数码相机

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数码相机（Digital Camera），是一种利用电子感测器把光学影像转换成电子数据的照相机，有别于传统照相机通过光线引起底片上的化学变化来记录图像。“数码”一词原本是英文Digital（数字的）的港式翻译，后来传入大陆，而台湾则使用“数位”。依功能、构造与画质的不同，目前较常见的数码照相机可区分为消费型数码相机（俗称傻瓜相机）、单眼数码相机、数码单镜反光相机及无反光镜可换镜头相机4种。另也有针对极为专业的特殊需求而设计的数码中片幅（120片幅）相机。

在数码相机中，光感应式电荷耦合元件或互补式金属氧化物半导体感测器用来取代传统相机底片的化学感光功能。其常用的感光材料有CCD电荷耦合元件（Charge-coupled Device）和COMS互补金属氧化物（Complementary Metal Oxide Semiconductor）。被捕捉的图像数据经集成的微处理器通过一定算法编码后，储存在相机内部数位存储设备（记忆卡、微型硬盘、软碟或可重写光碟）中。随着闪存容量的大幅增加和价格的下降，目前绝大多数数码相机都已采用闪存作为储存方案。

虽然早期电子元件性能不佳，但由于数码相机小巧轻便、即拍即有、使用成本低、相片方便保存、分享与后期编辑等诸多优点，而且画质进步极快，使其在短时间得到迅速普及。大部分数码相机兼具有录音、摄录动态影像等功能。2009年，全球共售出数码相机（包括带数码相机功能的手机）超过9亿部，而传统相机已近乎在市场上绝迹。目前，越来越多的设备如手机、个人数字助理、个人电脑、终端机及平板电脑等也整合进了数码相机功能。

## 历史

1975年，柯达应用电子研究中心工程师史蒂芬·沙森开发出了世界上第一台数码相机，这台数码相机以磁带作为存储介质，拥有1万像素。记录一张黑白影像需要23秒。这台“手持式电子照相机”的出现颠覆了摄影的物理本质。但柯达当时认为，数码相机的发展将威胁到公司赖以维生的底片事业，所以停止研发。

## 种类

- 消费型数码相机〈傻瓜相机〉

特色是小巧轻便，操作简单，价格较低。选择内建的拍摄模式后，通常只要简单的变焦构图，即可按下快门获得照片。调整对焦点。由于拍摄参数几乎全部由相机自动判断决定，因此在非泛用性场景时使用，操作较其他高阶相机来的困难且品质不佳。目前数量在智能手机出现后即逐渐减少，也正在将自动控制的技术转移至手机中而被逐步取代。

- 类单眼数码相机

将相机之内部硬件与镜头镜片组优质化，并加入更多的控制按钮以达到逼近数位单反相机的拍摄操作性，具备PASM手动调控。由于不能更换镜头，因此此类产品以其搭载的高倍率涵盖多焦段的长焦镜头组或大光圈镜头组为诉求。

- 数位单反相机

功能较强，照片画质较佳，可以更换镜头。硬件许可范围内，能自由调整快门及光圈。支援手动对焦，自动对焦时允许选择对焦点，切换单拍，连拍等模式。单反相机由于采用“单眼反射式光学取景器”而得名。但目前除了以靠反光五棱镜组的光学取景器（OVF）外，还有使用电路传输影像的电子取景器（EVF）可供使用。依影像感应器面积，此类相机可分为全片幅（36X24mm），APS-C尺寸（21X14至24X16），四分之一片幅（17．3X13至18．7X14），微型四分之一画幅（指采用高感光力感影器，性能等同于四分之一画幅）的照相机，消费画幅和手机画幅。感应器感光力提升一倍，光圈直径降至1．4分之1，对于焦平面清晰度的提升，等同于感应器面积提升一倍。

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- 电子式取景可换镜头相机

被称作微单眼，原本市场定位虽与类单眼类似，但是改成从数位单眼方向来做设计。需要透过将数位单眼的功能浓缩，所以在比较精进的技术的近日才得以逐步实用化，并代换了早期类单眼等的市场，新产品的功能已经高于消费型数码相机与数位单反相机。影像感影器则与数位单反相机雷同。

- 中片幅数码相机

中片幅相机为相映单反相机结构，但使用尺寸更大的感光芯片（比全片幅（36X24mm）更大），而数字化后的产品为中片幅数码相机。此产品除了有可交换镜头功能外，还有可抽换的数位机背可供选择。意指当你见到一台中片幅数码相机时，机身部分可能是集合两家厂商的产品。目前中片幅数码相机多使用120或是220尺寸格式的感光元件，相对于135格式（使用35mm胶片尺寸）的全片幅数位单反相机还要大上许多。价格也是非大众所能承受的，目前多为需要大尺寸商业印刷的专业出版业者所使用。

