数字相机带来全新的 意思是用数字绘画的想法。 与旧式不同 胶片相机，他们捕获并记录图像 使用数字技术我们周围的世界。换句话说，它们存储 照片不是黑暗和光明的模式，而是一长串数字。这有很多优点：它 为我们提供即时照片，允许我们编辑图片，以及 使我们更容易使用 手机 (手机 电话)、电子邮件和 网站.

　　照片：典型的低成本数码相机。圆圈是镜头; 它上面的矩形是一个 氙闪光灯. 您可以在本页下方的照片中看到这台相机的内部外观。

　　普通胶片相机的工作原理

　　如果你有一个老式的相机，你就会知道它没用 没有一件重要设备：A 影片.电影是长线轴 的灵活 塑胶 涂有特殊化学品(基于银化合物) 对光敏感。为了防止光线破坏薄膜，它被包裹在一个坚韧的， 防光塑料圆筒 - 您放入相机的东西。

　　照片：已故的老式胶片相机 1980年代。 胶片在右侧的线轴中加载，然后缠绕到另一个线轴上 线轴在左边，途中经过镜头前。当你 拍照，快门让 光 从镜头进入并曝光胶片。 与数码摄影相比，这一切都是19世纪!

　　当您想用胶片相机拍照时，您必须按 按钮。这操作一种称为快门的机制，该机制使 孔(光圈)在相机前部短暂打开，允许 光线通过 镜头 (厚片 玻璃 或 塑胶 安装在前面)。光线引起反应发生在 胶片上的化学物质，从而将画面存储在您面前。

　　这不是 然而，这个过程已经结束了。当电影满了，你 必须把它带到药店(化学家)才能拥有它 发达。通常，这涉及将电影放入一个巨大的 自动化显影机。机器打开薄膜 容器，拉出薄膜，并将其浸入各种其他化学品中 以显示您的照片。这个过程把电影变成了一个系列 “底片”——幽灵般的反转版 你实际看到了什么。在负片中，黑色区域看起来很浅， 反之亦然，所有的颜色看起来也很奇怪，因为负片 将它们存储为它们的对立面。一旦机器制造了 底片，它使用它们来打印(完成版本)您的 照片。

　　如果你只想拍一两张照片，所有这些都可能有点 令人讨厌。大多数人发现自己浪费了照片 只是为了“完成这部电影”。 通常，您必须等待 几天的胶片冲洗和印刷品( 完成的照片)返回给您。难怪 数码摄影已经变得非常流行——因为它解决了 所有这些问题一气呵成。

　　(顺便说一下，如果你想了解更多关于胶片相机和传统摄影的知识， 请参阅我们的主要文章 胶片相机的工作原理.)

　　数码相机的工作原理

　　照片：典型的图像传感器。中间的绿色矩形(大约指甲盖大小)是感光部分;从它身上脱落的金线将其连接到相机电路中。

　　数码相机看起来很像普通的胶片相机，但它们在 完全不同的方式。当您按下按钮拍摄 用数码相机拍照，光圈在前面打开 相机和光线通过镜头流入。 到目前为止，它与胶片相机相同。 然而，从这一点开始，一切都不同了。数字中没有胶片 照相机。相反，有一块 电子的 设备 捕获入射光线并将其转化为电能 信号。这种光探测器是两种类型之一，一种是 电荷耦合 设备(CCD) 或 CMOS图像传感器.

　　如果你曾经看过 电视屏幕 关闭 向上，你会注意到图片是由数百万个微小的组成 彩色点或方块称为 像素.笔记本 液晶显示器 计算机屏幕也使用像素组成图像，尽管它们是 通常太小而看不见。在电视或电脑屏幕中， 电子设备打开和关闭所有这些彩色像素 很快。来自屏幕的光线传播到您的眼睛和您的 大脑被愚弄，看到一幅大而动人的画面。

　　在数码相机中，情况恰恰相反。来自 您正在拍摄的东西会放大到相机镜头中。此传入 “图片”撞击图像传感器芯片，将其分解为数百万 像素。传感器测量每个像素的颜色和亮度 并将其存储为数字。您的数码照片是有效的 描述确切细节的超长数字字符串 它包含的每个像素。 您可以在我们的 文章关于 网络摄像头.

