随着数字技术的飞速发展，近年来数码相机的生产成本迅速下降，价格变得越来越便宜，数码相机已走进寻常百姓家，摄影人也多用上了数码单镜头反光相机。初学摄影的人想直接进入数码摄影世界，最为简便的方式就是购买并使用数码相机了。但光有数码相机还不行，还要了解相关数码摄影知识，特别是一些传统摄影中所没有的专有名词。这样才能充分发挥数码摄影的优势，拍摄出好的摄影作品来。

    一、感光元件及其尺寸

    1、感光元件

    感光元件又叫图像传感器，主要作用是成像，相当于传统相机的胶片。光线通过镜头投射到感光元件上，感光元件将所接收的光信号转换成电信号，模数转换器再将模拟电信号转换为数字信号，微处理器将数字信号进行处理，并转换成相应的图像格式，记录到存储卡中。这就是数码相机的成像原理，可见感光元件在数码成像中的重要作用。

    感光元件主要有五种，即CMOS、CCD、SCCD、FFT-CCD和Foveon X3。有些佳能数码相机使用CMOS，富士数码相机使用SCCD（Super CCD，即超级CCD），奥林巴斯数码相机采用4/3型的FFT-CCD（Full Frame Transfer CCD，即全幅传输CCD），适马数码相机采用Foveon X3，其他品牌数码相机多用CCD。

    CCD（Charge Coupled Device，即电荷耦合器件）集成在硅氧化物半导体材料上，而CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，即互补金属氧化物半导体）则集成在金属氧化物半导体材料上。两者记录图像的工作原理不同，感光、光电转换、传输速度、存储等方面也有差别。CCD制造工艺起步较早，技术成熟，但工艺较为复杂，产品完好率低，生产成本较高。相对来说，CMOS则起步较晚，由佳能公司研发。其制造工艺简单，产品完好率高，生产成本低廉，更有利于制造大尺寸（如全画幅）感光元件，其耗电量也比CCD少。在相同的像素条件下，CCD的成像色彩艳丽，画面通透，而CMOS则色彩柔和，抑噪出色。随着技术的不断发展，CCD和CMOS之间的差异已逐渐缩小。

    适马的Foveon X3感光元件是将蓝、绿、红三层感光单元垂直叠放在一起，使每一个像素点都可以对三原色进行识别和采集。这一思路与传统的胶片感光涂层类似，能保持色彩的高保真度和极大的宽容度，从而取得类似反转片的成像效果。

    2、感光元件的尺寸

    感光元件的尺寸有两种标示方法，即光学格式（OF，Optical Format）和尺寸类型。

    光学格式一般用感光元件的对角线长度比例来表示，即OF=对角线长度/1英寸=对角线长度/16mm。需要注意的是，这里的1英寸并不等于通常的25.4mm，而是16mm，即感光元件为12.8mm×9.6mm时，它是1英寸感光元件。这种标示方法多用于长宽比为4∶3的袖珍数码相机和消费级数码相机上，感光元件尺寸从1/5英寸到2/3英寸不等。

    数码单反相机的感光元件长宽比多为3∶2，其尺寸标示方法有所不同，一般用感光元件尺寸类型标示。主要分为全画幅Full Frame（36mm×24mm）、APS-H尺寸（约28.7mm×19.1mm，镜头焦距转换系数为1.3）、APS尺寸（约25.1mm×16.7mm，镜头焦距转换系数为1.5）、APS-C尺寸（约22.5mm×15.0mm，镜头焦距转换系数为1.6）。但奥林巴斯数码单反相机所用的CCD感光元件长宽比是4∶3的，尺寸为22.5mm×16.0mm，比APS-C尺寸稍大，称为4/3系统。

