相机30年里有什么新技术

A. 介绍关于数码影像的某项新技术

数码相机的最大优势在于它的信息数字化，由于数字信息可以借助遍及全球的数字通讯网即时传送，所以数码相机首先可以实现图像的实时传递。

数码相机作为一种计算机输入设备，近年取得了长足的发展和进步。首先是由于技术及工艺的进步，现在作为计算机输入设备的数码相机主流机型分辨率一般已在百万像素级。其外观造形与传统相机几无差别。其次由于产量、销量的增加以及技术进步等因素，现在数码相机的价格也正以很快的速度下降。这些都促进了数码相机应用的普及，普及反过来又促使厂商在技术及工艺上作更大的投入。这种良性交互正在使得数码相机成为计算机应用一个不可或缺的设备。

数码相机的外观、部分功能及操作与普通的相机差不多。但数码相机与传统相机还有以下几个不同点：

制作工艺不同：数码相机作为一种摄影工具，它的外形与传统的相机基本相似，只是传统相机使用银盐感光材料即胶卷作为载体，拍摄后的胶卷要经过冲洗才能得到照片，刚拍摄后操作者无法知道照片拍摄效果的好坏并对拍摄得不好的照片进行删除，一般情况下，通过暗房加工出来的照片的效果是不能再改变的。数码相机不使用胶卷，而是使用电荷耦合器CCD元件感光，然后将光信号转变为电信号，再经模/数转换后记录于存储卡上，存储卡可反复使用。由于数码相机拍摄的照片要经过数字化处理再存储，拍摄后的照片可以回放观看效果，对不满意的照片可以立即删除重拍。拍摄后把数码相机与电脑连接，可以方便地将照片传输到电脑中并进行各种处理，再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连续的色调和色彩，而 数码相机的CCD元件在较暗或较亮的光线下会丢失部分细节，更重要的是，数码相机CCD元件所采集图像的像素远远小于传统相机所拍摄图像的像素。一般而言，传统35毫米胶片分辨率为每英寸2500线，相当于1800万像素甚至更高，而目前数码相机使用的最好的CCD所能达到的像素还不足1000万。在现阶段，数码相机拍摄的照片，不论在影像的清晰度、质感、层次、色彩的饱和度等方面，都无法与传统相机拍摄的照片相媲美。

拍摄速度不同：在按下快门即数码相机真正记录数据之前，需要等待1.5秒，这是因为数码相机要进行调整光圈、改变快门速度、检查自动聚焦、打开闪光灯等操作。数码相机每拍摄完一张照片，要等待3至7秒才能拍摄下一张照片，这是因为数码相机要对已拍摄的照片进行图像压缩处理并存储起来，由于存储卡的存储速度较慢，故数码相机的拍摄速度，特别是连拍速度还无法达到专业摄影的要求，再由于相机的每个动作都需要耗电，故数码相机的耗电量较大，这些都是数码相机存在的缺点

存储介质不同：数码相机的图像以数字方式存储在磁介质上，而传统相机的影像是以化学方法记录在卤化银胶片上。

输入输出方式不同：数码相机的影像可直接输入计算机，处理后打印出来。传统相机的影像必须在暗房里冲洗，要想进行处理必须通过扫描仪扫描进计算机，而扫描后得到的图像的质量必然会受到扫描仪精度的影响。这样，即使它的原样质量很高，经过扫描以后得到的图像就差得远了。 数码相机可将自然界的一切瞬间轻而易举地拍摄为供电脑直接处理的数码影像，并可在电视上显示，因而众多的生产电脑或家电的厂商如惠普、索尼、苹果、夏普等都竞相生产数码相机，它已不再只是柯达或富士公司等摄影器材厂的专营产品。目前，日本的几家摄影器材公司正努力钻研，准备5年内淘汰溴银胶卷。据预测，今后10年全球大多数人将会使用数码相机。众多的跨国公司角逐数码相机市场，正是由于他们看准了数码相机的突出优点，即它可在速度、方便性、降低图片的成本及提高效率方面使用户获益。

我国数码相机市场只是近几年才悄然兴起的。从经销的品牌来看，主要是以名牌产品为主，其中最为主流的品牌有如FujiFilm、Kodak、Olympus、SONY等。98年度我国数码相机的总体销量在4万台左右，预计99年度将突破6万台，目前市面上主流的商用级数码相机型号有：FujiFilm MX-500/MX-600/MX-2900,Olympus 1400XL/2000zoom, KODAK DC240/DC265/DC280, SONY FD81/FD88C/FD91等，它们的价格一般在在4000～9000元人民币之间。

数码相机用户主要分布于计算机、通信、电子、金融、交通、文化、商业、旅游、建筑、军警及政府等部门。数码相机对于个人用户来说，主要用于旅游、摄影等方面，占近半数的用户是用于专业摄影及为工作提供便利；而作为单位用户，最主要用于工作所需的拍摄，其次用作产品介绍及广告设计、新闻采访、桌面排版及建筑方面的装璜设计。

随着全球日益高涨的数码热潮，加上数码相机的技术逐渐成熟，以及价格的逐渐下降，数码相机将成为IT行业增长最为迅速的产业之一。

第二章 影响数码相机拍摄品质的主要性能指标

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，存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。数码相机的许多性能指标都借助了传统相机的概念，但由于数码相机与传统相机在构造上的不同，一般厂家都使用“相当与传统相机”的概念进行描述，本章将详细介绍影响数码相机拍摄品质的性能指标（本部分在许多概念上与传统相机相似）

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
数码相机的光圈与快门
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
数码相机的曝光模式

1 数码相机的分辨率

与传统的相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。数码相机使用光敏元件作为成像器件，将图像中的光学信息转化为数字信号。目前光敏元件有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷耦合）元件；另一种是新兴的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光敏元件的数目。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。

目前市场上常见数码相机的成像器件是CCD（电荷耦合器件），CCD图像传感器，它用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。诚然，CCD的分辨率在一定意义上决定了数码相机成像的质量，但正像颗粒度不能完全概括胶卷的质量一样，分辨率也不是评价CCD质量的唯一标准。其色彩深度，芯片本身的制造水平等，对最终成像质量带来的影响都不容低估。

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。数码相机的分辨率使用图像的绝对像素数来衡量（而不采用每英寸多少像素DPI的指标），这是由于数码照片大多数采用面阵CCD。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，数量越多则可产生的图象分辨率越高，所拍图像的质量也就越高，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。同类数码相机而言，分辨率越高，档次越高，但占用的存储器空间就越多，另外还对加工、处理的计算机的速度、内存和硬盘的容量以及相应软件都有高的要求。

若单从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，虽然有人认为，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，一般使用小芯片CCD的数码相机相对图象偏好，也许是因为集成度高的CCD，在原始材料及工艺更优的缘故。

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（或像素值），另外是拍摄图象的分辨率（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的分辨率决定了图象的最大分辨率，但这两个分辨率一般情况下不相等。

如果您在选择数码相机，一定要注意，CCD的分辨率（像素点）是最为重要的指标，在同样的最大拍摄图象的分辨率下，CCD的分辨率越大越好。例如对于同样可以拍摄图象分辨率如（1280*1024）的相机，150万像素的CCD相机的拍摄质量会好于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，并且边缘切除越多越好。

这就是厂家用141万像素甚至150万像素的CCD制造最大拍摄1280*1024（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CCD的精度都远高于拍摄图象的最大精度。

目前还有不少相机，拍摄图象的精度（如1200*1800）远高于CCD的精度（131万像素）。这是通过软件插值处理（任何一个图象软件下都有的功能），因而这个图象精度完全是不可取的。软件加大精度只能够让图象细节模糊，如果打印成大幅画面，则清晰度往往难以令人满意，尤其是细节表现非常低劣。因而您在购买数码相机时，只能以CCD的精度为衡量相机好坏的标准。否则您可能会将131万像素的数码相机，当200万像素的相机买回家。

