平博CCD：电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的半导体材料（单晶硅）制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。

　　CMOS：互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。

　　CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，且经过这些年的发展CMOS器件产生的图像质量，并不比CCD低，在有些指标上甚至超过CCD。在135数码单反相机领域大有取代CCD的趋势。

　　CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低，CCD为提供优异的影像品质，付出代价即是较高的电源消耗量，为使电荷传输顺畅，噪声降低，需由高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，电源消耗量比CCD低。CMOS影像传感器的另一优点，是与周边电路的整合性高，可将ADC与讯号处理器整合在一起，使体积大幅缩小。

　　每种胶片（包括彩色胶片）都包括两个基本组成部分：一个单层的或多层的感光乳剂层、一个感光乳剂层的支持体——片基。乳剂是由对光敏感的微细颗粒悬浮在明胶介质中而成。胶片上的明胶与某些食品所用明胶类似。

　　在明胶中悬浮着的光敏物质是卤化银颗粒。这种颗粒如此微细，只有在高倍显微镜下才能观察到。在1平方英寸通常的感光胶片乳剂中，卤化银晶体的含量约达400亿个之多

　　卤化银晶体具有一经曝光其结构就发生变化的特性。这一化学性能变化的机理对我们并非重要，其变化的终结效果才是最重要的。这一变化是怎样产生的呢？当你拍摄时，光线通过相机的镜头射到胶片的乳剂层上，当光线到达卤化银晶体时，这些晶体发生结构性变化，并与邻近也受到光线照射的卤化银晶体相互聚结起来。

　　这种因卤化银晶体聚结而形成的团块仍然是极其微细的。乳剂层接受到的光量愈多，就有更多的晶体聚结在一起，光量愈少，晶体的变化和聚结也愈少。没有光落到的乳剂上也就没有晶体的变化和聚结。这就是说不同强度的光照射到胶片上，胶片乳剂层的微观领域就有不同数量的晶体发生结构变化和相互聚结.

　　胶片一经曝光，立即产生潜影——一种看不见的影像。必须将胶片进行显影操做才能使潜影转化为可见的牢固影像。当胶片显影，结构已发生变化的卤化银晶体便转化为黑色金属银颗粒的聚结体，从而产生影像——负像。胶片上那些没有感光的，也就是没有发生结构变化的晶体即被一种称作定影剂的化学品洗去，使这些部分呈现浅灰或透明。结果是负像上黑暗（厚的）部分就是曝光较多部分；明亮（薄的）部分就是曝光较少部分；全透明部分就是没有受到光照射的部分。这就是黑白胶片记录影像的基本过程。

　　彩色胶片有三层感光乳剂层，在这些乳剂层里还分别含有不同的能够生成染料的有机化合物，叫做彩色偶合剂（成色剂）。它们本身是无色的，但在彩色显影时能与彩色显影剂的氧化物耦合成为有色的染料。对于负性胶片，上层盲色乳剂里所含的偶合剂在彩色显影时形成黄色，中层形成品红色，下层形成青色，这就是我们得到的经过冲洗的彩色胶片。通过扩印或放大再把影像投射到照相纸上或者是反转片的反转冲洗，胶片上层的黄色转变为它的补色蓝色，中间一层转为绿色，下层则转为红色，我们就得到了与自然状态一样的彩色照片或者透明的反转片。这就是彩色胶片记录影像的基本过程。

　　CCD (CMOS)是由光电二极管构成，光电二极管负责捕获影像亮度信号并将其转化为相应的电信号，再传输给影像处理器。

　　1：CCD (CMOS)的像素密度。按现阶段数码相机的水平，主流135相机CCD像素均已达到或超过1200万，135全画幅（尼康D3X）甚至高达2450万。但由于CCD尺寸大小差别较大，故其像素密度更是相差悬殊。

　　佳能IXUS130: CCD 尺寸 1/2.3（4.2mm×5.6mm）英寸 总像素 1410 万 像素密度 385 线: 如上所述按现阶段数码相机的水平，CCD (CMOS)像素密度已经达到相当高的水平，由此引发所谓临界光圈危机。

　　设计师是根据几何光学设计镜头的。几何光学认为光线在同一个媒质（例如空气）中永远按直线前进。但是物理光学的理论与试验却表明，一束平行光线通过一个小孔后会改变行进的方向，这种现象称为衍射。衍射使平行光线通过圆形小孔后光束逐渐扩散呈圆环状（如图1），中心斑最明亮，其余光环的亮度随着半径的增大而迅速减弱。计算与试验还表明，孔径越小，光行进的行程越长，衍射现象越明显。经过镜头孔径的光线也会由于衍射使焦点处的光斑呈环状，其中心光斑［又称“艾 里（Airy）斑”］的半径可由以下公式算出：

　　F：镜头的光圈数；λ：光波的波长。>

　　从公式中可见：艾里斑的半径与镜头焦距无关，仅由镜头的光圈数与光波的波长（光的颜色）确定。人们又根据大量的实验与理论分析得出：两个等亮度的光斑恰能分辨的极限条件是两个点间的距离是艾里斑的半径（图2）。因此一个理想的（没有像差的）镜头所可能达到的理论极限分辨率（线对/mm）恰恰是RO的倒数：

　　（衍射影响的分辨率公式 如考虑对人眼最敏感的黄绿光，波长为555nm 则可简化为N=1477/f 线对/mm）

　　在红、绿、蓝三种原色光中，绿光的波长居中，因此绿光的分辨率接近三种光线nm作为典型的绿光波长，在（表1）中算出了不同光圈下理想镜头对绿光可能达到的理论分辨率。

　　相机所摄影像的分辨率是由理论极限分辨率（艾里半径）、镜头的光学像差与感光材料的分辨率共同确定的，三者中哪个最低，它就是影响综合分辨率的主要矛盾。

　　在数字相机中随着芯片像素量的增加，两个相邻像元的间距也越来越小，感光材料的分辨率开始影响摄影的综合分辨率了。

　　经过简单计算即可发现FZ18用f/4.5的光圈；G9用f/5.6的光圈；α-350用f/16的光圈；D3用f/22的光圈，1DS Mark Ⅲ用f/19的光圈时，由于艾里斑的半径已经与像元的间距几乎相同，导致一个光斑可能在两个像元上成像，处于极限状态。一旦光圈再缩小，艾里斑将大于像元间隔，分辨率将恶化。这个结论早已为数字相机分辨率的测试所证明了。

　　3：数码相机的分辨率还要受到镜头的制约，按中华人民共和国GB9917-88国家标准，50mm 135相机标准定焦镜头其分辨率标准如下，级别：0级 中心分辨率 40 线对/毫米 边缘分辨率 25 线 线对/毫米 边缘分辨率 22 线 线 线对/毫米 边缘分辨率 12 线对/毫米

