数字摄影技术

数字摄影是使用专用的数字图像输入设备

数字摄影发展概况1981年，日本索尼公司首次推出模拟式(非数字式)电子照相机——玛维卡(Mavica) 1986年，柯达公司发明了世界上第一块对光敏感的CCD(电荷耦合器件)。1991年，柯达公司推出了世界上第一台数字照相机，数字摄影技术走向我们的生活。1997年10月，由Adobe、佳能、柯达、富士、惠普、IBM、英特尔、Live Picture和微软

像素是组成图像的最基本元素，也是能被计算机识别的最小图像语言单元。一幅照片组成的像素越多(分辨率越高)，照片的影调和色彩就越丰富，图像清晰度就越高。

分辨率和图像文件大小；一幅图像的清晰度与图像的分辨率有关，而分辨率大小又与图像中所含像素的多少有关，而像素的多少又决定了图像文件的大小。图像文件大小又决定了计算机必需具备多大的内存容量和运行速度。

图像的“分辨率”是指图像中每单位打印长度内包含的像素数量，通常用像素／英寸(ppi)表示。高分辨率的图像输出的像素点更密，因此清晰度也就更高。分辨率根据输人和输出的情况又可以分为光学分辨率和插值分辨率两种，光学分辨率是指数字照相机和扫描仪等输入设备的硬件所真正识别到的图像信息；插值分辨率，是通过软件功能，在光学分辨率的两像素点之间插补中间值像素点之后所产生的分辨率，大约为光学分辨率的3～4倍。

图像文件大小图像大小可用两种方法表示。第一种是图像尺寸，指的是图像在计算机中所占用的内存大小；第二种则是文件大小，是指图像保存为文件后的大小。

图像类型是指数字图像位数的多少。位数越多，图像的灰阶越多，色彩越丰富．图像文件也越大。图像的类型可以分为:一位图像、灰阶(8位)图像和彩色(24位)图像三种。

一位图像是最简单的一种图像，每个像素只用一位(8比特)来记录。一位图像又分为两种不同的类型，即：黑白图像和半色调图像。黑白图像也叫线条图像，它的每个像素只能表达黑色或白色两种色调，用Word输入的文字．铅笔或钢笔画的素描，黑白版画等就属于线条图像。半色调图像可产生近似灰阶图像的模拟效果，

灰阶(8位)图像灰阶图像中的每个像素可能是黑色、白色或不同灰度中的任意一种灰色。每个像素如用更多的“位”来表示(如12位)，则每个像素记录和表达的层次就会更多。

彩色图像彩色图像包含的信息最为丰富，应用最多的是RGB图像。用RGB(红、绿、蓝)色彩模式表示的图像，叫做RGB图像，因为所有颜色都是由红、绿、蓝三原色光以不同强度组合而成的。红、绿、蓝三原色分别用12位表示，共36位，可记录687亿种色彩。用16位表示，共48位，可记录281兆种色彩。“色位数”越多，可记录的色彩越丰富。普及型数字照相机的色位数大多为24位，专业型可达32位；而扫描仪一般都达到了48位。

图像的色彩模式人们根据实际需要为点阵式彩色图像定义了多种色彩模式，并以各种色彩模式来定义颜色。如RGB模式、CMYK模式、灰度模式、Lab模式、位图模式和索引模式等灰度模式(Gmyscde)在灰度模式图像中，每个像素都以8位或16位表示。灰度图像中只有不同密度的灰色而没有彩色。

真彩色模式(RGB)+在Photoshop里，真彩色模式即是按自然光三色光(红、绿、蓝)原理真实再现自然色彩的数学模式。它利用红(Red)、绿(Green)和蓝(B1ue)三种基本色光，通过颜色的加法进行色彩再现，并组合出肉眼能看到的绝大部分颜色。Photoshop将24位真彩色图像分成三个颜色通道，给图像处理带来了很大的便利。

CMYK模式CMYK模式是一种印刷模式，其中的四个字母分别指青、品、黄和黑。

RGB产生颜色的方法称为加色法，而CMYK产生颜色的方法称为减色法。

图像格式是指计算机表示和存储图像信息的文件格式。

最为常见的图像格式：1．TIFF(* ．TIF)这是一种通用的图像格式，几乎所有的扫描仪和2011年4月9日星期六图像处理软件都支持这一格式。该格式支持RGB、CMYK、Lab、索引、位图和灰度颜色模式，有非压缩方式和压缩方式之分，与EPS、BMP等格式相比，其图像信