    对于相同有效像素的感光元件，一般其尺寸越大，每个像素的单位面积也越大，感光性能就越好，就能记录更多的图像细节。

（发表于2007/08/14《中国摄影报》第7版）       

    二、像素和像素数

    1、像素

    像素（Pixel）是组成感光元件的最小单位，一个像素代表感光元件上的一个光敏元件。一般来说，感光元件上的像素越多，所拍照片的细节就越丰富，图像文件也越大。当然，数码照片的成像质量还与感光元件的尺寸、图像处理器等有关。如果像素数相同，感光元件越大，每个像素的尺寸也就越大，接受的光线就越多，所能处理的数据量就会增加，从而更能够区别微细光线的颜色和强度，能够生成层次感更为丰富的照片。感光元件大，还可以减少相邻像素的影响和光线的反射，有效防范数码照片眩光和耀斑的产生。

    2、总像素和有效像素

    像素还有总像素和有效像素之分。总像素是指数码相机感光元件的像素总数，是感光元件的真实像素。实际上并非所有像素都参与生成图像，真正参与感光成像的像素就是有效像素。选购数码相机时，应注意有效像素数。

    3、我们需要多少有效像素的数码相机？

    这要看你拍摄的数码照片主要用于什么用途。普通家庭拍摄的数码照片存在电脑中就行了，一般不用扩印。就是要扩印，一般也不会超过7英寸。以最低200ppi的分辨率计算，就需要1400×1000=140万有效像素。所以，普通家庭购买200万有效像素的数码相机就行了。摄影爱好者拍摄的数码照片经常要用于参赛、参展、发表等，为保证画质，一般要求600万以上有效像素。而专业摄影师，尤其是商业摄影师，对影像细节再现的要求比较高，其作品往往要用于大幅面输出，因此需要上千万甚至几千万有效像素的数码相机，或者使用中画幅或大画幅相机的数码机背。

    这是从理论上说的。如前所述，随着电子技术的发展和感光元件生产成本的下降，目前数码单反相机、袖珍型数码相机和消费级数码相机都正向高像素（1000万以上有效像素）发展，现在已很难再找到200万有效像素的数码相机了。而且随着科技的进步，数码相机的像素值肯定会不断提升，更何况像素并不是区分数码相机档次的唯一标准。所以，选购数码相机主要看你的经济实力、品牌偏好、主要用途等选购性价比高的产品，对有效像素数倒不必太在意。

（发表于2007/06/29《中国摄影报》第7版）       

    三、数码照片格式和EXIF信息

    1、数码照片格式

    数码照片格式是数码相机记录和存储数码照片影像信息的格式。目前数码相机主要采用RAW、TIFF、JPEG三种格式中的一至数种来存储拍摄的数码照片。

    RAW的英文原意是“自然的，原始的，未经加工处理的”。RAW格式文件的后缀名一般为.raw，但各数码相机厂商也采用自己的后缀名，如佳能是.CR2。采用RAW格式拍摄照片时，从感光元件上得到的原始影像电信号在进行模拟/数字转换后，不经过任何软件处理而直接存储为影像文件。该格式的影像文件既没有将每个像素的电信号与周围像素的电信号进行加权平均，也没有对影像的反差、亮度、锐度、饱和度、色调、白平衡等进行调整（仅仅是记录了相机的相关设置），反映的是从感光元件得到的最原始的影像信息。严格地说，RAW格式文件还不能算是图像文件，需要经过软件转换才能成为最终的图像文件。当我们选择RAW格式拍摄了一幅照片，得到的不过是一张“数字底片”，我们还需要通过电脑软件对其进行细致的调整和转换。RAW格式的优势在于其动态范围大、影像层次丰富。通过专门的RAW图像处理软件，可以精确调整反差、亮度、锐度、饱和度、色调和白平衡，而不会影像影像素质，且各种调整都是可逆可变的。因此，专业摄影师喜欢使用RAW格式。由于RAW格式的显著优势，现在越来越多的普通摄影爱好者也开始使用了。

