我們使用數(shù)碼單反相機(jī)，就需要對(duì)手中的機(jī)器有個(gè)認(rèn)識(shí)。，我們主要從硬件的角度去研究一下數(shù)碼單反相機(jī)的工作原理。
數(shù)碼單反相機(jī)是怎樣工作的
傳統(tǒng)相機(jī)用感光材料—菲林為記錄媒體，數(shù)碼單反相機(jī)用感光元件—傳感器為記錄媒體。在數(shù)碼單反相機(jī)里面，原來(lái)傳統(tǒng)的菲林被數(shù)碼的傳感器在同一位置上替代了。數(shù)碼單反相機(jī)將外面景物以光的形式通過(guò)鏡頭匯聚到傳感器上，傳感器拾取了光的信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)碼信號(hào)，數(shù)碼單反信號(hào)通過(guò)相機(jī)存儲(chǔ)器記錄存儲(chǔ)，其后可即時(shí)在相機(jī)液晶屏上觀看，或傳輸至電腦打印，或輸出至擴(kuò)印店沖曬照片等。
小型數(shù)碼單反相機(jī)最大的特點(diǎn)是，：在很多的場(chǎng)合，使用者可以不需測(cè)光、相機(jī)以自動(dòng)狀態(tài)，讓您隨心所欲、輕松地拿起就拍。
數(shù)碼單反相機(jī)工作原理流程圖
為什么可以不用菲林--傳感器
取代傳統(tǒng)相機(jī)菲林，是一種材料為CCD或CMOS這樣的傳感器，它是數(shù)碼單反用來(lái)感光成像的部件。傳感器的表面具有儲(chǔ)存電荷的能力，并以矩陣的方式排列。當(dāng)其表面感受到光線時(shí)，會(huì)將電荷反應(yīng)在各單位元件上，整個(gè)傳感器上的所有感光元件所產(chǎn)生的信號(hào)，就構(gòu)成了一個(gè)完整的畫面。
數(shù)碼單反分辨率的高低，取決于相機(jī)中傳感器芯片上像素的多少，像素越多，分辨率越高。就同類數(shù)碼相機(jī)而言，分辨率越高，相機(jī)檔次越高。但高分辨率的相機(jī)生成的數(shù)據(jù)文件很大，數(shù)碼單反在運(yùn)算、處理、壓縮等方面將占用較大資源，影響了速度，成本也因此提高。不少人把分辨率看成是數(shù)碼相機(jī)的重要指標(biāo)甚至是唯一指標(biāo)，其實(shí)分辨率其意義是相機(jī)輸出圖片的尺寸大小，分辨率越高能輸出的尺寸越大，如果你不需要輸出太大的尺寸，則沒(méi)必要過(guò)于追求高分辨。
傳感器指標(biāo)除了分辨率，還有一個(gè)更重要的指標(biāo)就是傳感器的面積。傳感器面積越大，捕獲的光線越多，感光性能越好，亮度與色彩信號(hào)的信息就越多，影調(diào)越豐富，信噪比越高，成像效果越好。
現(xiàn)在市面上小型數(shù)碼相機(jī)的傳感器主要有3.0英寸、3.2英寸、2.7英寸三種。
傳感器
目前市面上銷售的絕大多數(shù)數(shù)碼單反都是CMOS的傳感器，CMOS優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間曝光溫升低，成品率高，成本低，缺點(diǎn)，顏色不是太好，需要軟件彌補(bǔ) CMOS 電路幾乎沒(méi)有靜態(tài)電量消耗，只有在電路接通時(shí)才有電量的消耗。。目前CMOS主要問(wèn)題是在處理快速變化的影像時(shí)，由于電流變化過(guò)于頻繁而過(guò)熱，暗電流（見文后注釋）抑制得好就問(wèn)題不大，如果抑制得不好就容易出現(xiàn)雜點(diǎn)。 高端相機(jī)CMOS技術(shù)可以從很大程度上降低噪點(diǎn)的產(chǎn)生。
存儲(chǔ)卡
數(shù)碼相機(jī)的記憶卡有很多種，較大體積的有CF卡，較小體積的有SDHC卡等，數(shù)碼相機(jī)的型號(hào)決定了記憶卡的種類，不可互換?，F(xiàn)時(shí)記憶卡較以前便宜了許多，不同種類的卡價(jià)錢相差不是很大，價(jià)錢主要同容量有較大關(guān)聯(lián)。
有使用記憶芯片的普通卡，有特大容量的硬盤式CF卡，容量有16G、32G、64G等。
但在實(shí)際使用中，拍攝速度的影響并不是特別明顯，尤其是小型的數(shù)碼單反相機(jī)。原因在于相時(shí)拍攝時(shí)，按下快門后到照片存儲(chǔ)這個(gè)過(guò)程，更多時(shí)間是用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的，它包括傳感器本身的速度，圖像處理和壓縮的速度等，單純的存儲(chǔ)只占很少時(shí)間。也就是說(shuō)，相機(jī)本身影響了主要的運(yùn)行速度，與記憶卡速度己無(wú)關(guān)大礙了。