　　分辨率(Resolution)又称分辨力、鉴别率、鉴别力、分析力、解像力和分辨本领，是指摄影镜头清晰地再现被摄景物纤微细节的能力。显然分辨率越高的镜头，所拍摄的影像越清晰细腻。它的单位是“线对/毫米”。它的优点是可以量化，用数据表示，使结果更直观、更科学、更严密。

　　明锐度(Acutance)又称鲜锐度、锐度，是摄影镜头鲜明地再现摄景物中间层次、蜕部层次、低反差影纹细节、微弱亮度对比和微妙色彩变化的能力。明锐度高的镜头，所成影像轮廓鲜明、边缘锐利、反差正常、层次丰富、纹理细腻、影调明朗、质感强烈、色彩过渡柔合、彩色还原真实、自然。显然以上这些特性是优质摄影镜头不可缺少的素质。然而摄影镜头的明锐度，很难简单地用数据表示，也很难用普通的仪器测试出来。人们通常是只凭主观感觉，定性地进行评述。

　　分辨率和明锐度的综合表现，被称为清晰度(Clarity)。很明显，分辨率和明锐度是全面评价一只摄影镜头成像质量的两大重要因素。分辨率高而明锐低的镜头，所成影像轮廓不鲜明，边缘不锐利，反差灰暗、影调平淡，给人的视觉感受反而不清晰。一些中档日本镜头、很多俄罗斯镜头和多数国产镜头就是如此。而某些德国镜头，虽然分辨率并不高，但其明锐度相当高，仍不失为一只优秀的镜头。当然，如果明锐度和分辨率都很高，才真正是一只理想的摄影镜头。然而这种镜头非常难得，只有经过严格检验并反复挑选的德国名牌定焦摄影镜头和极少数日本名牌摄影镜头，才能兼有这两种素质。

　　(1)镜头型号。如果排除镜头本身的生产质量，那么口径越小的镜头越容易加工，质量越好、精度越高、越容易达到更高的分辨率。反之，口径越大的镜头越不容易加工，特别在较大镜片的精密磨削，非球面透镜的超精细磨制及超精密调焦的机械系统等方面，几乎已走到了尽头，达到了人类的加工极限。

　　(2) 镜头相对光圈的大小。镜头在大光圈时理论分辨率极高，如在F2.8时可达516线对/毫米，但受制造加工瓶颈制约而止步不前。而在小光圈时又受到光的衍射影响，不可能达到更高分辨率。综合来看，现在优质民用镜头的最大分辨率一直徘徊在30-50线对/毫米左右。当然不排除极个别王牌定焦镜头可以冲击70-80线) 此外，镜头的拍摄变形（包括：球差、慧差 像散、场曲、畸变、色差）也是镜头分辨率的隐性杀手。虽然球差、慧差、场曲可以通过非球面透镜等加以矫正、像散（包括弦光、鬼影等）也可以用镀膜和涂层部分解决，而色散则随着光学镜片材料的进步而获得了极大的进步，但永远也谈不上完全消灭，因此它们对镜头拍摄形变的影响永远都不能低估。(4) 对优质镜头而言，我以为更应关注的是其在低照度、低对比度、低光比条件下的细微解像能力。

　　4：数码相机CCD像素密度发展到现在，如上所述受到镜头的严重制约 其密度再增加并不能再提升照片分辨率。但是却可以提升影像边缘线条质量，从而有效改善影像画面质量和清晰度。故今后数码相机CCD像素密度在商业运作的推动下还可能进一步提升。

　　按中华人民共和国GB9917-88国家标准中规定的分辨率指标Rp,系指用GB100/21、 Rf为95-120线对/毫米的胶片拍摄后的检查结果，而国外在介绍摄影分辨率Rp时 大都指用高分辨率感光胶片，即Rf为150-200线对/毫米的胶片拍摄后的检查结果。例如，我国部颁标准中的Rp=36线对/毫米，相当于国外标准的Rp=44.9-40.9线线对/毫米时)，或Rp=41.8-38.3线线对/毫米时)。

　　再强调一下上面所说的仅指黑白胶片,对彩色胶片而言,由于感光涂层由黑白胶片的一层增加为三层, 分辨率受到三层叠放感光涂层的相互影响,其分辨率将会降低。

　　1：CCD (CMOS)本身的物理宽容度，由CCD (CMOS)本身的特性所决定。就现在技术而言，要达到14EV量级不是问题。尼康 佳能 索尼前几年生产的相机就已全面实现了由12EV到14EV的转变，而三星数码相机所用CCD更是达到创记录的22EV水平。（14EV即光比可达到16384：1级的亮度信号级别，而22EV即光比可达到4194304：1级的亮度信号级别，早已远远超出了人眼最大宽容度水平）

　　2：由CCD到影像处理器传输通道的传输特性所决定，尼康 佳能 索尼最近生产的相机均全面实现了14bt（即14位通道）的传输性能。

　　3：当然影像的清晰度最终还与相机影像处理器、影像编辑软件（PhotoShop等）及影像输出设备（显示器、打印机、印刷设备等）息息相关。

　　（注：PhotoShop等主流软件均可兼容16bt（位通道） 而显示器、打印机、印刷设备等则仅能达到8bt(位通道)水平。）

　　静冈大学此前一直在致力于提高CMOS传感器动态范围的研究。其研究的手法是在一个画面帧中输出多个曝光时间不同的图像，利用信号处理对其进行合成，然后生成一幅动态范围特别高的图像。在2005年2月召开的“2005年国际固态线路研讨会（ISSCC 2005）”上发表的CMOS传感器，采用了根据4种曝光时间生成一幅图像的合成方式，其动态范围为117dB（相当于19.4EV）。

　　此次，大体上通过对ISSCC 2005上发表的CMOS传感器采取2项改进措施，将动态范围提高到了142dB。首先是实现了极短的曝光时间。达到了相当于最长曝光时间24180分之一的曝光时间。这个数据据称比一个水平扫描线的读取时间还短。通过调整读取信号的顺序等措施，缩短了曝光时间。由此一来，即便是发出强光的对象，也能轻松识别。

　　黑白胶片本身的宽容度仅为7EV ,通过分区显影和定影的暗房技术，在上个世纪美国摄影大师亚当斯就已经将黑白胶片的宽容度提升到10EV。

　　彩色反转片 5EV就现在数码相机的发展已雄辩地证明，数码相机的宽容度已远远超越胶片相机，达到了非常高的水平。其中最突出的是尼康公司的D3X ，最佳宽容度达到了创记录的10.33EV。而且是在ISO100且绝对噪声仅为0.192%时（几乎等于无噪声）。这表明这款相机在ISO100时拍摄的照片，已经达到了无论怎么放大都看不到噪点的水平。同时它也说明此款相机已将ISO(高感光度)在胶片相机基础上提升了4级。

