数码相机基础知识1.docx
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数码相机基础知识1
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数码相机基础知识【图文并茂普及版】
目前，类似数码相机入门的文章泛滥如潮水，但许多文章千篇一律，概念晦涩
难懂，陈词滥调，也没有相关附图，这对于入门的新手来说就显得不那么亲切
了。
以下的文章将放下专业用语，以日常大白话做药引，并辅以大量实物图片
做汤剂，便于各位初哥加深吸收，编者希望它能成为入门者的一剂实用大补丸。
药引篇：
什么是数码相机？
数码相机的基本结构。
对于初入门的DC用户，首先必须要对一下这两个问题要有个基本的了解。
1、
什么是数码相机，它与传统的相机相比优势何在？
2、数码相机的基本构成是什
么？
作为本文开篇，笔者就先将这个问题作为切入点来开始本文。
数码相机，对于它最基本的认识就是——不用胶卷、带液晶屏。
用这样的特点就
能非常迅速的将传统相机与数码相机区分开来（不排除个别例外）。
从内部构
造来说，数码相机内部采用了大量的电子元件，在设计上更复杂。
用来感光的
介质也从胶片变成了光电器件。
如此的区别使得数码相机有着众多优势。
数码相机
首先数码相机可以做到“所建即所拍”，通过液晶显示屏可以准确地进行拍摄。
同时，由于储存介质的不同，数码相机节省了大量的胶卷费用。
根据一项调查，
大多数用户拍摄的照片的90%是不需要刻意冲洗成照片而保存，这也就是说我
们所拍摄的作品中大多数只要储存在电脑里浏览就足够了。
那也就意味着我们
可以节省大量的冲印费用以及时间。
再次，数码相机的照片能方便的在电脑上
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通过各种图像软件进行编辑，用来达到各种不同的效果。
当然任何事物不可能
做到完美，数码相机也存在许多不尽人意的地方。
数码相机的构成器件有：
镜头、光电转换器件（COMS/CCD）、模/数转换器
（A/D）、微处理器（MPU）、内置储存器、液晶屏幕（LCD）、可移动储存
器、接口（计算机/电视机接口）、锂电池等。
数码相机
对于数码相机的构成，比较陌生的就是光电转换器、模/数转换器、微处理器以
及内外储存系统。
其实光电转换器也就是数码相机的“底片”，只不过它是可以
重复使用的，而传统相机的底片则只能使用一次。
模/数转换器听起来好像非常
复杂，其实只不过是一个对于光电转化器信号转换的装置。
它的功能就好像收
音机，把无线电信号转化成我们可以听得声音一般。
微处理器，就是数码相机
的心脏。
它将数模转换器的信号经过再一次处理就变成了特定的图像格式。
内
外储存系统就是数码相机的“胶卷筒”，将拍摄所得的照片储存于此。
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数码相机构成机理
到此为止，对数码相机这个东西应该有个较为全面的初步印象了，那么接下来
的一些相关的入门知识则进一步加强你对数码相机的认识。
在下面的篇章里，
笔者我将针对数码相机经常出现的参数作为着手点。
了解数码相机必须认识的四要素
当我们一接触到数码相机的世界，马上就有一堆的新词汇蜂拥过来。
分辨率、
像素、数码变焦、插值等等。
乍一看来，入门很困难；笔者在这里要做的就是
把这枯燥无味的名词做一番润色。
用口头大白话的形式描述给大家。
如果你刚
接触数码相机，以下的一些问题尤其显得重要。
但这并不是说别的细节可以省
略，毕竟擒贼先擒王，测重点不同偏向也不同。
1.分辨率与像素
当我们遇到一款数码相机的时候我们经常会看到类似“2304X1728、
1600X1200、1027X768、640X480”这样的数字相乘的参数，这就是通常所
说的分辨率。
那么它们代表什么意义呢？
相信马赛克这种建筑材料大家都明白，
那么这些参数所表示的就好比是横向“马赛克”数乘与纵向“马赛克”数，而每一块
“马赛克”就代表一个像素。
组成一幅图画就是用这些彩色的“马赛克”拼接而成。
将下面图中的莲花的局部放大1600倍我们就能清楚地看到马赛克办的色块，
其实这就是对应的一个像素。
样张
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一台相机的最高拍摄分辨率一般就近似于它的像素。