照片分辨率厂家都会标明其相机的最大分辨率如1280×1024。用户也可以调低分辨率从而在相同的存储卡上保存更多数量的照片。不同用途的照片可以选用不同的分辨率以及压缩比。这种选择应当是越多越好。这里要说明一点，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，这一点须请各位读者注意。当然，质量和数量在同一存储卡上就是一对矛盾，这就要求用户适当选择。

2．数码相机的色彩位数

色彩位数又称彩色深度，数码相机的彩色深度指标反映了数码相机能正确记录色调有多少，色彩位数的值越高，就越可能更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，实际的CCD也是24位，目前商用级的数码相机CCD都是24位。因而这一指标目前并不是衡量数码相机的关键指标，在一般应用场合下，可不必多加考虑。

3．数码相机的光学镜头

对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对镜头的光学分辨率要求较低；但另一方面，由于数码相机的成像面积较小（因为数码相机是成像在CCD上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片小很多），因而需要镜头保证一定的成像素质。举例来说，对某一确定的被摄体，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／毫米以上。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，镜头增加特殊的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要考虑的，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。富士相机采用了170线/毫米分辨率的专业富士龙镜头，这种内置的新型富士龙镜头比大多数SLR镜头更清晰。不仅在精度上保证了图象拍摄的品质，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%, 较一般的数码相机低2/3。

另外在部分数码相机中，还提供了远距及广角两种镜头方式。这在您选择数码相机时，也是一个参考的指标。

在传统的数码相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、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。由于广角镜头的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。所以，广泛用于大场面风摄影作品的拍摄。在摄影创作中，使用广角镜头拍摄，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在画面上均可清晰的再现。所以，现代绝大多数的袖珍式自动照相机（俗称傻瓜照相机）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，这种缺陷就越显着。

目前商用级的数码相机中多使用与普通35 mm相机相同的普通广角镜头，由于其在景深深，拍摄范围广等优点，因而在选择数码相机时，同样性能的数码相机，能够具有广角和远距的数码相机将会性能更好一些。目前具有广角拍摄功能的数码相机有富士的MX-600，KODAK的DC265，OLYMPUS的1400XL等。

4．数码相机的镜头焦距

与人类的眼睛一样，数码照相机通过镜头来摄取世界万物，人类的眼睛如果焦距出现误差（近视眼），则会出现无法正确的分辨事物，同样作为数码相机的镜头，其最主要的特性也是镜头的焦距值。镜头的焦距不同，能拍摄的景物广阔程度就不同，照片效果也迥然相异。如果您经常使用普通的35毫米相机，对相机的镜头焦距应该会有基本的认识，比如一般使用35毫米左右的镜头拍摄风景、纪念照，而用80毫米左右的镜头拍证件照所需要的“大头像”。与传统的相机相比，由于数码相机使用CCD感光器件，因而其镜头上标明的焦距通常是5.0毫米、10毫米等等，在普通的35毫米相机上一般都使用超广角或鱼眼镜头了，而数码相机厂家一般使用的镜头只是相当于35毫米相机的小广角镜头。

要说明这个问题，首先就得从镜头视角与焦距的关系谈起。从镜头的中心节点到成像平面对角线两端所张的夹角就是镜头的对角线视角（参见附图）。

我们不难看出，对于相同的成像面积，镜头焦距越短视角就越大；而对于同样焦距的镜头而言，成像面积越小，镜头的视角也越小。35毫米相机的成像面积等于135胶卷的感光面积———标准的36×24毫米，数码相机使用CCD传感器代替了传统相机中胶卷的位置，它的面积却有好几种规格，从高档专业相机的18．4×27．6毫米到普通数码相机的2／3、1／2、1／3甚至1/4英寸各不相同。也就是说，同样的镜头，在有的数码相机上是广角效果，但在别的相机上可能就变成了标准镜头。看来，我们要依靠焦距值来区分数码相机镜头的视角是很不方便的，所以数码相机厂家通常都会提供一个容易比较的相对值，也就是标出与数码相机镜头视角相同的35毫米相机镜头焦距，这样的对应焦距值我们就很容易理解了。像富士MX－500的镜头焦距是7．6毫米，对角线视角70度，相当于35毫米镜头，是个小广角；富士的MX-600装有相当于35－105毫米的小广角变焦镜头。我们在评价与选购数码相机时，也只要参考换算到35毫米相机的镜头焦距就可以了，镜头具体的实际焦距是多少，与我们基本无关，您也无法去具体核算，其实数码相机得光学变焦的倍数就基本上能够反应这个指标，虽然不同型号的数码相机会有一定的差别，但差别不会太大，如果您不是很刻意的追求具体的相当于35毫米相机的对应焦距，参照数码相机的光学变焦的倍数，一般就可以了。

也许有的用户对数码相机的镜头的实际焦距还是不很理解，因为如果是35毫米相机上的7.6毫米焦距，就属于极为罕见的鱼眼镜头，必然是体积庞大、价格不菲，而且拍出的照片畸变严重，有很强烈的透视感。但数码相机上的7.6毫米镜头也就是拇指大小，加上整个数码相机也比传统镜头便宜得多，虽说成像只用了中心的一小块，但一联想起夸张的鱼眼效果就让人对它的画质心里打鼓。实际上这种担心是不必的，35毫米相机的镜头口径很大，是为了保证画面周边的成像质量，而CCD的面积远小于胶片，要实现小面积的优质成像，只要很小的透镜尺寸就足够了。而且，实际上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毫米镜头采用的是传统相机上35毫米小广角镜头的设计，而不是7.6毫米鱼眼镜头的结构。因此，数码相机镜头的焦距值与实际成像效果并无直接联系。由于透镜的体积小了，相对成本也降低了，反而可以轻松地实现较高的成像质量。

5．光圈与快门

与传统的相机一样，数码相机的光圈范围与快门速度在拍摄时相当重要，但对于目前普通的商用及家用级的数码相机，因为相机的全自动化，使得人们只关心如何选择拍摄景物，而不太注意相机自动控制的光圈及快门速度。但如果您在购买数码相机时，最好能够对比一下各种数码相机的光圈范围及快门速度，因为光圈和快门将配合控制您的数码相机的光线摄入量的总体范围值，也就是说它将影响到您的相机是否能够在各种光线情况下获得很好的效果。同时快门速度也将直接影响到您在拍摄动态图象时的效果，而光圈范围将影响到您拍摄图象的景深。

拍摄照片的过程，是相机开启快门后，让眼前的影像透过镜头后投影到数码相机的CCD感光器上，感光器在通过数模转化器，将图象的信息在相机的存储卡上记录下来，这个过程与传统的相机的曝光过程一样。然而想要获得层次丰富的影像，就要控制投射在CCD感光器的光量值，照片上的细节都可以得到正确的描述，从颜色最深到最淡的区域，都有丰富的层次表现，明暗之间有渐变过渡，不是截然的黑白分明，另外作品的反差和鲜锐度也都有最佳的表现。过多的光线，导致曝光过渡，影像明显偏亮；反过来说，若CCD吸收的光线太少，则会曝光不足，整张照片会偏暗，细节的地方会流失，照片效果会相当不好，所以在拍摄时，要得到合适的曝光量是非常重要的环节。

数码相机与传统相机一样，用来控制曝光量的就是“光圈”与“快门”，“光圈”是光线通过镜头的口径，口径越大，自然在单位时间内，所能投射的光线越多，快门就是光线通过镜头的时间，时间越短，曝光量越小。

数码相机与传统相机一样，光圈就安放在镜头的几片透镜中，由几片金属薄片组合而成，利用金属薄片的移动而调节光圈的大小。使用过传统的反光相机的人都知道，在镜头上，我们可以找到光圈值ｆ，通常所见的光圈刻度为：1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22……，光圈级数f越大，表示镜头的口径越小，ｆ值是将镜头的焦距距离与光圈的口径(孔的大小)所除而得的数字,因此数值越大,口径也就愈小。而每一级的光圈级数之间的单位进光量都是相差两倍，但目前有的数码相机，并未按以上级数设置光圈，而是按f2.8,f.5.6,f11,这时，其上下级的进光量，就不仅仅差两倍。