    TIFF是非压缩或无损压缩格式，后缀名一般为.tif，可以保存图层，文件较大。如果拍摄的数码照片是用于印刷出版的话，采用TIFF格式能保证图像质量。TIFF格式的图像也可以使用LZW无损压缩方式，压缩时只删除一些无用的图像数据，所以不会损失图像质量。然而，这种方式的图像压缩不能象用JPEG压缩方式那样大大缩小图像文件。

    JPEG是有损压缩格式，后缀名一般为.jpg。压缩时会影响图像质量，但如果使用较低的压缩率，肉眼是看不出明显变化的。所以，一般的家庭摄影、普通摄影爱好者使用JPEG格式拍摄即可，因其文件较小，仅有RAW或TIFF格式文件的数分之一，有利于节省存储空间。需要注意的是，每次存储JPEG格式的图像时，都会按照原先设定的压缩比进行重新压缩，因此每存储一次画面质量都会有所损失。重复进行图像的修改并保存时，最好将JPEG图像暂时转换为TIFF 格式，完成调整和修改后再返回JPEG格式。这样做虽不能提升影像的品质，但可以防止由于多次压缩而造成的画面质量损失。JPEG格式的图像不能保存图层。当把具有图层的其他格式文件（PSD、TIFF等）转换为JPEG格式时，会自动合并图层。

    除数码相机使用的存储格式外，还有PSD、GIF、BMP等图像 文件格式。它们之间可以通过软件相互转换。

    2、EXIF信息

    EXIF信息( Exchangeable Image File，即可交换图像文件）是记录JPEG图像文件附加信息的规格，记录的信息包括像素、分辨率，相机、镜头，光圈、快门，对焦、曝光、测光方式，拍摄时间等。所有这些信息不但方便使用者查询，还能极大地提高数码照片的打印质量。有了这些信息的帮助，打印机就不会再把夜景照片当作普通照片来打印，这样就能准确地还原被摄体的色彩和影调。

（发表于2007/07/10《中国摄影报》第7版）       

    四、存储卡及相关附件

    1、存储卡

    存储卡是装在数码相机中，用于存储所拍摄数码照片的存储器，目前主要有CF、MD、SM、SD、MS、MMC、XD等七个种类，部分种类还可以细分小类。不同品牌以及同一品牌不同系列的数码相机往往使用不同种类的存储卡。有的数码相机则可以同时使用两种存储卡。

    2、读卡器

    读卡器（Card Reader）是插在电脑上，用来读取数码相机存储卡上的影像文件的小型设备，其插槽可以兼容各种主流存储卡。读卡器主要有USB、串口、并口三种接口方式。

    3、数码相机伴侣

    数码相机的优势之一是没有传统相机使用胶片的拍摄成本，但存储卡容量太小的话，也很快就会装满，特别是使用未经压缩的TIFF、RAW格式时。随着数码相机技术的发展，像素不断提升，所拍数码照片的文件也越来越大。为了解决外出大量拍摄对存储容量的需要，数码相机伴侣应运而生。它不仅具有大容量的存储介质，可以脱离电脑转存数码相机存储卡中的大量照片，而且体积小、重量轻，便于随身携带和操作，性价比高。数码相机伴侣的结构并不复杂，通常是“多功能读卡器+大容量存储介质+电池”。存储介质通常是2.5英寸的笔记本电脑硬盘，容量多在40GB以上。有的数码相机伴侣可以直接将数码照片刻录在光盘上永久保留。一般采用大容量锂离子电池作为电源，有的也使用镍氢电池。高档的数码相机伴侣还可以充当多媒体影音播放器，成为可随身携带的掌上多媒体娱乐设备。