　　数码相机如何使用数码技术

　　一旦图片以数字形式存储，您就可以做各种各样的事情 有了它。将数码相机插入计算机，您可以 下载您拍摄的图像并将它们加载到PhotoShop等程序中 来编辑它们或爵士乐它们。或者您可以将它们上传到网站上，通过电子邮件发送给朋友，等等 上。这是可能的，因为您的照片以数字形式存储 格式和各种其他数字小工具——从 MP3 播放 iPod 到 手机 和计算机到照片打印机 - 使用数字 技术也是。数字是一种全电子语言 小工具今天“说话”。

　　照片：数码相机更方便 比胶片相机。您可以从LCD立即看到图片的外观 背面的屏幕。如果您的图片效果不佳，您可以简单地删除它并尝试 再。你不能用胶片相机做到这一点。数码相机意味着 摄影师可以更具创造力和实验性。

　　如果在绘画(图像编辑)程序中打开数码照片， 您可以通过各种方式更改它。像这样的程序有效 通过调整表示图像每个像素的数字。所以 如果单击使图像亮度提高 20% 的控件， 程序依次遍历每个像素的所有数字， 将它们增加 20%。如果镜像图像(翻转它 水平)，程序反转数字的顺序 商店，所以他们朝相反的方向运行。您在 屏幕是图像在您编辑或操作时发生变化。但是什么 你没有看到是油漆程序改变了所有数字 背景。

　　其中一些图像编辑技术内置于更复杂的技术中 数码相机。您可能有一个具有光学变焦功能的相机，并且 数字变焦。光学变焦意味着镜头移入和移出 使传入图像在撞击CCD时变大或变小。一个 数码变焦意味着相机内部的微芯片炸毁了 无需实际移动镜头即可输入图像。 因此，就像靠近电视机一样，图像质量会下降。 简而言之，光学变焦使图像更大，同样清晰，但是 数码变焦使图像更大、更模糊。

　　为什么数码相机会压缩图像

　　想象一下，你是一个CCD或CMOS图像传感芯片。望向窗外，并尝试 弄清楚如何存储可以看到的视图的详细信息。 首先，您必须将图像划分为正方形网格。 所以你需要在窗口顶部画一个假想的网格。 接下来，您必须测量每个颜色和亮度 网格中的像素。最后，你必须写所有这些 测量值下降为数字。如果您测量了颜色和 亮度为600万像素，并写下了这两件事 数字，你最终会得到一串数百万个数字——只是为了 存储一张照片!这就是为什么高质量的数字图像经常 在您的计算机上制作大量文件。每个都可以是几个 大小为兆字节(数百万个字符)。

　　为了解决这个问题，数码相机、电脑和其他数码小工具需要 使用一种称为 压缩.压缩是一种数学技巧 涉及挤压数码照片 因此，它们可以以更少的数字和更少的内存进行存储。 一种流行的压缩形式称为JPG(发音为J-PEG，其 代表 关节 摄影专家组，继科学家和数学家之后 谁想出了这个主意)。JPG被称为“有损” 压缩是因为，当照片以这种方式挤压时，一些 信息会丢失，并且永远无法恢复。高分辨率 JPG 使用大量内存空间，看起来非常清晰;使用低分辨率 JPG 空间更小，看起来更模糊。您可以找到更多关于 压缩在我们的文章中 .MP3 球员.