就拿上面所给的
2304X1728作为例子，那么这台相机的最大有效像数为
2304*1728=3981312近似值为400万。
也就是说这是一台400万像素的
数码相机。
类似的，我们也可以算出其它相机分辨率所对应的像素。
笔者在这
里大致给一个对应参照表格。
当然相机出场的设置都不尽相同，有可能存在出
入。
一般只要选择了特定厂商的相机，一般所给的分辨率也就固定了，用户可
以在不同分辨率下做切换却不能自定义分辨率。
分辨率乘积对应像素
640X48030720030万
1024X76878643280万
1600X12001920000200万
2048X15363145728320万
2304X17283981312400万
2580X19364994880500万
2816X21125947392600万
3072X23047077888700万
3200X24007680000770万
3264X24487990272800万
3876X2584100155841000万
分辨率像素对应表
2.分辨率与冲印
平常我们的照片是通过胶卷去冲印，然而数码相机则不存在胶卷这个媒介。
我
们可以清晰直观的观看照片，并且将其冲洗出来。
那么，分辨率与冲印又存在
哪些关系呢？
对于刚接触数码相机不久的你，可能就对冲印存在许多不解。
或
许还会闹出一些不必要的笑话，那么笔者就来详细的说说两者的关系。
数码打印
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首先很明确的一点就是分辨率越高打印出来的画面就越大而且质量越好。
当然
这并不是没有换算法则的，两者之间有着相对应的关系。
笔者在参考类似资料
的时候发现，这一类问题的说明还是显得过于简便与专业化，很多时候都看得
云里雾里。
其实数码冲印跟冲印店所用的打印设备有着密切的关系。
在这里要
引入一个单位DPI，这是用来描述打印机打印分辨率的。
一般来说数码打印机
的分辨率在300DPI。
这是指什么意思呢？
就是说，在照相纸上每英寸就有300
个墨点。
也可以理解为一个墨点就对应一个像素。
如此一来我们就能精确的换
算出我们拍摄的数码照片能打印成多大的相片了。
换算关系
举个例子：
一幅1600X1200的数码照片用300DPI的打印设备输出的最佳尺
寸就是1600/300=5.3寸、1200/300=4寸，也就是5.3X4寸的照片。
在
实际处理中这样的尺寸一般经过数码冲印店放大最后剪裁成6X4寸的照片也
就是通常说的4R。
当然这样的调整之后画面的质量有微弱的下降，反过来我们
可以得出实际图像打印分辨率为1600/6=267DIP，当然这样的下降通过肉眼
辨别不明显，可以忽略不计。
当然通过降低打印分辨率扩打我们的照片
1600X1200最大扩打到7X5寸，也就是5R。
最终我们可以得出这样的公式，如果数码打印机的分辨率为NDPI，照片的分
辨率为YXZ，那么我们所能打印的照片就是长度为Y/N、宽度为Z/N的相片。
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最后，笔者将数码相机打印的一些常用换算作如下列表：
尺寸最低像素建议最佳像素市场参考价格
3R3.5×5″
1280X9601280X960（120万像素）以上0.9元
4R4×6″
1280X10241600X1200（200万像素）1.2元
5R5×7″1600X12002048X1536（300万像素）2.0元
6R6×8″
1900X12802272X1704（400万像素）5.5元
8R8×10″
2048X15362560X1920（500万像素）11.0元
数码相机打印的一些常用换算
3.插值与像素
插值这个名词也是数码器设备所独有的，虽然接触数码相机的很多朋友都听过
这个名词然而却不在意。
但是这个词语一度成为了奸商玩弄的道具，还真的坑
了不少人。
通过一个插值就使得数码相机的像素节节攀升，所以笔者在这里也
要好好的解释一番。
数码相机
插值像素就是根据最终输出图片的大小来计算的。
打个比方原本CCD只能拍摄
640X480也就是30万像素的画面，通过软件放大插值使得输出画面成为了
1024X768也就是对应的80万像素。
那我们就就说这款相机的插值像素为80