前面说过，光圈是光线通过镜头时的口径大小，然而这只是笼统的说法，光圈的大小还要考虑到本身镜头镜头的焦距长短。长焦距的镜头(望远镜头)，其长度较长，从光线的进入达到CCD的距离长，因此投射到CCD上的光线比较弱，因此长焦距的镜头的光圈往往略小一点，若是要作较大的光圈的镜头，就必须把口径拉大，才能把单位进光量提高，但是因为制作大口径的镜头的级数有不少的困难，制作工艺也较高，因而这一类的镜头通常较贵。因为光圈级数f是靠口径的大小和焦距长短的比值计算而得，因此只要光圈级数一样，不管35毫米或是200毫米，其进光量都是一样的。

快门速度值通常标为：1、2、4、8、15、30、60、125、250、500……，这些所代表的实际意义是１秒的倒数，所以15是指1/15秒，250是指1/250秒，这比光圈要令人好理解多了，也是和光圈一样，每一格的快门速度间所相差的光量值也是２倍，例如，快门1/500秒的光量值为1/250秒的一半，是1/125秒的1/4而已。

因为光圈与快门都可以用来控制曝光量，只要决定了光圈值f，就可由快门速度来修正曝光量，相反地，你也可以先决定使用的快门速度后，然后借调整光圈来获得曝光量，所幸的是在光量的调正上，都是以２倍的概念进行控制，使我们更容易调整适当的曝光量，例如说：若测出的正确曝光量为f/11，快门1/30秒时，想要把快门提高到1/60秒时，那么光圈也就要开大到f/8，因为快门从1/30秒到1/60秒时，曝光时间减少一半，那么光圈就要大一级，以加倍单位时间得进光量，如此光圈与快门的一增一减，曝光量也就刚好达到平衡。

可是因为光圈与快门各有其独到特别的地方，因此每种搭配产生的效果都不一样，必须依据拍摄物体的需要个人想要表现的方式，选择最适合的组合，才能发挥光圈与快门的实际意义。

以快门速度来分，可分为高速快门与慢速快门。通常高速的快门能将移动中的物体给与“固定”，固定后的物体的动作细节和质感鲜明地加以描绘，使得物体更富有立体感。通常快门速度在1/30秒到1秒，甚至１秒以上的Ｂ快门都是属于慢速快门的范围，慢速快门常用的方法：第一种是将相机固定后，再由较慢的快门速度，使移动中的物体产生模糊图象，而让背景(静物)的清晰可以更加衬托主题的动感。第二种就是让相机随着物体运动的方向平移或是转移，如此，和第一种方法刚好相反，背景会变得相当模糊，而主题会有点模糊却带有清晰，同样也是能把主体和背景分离出来。第三种，就是一不作二不休，干脆整张照片都模糊不清，借着迅速摇晃相机器而得来的。这三种方法，各有其特色在，如何适时的运用看就各人喜好的所在。

B. 三十年河东，三十年河西，最近为什么又兴起胶片机风潮

其实在你没有接触胶片的怎么多年来，胶片相机其实一直也在发展，只是越来越小众而已，让它热火起来的可能是回光返照，可能会是一种革命新技术出来的前沿，但是对于现在还在追求胶片相机的人来说，他们追求不只是拍照了，更多是艺术的创作，不像数码相机拍出来的那样随意，胶片相机拍出来的，需要耐心，细心，品味摄影中的乐趣。

数码相机当道的今天，胶片相机渐渐没落。曾经集结成册的影集变成了硬盘、U盘，也再没有一家人围坐在一起翻看一本相册的情形。可即使在这样的时代，我们还是要为胶片摇旗呐喊。因为对许多人而言，胶片不仅仅是记录的手段，更是品质和情怀。

C. 数码相机的发展简史

数码相机的历史可以追溯到上个世纪四五十年代，1951年宾·克罗司比实验室发明了录像机（VTR），这种新机器可以将电视转播中的电流脉冲记录到磁带上。

到了1956年，录像机开始大量生产。

它被视为电子成像技术产生。

二十世纪六十年代美国宇航局（NASA）在宇航员被派往月球之前，宇航局必须对月球表面进行勘测。

然而工程师们发现，由探测器传送回来的模拟信号被夹杂在宇宙里其它的射线之中，显得十分微弱，地面上的接收器无法将信号转变成清晰的图像。

于是工程师们不得不另想办法。

在这之后，数码图像技术发展得更快，主要归功于冷战期间的科技竞争。

而这些技术也主要应用于军事领域，大多数的间谍卫星都使用数码图像科技。

早在20世纪60年代，就开始了“CCD芯片”的研究与开发，1969年，贝尔实验室的Gee Smith和Willard Boyle将可视电话和半导体泡存储技术结合，设计了可以数码相机沿半导体表面传导电荷的“电荷‘泡’器”（Charge “Bubble” Devices），率先发明了CCD器件的原型。

当时发明CCD的目的是改进存储技术，元件本身也被当作单纯的存储器使用。

随后人们认识到，CCD可以利用光电效应来拍摄并存储图象。

1970年，贝尔实验室进行了相关实验。

CCD阵列是由喷气推进实验室于1972年研制成功的，尺寸是100*100像元。

商业CCD也在同一时期由 Fairchild公司推出。

当时的CCD增益非常低，只有百分之零点几，比照相底片稍高。

1975年，在美国纽约罗彻斯特的柯达实验室中，一个孩子与小狗的黑白图像被CCD传感器所获取，记录在盒式音频磁带上。

这是世界上第一台数码相机获取的第一张数码照片，影像行业的发展就此改变。

30年过去了，第一台数码相机背后的发明者来到中国，为我们回顾那段历史，也用他敏锐地洞察力展望数码影像的未来。

赛尚（Steven Sasson)1973年硕士毕业后即加入柯达，成为一名应用电子研究中心的工程师。

1974 年，他担负起发明“手持电子照相机”的重任。

次年，第一台原型机在实验室中诞生，他也成为“数码相机之父”。

这个项目的目的是不用胶片来拍摄影像，其原型产品只有1万像素，成像非常粗糙。

谈到那段历史，赛尚还记忆犹新：“在当时，数码技术非常困难，CCD很难控制，A/D转换器也很难制造，数码存储介质难于获取，而且容量很小。

当时没有PC，回放设备需要量身定做。

这些难点让我们用了1年的时间才安装完这台相机。”

数码相机对当时的柯达而言是一个很小的项目，由于决定采用数码方式，所以相机中没有太多移动的机械，赛尚和两个技术工程师就完成了这个项目。

在选择可以移动的数码存储介质时，赛尚希望其存储量可以与35mm胶卷的拍摄数量差不多，所以最后采用了通用的卡式录音磁带，基本可以存储相当于一个胶卷的30张照片。

“很多技术在当时是非常新鲜的，这台原型机的电路板可以打开，一边拍摄，一边调整。

”赛尚仿佛又回到了实验室中。

“当原型机第一次展示给投资者时，他们询问这种产品何时可以成为消费者品，我回答，大概是15～20年这种产品才会走进普通消费者家庭。

”赛尚的判断相当准确，数码相机的发展是一条漫长的道路，在1970末到80年代初，柯达实验室产生了1千多项与数码相机有关的专利，奠定了数码相机的架构和发展基础，让数码相机一步步走向现实。

1989年，柯达终于推出了第一台商品化的数码相机。

九十年代的数码相机 （一）早期产品

1981年索尼公司发明了世界第一架不用感光胶片的电子静物照相机——静态视频“马维卡”照相机。

这是当今数码照相机的雏形。

1988年富士与东芝在科隆博览会上，展出了共同开发的，使用快闪存卡的Fujixs（富士克斯）数字静物相机“DS－1P”，在这前后，富士、东芝、奥林巴斯、柯尼卡、佳能等相继发表了数字相机的试制品：如佳能RC－701、卡西欧VS－101、富士DS－1P、富士DS－X、东芝MC2000等。