　　大多数数码相机都有允许您在更高或更高或更高处拍照的设置 较低的分辨率。如果选择高分辨率，相机可以 在其上存储更少的图像 存储卡——但是 它们的质量要好得多。选择低分辨率，您将获得更多图像，但是 质量不会那么好。低分辨率图像以更大的压缩率存储。

　　将普通照片转换为数码照片

　　有一个 将照片从普通胶片相机转换为数码相机的方法 照片 - 通过扫描它们。一个 扫描器 是一台电脑 看起来像小的设备 影印机 但工作方式像 数码相机。当您将照片放入扫描仪时，灯光会扫描 穿过它们，将它们变成像素串，从而变成 您可以在计算机上看到的数字图像。

　　数码相机内部

　　有没有想过数码相机里面有什么? 什么拍了照片?它存储在哪里?是什么让闪光灯工作?所有这些位是如何连接在一起的? 当你把电子产品拆开时，它们比普通机器(通过清晰的物理机制工作的东西)更难理解：你并不总是看到哪个部分做哪个工作或如何工作。即便如此，窥视您最喜欢的小工具以查看隐藏在里面的东西可能会很有启发性。我不建议您在家中尝试此操作：打开东西是使保修失效的最快方法;这也是确保它们永远不会再工作的好方法!

　　数码相机的主要部件

　　照片：基本数码相机中的零件。如果不是LCD屏幕和电池(两个最大的组件)，您可能会制作出像邮票一样小的相机!

　　我在上面的照片中打开了相机——这些是我在里面找到的部分：

　　电池仓：此相机需要两个 1.5 伏 电池，因此它运行在 3 伏 (3 V)。

　　闪光电容器：这 电容器 充电几秒钟以存储足够的能量来触发闪光灯。

　　闪光灯：由电容器操作。这需要相当多的时间 点燃能量 氙 像这样的闪光灯，这就是为什么室内闪光灯很多的原因 摄影很快就会耗尽你的电池。

　　发光二极管：小红 发光二极管 (发光二极管)指示自拍器何时工作，因此 您可以更轻松地拍摄自己的照片。

　　镜头：这 镜头 抓住 光 从您正在拍摄的对象并将其聚焦在CCD上。

　　聚焦机构：这款相机有一个简单的 开关操作对焦，可在两个位置之间切换镜头 拍摄特写镜头或远景镜头。

　　图像传感器：这是数字中的光检测微芯片 相机，它使用CCD或CMOS技术。你实际上看不到这张照片中的芯片，因为它就在镜头的正下方。但是你可以在我们的文章中看到它的样子 网络摄像头.

　　USB连接器：连接 USB 数据线 在这里并将其连接到您的计算机以下载您拥有的照片 采取。对于您的计算机来说，您的相机看起来就像另一个存储设备(如 硬盘).

　　SD(安全数字)卡插槽：您可以滑动一个 闪存 卡在这里存储更多照片。相机有一个非常小的内部存储器，也可以存储照片。

　　处理器芯片：相机的主要数字“大脑”。这 控制摄像机的所有功能。这是一个示例 集成电路.

　　手腕连接器：固定相机的表带 绑在你的手腕上，贴在这里。

　　顶壳：只需拧紧所示底壳顶部 这里。

　　此处未显示的另一个重要部分是 液晶显示器 显示显示 您拍摄的照片。它安装在 电子的 电路 板，所以你在这张照片中看不到它。

　　什么是“无反光镜”相机?

　　实际上有四种不同类型的数码相机。最简单的，称为 傻瓜式，有镜头 捕捉光线(可能会或可能不会变焦)，图像传感器将光的图案转换为数字形式，以及 液晶显示器 屏幕背面用于查看照片。在光谱的另一端， 数码单反相机 (数码单反镜头)相机看起来像传统的专业胶片相机，内部有一个移动的铰链镜，可让您查看要通过镜头拍摄的确切图像(有关单反工作原理的说明，请参阅我们的文章 胶片相机).最新的创新， 无反光镜 数码相机，是这两种设计的混合体：它们放弃了 铰链式反光镜系统有利于更高分辨率的LCD取景器安装在图像传感器附近，这使得它们更小、更轻、更快、更安静。最后，还有 智能手机摄像头，类似于傻瓜相机模型，但缺乏光学变焦等功能。

　　数码相机与智能手机相机相比如何?