　　摩尔纹是数码照相机或者扫描仪等设备上的感光元件出现的高频干扰，是一种典型的光的干射现象，它的出现会使图片出现彩色的高频率条纹。由于摩尔纹是不规则的，所以并没有明显的形状规律。

　　如果感光元件CCD（CMOS）像素的空间频率与影像中条纹的空间频率接近，就会产生摩尔纹。要想消除摩尔 纹，应当使镜头分辨率远小于感光元件的空间频率。当这个条件满足时，影像中不可能出现与感光元件相近的条纹，也就不会产生摩尔纹了。有些数码相机中为了减弱摩尔纹，安装有低通滤波器滤除影像中较高空间频率部分，这当然会降低图像的锐度。将来的数码相机如果像素密度能够大大提高、远远超过镜头分辨率，也不会出现摩尔纹。

　　同时必须着重指出，摩尔纹只会出现在精确对焦的焦平面上。在非精确对焦的照片中（如超焦距）或精确对焦照片的非焦平面上是不会产生摩尔纹的。

　　数码相机之所有能够成像，除了镜头和感光元件之外，还有一个核心部件至关重要，那就是影像处理器。如果把镜头比作人的眼睛中的晶状体，把感光器比作眼睛中的视网膜，那么影像处理器就可以看作是大脑。镜头用来采集光线，感光器把采集到的光线转化成数字信号，而影像处理器则把这些数字信号加以处理，最终转化成图像。

　　应该强调的是，由镜头和CCD(CMOS)拍摄的原始信号，通过数摸转化后传输到数字信号处理器，此时并没有生成影像，所有的信息只是一组一组的数据。那么，怎样把数据变为图像呢，在这方面人类展现了卓越的智慧。人们在显示系统和混色系统的基础上，通过大量的数摸分析和数学运算，建立了数字色彩系统，以数字模式建立色彩模型。把数字信号与色立体的关系建立起了来以后，任何数据均可以在色彩模型中找到自己的准确位置，这个位置代表一个规定的色彩、层次和明度。数字影像生成器只要接收一个数据，马上就能够根据这个数据和影像生成器中已经编写好的程序对应产生一个像素点。一个像素点表示一个色相、饱和度和明度。成千上万个像素点拼合在一起的时候，一幅图像就产生了。

　　在数码成像的工作流程中，镜头和感光元件的工作都是基础性的，影像处理器的工作则是决定性的。数码相机最终能拍摄出什么样的图片，图片色彩的丰富性和饱和度、图片的整体层次感、图片效果的细腻程度、细节部分的表现力等，都要经过影像处理器的处理之后，才能展现出来。

　　除了对成像的决定性影响之外，影像处理器还有其他很多重要的作用。首先是相机的整体操作响应速度，比如开机速度、对焦速度、拍摄间隔等。只有影像处理器保持正常、高效的运转，才能在单位时间内快速、准确地处理完大量数据，进而提升相机的操作响应速度。

　　当然影像生成器的作用绝没有这么简单，首先它对数码影像的清晰度及降噪有着特殊的重要性。北京的著名影像色彩输出专家林怡洪老师，在对尼康的D3X相机进行测试时，由于相机所用CMOS与索尼α900的2450万像素的CMOS感光芯片相同，而索尼α900在之前的测试中表现平平，，因此在拿到相机时，对它的图像素质并不看好。但当测完它的分辨率时，让大家都十分震惊。这块在α900上表现平平的感光芯片，如何到了D3X上就如脱胎换骨一般，上来就把分辨率标版拍“穿”了，最高4000PPI的分辨率已不够用，只好把相机挪远一点，当缩小比例 为0.897倍时拍了一张，由于镜头有比较大的桶形变形，如果按中心计算，分辨率已超过感光元件的单元数，这是不可能的。因此综合靠近边缘等处的分辨率计算下来实际分辨率达大约是2450万像素。就是说它与感光元件的感光单元数达到了一致！这是我们从未遇见过的情况。而这块感光元件在索尼α900上实际拍摄时分辨率打了7折以上。为什么会如此，当时不少人怀疑是尼康的解像软件Capture NX的功劳，但事后证明这一切与解像软件无关，真正的功劳应归于相机本身的影像处理系统。

　　并且D3X成功将数字相机的感光度提高了2档，如果相对原来的胶片相机则是提高了4档。

　　另外仅从色彩还原本身看，它似乎是一个纯科学、纯技术的问题。事实上，在色彩还原的设计中，脱离不了人的文化、心理因素和人类获取影像的经验和智慧的影响。编制程序，首先需要分析、采纳、综合成千上万个摄影家的摄影经验，统计分析摄影师拍摄数据，取得焦距、焦点、亮度、频率等组合，建立庞大的数据库，编制先进的算法和影像优化系统，然后结合人类的视觉经验应用数据库，进行大量的分析研究，建立影像数据模型。这个数据模型总结了人类视觉经验和智慧。

　　镜头和CCD相当于人的眼睛和视网膜，人的眼睛和视网膜并不能形成真正的影像，镜头也就是人的眼睛看到的景物，通过视网膜传递生物电流到大脑，由大脑皮层经过复杂的运算形成影像。人看到的影像是由大脑计算而来，而不完全是通过眼睛得到的。我们知道，孩子的观看能力和视觉经验是随着年龄增长慢慢地建立的。通过简单的物理实验就可以知道，人眼看到的影像和照相机拍摄的影像一样，是一个上下颠倒的影像，可为什么我们的眼睛看到的是正立的影像呢，是由大脑纠正过来的。这个纠正的过程就是大脑计算影像。

　　数字影像生成器的编辑集中了人类视觉影像的智慧，它相对于人类的大脑皮层，最终的影像生成是由数字影像生成器完成的，它对影像具有决定性的意义。影像处理编辑有明显的人文色彩。假如以010101等计算机数据组成的0.5678这个数据代表一个红色 而一个红色可以包括成千上万种红色。红到什么程度，什么明度，它在色度图上处在什么位置，在不同的生存空间中如何解释同一个红色，人眼才能够接受并认为它是一个真正的红色，或者说，这个红色，能否准确传达人的视觉中的某一感受，甚至是某一种感情。把这种人文思想、心理因素、视觉的经验等综合考虑，编写成一种规定的程序，输入数字影像生成器，它就能够生成照片。注意，它生成的照片将符合编程厂家的视觉经验，并不一定符合所有人的审美标准。众所周知，这种偏向在胶片中就存在，如柯达的明黄、富士的绿、德国的灰及乐凯的红，都鲜明地体现了民族审美特点。胶片和数码影像载体都是人创造的，必然带有人文印记。这就是为什么用不同相机拍摄相同景物，效果不同的原因之一。

