple Device的縮寫，被稱為光電荷耦合器件，它是利用微電子技術製成的表面光電器件，可以實現光電轉換功能。在攝像機、數碼相機和掃描儀中被廣泛使用。攝像機中使用的是點陣CCD，掃描儀中使用的是線陣CCD，而數碼相機中既有使用點陣CCD的又有使用線陣CCD的，而一般數碼相機都使用點陣CCD，專門拍攝靜態物體的掃描式數碼相機使用線陣CCD，它犧牲了時間換取可與傳統膠卷相媲美的極高解析度（可高達8400×6000）。CCD器件上有許多光敏單元，它們可以將光線轉換成電荷，從而形成對應於景物的電子圖像，每一個光敏單元對應圖像中的一個像素，像素越多圖像越清晰，如果我們想增加圖像的清晰度，就必須增加CCD的光敏單元的數量。數碼相機的指標中常常同時給出多個解析度，例如640×480和1024×768。其中，最高解析度的乘積為786432（1024×768），它是CCD光敏單元85萬像素的近似數。因此當我們看到"85萬像素CCD"的字樣，就可以估算該數碼相機的最大解析度。

許多早期的數碼相機都採用上述的解析度，它們可為計算機顯示的圖片提供足夠多的像素，因為大多數計算機顯卡的解析度是640×480、800×600、1024×768、1152×864等。CCD本身不能分辨色彩，它僅僅是光電轉換器。實現彩色攝影的方法有多種，包括給CCD器件表面加以CFA（Color Filter Array，彩色濾鏡陣列），或者使用分光系統將光線分為紅、綠、藍三色，分別用3片CCD接收。

3． A/D轉換器:

A/D轉換器又叫做ADC（Analog Digital Converter），即模擬數字轉換器。它是將模擬電信號轉換為數字電信號的器件。A/D轉換器的主要指標是轉換速度和量化精度。轉換速度是指將模擬信號轉換為數字信號所用的時間，由於高解析度圖像的像素數量龐大，因此對轉換速度要求很高，當然高速晶元的價格也相應較高。量化精度是指可以將模擬信號分成多少個等級。如果說CCD是將實際景物在X和Y的方向上量化為若干像素，那麼A/D轉換器則是將每一個像素的亮度或色彩值量化為若干個等級。這個等級在數碼相機中叫做色彩深度。數碼相機的技術指標中無一例外地給出了色彩深度值，那麼色彩深度對拍攝的效果有多大的影響呢？其實色彩深度就是色彩位數，它以二進制的位（bit）為單位，用位的多少表示色彩數的多少。常見的有24位、30位和36位。具體來說，一般中低檔數碼相機中每種基色採用8位或10位表示，高檔相機採用12位。三種基色紅、綠、藍總的色彩深度為基色位數乘以3，即8×3=24位、10×3=30位或12×3=36位。數碼相機色彩深度反映了數碼相機能正確表示色彩的多少，以24位為例，三基色（紅、綠、藍）各佔8位二進制數，也就是說紅色可以分為2^8=256個不同的等級，綠色和藍色也是一樣，那麼它們的組合為256×256×256=16777216，即1600萬種顏色，而30位可以表示10億種，36位可以表示680億種顏色。色彩深度值越高，就越能真實地還原色彩。

4．MPU（微處理器）:

數碼相機要實現測光、運算、曝光、閃光控制、拍攝邏輯控制以及圖像的壓縮處理等操作必須有一套完整的控制體系。數碼相機通過MPU（Microprocessor Unit）實現對各個操作的統一協調和控制。和傳統相機一樣，數碼相機的曝光控制可以分為手動和自動，手動曝光就是由攝影者調節光圈大小、快門速度。自動曝光方式又可以分為程序式自動曝光、光圈優先式曝光和快門優先式曝光。MPU通過對CCD感光強弱程度的分析，調節光圈和快門，又通過機械或電子控制調節曝光。