（二）九十年代初期的产品

1991年柯达试制成功世界第一台数码相机，东芝公司发表40万像素的MC－200数码相机，售价170万日元，这便是第一台市场出售的数码相机。

1994年柯达商用数码相机DC40正式面世。

1995年2月卡西欧发表了25万像素、6.5万日元的低价数码相机QV－10，引发了数码相机市场的火爆。

1995年佳能EOS·DCS3C问世，同年还推出EOS·DCS1C，开始了佳能数码单反相机发展的历史。

1995年正式拉开了相机数字化的序幕。

为迎接数码相机的到来，柯达公司董事会于1995年作出了全面发展数码科学的决策性决定，于1996年与尼康联合推出DCS－460和DCS－620X型数码相机，与佳能合作推出DCS－420数码相机（专业级）。

1995年世界上数码相机的像素只有41万；到1996年几乎翻了一倍，达到81万像素，数码相机的出货量达到50万台；1997年又提高到100万像素，数码相机出货量突破100万台。

1996年奥林巴斯和佳能公司也推出了自己的数码相机。

随后富士、柯尼卡、美能达、尼康、理光、康太克斯、索尼、东芝、JVC、三洋等近20家公司先后参与了数码相机的研发与生产，各自推出数码相机。

1997年11月柯达公司发表了DC210变焦数码相机，使用了109万的正方像素CCD图像传感器；富士发布了DC－300数码相机。

1997年奥林巴斯首先推出“超百万”像素的CA－MEDIAC－1400L型单反数字相机，引起行业巨大震动。

1997年美国PMA国际摄影器材博览会上一个最显着的特点是：传统摄影器材与计算机信息处理相结合，图像的摄入与传输成为了光电子行业与计算机行业共同事业，一些IT厂商开始介入数字照相。

各大公司更多的推出1000美元以下的各类普及型数字照相机，最廉价的可在200美元以下，这为数字照相机进入寻常百姓家庭创造了条件。

1997年度普及型数字照相机的热点和主流产品是CCD像素数35万左右，最大解像力640×480像素的数字相机。

而“百万像素”（megapixel）相机才“初露头角”，仅富士胶片公司、奥林巴斯、柯达和柯尼卡四家各推出一款新品。

普及型数码相机发展的重点，除提高解像力外，重点是开发特殊功能，就是传统胶片相机不具备和办不到的一些功能，显示数码相机的优越性，如在机身上装备液晶监视屏作取景器和拍摄后可当场检查拍摄效果的功能，把镜头做成可以旋转一定度数的功能，结合液晶屏方便 *** 的功能，安装影像数据快速传输电脑的功能等。

（三）1998年富士胶片公司推出首款百万级（150万像素）最轻小、普及型刃NEPIX700型数码相机；佳能与柯达公司合作开发了首款装有LCD监视器的数码单反相机EOSD2000型和EOSD6000型。

1998年是低价“百万像素”数字相机成为一个新的热点和主流产品的一年，当年发表或出售的新机种60多种，20多个厂商：卡西欧（4种）、富士胶片（8种）、柯达（4种）、美能达（3种）、尼康（3种）、佳能（4种）、奥林巴斯（4种）、三洋（6种）、索尼（6种）、精工爱普生（4种）、发布二种的有“阿克发、惠普、柯尼卡、飞利浦、理光；发布一种的有：东芝、松下电子、日立、JVC、京瓷、莱卡、三星和中国的海鸥。

其中达到和超过“百万像素”的新产品约占全部新机种的80%。

最高达到168万像素的佳能PowerShotPro70数码相机，具有2.5倍光学变焦和2倍数字变焦，TTL自动数码相机调焦、自动曝光、2英寸彩色TPY液晶屏，有每秒4帧的速度最大连拍5秒功能。

1998年数码相机在功能上，下了很大功夫，归纳起来大致有： 采用光学变焦镜头。

有2倍、2.5倍、3倍、5倍和10倍，最高达14倍。

此外部分相机还有数字变焦功能，有2倍或4倍。

具有可接外用闪光灯的功能。

个别机种有内置闪光灯和可外接同步闪光灯的功能。

装备有可交换“镜头—CCD”单元，具有扩展系统化的能力。

具有TTL光学取景或单反取景的功能。

单反式可换镜头功能。

对手动对焦、光圈优先和快门优先控制曝光等参数可自动设定的功能。

装用“Digita”数字影像专用操作系统后，增加了如拍摄程序设定等新功能（柯达、美能达等系列产品装用）。

具有多种拍摄方式。

采用USB（通用串行总线）接口，快速下载影像数据到电脑的功能。

不用个人电脑连接，可直接（或SM卡等记录媒体）用专用打印机打印数码照片的功能。

1998年出现的数码相机典型产品有： 柯达DC260数字相机：160万像素CCD图像传感器；3倍光学变焦和2倍数字变焦；可接闪光同步线；快门优先光圈优先自动曝光功能，具有拍摄程序预设功能；USB接口等。

卡西欧QV－7000SX数字相机：1998年9月推出市场，是OV系列中档次最高的产品。

2倍光学变焦和4倍数字变焦，光圈优先自动曝光，7种操作参数自定功能。

此外还有相位差被动式自动调焦或手动调焦，多区测光或点测光，LCD显示屏，影像2倍放大，自动日期记录，生成HTML文件及多种拍摄功能。

美能达DemageEX系列数字相机：1998年10月推出市场，包括EXzoom1500和EXwiea1500两个型号；前者配有3倍变焦镜头—CCD单元（7－216mm/F3.5－5.6），后者配有大口经广角镜头———CCD单元（5.2mm/F1.9），其共同特点：采用1/2英寸150万像素的原色顺序扫描CCD3装有专用“Didta“数字影像专用操作系统，具有软件的扩展性；具有每秒3.5帧，最多7帧的连拍功能；可设定5种场景；具有与传统胶片相当的操作性能。

美能达DemageRD3000数字相机，该机是以“APS”单反相机S－1为基础，可交换镜头单反数码机，使用2块CCD图像传感器，总像素270万。

防水防尘型“百万像素”机登台亮相 富士胶片BigJobDS－25OHD数码相机，是以富士CCD总像素150万的FinePix700相机为基础，使用具有日本工业标准7级保护能力专用外套，加上HD机背和GN24的大型闪光灯构成的“百万像素”防水防尘专用数码相机。

柯尼卡公司DG－1数码相机是1998年9月推出，也具有7级防水防尘设计的数码相机，总像素108万像素。

机身和重要部分采用硬质橡胶材料加以保护。

适合在土建工程现场监视用，影像可即时传送出去并加印到工程记录和作业报告文件中。

此外还有一些公司研制出专用防水防尘外套，如柯达公司推出可用于3米深水中的，为DC200、DC210Zoom、DC210AZoom三个机型使用的防水防尘外套3佳能公司也为PowerShotA5和A5zoom两个机型推出专用防水外套。

新型存储媒体“记忆棒”问世 索尼公司于1998年9月向市场推出新型存储媒体———“记忆棒”，有两种容量：4MB的MSA一4A型和8MB的MSA一8A型。

体积呈长条形，即小又薄，拔出或插入非常方便。

技术特性：10针接头，串行接口，最大写入速度1.5MB/S，最大读出速度2.45MB/S，电源电压2.7－3.6V，工作时平均消耗电流约45mA，待机时最大130mA，外形尺寸：21.5×50×2.8mm；重约4克。

同时还推出MSAC—PCI型PC卡适配器。

应用“记忆棒”的索尼新型单反型数字相机CyberShotPRODSC—D700，5倍变焦镜头（相当35mm相机焦距28－140mm/f2－2.4）150万像素CCD、2.5英寸显示屏、功能丰富，适合影楼等专业使用。