万，然而实际像素却只有30万！
上面给出的数码相机FinePixF410有效像
素为310万，插值后为603万。
一款数码相机如果在宣传单张上写道500万插值像素，那么其实就是说这款相
机的像素根本就没到300万。
插值就是通过数码相机内部的软件部分通过对图
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像相邻的像素进行运算取得一个新的像素从而提升分辨率的过程。
说白了就是
图像实际没有那么大，通过软件把图像放大了而已。
这一过程在计算机的图像
处理上非常容易模拟。
插值虽然提升了分辨率，但是毕竟是软件的运算结果，
与现实的色彩有一定的差异而且会产生边缘锯齿、模糊等情况。
电脑模拟
为了更好的说明插值这个问题，笔者用电脑模拟夸张的手法来演示一下插值，
效果如图。
电脑在怎么聪明也终究不能用插值真实还原图像细节。
所以对于数
码新手来说，认准像素一说，而对于插值则不要被迷惑。
插值就好比往浓牛奶
里面兑水，没什么实际意义。
4.光学变焦与数码变焦
数码变焦与光学变焦有着本质的差异，但是某些商家硬是将他们混为一谈。
因
此对于入门者来说，更因该明确的分辨出两者的差异。
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数码相机的光学变焦镜头
光学变焦是真正的变焦，完全就是依靠光学镜头的物理结构来实现变焦，是真
实的拉近。
明白的说就是平常我们看到的数码相机前段镜头的移动，这就在做
光学变焦。
但是数码相机在设计的理念上，某些机型追求小巧玲珑，当然它自
然要放弃大炮一般的光学变焦镜头。
为了弥补这个不足，设计者就采用了软件
来达到数码变焦。
数码变焦实际上就是将原来图像上的某一部分放大到整个画
面的过程。
这一过程中，通过了数码相机的插值运算。
因此，这种视觉上的拉
近没有多大意义。
如下图组笔者作一个夸张化的演示，实际中数码相机做不到
如此多倍的数码变焦所以不会出现如此夸张的图像变形。
光学变焦
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夸张化的数码变焦过程
数码变焦的差值处理与最终图像
一般的家用数码相机如果不是追求超薄的机型的设计，一般都会同时提供3倍
光学变焦和3倍左右的数码变焦。
在数码相机变焦的过程中，首先进行光学变
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焦，当光学变焦达到极限的时候则采用数码变焦继续实现变焦。
所以说，我们
在选购数码相机的时候要更注重光学变焦而不是数码变焦。
那么怎么区分数码
变焦与光学变焦呢？
当然商家一般会标明，但也会遇到商家没有说明而靠自己
判断的时候。
光学变焦原理（通过透镜实现）
笔者就在这里提供较为简便的方法，光学变焦的时候一般数码相机前端镜头伸
缩并且液晶显示屏中的画面清晰的变化同时能听到马达的声音；采用数码变焦
的时候光学镜头静止，液晶显示屏的画面明显的有一个过渡（从清晰到马赛克
状再到清晰），数码变焦连续进行的时候这种状况最明显。
其实这个过程就是数
码相机进行插值的运算过程。
顺带提一下，目前的手机上的数码摄影头采用的
就是数码变焦，最新出的手机则开始出现了光学变焦。
药后调理：
数码相机并不复杂，一切都可以从简单开始
揭开数码相机的神秘面纱，细细看来其实它并不复杂，一切都可以从简单着手。
当然随着技术的不断升级，数码相机相应的操作也会变得更加简便、更加人性
化。
但相机的实际应用---摄影，更是一门光线与镜头的艺术。
里面有构图，色
彩，角度...充满书法的智慧和绘画的优美。
身体有了逐渐的起色，药后的调理这
项工作更加漫长而辛苦，绝非一朝一夕能有成。
新手该如何迈向摄影之路这篇文章应该能给大家带来一些启发，同时数码相机
技巧栏目也有很多摄影方面的内容供大家参考。
对于刚刚入门即将迈入摄影天地的朋友们来说，无论你是简单的仅仅只需拍摄
日常生活照，还是对摄影抱有极大的兴趣，一定要记住了：
认识器材是第一位
的，不同的器材有不同的脾性，不同的脾性对应着不同的画质效果和使用感受，
每个经历了从初哥到发烧友经历的摄影爱好者们无不在不断汲取各种器材知
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识，丰富自己的摄影阅历。