　　根据这个原理，我们就能够明白，不同的相机生产公司会因其对色彩和层次的理解不同（包括地域的、民族的、传统的、文化的、心理的各个方面），导致所编制程序的理念不同，追求照片的风格方式不同，照片就有区别。一些照相机厂家追求明锐度、较高反差，而有一些照相机厂商，则最注重照片的层次丰富、画面的润泽。影调的细腻。由于理念不同，相同的画面，拍出来的风格就有区别。我们在选择照相机时，要深刻到理解这一点。选择时根据自己的爱好和需要来选择不同的器材。不能孤立到说那个照相机好，那个照相机不好。理解了数字影像生成器的原理和过程，选择相机就会有的放矢。不同的摄影题材，使用不同的照相机，那是最理想的状态。世界上没有最好的照相机，只有在一定条件下最适合的照相机。

　　例如在白平衡这个数码摄影中带有最基础且最根本性的色温设置上，日本的尼康和美国的PhotoShop却存在细微差别。这就不能不说是二者之间在地理、民族、文化上的差别所导致的结果。

　　我们常说我们生活在数字时代，而提起数字人们最先想到的应该是0和1，计算机就是将所有的信息转换成0和1构成的信息流之后进行传递的。数字彩色也是指通过由0和1构成的数字信号显示出的颜色，这与模拟信号的概念不同。

　　能够显示数字颜色的设备有很多，比如显示器、数字电视、打印机、投影仪、掌上电脑、数码相机等等。

　　在通过数据流交换数据的所有设备中显示的颜色统称为数字颜色，光盘中的电影颜色、利用扫描仪扫描的照片的颜色、在显示器中显示的颜色、通过打印机打印出来的颜色等等都属于数字颜色的范畴。现在，随着数码广播技术的逐渐发展，数字颜色的应用领域也在不断地得到扩大。在数字环境中有很多不同的设备与计算机相连接，光源色与物体色的特性在数字颜色中同时存在也互相影响。

　　我们平时浏览网页的时候都会发现，即使是一模一样的颜色也会由于显示设备、操作系统、显示卡以及浏览器的不同而有不尽相同的现实效果。

　　1. 在当今世界中，使用最为广泛的操作系统莫过于Windows、MAC OS、Linux、UNIX等几种了，而这些操作系统内置的调色板之间存在着或多或少的差异，所以即使使用同一台显示器显示同一个颜色，显示出的效果也会略有不同。

　　2. 计算机所使用的显示卡的优劣也会直接影响颜色的显示效果，例如分别使用支持8位线位线万种颜色）显示卡的两台计算机显示同一个图像的效果会有很明显的差距。

　　3. 计算机要浏览网页内容时，必须使用相应的网页浏览工具，而不同的浏览器内置了不尽相同的调色板，所以浏览器的不同也会影响颜色的显示效果。

　　RGB基于色彩的三刺激理论，假设人类眼睛的视网膜中存在三种锥体视觉细胞，它们分别对红（Red）、绿（Green）蓝（Blue）三种色光最敏感。根据可人眼光谱灵敏度实验曲线（蓝色）时的刺激达到高峰。这种视觉理论使用3种颜色基色（红、绿、蓝）在显示器显示颜色。

　　青（Cran）、品红（Magenta）、黄（Yellow）分别是红（Red）绿（Green）蓝（Blue）的互补色。是打印机、印刷机等输出设备上输出图形的颜色。它们与荧光粉组合光颜色的显示器不同，是通过打印彩墨、彩色涂料的反射光来显示颜色的，是一种减色组合。由青、品红和黄3种颜色组成的色彩模型，使用时相当于从白色光中减去某种颜色。因此又叫减色系统。CMY色彩模型与RGB模型正好相反，青品黄三色颜料混合即产生黑色。在实际中由于原料纯度不够，需要添加黑色（Black ）原料，才能解决颜色不够黑的问题。

　　RGB、CMYK都是硬件设备使用的色彩模型，抽象难懂。而HSV(HSB) 色彩模型使用了色相（H）饱和度（S）和明度值（V）或色相（H）饱和度（S）和明度（B）这些易于理解和直观的参数命名模型，方便不熟悉色彩理论的艺术家使用。因此HSV(HSB) 色彩模型又叫艺术家色彩模型。

　　2 色相环中的任一色均可由左右各相差60度的两颜色合成。如：红=品红+黄。

　　3相位相差180度的颜色互为补色。如红色与青色互为补色。等量的红色与青色混合生成白色（或黑色）。

　　2 饱和度：饱和度是指色彩的鲜浊程度，混入白色，鲜艳度降低，明度提高。混入黑色 鲜艳度降低，明度变暗。混入明度相同的中性灰时纯度降低，明度没有改变。同一色相，纯度即使发生了细微的变化，也会立即带来色彩的变化。

　　色相与饱和度则必须依赖一定的明度才能体现。色彩一旦产生，就同时具备明度特性。在消色系中，明度最高的色为白色，明度最低的色为黑色。在彩色中任何纯色都有着自己的明度特征。例如，黄色为明度最高的色，蓝色为明度最低的色。

　　sRGB色彩空间是目前使用最为广泛和普及的色彩空间，几乎所有的输出设备都用它，如显示器、高清数字电视、打印机、冲印设备、印刷设备等。均以sRGB色彩空间作为它的唯一指定工作空间。

　　adobe RGB色彩空间包含sRGB色彩空间，它的色彩范围比sRGB色彩空间大，因此从理论上来说以adobe RGB色彩空间编辑制作的影像色彩更丰富更细腻，但受输出设备限制，目前运用范围较窄，仅流行于专业或准专业数码影像编辑制作人员范围。

　　3 由于adobe RGB色彩空间的色域较sRGB色彩空间更大，对于数码摄影编辑制作留有更大更广的空间，可较大幅度减少编辑制作转化过程中的色调影调损失，且可方便转化到sRGB色彩空间。建议所有使用数码单反照相机并用PhotoShop编辑制作影像的摄影师，在拍摄时使用这一色彩空间。当然如使用这一色彩空间，那么，在PhotoShop中也应将其默认项目更改为：色彩空间adobe RGB（1998）和16位通道。

　　1 一张技术上合格的数码照片,首先必须是物理意义上清晰的照片，这跟艺术上的朦胧或柔化并不冲突。所谓物理意义上的清晰，是指影像合焦准确，而艺术上的朦胧、柔化或柔焦效果可以借助PhotoShop等影像处理软件达到。