价格定位普遍下降 普及型数码相机一开始的价格定位，对美国市场约为1000美元，对日本市场的定位约低于20万日元。

当时的产品CCD图像传感器总像素一般为30－35万像素。

到数码相机1998年底，价格明显下降，例如“百万像素”的3倍变焦的理光RDC－4200数码相机，最低售价499美元，而同类型相机1997年的市场价格约为1300美元，可见价格下降幅度之大。

许多产品一方面增加功能和提高性能，一方面降低价格定位，例如富士胶片公司1998年6月推出的DS－330数码相机比1997年4月推出的DS－300相机提高了使用方便性，价位降低5000日元（产品目录价格19万日元）；尼康公司1998年10月推出的增加许多功能的3倍变焦CooLPIX910相机与同年4月推出的外形基本相似的C00LPIX90相机价位降低约1万日元，且附送的CF卡也由4MB改为8MB。

快闪存储卡———CF卡和SM卡，容量在增加，价格也下降了许多，在美国市场的售价大约每MB为7－10美元，比1997年下降了约一半。

（附：CF卡：美国SanDisk公司提供最大容量48MB；LexarMedia公司最大为64MB3日本松下电池工业公司可提供4、8、12、16、24、32（MB）几种CF卡；卡西欧公司可提供4、8、15、30、48（MB）几种CF卡。

SM卡：主要生产公司的日本东芝公司，可提供最大容量为16MB的品种。

美国市场上可提供2、4、8、16.（MB）四种容量的SM卡）。

（四）1999年——200万像素之年

1999年是轻便型数字相机跨入200万像素之年。

世界各大照相机厂商在一年多的时间内，所投放市场的数字相机远远超过百种。

1999年先后有20多种超过200万像素的轻便数字照相机被推向市场，他们各有特色，代表了时代的进步，如佳能PowerShotS10，柯达DC280、DC290Zoom、富士MX－2700、MX－2900Zoom、PrintCamPR21、尼康Coolpix700、Coolpix800、Coo1pix950，奥林巴斯C21、C－2000Zoom、C－2020Zoom、C－2500L，理光RDC－5000，卡西欧QV－2000UX，索尼Cyber－shotDSC－F55E、Cyber－ShotDSC－F505，爱普生PhotoPC800、PhotoPC850，柯尼卡Q－M200等，都是2MP（MP表示百万像素）轻便数码相机的佼佼者。

2000年普及型数码相机的发展 商品化的数码相机从诞生到2000年，专业型的不足10年，普及型的仅有6年左右，然而它的发展速度是惊人的，1998年普及型的新产品开发热点是100万像素级的，1999年的热点便攀升到200万像素级（2MP），进入2000年再升一级，热点转到300万像素级（3MP），2000年10月奥林巴斯推出了总像素数为400万像素的CAMEDIAE－10型4倍光学变焦普及型数码相机，创下了2000年新的纪录。

看防伪商标

真品防伪商标印刷精美，黏度强，下层数码胶纸不能揭下，而假冒防伪商标印刷粗糙，黏度差，下层数码胶纸轻松可以揭下来，有些假的防伪商标还没有厂家的800电话。

打800电话

800电话业务又称被叫集中付费业务或免费电话业务，是企业为联系客户和宣传企业形象而开办的服务号码，通俗地讲，就是：打电话免费，接电话收费。

所以，数码相机的均各大生产商都开办了各自的800电话，接收消费者的咨询，买相机时，可以用销售商的电话直接打过去，一问便知其假。

上网查询

各家数码相机的生产商，都建有功能强大、页面物美的网站。

可以接受消费者的咨询、下载驱动程序等，消费者可以在销售商那里就上网查询。

看说明书

购买数码相机时，一定要注意看说明书、保修卡的印刷质量，一般水货的中文说明书都是水货商自己印刷的，为了节约成本它的印刷质量都很差，有漏页或字迹模糊等现象，只要仔细区分是很容易看出来的。

编号是否一致

行货相机机身上的编号、外包装盒上的编号、保修卡上的编号，应该是一致的。

索尼马维卡

1973年11月，索尼公司正式开始了“电子眼”CCD的研究工作，在不断技术积累的基础上它于1981年推出了全球第一台不用感光胶片的电子相机——静态视频“马维卡（MABIKA）”。