那么，当你迈出了认识器材的第一步，那就继续下
去吧，慢火煨煮，细细品味摄影带给人的苦辣酸甜。
图片格式
目前消费级数码相机主要采用的是JPG格式的文件输出，是目前应用最为广泛
的一种图片存储格式，它是一种有损压缩格式，它利用编码技术，祛除人类眼
睛对图像不敏感的信息部分，而不出现严重的色彩失真。
由于是经过压缩处理
的，所以适合普通家庭使用，例如冲洗照片、网上交流等。
而高端机型，大家
会发现有TIF和RAW两个格式，TIF格式是无损的压缩格式，其特点是保存
后细节丰富，色彩亮丽不失真，适合打印高质量的图像，但是，体积非常大，
有时候一张1GB容量的CF卡只能保存30多张TIF格式的图片；RAW格式是
直接读取感光元件上的的原始记录数据，未经过曝光补偿、色彩平衡校等处理，
专业人士可以在后期通过专门的软件进行调整，它也不适合家庭用户，在影楼、
广告公司等商业中普遍使用，它的缺点也是体积大，而且后期操作非常麻烦。
微距
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微距功能，通常在消费级数码相机上是以一朵小花作为标记，就是微距拍摄的
转换按钮，它是在拍摄微小物体时需要打开。
一般情况下，在数码相机的介绍
中，都会标注最近对焦距离，这是指工作距离，也就是镜头距离被摄物体的最
近工作距离，一旦低于这个距离，被摄物会无法合焦，倒致对焦不成功。
当倍
率固定的情况下，距离越近，被摄物体的成像就越大，细节表现也会越清楚，
当然至于被摄物体。
白平衡
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白平衡在传统摄影中没有这个概念，而在数码摄影中，由于在不同的光线条件
下，调整好红、绿、蓝三原色的比例，使其混合后成为白色，使摄影系统能在
不同的光照条件下得到准确的色彩还原。
传统相机是通过滤色片来调整色温，
而数码相机是利用电路改变不同色光所产生的电信号增益的方法来实现。
通常
相机都会有自动白平衡、情景白平衡（日光、阴天、日光灯、白炽灯等）和手
动白平衡，一般家庭用户建议使用自动白平衡，因为它简单、快捷。
闪光灯
一般消费者级数码相机都设有一个内置式闪光灯，在菜单中会有：
强制闪
光、自动闪光、关闭闪光、慢闪光和红眼闪光。
通常情况下，在白天使用，将
闪光灯调整到关闭闪光就可以，而在晚上使用，可以根据情况来调整闪光灯。
不过提醒消费者，由于消费级数码相机成本有限，所以闪光灯的功率比较
低，晚上拍摄人像以及景物的时候效果非常差，一般不建议大家使用。
取景器
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目前市场上有两个规格的取景器，一种是光学取景器，也就是通过棱镜的
折射来实现取景，又叫旁轴取景器，另外一种是EVF取景器，它奇妙的将一个
小尺寸的LCD液晶显示屏嵌入取景器内，这个显示屏所显示的内容和外面的大
LCD显示屏完全一样。
相比两个取景器，各有利弊，旁轴取景器显示效果清晰
真实，但和实际照片的取景范围有一定偏差，EVF取景器通常采用的LCD显示
屏像素比较差，但取景范围和实际照片拍摄的范围完全相同，而且可以看到光
圈值、快门速度等相关数据实时显示。
LCD显示屏
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目前数码相机市场大屏化趋势越来越明显，2-2.5寸算是主流尺寸，其中以
卡片机配备的为多。
一般来说，消费者选择数码相机除了看相机显示屏的尺寸
以外，还要注意显示屏的像素，因为对于绝大多数使用者，基本都是通过LCD
显示屏来取景，而清晰度将直接影响到取景的效果。
很多人在选择相机的时候都将LCD的坏点检测和CCD的坏点检测混淆，
这里特别说一下，LCD显示屏一般要检测的是坏点和亮点，检查的方法比较简
单，将LCD对准一个黑色的物体，或者用手捂住镜头，然后看显示屏上面有无
蓝色或者红色的亮点，如果有的话，说明这块LCD显示屏有问题，而CCD的
一般要通过软件才可以检测出来，不过大家放心，一般CCD出现坏点的机率是
0.1%。
存储卡
先通过下表，让大家了解各种类型存储卡的特色和应用范围
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这里特别要提示的是，由于各个数码相机生产商并没有统一存储卡使用的