　　这一点与胶片时代不同。胶片时代要达到朦胧、柔化或柔焦效果必须借助柔焦滤镜等。

　　合焦准确的照片用PhotoShop中的高斯模糊、镜头模糊等工具和滤镜可以调校出各种模糊效果不同、风格各异的影像。反之这些经过调校的模糊效果的影像，用PhotoShop中的锐化工具同样可以重新恢复较高的清晰度，不会因此而成为灰暗模糊的劣质影像。

　　135系列的 APS-C画幅的照相机，由于片幅仅是全画幅面积的一半。按照景深的计算规则，其景深也较全画幅相机高1.5-1.6挡（相当于在全画幅相机上缩小1.5级光圈）。即APS-C画幅的照相机用f8的光圈所得到的景深,与135全画幅相机用f13光圈时的景深相同。由此可知APS-C画幅的照相机在景深上的优势。

　　一张技术上合格的数码照片，其整体宽容度不能过小（人像不能小于5，风光照最好超过7），过小则整张照片显得灰蒙蒙的，没有层次感。

　　细节宽容度(亦称明锐度)也十分重要，虽然一张具体照片的细节宽容度，很难简单地用数据表示，也很难用普通的仪器测试出来。人们通常是只凭主观感觉，定性地进行评述。但一张具体的细节宽容度较差的照片，给人的第一感觉必然是模糊的，缺乏通透感的。因此,保证一张照片的细节宽容度达到较好水准,是得到高质量照片的起码条件。

　　下面是一张宽容度过小照片的直方图，由此我们可以很直观地看到宽容度不足照片的特征。

　　用PhotoShop的色差、曲线工具可以在一定程度改善宽容度。但不可能真正提高宽容度。

　　对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小。好的照片对比度（光比）应达到128:1（7EV）以上。

　　对于数码照片而言，在PhotoShop中对比度可以用直方图(色阶或曲线工具)来检查和调整。

　　在一幅具体的照片中，一般来说不应出现数字为0的黑色，因为这样的黑色没有层次，我们称之为死黑。而一张技术上合格的数码照片中的黑色，应保持在3-5之间，我们称之为黑场。同样，在一幅具体的照片中，一般来说也不应出现数字为255的白色，因为这样的白色也没有层次，我们称之为死白。而一张技术上合格的数码照片中的白色，应保持在250-253之间，我们称之为白场。

　　所以，对于一张合格的数码照片，必定既包含黑场又包含白场，同时其中间层次应连续丰富（可用直方图来检查）。

　　一张技术上合格的数码照片，不能是色彩的简单拼凑或堆砌。它在色彩上必须达到下列规则。

　　1 所用色彩必须是和谐（协调）的，不能是色彩的胡乱组合，更不能是色彩的生硬堆砌。必须是大自然和谐的美。在一幅具体的照片中并非色彩鲜艳的就美，过分鲜艳的照片虽然很抢眼球，但却因丢失了艺术的真实而沦为徒有外表的庸俗的劣作。

　　同时，一幅技术上合格的数码照片，它用的色彩也必须是真实的或艺术真实的，很难设想，一幅由青藏高原的篮天白云和雄伟的广场组合而成的创意照片会是美的。因为它是不真实的。同时它更有悖于中华民族的传统情趣和审美意识。

　　另外，一幅技术上合格的数码照片，在色彩应用上它还必须是可再现的。在PhotoShop中有许多色彩是现在的输出设备所不能表现的。这样的色彩再美也没有意义。

　　2 在制作和处理照片时，为了更准确地把握色彩，必须读懂色彩，用具体的数字表达常用色彩。下面一些常用色彩的数据。

　　在数码照相机和PhotoShop中均有直方图，这对我们拍摄和处理高质量的数码照片大有用处。下面是一张经过PhotoShop调整，并已轻微受损照片的直方图。

　　在拍摄时，尽量用直方图校准每一张照片，防止高光溢出，同时尽量保证每一张照片均能按亮部曝光的原则曝光，从而为后期制作留出更大空间。（在胶片时代美国著名摄影师亚当斯，在创造拓宽黑白胶片宽容度的区域曝光法中，就将此方法的要诀规纳为两句话“曝光决定暗部， 显影决定亮部”。那么对今天的数码摄影而言，这两句话变为“曝光决定亮部，PS决定暗部）。

　　因为既然我们知道了层次在感光多（亮）的地方多，在曝光时就要注意，如果宽容度够，就要尽量多曝光，让直方图的分布尽量靠亮的部分（通常是靠右）。不过这时要非常小心，因为相机上的直方图显示往往不准确，很容易出现局部过曝光。如果没有计算机实地检查的话，重要的照片最好按半档差的不同曝光拍3张，每张在相机上检查都应该没有过曝。

　　如果你的机位能做到纹丝不动的话，用差两档光圈拍摄两张，一张正常曝光取其亮部，另一张过曝两档取其暗部，解成16位图像后用专门软件合成，我们或许能将原来只有10位（1024个）左右的层次扩展到线个) 层次。

　　照片的影调、宽容度、亮度、对比度、色调、色阶及RGB色彩分布等几乎所有信息，这对科学准确快速制作高质量数码照片提供了强有力的工具。另外,用直方图还可适时监控被处理照片的质量。

　　在具体操作PhotoShop时切记，一定要用最少的调整步骤达到要求。因为 PhotoShop中的大多数调整工具都是有损的。使用步骤越多对照片的损伤越大。例如北京的数码影像输出专家林诒洪老师就曾在《精品照片制作技术》一文中提到：

　　我们经常收到一些层次很差的数据，但这些照片却都是用佳能1Ds Mark II拍摄或用专业滚筒扫描仪扫描的。如图7是一幅用滚筒扫描仪扫描黑白负片准备做收藏级照片的数据的直方图。

　　从图中看，层次已经损失过半（图中白色的条表示在这个亮度上没有像素分布）。但一幅刚拍摄出来或刚扫描出来的数据绝不会这样。这些层次都是在一次次的调整中丢失的。

　　调色为什么会丢失层次？原来在数字图像的表达中，每一个像素的颜色是用整数表达的。最常见的是一个颜色通道用8位2进制数来表达，这样一个颜色通道就有256个层次。通常256个层次就比较够了，人眼很难分辨其中的颜色跳动。但图像处理软件（如Photoshop）在调色过程中会做计算，计算的结果会产生一些小数，但这些小数在8位的二进制数据中无法存储，因此要进行4舍5入的近似将这些小数舍弃。每一次近似都会造成一些层次的丢失，因此8位精度的数据调整的次数越多，层次丢失的也越多。

　　如果数据要经常调整，我们建议将它存储为16位的，虽然它在调色过程中也会丢失一些层次，但那是在65536个层次的基础上丢失的，就算丢了一半，还有32000个层次，人眼根本分辨不出来。而256个层次如果丢掉一半，后果就很严重了。