该相机使用了10 mm×12 mm的CCD薄片，分辨率仅为570× 490（27.9万）像素，首次将光信号改为电子信号传输。

紧随其后，松下、COPAL、富士、佳能、尼康等公司也纷纷开始了电子相机的研制工作，并于1984-1986年相继推出了自己的原型电子相机。

索尼MYC-A7AF

——第一次让数码相机具备了纯物理操作方法

在DC产业发展史上具有里程碑意义的第二款相机同样出于索尼之手，由此可见，该公司今天所取得的市场地位绝非“浪得虚名”。

1986年索尼发布了MYC-A7AF，第一次让数码相机具备了纯物理操作方法，能够在2英寸盘片上记录静止图像，像素分辨率也已扩展到了38万像素。

卡西欧VS-101——首台CMOS感光器件电子相机。

1987年，卡西欧首先在市场上发售使用了CMOS感光器件的VS-101电子相机，尽管分辨率仅能达到28万像素，但这对于DC产业的意义非常重大。

如今，CMOS除了在今天的佳能高端相机上还被广泛应用之外，其他厂商均已把CCD当做了自己产品的主导方向。

佳能RC-760

——首台60万像素机型

想要获得接近于传统相机的拍摄效果，提升CCD像素分辨率算得上最根本的解决途径，直到1988年才由佳能公司推出了60万像素的机型RC-760。

这台电子相机使用了2/3英寸60万像素CCD，外观在今天来看略显呆板，不过这可是那个年代最高像素的机器，售价比今天的一辆小车还贵。

D. 旁轴相机的产品革新

相机产业形成初期，以手工为主的相机产品主要受到来自绘画暗箱的影响，以毛屏同轴取景方式的产品占据重要地位。
但是，毛屏取景在使用上受到很大限制。一方面，感光材料发展初期，拍照需要足够的环境照度；而另一方面，取景时毛屏影像又极易受外界杂光干扰，由此出现矛盾。这种矛盾最终激励了取景方式的变革，旁轴取景就是这种变革中最为彻底的产物。
早期旁轴相机的型式有若干种。从旁轴取景器构造上看，最简单的一种称作框架取景器，它可安装在任何一部同轴取景相机上作为附加取景装置。
由于框架取景器容易制作，且拍摄一定距离以外景物时，其取景精度基本可以被接受，所以早期相机中，装备框架取景器的产品较为多见，如法国1860年生产的Chambre Automatique和1924年生产的Eka等等。
另一种在框架取景器基础上装有透镜的取景装置被称为牛顿取景器，它由负透镜（又称凹透镜）和框架组成，这种取景器的特点是，获得同样的视场角时其体积可以打造得小的多，好的透镜材质还有可能获得比较明亮的取景。
法国1898年生产的Le Pascal、德国1904年生产的Ernemann Jropical和英国1922年生产的Ensign Cupid都是装有牛顿取景器的照相机；
双镜头反光式照相机作为旁轴相机的另一个品种出现在19世纪下半叶，它的原理是通过一片或一组正透镜（又称凸透镜）或等效正透镜和反光镜将景物成像在光轴90度夹角的毛屏上，取景光路呈现垂直状态，这种取景装置由于取景镜头和摄影镜头轴向平行且相邻，所以取景误差大大改观，这个优点十分突出，所以它很快被普及。
如法国1887年生产的Kinegraphe、德国1889年生产的Krugener Simplex即属于双镜头品种的早期产品；
同时期，和双镜头反光相机取景原理相同的反光式取景器也被大量采用，如比利时在1893年生产的Le Royal Detectif o Ultime Special、和1903年生产的Folding Mahogany Rodolphe；
光亮取景器是反光式取景器的一个变种，19世纪末、20世纪上半叶曾流行一时。
它和反光式取景器的主要差别在于用正透镜取代毛屏，由此可以得到景物的空间影像，取景器变得十分明亮。但是眼睛位置变换往往会影响取景范围，而且常常造成眼睛不适的感觉。所以，光亮取景器在后来主要被用作附加取景装置。1905年柯达公司生产的No.1 Folding Pocket相机是许多使用光亮取景器产品中的一个。
这种光亮取景器反过来又对推动简易双镜头反光相机铺垫了道路。
复合取景装置是早期旁轴取景相机发展中的又一个里程碑，它将两种或两种以上的旁轴取景器安装在一台照相机上，提供多种取景方式。复合取景装置的最大特点是让使用者有更多的选择余地。比如，将牛顿取景器和光亮取景器复合在照相机上，以便提供平视取景和腰平取景两种取景方式；
或者将框架取景器和光亮取景器复合在照相机上，提供同样的取景需求。
复合取景装置的出现对日后高级产品的设计产生了一定的影响，如1949年德国生产的Plaubel Makina III D就是沿革了这种古典复合取景装置，尽管这一时期的取景技术有了很大改进。
事实上，早期旁轴相机更多的是提供了某种必要的取景方法，美观、便利和带动相机小型化则是以后的事。 20世纪初，随着光学技术的不断进步，旁轴相机的发展进入一个新的历史时期。光学取景器的种类开始完善，旁轴测距装置被开发利用，并被整合到取景器中。由于旁轴取景回避了对摄影镜头的利用，相机镜头设计、尤其是广角镜头的设计可以采用实际视场角，而不是等效视场角，从而使镜头结构相对简化。旁轴取景技术的不断成熟，也使相机的小型化逐步成为现实。
人们有一种经验，就是将伽利略望远镜反过来使用时，可以看到明亮和缩小了的景物影像，不要小视这种经验，这种逆伽利略原理为光学取景器的发展提供了足够的资源。实际上，如果在牛顿取景器的基础上加入一片正透镜或一组等效正透镜作为目镜，便构成了逆伽利略取景器，当然，合理的逆伽利略取景器需要重新计算。由于逆伽利略取景器的体积更加小巧、且明亮，所以这种取景器在20世纪20年代以后被大量使用在各种旁轴取景方式的照相机上。逆伽利略取景器是光学取景器的一次重大变革，它指导着以后光学取景器的发展方向。
20世纪第一个划时代的相机产品就是徕卡，它代表了旁轴相机的杰出成就。奥斯卡·巴纳克在设计徕卡相机时着重小型、轻便，独具风格的金属机身和逆伽利略取景器成为徕卡初期产品的重要标志。
稍后，为满足摄影需要，莱兹公司推出了一系列徕卡相机专用镜头和相应的外置取景器，大大拓展了徕卡相机的使用范围，同时也成为小型相机的一个典范。
但是，无法实现光学测距仍然是早期徕卡产品的一个缺陷，因此，生产适用的测距装置成为莱兹公司的一项任务，好在莱兹公司不久生产出一种可以插在取景插架上的小型测距器。
徕卡II型以后的产品将测距装置集成在机身上，不过，独立的测距器依然可以作为附件使用，它不受镜头品种的限制。
久富盛名的蔡司公司在相机制造领域同样具有出色的成就，它的产品涉及多种规格，从干板相机到各种胶卷式相机应有尽有。在商业上为了钳制徕卡产品在小型相机领域里的扩张行动，蔡司公司不惜余力地发展抗衡产品。第一款具有针对性的产品是康泰克斯I型，它首创了金属卷帘式纵走快门，速度范围1/25-1/1000秒、B门，配合快捷的康泰克斯卡口技术和一系列镜头及附件，使得康泰克斯相机成为当时匹敌徕卡产品的主要力量。
随后，取景器装有连动测距取景装置的康泰克斯II型、III型相继问世，它们均是旁轴相机中的精品，在牢固程度方面也相当出色。
尤其是1936年的康泰克斯III型相机，它将硒光测光表集成在相机机身上，这是当时徕卡相机所不具备的。徕卡相机只有通过附件方式的独立式测光表来获得相应的功能。
双镜头反光式相机是旁轴相机的一个重要分支，它采用取景镜头模拟摄影镜头来捕获景物影像，提供接近实际摄取范围的视觉参考。
1929年的禄莱原型奠定了现代双镜头反光式相机的发展方向。但是，它不是唯一的方向。20世纪的双镜头反光式相机出现过许多惊人的创造，比如1932年德国生产的Superfekta折叠式双镜头反光相机，这种相机的设计思想反映了产品设计者对美学的态度以及光怪陆离的思维方式。
其后，使用135胶卷的双镜头反光相机在小型相机发展历程中也曾占有一席之地。最具代表性的是蔡司公司凭借康泰克斯经验于1935年发表的康泰弗莱克斯相机，它不仅直接采用了康泰克斯炫耀于世的纵走卷帘式焦平面快门、还可以更换镜头、并有多种旁轴取景方式可供选择，而最大的特色是机身上内置了当时最先进的硒光测光表，这种内置测光表技术对日后着名的禄莱产品产生过重大影响。
事实上，这架空前绝后的产品如果不是战争的影响，可能会发展的更加完善。除了康泰弗莱克斯双反以外，其它结构的135双反相机也不断面世。象1940年日本生产的Meikai Ref No.2，这是一架以横向排列镜头的双反相机，颇具特色；1959年德国还生产了一款Agfa Flexilette相机，主体结构更加接近普通平视取景的旁轴相机。
不过，凡此标新立意的产品均未成为主流品种，也许是过于超越，它们在相机发展史上只是昙花一现。
但是，无论如何，旁轴相机在20世纪50年代之前已发展成一个庞大的产品体系，其规格齐全、种类繁多是同轴相机（含毛屏取景相机和单反相机）无法比拟的。除普通相机和特种相机（含间谍相机）外，在微型相机方面，旁轴产品同样走在前列。比较有代表性的如1949年捷克斯洛伐克出品的Mikroma和1952年日本出品的Golden Ricoh“16”；
而仿形相机则更是旁轴产品的天地，从上世纪的仿书、仿表、仿枪等，到本世纪的仿打火机、仿笔等等，无不展示出旁轴结构的优越。实际上直到变焦镜头规模化应用之前，旁轴相机一直是照材市场上的主流产品。 从20世纪50年代开始。1950年日本照相机质量开始受到美国的注意，《纽约时报》刊载了“尼康相机及镜头的测试报告”，报导了该机的性能特点，引起了世界各国对日本相机的重视。这一时期正值日本旁轴相机大量面，如1952年的Arco35、以及同年的Rich Ray6，1953年的Mammy和Press Van等等。
事实上，日本以旁轴相机铺路，正在迅速成为国际上新的相机生产大国。日本的举动引起了西德的注意，这个历史上的老牌相机生产国唯有以推出高品质的新产品来应对国际市场的变动。
1954年，还在日本人改良各类产品的时候，西德发表了具有划时代意义的徕卡M3型相机。
M3采用了一系列全新技术，将平视取景的旁轴相机推向了一个新的高度。如，内装等倍亮框取景和视差自动补偿机构；自动复位式胶片计数器；力矩式输片扳手；以及新设计的单轴不回转式快门调速盘，特点是快门运动时调速盘不再转动，等等。这些新技术的应用对以后照相机的发展提供了更全面的参照实体。
1957年，借鉴了M3技术的尼康SP相机问世（图36），它采用了与徕卡M3形式相同的单轴不回转式快门调速盘和测光表连动机构，以及经过改良了的取景装置，使用28－135不同焦距镜头时取景器内呈现不同的视野亮框，大大方便了使用者。至此，平视取景方式的旁轴相机已发展到一个新的高度。
20世纪60年代，旁轴相机进一步向小型化和专业化两个极向发展。相机研发中心开始由德国转向日本。日本产品将电子化作为相机开发的主要目标，先后完成了CdS和SPD测光技术的推广，并在平视取景相机上首先完成了由半导体技术参与的自动曝光功能，发表了一大批诸如亚西卡Electro 35一类的相机，这些普及型相机对推动摄影市场的发展起了不可估量的作用。
另一方面，专业级别的高档旁轴相机如玛米亚C3等产品脱颖而出，形成新的市场格局。
20世纪70年代，日本大力发展单反相机，由于相当一部分产品价格适中，在民用领域里旁轴相机开始失去以往的地位，尽管仍有大量普及型平视取景相机问世，但是，旁轴相机的黄金时代正在消失。 逆伽利略取景器的出现和不断改良确实为旁轴相机的发展扫清了道路，而旁轴相机上的光学测距装置又为自动聚焦相机的发展奠定了基础。其实，半导体元件的应用已经让照相机的自动化程度大大提高。表控自动曝光机构最初在旁轴相机上大放异彩，即而又出现程序曝光方式的旁轴相机。不过，在所有自动方式中最具历史意义的还是自动聚焦技术的发生。
1977年日本柯尼卡C35AF相机率先引入双像对称式光电调焦系统，实现了相机的自动调焦。这个系统的光学理论源自高级平视取景相机上的双像调焦装置。它是通过两个测距窗面中的反光镜将影像反射到AF传感器上，两个影像的反差进行比较，并改变其中一块反光镜偏角位置，当两个影像反差完全一致时，相机的中枢系统向调焦司服发出指令，完成调焦。这种比像式自动调焦理论也一度对单反相机自动调焦的研发产生过影响，历史上出现过若干种类似启侬（Chinon）CE-5 AF相机那样的产品，利用镜头上的旁轴自动调焦系统来运作单反相机的镜头，完成自动聚焦。由此可见，由柯尼卡C35AF旁轴相机发起的自动聚焦方式，最终改变了相机面貌，从此，智能化成为相机研发的主要方向。 20世纪70年代单反相机对旁轴相机市场份额的影响是显而易见的。究其原因，除价格因素外，主要原因还是旁轴相机尚不能象单反相机那样使用变焦镜头，使得便利性方面大打折扣。20世纪80年代日本旭光学公司（Asahi Optical Company,Ltd.,Tokyo.）推出变焦型旁轴相机以后，可以连续改变视野范围的逆伽利略取景装置在小型旁轴相机上如雨后春笋般地被大量采用。平视取景方式的旁轴相机开始步入自动聚焦和电动变焦时代。变焦式平视取景相机成为普及产品中的主流，平视取景相机的销量开始显着回升，出现了单反产品和旁轴产品在市场影响力方面平分秋色的局面。APS的出现，进一步稳固了这种局面。
20世纪90年代末，借助传统技术的指导，平视取景方式的数码相机大量面世，由于这种相机采用了具有监视功能的液晶屏，因此可以轻而易举地实现微距摄影。从此，微距方式的专利不再是单反相机独有。
一百多年的相机发展证明，旁轴取景技术有其先天的优势。逆伽利略取景装置理论上可以极度小型化，所以，伴随新一代几百万像素传感器的广泛应用，旁轴相机数字化已成为发展趋势。以后的旁轴相机将逐步脱离胶卷，取而代之的是数码记录媒体。相机的体积也将更小和更薄，有可能出现卡片式旁轴相机，功能多样化，将整合手机、语言翻译、移动电视和网上电脑于一体。但是，高品质单反相机，仍然还会有一部分使用胶卷或胶卷式数码附件，以此保持摄影文化的延续。