## 常见品牌

- 尼康
- 索尼
- 佳能
- 徕卡
- 哈苏
- 奥林巴斯
- 松下
- 宾得
- 三星（已退出）

## 特性

数码摄影方式比传统胶卷摄影优越的地方包括：

- 比起传统的照片冲洗后邮寄。数码相片可以经由网络分享、传递，迅速便利。
- 数码相机的大储存量(256GB或以上)及快速的记忆卡，虽然较底片昂贵，但具有较高容量（64G记忆卡，视设定分辨率不同，约可拍1000~10000张照片。至2025年，记忆卡的价格已经很便宜，比较小储存量的64G记忆卡已经和底片差不多价格），且可重复使用。
- 即拍即得，数码摄影可以立即透过相机欣赏图片，不满意立刻重拍。传统摄影往往要底片冲洗完成，才会发现相片过曝，曝光不足，或者晃动等失误。
- 光电转换芯片能提供多种感光度选择，调整调整相机设定即可改变感光度。传统相机根据使用的胶卷而固定感光度。
- 传统相机胶卷对拍摄对象照度有较高要求，照度低无法使胶片感光。数码摄影可以记录到极低照度的影像。
- 家庭个人电脑普及，资料储存方式多元，数位照片可轻易备份于可重写光碟，硬盘，甚至网络服务器上。借由多重备份，减少遗失风险。而数码照片也不会因为年代久远而泛黄。
- 照片输入电脑，加以备份后，可用编辑软件后制，进行旋转、裁切、调整对比等，若不满意，还可由备份还原，重新后制。传统底片则需要暗房技术才能后制，且后制失败，底片无法复原。
- 透过电脑显示器观赏照片，远比传统一般相纸大上许多。
- 喷墨打印机技术的进步和普及，使用者在家即可打印出媲美传统冲洗的相片。
- 数码摄影大多数可以拍视频和高速连拍,甚至可以储存按快门之前的数十个影像

数码摄影方式比传统胶卷摄影缺陷的地方包括：

- 随着厂商陆续推出千万以上像素数码相机，和传统的35mm胶卷照相机相比，数码照相机的影像品质各有胜负，除非是在输出大幅面作品的时候，才能查觉数码像机的缺点。不过由于底片仍有一些优势（主要在于色彩表现）是数码相机无法完全赶上的、底片的画质也有一种不同于数码相机的特性；因此仍有一些专业的摄影工作者以及底片爱好者坚持保留胶卷照相机，一些人甚至表示，底片的一些优点是门外汉也能感受到的。
- 数码相机使用的影像感应器，虽然拥有比底片更高的感光度，可是受先天设计所限，在长时间曝光及高感光设定下，影像会出现不自然的颜色噪点。
- 相对于底片摄影不利于低光环境的曝光不足，数码相机一般都存在过曝拍照时画面出现一片死白甚至细节严重流失的问题，而这个问题在电脑编辑也无法修正；相反底片在一些过曝情况下依然可以保留被摄物的细节。
- 摄影进入数码化后，最明显的问题是当面对一些光源复杂的环境，如烟火表演及灯饰、音乐节等，受感光元件先天设计所限，极容易出现测光错误的问题。另外，在面对这些环境，若对着暗部对焦，那么画面中受光的部分就会曝光过度；相反若对焦于亮部，暗位就会丧失细节，解决办法就是使用黑咭或是使用D-lighting功能，相对地，底片面对这个问题相对轻微。
- 高度电子化的数码相机，引入诸多的功能，如实时拍摄、摄录短片、无线电联输照片、全球定位功能等，过多新颖功能导致相机容易过热；相机的先天设计也比较难以装上散热器；然而最先进的底片相机，机身上的电子元件主要是附助功能，主要部件仍是以机械运作。
- 现今相机生产商都倾向于生产高像素的机款，如索尼的A7R系列、尼康D800系列等。超高像素可以在打印大型印刷品时有着优势，可是过高像素令一些旧款式镜头无法提供相应的解像力，令画质大打折扣，同时也突显出其他严重问题，如四角失光、高对比环境下的色散问题，与及放大效果导致轻微的手震问题明显化，这是像素过密衍生出的问题。一些专家指出，全片幅相机的像素大约在1200万像素即可获得有如菲林效果，可是早年相机生产商宣传“高像素等同高清”下，此观念已经无法逆转，而解决问题的方法就是加快推出更新版镜头的频率、加入机身内置防震系统等，这亦变相鼓励用家放弃手上的旧镜头。

由于来自像尼康和佳能等制造商最新的数码单反相机的影像品质已经进一步得到提高，同时这些数位产品拥有更短的后期处理时间与更少的耗材需求（省却携带与购买大批底片胶卷的必要性），这对于非常注重作品时效性的摄影记者而言是非常大的诱惑。通常以数码单镜反光相机的光学质量，超过千万像素以上电荷耦合元件的图像，已能符合报纸或杂志需要。新闻从业人员也不需要亲自送底片或冲洗好的照片回公司，只需用网络传递即可。因此目前数码单反相机已取代了大过多数媒体出版业所使用的传统相机。加之目前的出版业已几乎改用电子排版甚至电子制版等后期制作方式，而传统相机所拍出的胶卷底片尚需进一步先冲洗成像，再以扫描仪处理，才能获取可用的影像文件，等于比数码照相机多了两道额外的工序，数码照相机的这一优势加速了其普及过程。

多数消费型数码相机输出的影像宽高比是4:3，符合传统电脑萤幕的宽高比例，但是数码单反相机则采用了类似35mm银盐底片的传统格式，宽高比为3:2，只有日本奥林巴斯及松下两家公司采用的4/3系统数码单反相机，以及后来的Micro 4/3系统数码相机，输出的影像是4:3宽高比。2005年，尼康推出了第一款符合WiFi标准的消费级数码相机尼康Coolpix P1。

## 资料储存格式

在消费数码相机市场上使用了多种不同的储存格式：

- Compact Flash
- 微型硬盘
- SmartMedia（SM卡）
- 多媒体记忆卡
- SD卡
- Secure Digital High Capacity（SDHC卡）
- 记忆卡
- xD图像卡

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- CompactFlash（CF-I）

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- Memory Stick

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- Microdrive（CF-II）

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- MultiMediaCard（MMC）

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- Secure Digital card（SD）

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- MiniSD

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- SmartMedia

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- USB随身碟

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- XD影像卡（xD）

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- 3.5"软碟片

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- Mini CD（左）

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- MicroSD与SDHC记忆卡