    4、数码相框

    数码相框改变了传统相框纸质静态照片单一的展示方式，直接读取存储卡上的图像文件并进行动态显示，避免了照片的污损、变旧和丢失。它具有幻灯片自动播放、图片旋转、缩放、移位、浏览、淡入淡出等功能。有的数码相框还内置高保真音箱，支持背景音乐播放。数码相框拥有精致的外观设计，相框边缘面板可以结合不同的家居装饰风格作出个性化的更换。无论是放在书桌、床头柜上还是固定在走廊墙壁上，都能与家居环境形成和谐的统一，既怀旧又时尚。

（发表于2007/06/19《中国摄影报》第7版）       

    五、光学变焦和数码变焦

    数码相机除拥有传统相机的光学变焦外，还有数码变焦。光学变焦即改变镜头的焦距，所拍摄影像的分辨率及画质不会改变。数码变焦实际上是截取并通过软件插值放大图像的局部。利用数码变焦进行放大的倍数越多，画质越差，图像越不清晰。所以数码变焦并没有太大的实际意义，选购数码相机时关注光学变焦倍数即可。数码变焦效果在电脑中运用图像处理软件也能实现。

    六、色温和白平衡

    1、色温

    色温是表示光源光谱成分的一种概念。各种不同的光源之所以呈现出不同的颜色，就是因为光谱成分不同。色温就是表示光线颜色的标志，而不是指光的冷暖温度。光源的色温高低与其发光温度并无必然联系。

    测定色温的方法，就是把没有任何辐射光的金属绝对黑体从-273℃开始加热。随着温度升高，该金属就会发出辐射光。这种辐射光的色温度就是把该金属的实际温度加上273。色温度用K来表示，它是色温表示法的发明者开尔文（Kelvin）的英文缩写。

    日出和日落时阳光的色温约为1800K，中午前后的阳光约为5500K，晴天有云遮日的阳光约为6600K，阴天天空的散射光约为7700 K，蓝天天空光约为20000 K，电子闪光灯约为5500K，荧光灯约为4700 K，碘钨灯约为3200K，钨丝灯约为2600 K，烛光约为1800 K。因此光线越红，色温越低；光线越蓝，色温越高。

    2、白平衡

    光源的色温能影响相机（包括传统相机、数码相机）对被摄体色彩的识别和记录。使用传统相机，要通过选择不同色温值的胶片、使用校色温滤镜等办法准确还原被摄体的颜色。数码相机则通过调节色彩设置使被摄体颜色尽量不失真。这种调节通常以白色为基准，故称为白平衡（White Balance）。运用白平衡功能可以矫正在不同色温环境下所拍摄的影像的偏色。数码相机一般都提供自动白平衡或特定环境（如日光、阴影、阴天、钨丝灯、荧光灯、闪光灯）白平衡模式，有些数码相机还提供手动白平衡调整，使用时要灵活掌握。如在阴天拍摄，选择“阴天”白平衡模式，就能较为准确地还原被摄体色彩；但如果你想拍摄阴天那种淡蓝的色调，选用“日光”白平衡模式也可以。

    由于RAW格式文件仅仅记录了相机白平衡等设置，并没有根据设置对图像进行调整和处理，因此使用RAW格式拍摄时，将白平衡设置于任何一种模式都可以（一般设置为日光白平衡），后期转换前根据需要改变白平衡模式即可。这样，也避免了在不同光线条件下拍摄时，忘记及时调整白平衡设置而导致的失误。

    七、分辨率

    分辨率是用于量度位图图像单位长度数据量的参数，通常表示成每英寸的像素数，即ppi（pixel per inch）。ppi和dpi（dot per inch，点/英寸）概念接近，只是“像素”（pixel）只存在于计算机显示领域，而“点”（dot）仅出现于打印、印刷领域。