息更紧凑。

2．BMP(* ．BMP)它是标准的Windose及OS／2的图像文件格式，该格式支持l-24位颜色的深度，使用的颜色模式可以为RGB、索引颜色、灰度和位图等模式。

3．PSD(*．PSD) PSD是Photoshop生成的图像格式，可包括层、通道和颜色模式等信息，且该格式是唯一支持全部颜色模式的图像格式。

4．JPEG格式JPEG格式不仅能够以任何比例压缩位图图像的大小，而且能保持图像的真色彩。大多数图像处理软件都支持JPEG格式，数字照相机中大多数也是采用JPEG格式压缩CCD所记录的庞大图像数据。因此JPEG格式是所有压缩格式中最常用的。

数字照相机是采集数字图像最重要的输入设备之一，也是一种新型的照相机。数字照相机的基本结构和外观，以及拍摄方法等与传统胶片相机基本相似，只是成像原理，影像的存储，以及后期处理等与传统银盐胶片摄影有明显区别。

数字照相机的成像原理由于数字照相机要将所摄景物的光影转化为一组可供计算机识别的数据。所以数字照相机的感光材料不是传统的银盐感光片．而是能将景物反射的光信号转换成电信号的光电转换耦合器件(英文缩写为CCD)。而存储影像的也不是感光胶片，而是各式专用磁性存储器。

数字照相机的特点与传统照相机相比，有以下几方面的特点：数字照相机所摄图像信息可随时输入计算机显示、保存，或进行处理和加工等。数字照相机记录影像的载体(存储器)只需一次购买。所拍影像立即在相机的液晶屏上显示。拍摄的影像可上传互联网，瞬间将照片传给远方。从拍摄到输出图像，不会对环境造成污染。没有卷片过程，拍摄时无噪音和振动。中档以上的家用型数字照相机还具有录音和录像的功能；而专业型数字相机有录音功能却多没有录像功能。

数字照相机的种类数字照相机根据摄影性能和图像质量，可分为消费型(傻瓜) 、135型单反、120单反机背型数字照相机和特种数字照相机。

(一)消费型数字照相机(二)135单镜头反光数字照相机(三)120机背型数字照相机

数字照相机的主要特点和性能数字相机的一般照相性能指标与普通照相机相同，如曝光方式、测光方式、快门速度范围、曝光补偿、取景器种类、对焦方式、光圈调节范围、自拍延时、镜头焦距、镜头最大光圈值、变焦范围、镜头可否更换、微距摄影功能、场景摄影模式和内藏闪光灯等。

数字摄影特有性能指标包括：分辨率、CCD面积、色深度、镜头的实际焦距、连拍速度、存储媒体、存储容量、存储格式、压缩比例、信号传递方式、白平衡调整方式、相当感光度、取景显示方式和输出接口等。

分辨率数字照相机的分辨率是指数字照相机分辨景物细节的能力．它决定了所拍摄的数字文件最终打印照片的质量和放大尺寸，是数字照相机最重要的性能指标之一。数字照相机分辨率的高低，取决于照相机中CCD芯片上像素的多少。

CCD面积决定数字照相机成像质量的因素除了分辨率(像素数)外，还与CCD的单位面积有关。色深度所谓色彩深度即单个像素的色彩位数，用位或比特(Bits)来表示。色彩深度也是一个反映图像质量很重要的性能指标。

存储器(卡)存储器是用于存储数字照相机所摄图像的媒体，相当于传统相机所使用的感光胶片。

图像的压缩与存储为了在有限的存储空间内存储更多的图像文件，同时又能保证图像的基本质量，目前大多数数字照相机采用了有多种和不同的存储格式不同压缩比例的图像存储方式，供拍摄者选择使用。

数字图像的存储格式最常见的只有三种： TIFF格式、 JPEG格式、RAW格式。这三种存储格式中又可分为不压缩和压缩两类，而压缩格式又分为无损压缩和有损压缩两种，