E. 照相机的发展史

照相机的发展史:

1550年，意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上，映像的效果比暗箱更为明亮清晰 。

1822年，法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片，但成像不太清晰，而且需要八个小时的曝光。1826年，他又在涂有感光性沥青的锡基底版上，通过暗箱拍摄了一张照片。

1839年，法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机，它是由两个木箱组成，把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦，用镜头盖作为快门，来控制长达三十分钟的曝光时间，能拍摄出清晰的图像。

1841年光学家沃哥兰德发明了第一台全金属机身的照相机。该相机安装了世界上第一只由数学计算设计出的、最大相孔径为1：3.4的摄影镜头。

1845年德国人冯·马腾斯发明了世界上第一台可摇摄150°的转机。1849年戴维·布鲁司特发明了立体照相机和双镜头的立体观片镜。1861年物理学家马克斯威发明了世界上第一张彩色照片。

1860年，英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机；1862年，法国的德特里把两只照相机叠在一起，一只取景，一只照相，构成了双镜头照相机的原始形式；1880年，英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。

1866年德国化学家肖特与光学家阿具在蔡司公司发明了钡冕光学玻璃，产生了正光摄影镜头，使摄影镜头的设计制造，得到迅速发展。

1888年美国柯达公司生产出了新型感光材料－－柔软、可卷绕的“胶卷”。这是感光材料的一个飞跃。同年，柯达公司发明了世界上第一台安装胶卷的可携式方箱照相机。

1906年美国人乔治·希拉斯首次使用了闪光灯。1913年德国人奥斯卡·巴纳克研制出了世界上第一台135照相机。

从1839年至1924年这个照相机发展的第一阶段中，同时还出现了一些新颖的钮扣形、手枪形等照相机。

从1925年至1938年为照相机发展的第二阶段。这段时间内，德国的莱兹（莱卡的前身）、禄来、蔡司等公司研制生产出了小体积、铝合金机身等双镜头及单镜头反光照相机。

1935年，德国出现了埃克萨克图单镜头反光照相机，使调焦和更换镜头更加方便。为了使照相机曝光准确，1938年柯达照相机开始装用硒光电池曝光表。

1947年，德国开始生产康泰克斯S型屋脊五棱镜单镜头反光照相机，使取景器的像左右不再颠倒，并将俯视改为平视调焦和取景，使摄影更为方便。

1956年，联邦德国首先制成自动控制曝光量的电眼照相机；1960年以后，照相机开始采用了电子技术，出现了多种自动曝光形式和电子程序快门；1975年以后，照相机的操作开始实现自动化。

1960年，宾得推出的PENTAX SP相机问世，开创了照相机TTL自动测光技术。

1971年，宾得公司的SMC镀膜技术申请了专利，并应用SMC技术开发生产出了SMC镜头，使得镜头在色彩还原和亮度以及消除眩光和鬼影两方面都得到极大改善，从而显着提高了镜头品质.

1969年，CCD芯片作为相机感光材料在美国的阿波罗登月飞船上搭载的照相机中得到应用，为照相感光材料电子化，打下技术基础。

1981年，索尼公司经过多年研究，生产出了世界第一款采用CCD电子传感器做感光材料的摄像机，为电子传感器替代胶片打下基础。

紧跟其后，松下、Copal、富士、以及美国、欧洲的一些电子芯片制造商都投入了CCD芯片的技术研发，为数码相机的发展打下技术基础。1987年，采用CMOS芯片做感光材料的相机在卡西欧公司诞生。

(5)相机30年里有什么新技术扩展阅读

照相机的优缺点：

一、优点

1、拍照之后可以立即看到图片，从而提供了对不满意的作品立刻重拍的可能性，减少了遗憾的发生。

2、只需为那些想冲洗的照片付费，其它不需要的照片可以删除。

3、色彩还原和色彩范围不再依赖胶卷的质量。

4、感光度也不再因胶卷而固定，光电转换芯片能提供多种感光度选择。

5、产品结构相对简单，外观更为精致，产品越来越变的便于携带。

6、数码相机操作简单、明了，容易上手。

二、缺点

1、由于通过成像元件和影像处理芯片的转换，成像质量相比光学相机缺乏层次感。

2、由于各个厂家的影像处理芯片技术的不同，成像照片表现的颜色与实际物体有不同的区别。

3、由于中国缺乏核心技术，后期使用维修成本较高。

F. 数码相机揭秘系列--CCD和CMOS

数码相机的诞生，不仅创造新的摄影经验和器材，同时随着电子组件的应用和知识的突然增多，而直接或间接的创造出许多新名词。对于常常使用数码相机的人来说，这些名词可能已经耳熟能详了，然而，要想将它们完全的讲清楚、说明白，恐怕也不是那么容易。于是我特别将几组常用的名词做了整理，以方便大家更简易地认识数码相机。大家请关注我们这一系列，第一期，我先从取代传统相机底片的CCD说起，事实上，这也是数码相机的最重点。