　　由于图像数据是以16位记录的，因此对调整的次数不必特别限制。但一定要注意保护白场和黑场。图10中的下图表示在调整过程中破坏了黑场，造成暗部层次损失。

　　暗部和亮部的层次一旦损失就不可挽回。那么哪些工具是安全的？在Photoshop中，色阶、曲线这两项工具是安全的。色相饱和度对层次有一定破坏，特别是在增加饱和度时，但相对安全。其中曲线与色阶是等价的，使用曲线更方便，但要通过色阶功能监督黑白场的情况。一些偏色曲线无法调整，只能用色相饱和度功能来做，使用色相饱和度的原则是尽量一次完成，不要加饱和度，加饱和度的操作可以在曲线调整中完成。

　　为了避免重复调整图像造成层次损失，还可以使用调色图层。这样控制调色效果更灵活，图像的原始数据也不会被破坏。

　　RAW格式的照片，实质上只是CCD采集到的与照片上的各点相对应的不同亮度数字信息，由一系列只包括0和1的数字组成，而PhotoShop中的Camera RAW软件，在调整和处理这些以RAW格式记录的照片时，只是按照不同要求对这些原始数据进行重新组合，而根本不对这些数据进行更改，因此，它既不影响照片的输出质量也不会破坏原始照片数据本身。它是PhotoShop中唯一的无损处理工具。

　　另外，照相机在用RAW格式拍摄时，实际上已经进入了16位通道的adobeRGB色彩空间，这是一个比8位通道的sRGB色彩空间更大，亮度、色彩范围更为广阔的空间，其光比由原来8位通道的1：256（8EV）提高到16位通道的1：65536 (16EV)。这无疑对被处理的照片达到更高质量提供了更强大的工具（硬件）保证。

　　另外, 由于JPGE格式记录的影像是经过较大比例压缩的,而在压缩时,压缩软件在不经意之间就把无数它认为差不多的细节给压缩掉了,因此数码相机本身在拍摄时用RAW格式记录的影像分辨率，就要比用JPGE格式记录的影像的实际分辨力要高，根据北京的数码影像输出专家林诒洪老师在测试1610万像素的佳能1D MarK4时的结果，在ISO100的情况下，RAW格式记录的影像实际分辨力达到1446万像素，与物理像素的比例为90.47%。而JPGE格式记录的影像的实际分辨力只有1056万像素，只相当于用RAW格式记录影像的分辨率的73%。

　　北京的数码影像输出专家林诒洪老师同样就曾在《精品照片制作技术》一文中指出：

　　如果是用数字相机拍摄，一定要用RAW类的格式拍摄，再解开为可处理格式时选择16位TIFF的无损格式。这是因为多数数字相机都可以产生12位（4096个层次）的精度，只有用16位TIFF格式才能无损失地记录数字相机产生的原始数据。JPEG格式不仅无法存8位以上精度的数据，而且它在压缩过程中就会损失彩色的层次和分辨率。

　　拍摄时尽可能用最低感光度，因为只有使用最低感光度时才能用上感光元件的全部输出层次，感光度提高得越多，层次损失越多。差不多是感光度提高一倍，层次损失至少1位。如果最低感光度是50，当提高到800时，层次就从12位减少到8位，这时即使用16位TIFF存储也没有太大意义了。

　　上面就是PhotoShop中的Camera RAW软件界面。界面友好、调整方便、功能强大、是当前最好的RAW格式数码照片专业制作调整软件。

　　随着数码影像技术和Photoshop等计算机编辑制作软件的长足发展，数码影像已经大大超越了传统胶片影像，大有完全取代传统胶片之势。就照相机领域而言，目前的数码照相机无论在成像清晰度、宽容度、反差（对比度）、高感光（ISO）、及色彩表现、色彩还原等物理指标上，还是在实际拍摄时使用最频繁的自动对焦、自动测光、自动白平衡、适时取景等功能上，都已经全面超越了传统影像。

　　清晰度： 传统胶片受胶片本身清晰度的限制，135照相机的实际清晰度只能达到640万像素数码照相机的水平。（有兴趣的影友可参考北京的数码影像输出专家林诒洪老师的大作《数字摄影和胶片摄影》

　　宽容度：黑白胶片的宽容度按照美国著名摄影师亚当斯的实践，在创造了拓宽黑白胶片宽容度的区域曝光法基础上，成功达到了10EV（正常使用7EV）的极限。而彩色负片和彩色反转片则没有这么幸运，直到退出历史舞台都只能分别达到6EV和5EV。

　　数码照相机的宽容度：按照著名摄影专家刘宽新老师、北京数码影像输出专家林诒洪老师和北京电影学院教授钱元凯先生等一大批国内摄影界权威专家的实践和探索，得出的结论是大于10EV（有测试数据表明甚至可达到12EV）。（有兴趣的影友可参考刘宽新老师2008年出版的《数码影像专业教程》。

　　反差（对比度）：虽然没有具体数据证明数码影像的反差大于传统胶片，但根据数码影像CCD的工作原理，在记录影像亮度的方式上（包括记录精度和动态范围），数码影像CCD肯定大大优于传统胶片本身（目前的高端数码相机如尼康的D3x和佳能的1DsMarK3等,均已达到了14EV 的最新水平）。

　　在实际使用中数码影像的反差明显优于传统胶片。另外在Photoshop中，还专门有一项{阴影/高光}功能可调节全片高、中、低各段的反差，效果明显。高ISO: 目前高端数码照相机，如尼康的D3x和佳能的1DsMarK3的ISO，已达到了6400(不扩展) ，而尼康的D3s和佳能的1DMarK4的ISO更是高达25600(不扩展)。一般主流数码单反照相机则基本普及到ISO3200以上水平。传统胶片照相机受胶片本身制约，实际使用中则只有常见的ISO100、ISO200、ISO400等三种。在色彩的表现和还原上，传统胶片照相机由于受胶片制造、曝光、冲洗、扩印等诸多环节影响（工艺复杂，质量偏差大），一直不尽如人意。

　　而数码影像则由于影像编辑制作及输出（打印、扩印、印刷）等硬件、软件的发展，其影像的色彩表现和还原能力，均已大大地超越了传统的输出设备限制，达到了前所未有的水平。

　　而得益于数码照相机自动控制水平的提高；自动对焦、自动测光、自动白平衡在主流相机上的普及，照片质量也大幅提升，高质量、大幅面的高档照片进入寻常百姓的日常生活。在这一点上数码影像起着至关重要的作用。

　　如前所述数码照相机的优势已经十分明显，那么怎么用好这些优势呢？我以为首要的是熟悉你手中的相机，熟练掌握它的特定功能和用途。比如，你使用的是APS-C幅面的数码相机，那APS-C幅面的数码相机在长焦距和大景深上的优势你一定要了解、掌握并用好。