　　从我目前所说的话，你可以看到数码相机是伟大的东西——如果你是 也就是说，将它们与旧式胶片相机进行比较。得益于他们精湛、前沿的形象 传感器，真的没有充分的理由(除了怀旧偏好 模拟 技术)使用胶片。 您可能会认为数码相机的销售是可以原谅的 结果是火箭，但你错了。在过去的几年里， 数码相机的销售额同时出现了两位数的下降 随着智能手机和平板电脑的大规模崛起(现在销售 更多 比 15亿 每年).查看照片共享网站，例如 Flickr，你会发现最受欢迎的“相机”实际上是 电话：2022年3月，当时我 m 更新这篇文章，Flickr的前五大相机 都是 苹果手机。是否有充分的理由拥有独立的数字 相机了，或者您现在可以用照相手机做所有事情吗?

　　照片：三张照片总结了数码相机和智能手机的优缺点。即使是像我的旧佳能Ixus这样的傻瓜数码相机，与最好的智能手机相机(如我的新LG(中))相比，也具有更大，更好的伸缩镜头(顶部)和传感器。但智能手机无疑在连接性上得分，它们拥有更大、更好、更清晰的屏幕(底部)。在这里，您可以看到我的智能手机的大屏幕，在佳能的小屏幕上的预览照片中。

　　传感器和屏幕

　　退后十年，两者之间根本没有可比性 手机上粗糙笨重的快照相机，甚至是最 平庸的紧凑型数码相机。当数字吹嘘时 百万像素数量不断增加，手机拍摄粗糙的快照 比从基本网络摄像头获得的好一点(1 百万像素或更低很常见)。现在一切都变了。 我经常使用的10年佳能Ixus/Powershot数码相机的额定像素为7.1百万像素，这是 几乎可以满足我想要的任何东西 做。我的新LG智能手机的像素为1300万像素，这 (至少在理论上)听起来它必须好两倍。

　　但是等等!“百万像素”是一种误导性的营销策略：真正重要的是尺寸 以及图像传感器本身的质量。一般来说，越大 传感器，图片越好。比较原始技术数据，佳能Ixus声称拥有1 / 2.5“ CCD 而LG有一个1 / 3.06“ CMOS(较新的， 传感器芯片的类型略有不同). 这些数字实际上意味着什么? 传感器测量基于不必要的令人困惑的数学，我不打算在这里解释，并且 你会相信这两款相机都有微小的传感器，大约是小指甲的一半大小(每个方向的尺寸小于5毫米)，尽管佳能传感器要大得多。 Digital Ixus虽然比LG智能手机大八年，但“百万像素”显然只有LG智能手机的一半。 有一个明显更大的传感器芯片，一个可能优于LG的芯片， 特别是在光线较弱的条件下。

　　佳能也得分 多 更好的伸缩镜头 (技术额定值为 5.8-17.4 毫米，相当于 35-105 毫米)——更好的质量和伸缩式引导——可以从无限远的距离拍摄一切 风景到蜘蛛和苍蝇的特写微距镜头。但我有 将我的照片上传到计算机以了解它们的好坏 是因为佳能只有一个很小的6厘米(2.5英寸)LCD屏幕。 LG在对角线屏幕尺寸上是其两倍多，配备14厘米(5.5英寸)的“显示器”。 佳能估计Ixus屏幕有230，000像素，LG 拥有四高清(2560×1440像素)，或大约十六倍。 我可能无法用LG拍出更好的照片，但至少我可以在屏幕上立即评估和欣赏它们，就像高清电视一样好(尽管仍然是口袋大小)。