标准，所以用户在购买存储卡的时候一定要弄清楚自己相机到底使用的是什么
类型的存储卡，千万不要看什么卡便宜就买什么卡，通常情况下建议消费者带
着机器去试存储卡，这样比较保险，另外在选择价格便宜的水货的时候一定要
有比较强的鉴别能力，因为目前大部分所谓水货存储卡实际是假货，其成本不
足正品的1/3。
关于高速卡，虽然宣传很多，但普通消费级数码相机中是感觉不到差别的，
即便是低端单反也无法体现高速存储卡的优势。
光学防抖
作为光学防抖技术，并不是让机身不抖动，它是依靠特殊的镜头或者CCD感光
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元件的结构在最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。
通过镜头组实现防抖主要是以佳能和尼康为代表，它们依靠磁力包裹悬浮镜头，
从而有效克服因相机振动产生的图像模糊，这对于大变焦镜头的数码相机所能
起到的效果更加明显。
通常，镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且会将信
号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头
的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
而通过CCD在实现防抖，目前只有柯尼卡美能达能够做到，它的原理与佳能、
松下的光学防抖动技术相反，是依靠CCD的浮动达到防抖的目的。
原理是将
CCD先固定在一个能上下左右移动的支架上，通过陀螺仪感应相机抖动的方向
及幅度，然后传感器将这些数据传送至处理器进行筛选、放大，计算出可以抵
消抖动的CCD移动量。
光学防抖功能的效果是相当明显的，一般情况下，开启该功能可以提高2-3档
快门速度，使手持拍摄不会产生模糊不清的现象，对于初学者来说效果非常明
显，另外在长焦型数码相机中，效果也是立竿见影的。
电子防抖
电子防抖，是针对CCD上的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿，就像
光学变焦和数字变焦一样，它只是对采集到的数据进行后期处理，治标不治本，
并没有什么实际作用，相反，对于画质有一定程度的破坏。
目前市场上有卡西
欧和富士采用的是电子防抖技术。
消费者在选择的时候，追求防抖功能的话，
一定要看清楚到底是光学，还是电子，如果是电子的话，可以考虑放弃。
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CCD感光元件
CCD传感器又叫电荷耦合器，它是一种特殊的半导体材料，由大量独立的感光
二极管组成，一般按照矩阵形式排列。
目前，CCD的种类有很多，其中面阵型
CCD是主要应用在数码相机中。
它是由许多单个感光二极管组成的阵列，整体
呈正方形，然后像砌砖一样将这些感光二极管砌成阵列来组成可以输出一定解
析度图像的CCD传感器。
从功能上来说，CCD感光元件在某种程度的相当于传
统相机的胶卷。
从消费者选择的角度来说，CCD感光元件当然是越大越好。
相信很多消费者在国货品牌中看到过COMS这个名词的，其实它也是一种感光
元件，只不过在成本上要明显低于CCD，在功耗方面也小于CCD，但在噪点的
控制和成像质量方面不如CCD（这里只是指尺寸比较小的CMOS感光元件），
所以只在低端数码相机以及摄像头设计上普遍使用。
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另外，关于SuperCCD，它是富士独创的一项CCD技术，它与普通型CCD最
大的不同在于，它改变了矩阵CCD四个原色点合成一个象素点的原理，八边形
几何构造和间断排列，使蜂窝状的感光单元能更好睦 昧薈CD表面空间，在象
素相等的情况下获得了更多的信息量。
目前几乎全线富市产品都采用了这一感
光元件，而且反映明显比以前要好，特别是高达1600的ISO感光度设计，博
得消费者一致好评。
有效像素
有效像素数是指真正参与感光成
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