5．存儲設備：

數碼相機中存儲器的作用是保存數字圖像數據，這如同膠卷記錄光信號一樣，不同的是存儲器中的圖像數據可以反復記錄和刪除，而膠卷只能記錄一次。存儲器可以分為內置存儲器和可移動存儲器，內置存儲器為半導體存儲器，安裝在相機內部，用於臨時存儲圖像，當向計算機傳送圖像時須通過串列介面等介面。 它的缺點是裝滿之後要及時向計算機轉移圖像文件，否則就無法再往裡面存入圖像數據。早期數碼相機多採用內置存儲器，而新近開發的數碼相機更多地使用可移動存儲器。這些可移動存儲器可以是3.5英寸軟盤、PC（PCMCIA）卡、CompactFlash卡、SmartMedia卡等。這些存儲器使用方便，拍攝完畢後可以取出更換，這樣可以降低數碼相機的製造成本，增加應用的靈活性，並提高連續拍攝的性能。存儲器保存圖像的多少取決於存儲器的容量（以MB為單位），以及圖像質量和圖像文件的大小（以KB為單位）。圖像的質量越高，圖像文件就越大，需要的存儲空間就越多。顯然，存儲器的容量越大，能保存的圖像就越多。一般情況下，數碼相機能保存10到200幅圖像。我們在這里為大家介紹一些常用的存儲方案：

·SmartMedia卡，

從2兆到32兆，是最常見的數碼相機存儲卡，由於沒有內置控制部分，成本最低，但是暫時無法突破64兆的極限，但今年可能會有64兆的卡推出。目前大部分的數碼相機用了SM卡，速度上和其他存儲方式差不多，其實內核都是FlashMemory。常見的數碼相機支持品牌，奧林帕斯、富士、東芝等諸多品牌。另外由於MP3播放器也需要存儲卡，由於成本問題也選擇了SM卡，導致SM的需求量增加，所以其價格由於是量產的緣故，跌得很快，是目前最佳性價比的存儲方案。

·CompactFlash卡，

分別有CF1和CF2格式，這是和SM卡齊名的存儲卡，和SM卡的區別是自帶控制模塊，厚度也厚多了。同時除了FlashMemory外還支持其他存儲模式。主要的存儲大小是4、8、15、30、40、64、96、128、224、400等，其中大於128的必須使用CF2的格式。目前的柯達、卡西歐、尼康、佳能等數碼相機都使用CF卡。

·IBM的MicroDrive，

什麼是IBM的MicroDrive?IBM的MicroDrive是IBM專門為數碼相機准備的優秀存儲方案採用CF2介面，兼容CF2存儲卡，只要能插入CF2存儲卡的數碼相機都能使用它，同時有PC卡的介面，在支持PC卡介面的專業數碼相機中也能使用它。它的容量為340兆；另外因為硬碟，所有它的速度也很快，而FlashMemory的速度是無法和硬碟相提並論的，因此除了容量大外，速度也比CF卡快多了，而價格和128兆的CF卡差不多。

Click:

生產移動存儲設備的著名公司Iomega推出的獨特的磁碟。這種體積並不比CF卡大多少的小小磁碟可以存儲40MB的數據，但成本遠遠低於使用快閃記憶體技術的產品。而且，Click可以被計算機存取。

MemoryStick：

由索尼公司推出的存儲設備，體積大概相當於半塊口香糖的大小。其在索尼的全線產品中得到了廣泛的支持，容量也達到了64MB。為了進不步擴展其應用范圍，索尼推出的使用軟盤的數碼相機還能通過轉換器在其上保存數據。

6．LCD（液晶顯示器）：

LCD（Liquid Crystal Display）為液晶顯示屏，數碼相機使用的LCD與筆記本電腦的液晶顯示屏工作原理相同，只是尺寸較小。從種類上講，LCD大致可以分為兩類，即DSTN-LCD（雙掃扭曲向列液晶顯示器）和TFT-LCD（薄膜晶體管液晶顯示器）。與DSTN相比，TFT的特點是亮度高，從各個角度觀看都可以得到清晰的畫面，因此數碼相機中大都採用TFT-LCD。LCD的作用有三個，一為取景、二為顯示、三為顯示功能菜單。

7．輸出介面：

數碼相機的輸出介面主要有計算機通訊介面、連接電視機的視頻介面和連接列印機的介面。常用的計算機通訊介面有串列介面、並行介面、USB介面和SCSI介面。若使用紅外線介面，則要為計算機安裝相應的紅外接收器及其驅動程序。如果你的數碼相機帶有PCMCIA存儲卡，那麼可以將存儲卡直接插入筆記本電腦的PC卡插槽中。軟盤是最常見和最經濟的存儲介質，有些數碼相機就使用軟盤作為存儲介質。直接把軟盤從數碼相機中取出，插入計算機軟盤驅動器即可把圖像文件傳送到計算機中。