記憶卡需要格式化才能用，一般情況下不建議大家頻繁格式化記憶卡。切忌在相機(jī)電量不足時(shí)格式化，因?yàn)樵谶@種狀態(tài)下極易造成格式化出錯(cuò)甚至格式化失敗。格式化出錯(cuò)的后果往往非常嚴(yán)重：誰(shuí)也不愿意看似正常的記憶卡在拍攝了大量的照片之后卻無(wú)法順利讀取數(shù)據(jù)。
CF卡
SDHC卡
圖片格式
將傳感器的數(shù)碼信號(hào)輸入至記憶卡中，在數(shù)字編碼方面有幾種方式，我們把這些方式稱為文件格式，圖像的文件格式有多種，既有多種存在，就必定有它們生存的理由，或者說(shuō)它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。
在影像記錄方面，較為常用的文件格式有JPG、TIF、RAW、NEF等，下面我們分別逐一解釋。
JPEG（Join Photographic Experts Group，聯(lián)合影像專家小組）又稱JPG，它是一種壓縮格式，它能將大容量文件變成小容量文件。它壓縮的原理是將變化復(fù)雜、層次豐富的彩色圖像減少變化、減少層次。假設(shè)一塊紅色在色調(diào)上有十級(jí)變化，JPEG就將其壓縮成八級(jí)、五級(jí)、或更少級(jí)數(shù)等。壓縮后圖片色彩在細(xì)節(jié)上有所降低，但明暗方面的影調(diào)無(wú)減少，色彩鮮艷程度無(wú)降低。對(duì)于一般人觀賞而言，是不容易察覺(jué)出其中的差別的。既能保證一定圖片質(zhì)量，又能大幅度減少容量，因此，這種影像的壓縮方式很受大眾歡迎。目前廣泛地用于數(shù)碼相機(jī)。此類格式還是通用于網(wǎng)絡(luò)上的標(biāo)準(zhǔn)格式，如網(wǎng)頁(yè)圖片、電子郵件等。
JPEG是一種有損失的壓縮，只不過(guò)這種損失于一般人不易分辨。為適應(yīng)不同需要，現(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)都設(shè)置幾種不同品質(zhì)的壓縮，例如設(shè)定4種不同的壓縮比，1:2、1:4、1:8、1:16。數(shù)碼相機(jī)都使用記憶卡對(duì)圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，記憶卡的容量是有限的，所以一張記憶卡能存儲(chǔ)的圖像數(shù)量就視乎每張圖像的容量。我們要掌握的一個(gè)原則，就是壓縮越大，損失越大，容量越小，存儲(chǔ)越多。否則反之。
另外注意，JPEG的壓縮是累加的。一個(gè)JPEG文件在電腦上打開，通過(guò)某些處理再保存JPEG，后又再處理再保存JPEG，那末其壓縮量是每次保存的累加。所以如果我們需要對(duì)某些圖片可能多次處理多次保存，最好使用原始無(wú)損失格式保存。
TIFF（Tag Image File Format，標(biāo)記圖像檔案格式）又稱TIF，這種格式是一種無(wú)壓縮無(wú)損失格式，它能顯示圖像所有的亮度及色彩方面的細(xì)節(jié)，正因?yàn)槿绱?，所以它容量較大。一些對(duì)質(zhì)素要求高的輸出，如印刷、噴畫等就需要用到TIFF格式了。
RAW格式是原始數(shù)據(jù)格式，它是直接從相機(jī)傳感器保存到記憶卡的純資料。一般情況，相機(jī)使用其它影像格式，是將原始數(shù)據(jù)處理后轉(zhuǎn)換為TIFF或JPEG，但使用RAW格式時(shí)，將直接保存純數(shù)據(jù)，并可在稍后進(jìn)行編輯。由于未作任何更改，因此可以反復(fù)編輯檔案而不必?fù)?dān)心會(huì)降低品質(zhì)。RAW影像必須使用專用軟件才能轉(zhuǎn)換為可打印的格式（如TIFF、JPEG）。RAW格式的影像在容量上比JPEG大，但比TIFF小。
尼康將保存成RAW格式的影像叫作“NEF”檔案（Nikon Electronic Format，尼康電子格式）。佳能則直接就稱為RAW格式。
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