（发表于2007/08/10《中国摄影报》第7版）       

    八、噪点和坏点

    1、噪点

    噪点（Noise）是指图像中不该出现的外来像素，看起来就像图像被弄脏了，布满细小的色斑。噪点通常由电频干扰产生，与感光元件的大小、像素数、温度等有关。 感光元件越大，有效像素数越少，则单位像素的面积越大，越不容易产生电频干扰，噪点也就越少。温度越低，噪点也越少，反之亦然。噪点的多少还与数码相机的微处理器等有关，相机的降噪功能就是采取软件方法消除或减少噪点的。使用数码相机拍摄，在高感光度、曝光不足、长时间曝光等情况下容易出现噪点，特别是在图像的暗部噪点会显得较多。消除或减少噪点的主要方法有：使用感光元件较大的相机拍摄；使用低感光度拍摄；准确曝光；光线太暗或景物反差较大时，用闪光灯进行补光；不要将相机放在阳光下暴晒；避免在高温环境下拍摄；开启数码相机的降噪功能；利用电脑软件进行后期降噪等。

（发表于2007/07/27《中国摄影报》第7版）       

    2、坏点

    数码相机的感光元件由数百万至上千万个感光单元组成，每个感光单元对应一个像素。如果某个感光单元损坏，不能正常成像，即成为坏点（Dead Pixel）。坏点总在画面的固定位置，无论使用怎样的曝光组合或感光度都始终存在。另外，坏点一般为白色或黑色，与噪点表现出的红、绿等色斑不同。要检测感光元件上的坏点，可以用不同的曝光组合和感光度对着全白的物体（如白墙、白纸、白布等）拍摄数张照片，然后盖上镜头盖再拍摄数张全黑的照片。在电脑中打开这些照片，放大到100%仔细查看，如果有在画面同一位置的白色、黑色或者其他异色的点，就是坏点。也可以通过专门的软件来检测照片上的坏点。在数百万、上千万像素的感光元件上有一两个坏点对成像的影响并不大，在确定坏点的位置后，可以利用电脑软件将其修掉。如果坏点比较多，就要拿去维修了。数码相机的LCD显示屏上也可能有坏点。

（发表于2007/12/14《中国摄影报》第7版）       

    九、紫边

    紫边是指数码相机在拍摄过程中由于被摄物体反差较大，在高光与低光部位交界处出现的紫色或其他颜色边缘的现象。紫边的出现与感光元件成像面积、相机的信号处理算法、镜头的色散等有关。使用专业数码单反相机和具有超低色散透镜的专业镜头，能够收到较好的防紫边效果。

（发表于2007/07/27《中国摄影报》第7版）       

    十、感光度和扩展感光度

    1、感光度

    感光度原是胶片的重要指标，一般用ISO值表示。这个数值不同，胶片对光线的敏感程度也不同。一般将数码相机感光元件对光线的灵敏度等效转换为传统胶片的感光度值，因而数码相机也有了感光度的说法。数码单反相机的感光度一般为ISO 100-1600，高可至3200，其他数码相机的感光度范围会更小些。

    较高的感光度会给你带来更大的拍摄灵活性，在室内等阴暗条件下可以不用闪光灯，取得自然平衡的拍摄效果。要是拍摄高速的体育运动，那高感光度就更是必不可少了。但当前感光元件制造工艺有限，提高感光度势必会增加噪点，使图像粗糙，丢失细节，影响质量，这与高感光度的传统胶片所遇到的问题是类似的。所以，为追求画质，拍摄时应尽量使用最低（也是最佳）感光度。

    2、扩展感光度

    受目前数字技术的局限，数码相机高感光度的成像质量还不能满足高画质的拍摄要求，但不少数码相机却拥有“扩展的”超高感光度ISO3200，甚至ISO6400。为了提高扩展感光度下的成像质量，必须对相机进行特定设置，主要是图像有效像素的降低，即必须是在某一像素水平下进行拍摄，实际上是降低了感光元件的像素密度，扩大了像素单元之间的间隔以降低噪点。有的相机还要加入“全黑图像反相叠加技术”等，以进一步改善画质。上述措施无法用普通的感光度设置来完成，只能在菜单里单独设置“扩展感光度”选项。