　　请记住，我的佳能只是一个傻瓜式紧凑型，所以这不是真正的 使用非常好的数码相机和非常好的智能手机可以实现的公平比较。 我的LG在智能手机相机中处于更好的一端，但Ixus并没有那么好。 作为最好的数码相机。专业的数码单反相机将有一个 大得多 传感器比智能手机(高达3.6cm ×2.4厘米)更能捕捉到非常精细的细节，即使在最低的光线水平下也是如此。 它还将具有更大更好的屏幕和更好(可互换)的镜头。

　　照片：这是LG内部相机的特写(盖子被弹出)。你在看什么 这是镜头：图像传感器芯片直接位于其下方。(如果不清楚，红色的东西是我用笔指着的。

　　社交媒体

　　当然，智能手机摄像头真正得分的地方在于“智能手机” 部门：从本质上讲，它们是放在口袋里的电脑。 便携且始终在线。因此，您不仅更有可能 拍摄机会照片(因为您总是携带相机)，但是 您可以立即将快照上传到恰如其名的Instagram， 脸书，或推特。这就是智能手机的真正原因。 相机已经超越了老式的数字：摄影本身已经 从 19 世纪银版印刷的数字版改版 (本身是对旧肖像画的回归)到某事 更即兴，直接，当然， 社会的.对于 Facebook或Twitter的目的，通常在小屏幕移动设备上查看 设备，您最多不需要超过几百万像素。 (通过从Instagram下载高分辨率图像或 Flickr，你会发现它很少超过几百个。 大小为千字节，每个维度为 1000 百万像素或更少， 总共制作不到一百万像素。甚至更好 像Instagram和Flickr这样的照片分享网站，大多数人都会 永远不要以数百万像素的尺寸浏览照片： 它们根本不适合屏幕。因此，即使您的智能手机没有大量的百万像素，它 并不重要：大多数人都会翻阅你的照片 他们 智能手机不会注意到或关心。社交媒体意味着永远没有 说你很抱歉你忘记了你的数码单反相机，只有你的iPhone!

　　智能手机附加组件

　　现在绝对是用一流的照片拍摄的情况 佳能或尼康数码单反相机将击败，双手，快照甚至来自 最好的智能手机 - 但这通常是因为它不是 同类比较。通常，我们会比较好的业余照片 用智能手机拍摄的精彩专业照片 数码单反相机。我们看到的有多少是相机...以及多少 摄影师的眼睛?有时很难将两者分开 事情

　　专业人士可以通过智能手机取得惊人的效果，但业余爱好者也可以， 有一点额外的帮助。智能手机相机的缺点之一是缺乏 手动控制(通常甚至比基本紧凑型控制更少 数码相机)。在某种程度上，你可以通过以下方式解决这个问题 使用附加应用程序，让您更好地控制 繁琐的老式设置，如ISO，光圈，快门速度和白平衡。 (搜索您最喜欢的应用商店，查找“专业摄影”等关键字 或“手动摄影”。您还可以在智能手机上添加卡扣式镜头，以解决以下缺点： 固定焦距镜头(尽管您无能为力 关于微小、质量较差的图像传感器)。一旦你的照片 安全拍摄，也有很多适用于智能手机的照片编辑应用程序， 包括瘦身， PhotoShop的免费版本，可以帮助您修饰业余爱好者 “母猪的耳朵”变成了专业的“丝绸钱包”。

　　那么为什么还要购买数字呢?