　　下面是两张用佳能7D拍摄的北京中国银行全景照片。一张是用普通镜头拍摄的，另一张则是用专业的移轴镜头拍摄的。拍摄参数：光圈 F6.3，快门速度1/125秒，感光度ISO 200，手持拍摄。垂直移轴11mm。

　　由于场地狭窄，用全幅135相机不能一次成片。但利用APS-C幅面的数码相机在景深上的优势，拍摄效果却非常理想。

　　在一般情况下拍摄大场面的照片一直是专业摄影的不二领地，而且像移轴镜头这样在专业领域也不多用，且价格昂贵的器材更是可望而不可及。但APS-C幅面的数码相机用普通镜头却达到了与此几乎相同的效果。

　　另外需要提及的是，APS-C幅面数码相机在长焦上的优势。DX格式的相机如果用全画幅的镜头拍摄，由于它在拍摄时使用的是该镜头的中心部分，所以成像清晰度更高、质量更好且暗角更少。

　　如果你用的是尼康的FX全幅数码相机，那么用一只18-200mm的变焦镜头，你可以取得18-300mm的变焦范围。（方法很简单：广角端用FX格式拍摄，而在超过200mm的长焦端则用DX格式拍摄。）这实际上等于你拥有了FX和DX两种格式的相机。而更耸人听闻的是，如果你是在尼康的FX全幅数码相机上，用一只仅4000元人民币的防抖70-300mmVR(防抖)变焦镜头，那么将得到最大为450mm的焦距。可要知道一只500mm焦距的镜头价格可是好几万人民币啊！

　　另：如果你的数码相机是奥林巴斯或松下4/3幅面格式的数码单反相机，那么由于4/3幅面格式CCD仅是APS-C幅面格式CCD一半大小(准确地说是全画幅的1/4，是APS-C幅面1/2)，所以它的景深比APS-C幅面格式相机高约1.4级，比全幅面格式相机高约2.1级，（即: 如果4/3幅面格式的数码单反相机用f5.6光圈，相当于全幅面格式相机用f11光圈。当然如果相对于1/1.8英寸格式长焦相机，则景深比全幅面格式相机高达约5.0级。

　　当然如果你使用的是1/1.8英寸格式长焦相机，则景深比全幅面格式相机高出约5.0级。即如果在1/1.8英寸格式相机上用f4光圈则相当于全幅面格式相机用f22光圈。）

　　另外，小幅面照相机还相应带来一个非常好的附加效果，即不同光圈的理论分辨率，比相当于同等景深的全幅面格式相机提高了1.5-5.0级。比如APS-C幅面格式的相机用f8光圈的理论分辨率是185线对/毫米,而全幅面格式的相机用f13光圈理论分辨率却仅为113线对/毫米，二者景深相同，理论分辨率却相差40%。

　　先看下一张商业广告照片：这张照片是北京的数码影像输出专家林诒洪老师，用玛米亚ZD中画幅幅面照相机拍摄的。拍摄时只有标准镜头。但用标准镜头拍这样的全景深图片还是有相当难度的。林诒洪老师用的方法是拍三张不同焦距的照片，分别精确对景物中的远、中、近三点对焦。然后把这三张照片放到Photoshop中对应的三个图层上，叠放在一起，再用橡皮擦工具擦掉不清楚的部分，一张全景清晰的专业级照片就诞生了。

　　数码影像发展到现在，用Photoshop等软件进行再编辑，已经是完成数码影像创作的一项必不可少的步骤。特别是对于用RAW格式拍摄的照片，不处理、不再编辑就不能说是一张可用的、合格的照片。而充分利用和发挥Photoshop等软件在再编辑中的创意、美化功能，使受编辑的照片本身达到尽善尽美，来源于生活更高于生活。这已越来越成为数码摄影全过程中最关键的一 步（相对于拍摄前期）。

　　这张照片有两个缺点，一是景深太大、背景太清楚，对画面主体造成严重干扰。二是镜头焦距不够短，前大后小的夸张不够明显，影响到画面主体的突出。

　　利用Photoshop软件对此照片进行再编辑，针对此照片的缺点，对症处置。

　　其次对画面进行透视调整和透视变型。同时对变形较大的人物用（液化）工具进行调整，以期达到正确比例。

　　在传统摄影时代，谁也不敢说没有拍不出来的照片，说出来一定会被认为是大话狂语。数码技术对传统摄影艺术的技术推动是革命性和颠覆性的，纯粹从技术上来讲，只有想不到，没有做不到。这已经成为现实。

　　著名摄影专家刘宽新老师在《数码影像专业教程》中，曾经讲过这样一个故事。由张艺谋筹划，王朝歌导演的桂林《印象刘三姐》，构思空灵奇巧，场面如同仙景，色彩瑰丽多姿，光影如诗如画。但是很奇怪，在桂林演出现场门外的大量灯箱宣传照片中，看不到好的演出画面。等到演出现场一看，明白了，这个题材拍摄难度太大。演出是在夜间，除了演出用的灯光外没有任何打底的环境光，演员换场是在一片黑暗中进行的，灯光大多是强聚光灯，反差很大。此外，演出分很多场景，每一个场景的光线色彩的差异也很大，整体照度太低，测光的结果是设置ISO 1000、F2.8时，速度只有1/4秒，这是能抓拍人物动态的最低快门速度。也不能再提高ISO感光度，否则噪点无法接受（因为刘宽新老师当时用的是佳能1DsMark2照相机，ISO 1000的设置已是极限）。最难的是每个场景都很精彩，但每一幕都不能表现出整台演出的魅力，拍电视可以用连续的画面来表现，而照片是独幅的，要么每一场拍一张，但又不符合用独幅照片来反映整台演出全貌的初衷。

　　使用传统的方法根本做不到，决定使用电影：“蒙太奇”的手法，使用多底合成。快速决定采用如下技术措施。1选择稳固的拍摄点，

　　2 予升反光板，用快门线 保证全部照片的透视一致性，4 设置RAW格式，低饱和度，反差 – 2，尽量获取更多层次，5 设定色温 3200k，6 不放过背景光照射的任何机会（背景光开启很短暂，且不知道什么时候开），抓住铺底的背景光是整个拍摄的基础， 7 手动曝光，根据光照色彩不同，灵活调整，防止黑暗背景中的亮点区域曝光过度， 8 全景画面要安排在一幅照片中，平面合理，透视准确， 9 所有素材满幅构图，可以缩小决不拉伸，防止素材像素缩水 ，10 后期多底合成,使照片看上去是在同一张底片上多次曝光完成，没有制作痕迹。