（发表于2007/08/31《中国摄影报》第7版）       

    十一、焦距转换系数

    由于目前大部分数码相机的感光芯片小于135画幅，故数码相机镜头的等效焦距比135相机镜头的实际焦距大得多。为说明这种差异，于是引入了焦距转换系数（Focal Length Multiplier）这一概念。如50mm的标准镜头装到焦距转换系数为1.5的数码单反相机上，实际焦距则为75mm。故数码相机的感光芯片越小，其镜头焦距转换系数越大。

    对于数码单反相机来说，焦距转换系数可以在一定程度上反映其档次。目前，焦距转换系数为1.5或1.6的数码单反相机一般属于中低端产品，而拥有1.3或1（即全画幅）焦距转换系数的数码单反相机则属于中高端产品。

    消费级数码相机的参数表中往往会分别列出实际焦距和等效焦距参数，或者用“相当于35mm相机……的焦距”的方式来表示。对于普通消费者来说，我们无须了解其实际焦距和焦距转换系数是多少，只需知道其等效焦距即可。

（发表于2007/08/24《中国摄影报》第7版）       

    十二、色彩深度

    色彩深度（Depth of Color）又叫色彩位数，用“位”来表示数码相机的色彩分辨能力。色彩深度越高，表示数码相机记录下来的色彩种类越多，影像细节和层次越丰富。目前大部分数码相机的色彩深度是24位，它是三原色的总位数值，红、绿、蓝每个原色的位数值是8位。24位色彩深度可记录的色彩种类为2的24次方，即16,777,216，这对绝大多数摄影者来说已经足够了。当使用RAW格式拍摄时，色彩深度可以达到36位或42位。

（发表于2007/11/13《中国摄影报》第7版）       

（发表于2008/01/04《中国摄影报》第7版，发表时题为《高光溢出及其应对》）       

    十四、动态范围

    1、动态范围

    动态范围（Dynamic Range）是指数码相机、数码摄像机、扫描仪等数码影像设备和数码图像文件所能记录的亮度范围，它对应于传统摄影中胶片的宽容度。动态范围可用数码设备和数码图像所能记录的最大光照强度和最小光照强度的比值来表示，如色彩深度为8位的图像的动态范围是255:1；还可用最大光照强度和最小光照强度比值的对数值D来表示，如8位图像的动态范围是log255=2.4D。不同种类数码相机的动态范围有所不同，通常数码单反相机的动态范围要比袖珍型数码相机大些。随着数字技术的进步，数码相机的动态范围正在逐渐扩大，但总体来说，数码相机的动态范围与彩色反转片类似，对被摄景物光比范围和曝光准确性的要求较高，应采用“亮部曝光”原则，即在保证被摄体高光部位不溢出的情况下可以适当增加曝光量，以保留足够的影调层次和细节。

（发表于2008/01/22《中国摄影报》第7版）       

    2、低动态范围图像和高动态范围图像

    8位和16位图像的动态范围分别为2.4D和4.8D，它们都属于低动态范围图像（Low Dynamic Range Image，LDRI）。LDRI难以充分表现现实世界中极其丰富的影调层次，也与人眼所能分辨的动态范围（约为9D）相距甚远。32位高动态范围图像（High Dynamic Range Image，HDRI）的动态范围可达9.6D，与人眼所能分辨的动态范围相近，可以带来更加真实的视觉体验。但在现有的技术条件下，HDRI不能通过数码影像设备一次性获得，常用的方法是由不同曝光量的图片进行合成。通常以景物最暗部和最亮部测得的曝光量为基础，以1-2EV为步进，以相同的光圈，对同一场景拍摄3至5幅景深相同、曝光量不同的数码图像，然后使用相应的软件（如Photoshop、PhotoImpact、Photomatix等）予以合成、调整。

图3的直方图

（发表于2008/07/08《中国摄影报》第7版）