　　由于许多人现在拥有智能手机，真正的问题是 您是否还需要数码相机。很难看到一个 傻瓜式契约的论据：社交媒体 啪，我们大多数人都可以用手机过日子。对于这个网站，我做了很多宏观 照片 - 电路和机械部件的特写 - 与我的Ixus，我不可能 用LG拍摄，所以我不会很快跳槽。

　　如果你想拍出专业品质的照片，两者之间真的没有可比性 智能手机和数码单反相机。一流的数码单反相机具有更好的图像质量 传感器(面积比传感器大 50 倍 智能手机)和更好的镜头： 这两件至关重要的事情造就了“原始”形象 从数码单反相机要好得多。添加所有那些繁琐的手册 您在数码单反相机上拥有的控件，您将能够捕获远距离 在更广泛的照明范围内提供更广泛的照片 条件。如果你真的关心照片的质量， 即时上传到共享网站可能不太重要 注意事项：您需要在大显示器上查看照片， 修饰它们，只在你开心的时候分享它们。话虽如此 那 您现在可以购买内置Wi-Fi的混合数码相机 为智能手机提供类似的即时共享便利。并且，的 当然，没有什么可以阻止您携带智能手机和数码单反相机 如果你真的想要两全其美!

　　摄影简史

　　艺术品：最初的数码相机由史蒂文·萨森(Steven Sasson)于1970年代发明，其工作方式有点像旧式 摄录一体机，需要一个单独的播放监视器。首先(上)，您用相机(蓝色)拍摄照片，相机使用CCD将它们记录到磁带上(红色)。后来(下图)，当你回到家时，你拿出磁带，把它插入电脑(橙色)，然后查看你在电脑显示器或电视上拍摄的照片(绿色)。艺术品来自 美国专利4，131，919：电子相机 作者：Gareth A. Lloyd，Steven J. Sasson，由美国专利商标局提供。

　　公元前4世纪：中国人发明了暗箱(一个黑暗的房间，窗帘上有一个洞，将外部世界的图像投射到远处的墙上)。

　　1700年代后期： 托马斯·韦奇伍德 (1771-1805) 和 汉弗莱·戴维爵士 (1778–1829), 两位英国科学家进行了早期实验，试图在感光纸上记录图像。他们的照片不是 永久性：除非永久存放在黑暗的地方，否则它们会变成黑色。

　　1827： 法国 约瑟夫·尼塞福尔·涅普斯 (1765-1833)制造了世界上第一个 照片。他的方法不适合拍摄人物肖像，因为相机快门必须保持打开状态八个小时。

　　1839年：法国歌剧院场景画家 路易·达盖尔 (1787-1851)宣布发明了银板上的照片，被称为银版照相。

　　1839: 威廉·亨利·福克斯·塔尔博特 (1800-1877)发明了照相负片工艺。

　　1851年：英国艺术家和摄影师 弗雷德里克·斯科特·阿切尔 (1813-1857)发明了一种将针尖照片拍摄到湿玻璃板上的方法。

　　1870年代：英国医生 理查德·马多克斯博士 (1816-1902)开发了一种使用干板和明胶拍照的方法。

　　1883年：美国发明家 乔治·伊士曼 (1854-1932)发明了现代摄影胶片。

　　1888 年：乔治·伊士曼推出了他易于使用的柯达相机。他的口号是：“你按下按钮，剩下的交给我们。

　　1947: 埃德温·兰德 (1909-1991)发明了即时宝丽来相机。

　　1963年：Edwin Land发明了彩色宝丽来相机。

　　1975： 美国电气工程师 史蒂文·萨森 与伊士曼柯达的Gareth Lloyd一起发明了第一台基于CCD的电子相机。

　　1990年代：数码相机开始流行，逐渐使胶片相机过时。

　　1999: 京瓷 推出VP-210 ，第一款内置(前置)数码相机的智能手机。

　　2000年代：更先进 手机 随着内置数码相机的出现，开始使独立的数码相机成为日常快照摄影的冗余。

　　2007: 三星 宣布推出B710，这是第一款配备两个1.3百万像素数码相机(用于拍摄3D照片)的智能手机。

　　2019年：手机制造商，如 三星 和 诺基亚 开始发布多达七个摄像头的手机，为每个可能的拍照机会提供多个镜头!