一、传统CCD：

相信不少朋友都知道CCD的重要性，也知道它是决定数码相机性能的重要组件，但真的要说明白CCD，也不是一句两句话可以的。

1、认识CCD

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图1

CCD（Charge Coupled Device ，感光耦合组件）为数码相机中可记录光线变化的半导体〈如图1〉，通常以百万像素（megapixel）为单位。数码相机规格中的多少百万像素，指的就是CCD的分辨率，也就是指这台数码相机的CCD上有多少个感光组件。

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图2

CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列（如图2）。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。因此，CCD通常用在数码相机（Digital Camera）与扫瞄器（Scanner）上，作为感光的组件。

2、CCD的“三文治”结构

如果把CCD解剖，你会发现CCD的结构就像三明治一样，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。你一定觉得很奇怪，为什么“镜头”会直接做在CCD上呢？

第一层“微型镜头”

其实，这是一个英语翻译上的语误：“ON-CHIP MICRO LENS”,它是1980年初，由SONY领先发展出来的技术。这是为了有效提升CCD的总像素，又要确保单一像素持续缩小以维持CCD的标准面积。因此，必须扩展单一像素的受光面积。但利用提高开口率（采光率）来增加受光面积，反而使画质变差了。所以，开口率只能提升到一定的极限，否则CCD将成为劣品。为改善这个问题，SONY率先在每一感光二极管上（单一像素）装置微小镜片。这个设计就像是帮CCD戴上眼镜一样，感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，而改由微型镜片的表面积来决定。如此一来，可以同时兼顾单一像素的大小，又可在规格上提高开口率，使感光度大幅提升（如图3）。

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图3

第二层是“分色滤色片”

CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYG补色分色法。这两种方法各有优缺点。不过以产量来看，原色和补色CCD的产量比例约在2比1左右。

原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的数码相机，在ISO感光度上多半不会超过400。相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，补色CCD可以容忍较高的感度，一般都可设定在800以上（如图4、图5、图6、图7）。

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图4

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图5

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图6

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图7

第三层：感光层

CCD的第三层是“感光片”，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。

3、CCD排列

传统CCD排列为矩阵，然而这样的做法却限制了在有效面积中再提升分辨率的能力（以现行的技术来看1.8寸CCD理想值约为六百万像素，而在成本和制造合格率的考虑下修正至四百万是合理值）。因此，有些厂商很聪明的想出改变CCD的排列顺序，希望由此增强分辨率。FUJI Fine Pix 4700就是采用这种作法。FUJIFILM所开发的技术称之为“SUPER CCD”，这技术是将CCD像素本体以45度角回转，呈蜂巢式状排列（如图8），结果是将PHOTO diode间的配线部分不要，以实现其更大化。因为像素的形状及垂直方向的差较少，成为近似八角形，使受光部分变大。实现相当于ISO 800的高感度。SUPER CCD的S/N与以往相比较约高2倍，颜色的再现也大幅改善。其结果特别是high light部分和Shadow部分的色调再现性大幅提升，使分辨率和色调平衡，可拍出较为平滑的画像。

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图8

这里需要指出的是，FUJI宣称在1.7英寸下原先的240万画素升级到430万！尽管效果如此惊人，然而还是要看到实际的测试报后才能判定这样的效果到底增强了多少分辨率。

二、CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconctor，互补性氧化金属半导体〉

CMOS和CCD一样同在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没有什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带正电）和 P（带负电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。

那么你会问CMOS还有什么优势？其实CMOS对抗CCD的优势在于成本低,耗电需求少, 便于制造, 可以与影像处理电路同处于一个芯片上。但由于上述的缺点，CMOS 只能在经济型的数码相机市场中生存。

当初Canon D30选择以CMOS作为感光组件就让不少专家“摔破了眼镜”,因为高端的数码相机中使用CMOS实在非常的罕见。然而就最近在DPREVIEW上看到的CANON D30 BETA所公布的实测相片看来CMOS似乎已经突破以往的不足，其效果是直逼CCD。目前尚无法得知的是究竟CANON D30改良了原先CMOS的设计，还是在解读图像的芯片上做了革命性的改良。不可否认的，CMOS只有CCD三分之一左右的耗电量, 这对电池效能需求日益殷切的数码相机来说朝向CMOS发展或许是开发未来新机种的解决之道。

如果大家对于CMOS还有不清楚的地方，以下的网址有CMOS的英文详细说明：
http://tech-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/cmos/cmosdemo.html

三、新一代CCD技术革新

时代在变，传统的CCD技术已经没有办法满足现在使用者对数码相机的需求了。以下，我们将简介两款在2002 年所新推出的具有代表性的两种CCD技术，让大家对于CCD有更深刻的了解：

富士发表第三代Super CCD技术（如图9、图10）

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图9

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图10

1999年日本富士开发出第一代的SuperCCD，应用在FinePix 4700z上，由于可提高像素和分辨率，因此大受欢迎，然后2001年富士修正了第一代Super CCD所有的噪声缺点，并提升有效像素到310万，最大像素602万的更高分辨率。这批CCD被装配在 FinePix 6800z/6900z上，成为该年度富士最畅销的数码相机。新一代的SuperCCD III结合以上的优势，又新加入了：

信号处理能力——这项技术的创意在于利用相机内建的信号处理处理器，整合在第一次拍照所得（2832X2128）的照片，具体是以RGB为标准，以三色每4个像素为一个计算依据，整合出该照片在ISO 1600高感度时应有的表现。运用计算的原理，可提高并修正相片在低光亮下应有的色彩，避免电子干扰所增加的噪声比。但缺点是原来高像素的相片，得出的成果会被缩成（1280X960）大小比例。

CCD 水平/垂直像素混合运算——这是SuperCCD III又一项特殊技能，也是世界首次CCD采用水平/垂直像素混合运算技术。这种方式可以让有效像素300万的CCD跨过一般在QVGA动画录制 （分辨率 320×240），速度被限制在15fps的门槛——因为速度再快下去，数码相机的处理速度不够，画面容易偏暗。这次通过运算法，整合多个像素成一个，让数码相机在动画的快门限制放开，所以SuperCCD在VGA的分辨率下（640×480）可以达到最大30fps的录像能力。并能有效提高感度达4倍以上。换言之，以SuperCCD III所拍摄的动画具有VCD的水准了。

美国Foveon公司发表多层感色CCD技术

在Foven公司发表X3技术之前，一般CCD结构是类似蜂窝状的滤色版（图11），下面垫上感光器，借以判定入射的光线是RGB三原色的哪一种。

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图11

然而，蜂窝技术（美国又称为马赛克技术）的缺点在于：分辨率无法提高，辩色能力差以及制作成本高昂。也因此，这些年来高端CCD的生产一直被日本所垄断。新的X3技术，让电子科技成功的模仿“真实底片”的感色原理（图12），依光线的吸收波长“逐层感色”！，对应蜂窝技术一个画素只能感应一个颜色的缺点，X3的同样一个像素可以感应3种不同的颜色，大大提高了影像的品质与色彩表现。

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图12

支持更强悍的CCD运算技术VPS(Variable Pixel Aize）；此外，X3还有一项特性，非常类似我们先前介绍的SuperCCD III水平垂直运算整合的方式，同样通过“群组像素”的搭配（图13）。X3也可以达到超高ISO值（必须消减分辨率），高速VGA录画速率。比SuperCCD更强悍的在于X3每一个Pixel（像素）都可以感应三个色彩值，在理论上来说，X3的动画拍摄在相同速度条件下，可能比SuperCCD III还来得更精致。