　　整个拍摄耗时两天。制作则花了几周，完成后的《印象刘三姐》宣传照片完全达到了预期效果。

　　1．常规CCD(CMOS) 佳能、尼康、索尼、奥林巴斯、宾得等厂家使用。

　　面对越来越激烈的像素之争，前一段时间引发了，由于光的衍射造成的数码影像分辨率下降的极限光圈的风波之后，许多专家都认为，鉴于光的衍射影响，再提高CCD的像素。也不能提高照片的分辨率。因此，结论是CCD的像素不可能再大幅度的提升。但这只是一方之词。CCD的像素是否再大幅度的提升，还取决于以下因素。

　　1 按照理论计算，即便CCD像素的大幅提升不会使相机分辨率相应递增，但从现在最高端的数码单反照相机CCD的像素密度和镜头分辨率来看，二者大约都在100线对/毫米左右。而从理论上来说，要求CCD的像素密度应当是镜头分辨率的整数倍，这样才能避免在镜头分辨率处于极限状态时，一个和CCD像素尺寸大小相同的信号，刚好同时投射在CCD芯片上左右两个像素点的各一半上时，造成CCD无法正确解读的尴尬。所以，从理论上来说，CCD的像素密度的最好状态应当是照相机镜头分辨率的整数倍（最简单、最切合实际的是2倍），按目前的情况，如果仅考虑最高端数码照相机，镜头的分辨率综合取定为100线系列全幅数码照相机CCD像素总数，应当是13824万像素。APS—C幅面数码照相机CCD像素总数，应当是6144万像素。所以数码照相机CCD像素密度的发展潜力还大得很。

　　2 按计算机芯片制造技术的摩尔定律(晶体管密度大约每两年便会增加一倍，同时其功能和性能将提高，而成本则会降低。40多年以来，摩尔定律已经成为半导体行业的基本商业模式),数码照相机的感光芯片也必将遵循这一规律.目前计算机CPU制造技术早已进入32nm时代（即芯片核心部分晶体管的尺寸为32nm）,按inter发布的数据：其晶体管密度已达4.7百万个/平方毫米。对135全画幅照相机的感光芯片而言，则相当于其晶体管总数将可达到40亿个，换算后为2.5亿个像素（每个像素（CMOS）包括4个感光单元，每个感光单元除包含一个感光二极管外还包括三个晶体管，则每个像素应折合为16个晶体管）。由此可见从技术上说数码照相机CCD像素密度的发展潜力也还大得很。

　　3 随着数码照相机感光芯片制造技术的发展，其制造成本也将大大降低，可以预见在不久的将来数码照相机感光芯密度必将迈上一个新台阶。

　　目前最有发展前途的CCD类型，当数适马的Foveon X3 CMOS，这属于一类很独特的CCD,下面是Foveon X3的基本情况。

　　美国Foveon公司2002年2月11日公布Foveon X3技术。这是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS感光器技术不同，X3技术的感光器与银盐彩色胶片相似，由三层感光元素垂直叠在一起。Foveon声称同等像素的X3图像感光器比传统CCD锐利两倍，提供更丰富的彩色还原度以及避免采用Bayer Pattern传统感光器所特有的色彩干扰。另外，由于每个像素提供完整的三原色信息，把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多，降低了对图像处理的计算要求。采用CMOS半导体工艺的X3图像感光器耗电比传统CCD小。

　　根据Foveon专利描述，硅片对光线的吸收与光谱和硅片深度有关。其中蓝色光在离硅片表面0.2微米开始被吸收，绿色光在离硅片表面0.6微米被吸收，红色光在离硅片表面2微米被吸收。这种光线吸收特性与银盐彩色胶片的感色涂层是相同的。

　　从2006年到现在适马(SIGMA)公司共发布了DP1、DP2、 DP3三款消费类数码相机和SD14 、SD15两款数码单反相机。好评如潮。

　　2010年9月适马又发布旗舰数码单反SD1。重大革新在于使用了全新的Foveon X3影像传感器，这片24mm x 16mm的APS-C格式传感器拥有4600万有效像素（4800 x 3200 x 3层），等效35mm镜头转换系数1.5倍。

　　适马的这次发布给在给市场带来的巨大惊喜的同时，无疑向沉寂多时的数码单反业界投下了一颗重磅炸弹，要知道Foveon X3的技术对于现今的CCD(CMOS)来说，无异于一场革命性的颠覆。想当初，在适马(SIGMA)公司刚收购Foveon公司时，就有不少专家遗憾为什么缺少CCD核心技术的尼康，会错过这次极好的重霸业界的机会。

　　Foveon X3技术所用三层采光技术对现行的CCD技术颠覆是致命的。三层采光技术相当于把CCD的（红、绿、蓝）4个光电二极管合四为一，取消了红、绿、蓝三色滤镜，这样不仅解决了彩色滤镜对其他单光的吸收而造成的影像色彩细节损失，提高光能利用效率，而且成倍地扩增了单个采光元件的采光面积（相对传统CCD而言至少扩增了4倍），这对减少躁点所带来的好处也是成倍的。另外，其相似于彩色胶片的色光吸收技术，成倍地减少了色彩信号的数量和传输的速度，同时也成倍地减少了影像处理器的运算的复杂程度和运算时间。

　　另外，此次发布的Foveon X3 CMOS的有效像素达到了1536万（按其发布时的说法，Foveon X3 CMOS的有效像素高达4600万。），与目前主流CCD(CMOS)为同一层次，这更显示了适马(SIGMA)公司对其的重视和投入的力度，而一项革命性技术取得成功的关键要素，一是取决于本身的技术革命性，而另一则是取决于所属公司对其的投入力度（大把的金钱）。而这次Foveon X3显然二者都具备了，而由此带来后果将是不可限量的。

　　这是一类特殊的相机，它介于数码单反和一般数码相机之间，可更换镜头，但没有反光系统。由于图像传感器尺寸与APS-C格式单反相机一样，微单相机的画质足以媲美单反。另外随着Live View适时取景功能的普及,在消除了旁轴相机影差的同时,取消了反光板和五棱镜更让微单相机的体积大幅缩小，甚至与便携式DC相当。

　　纵观整个相机的发展史，都是在向小型化发展。（如在胶片时代，由于胶片微观结构的限制，感光区域再小，影像质量的劣化就与面积成反比。因此感光区域的规格一直稳定在135、中画幅、大画幅3个系统上。比135更小的尺寸因质量劣化明显很少人使用；比4x5英寸更大的尺寸因质量提升不多，拍摄太困难使用者也比较少。事实上135画幅相机由于最适中，成为使用最广泛、用户最多的机型。）

　　数码相机的出现带给我们最大的变化之一，是我们可以用集成电路的纳米级加工技术来做这个“电子胶片”，它的分辨能力将比传统胶片高几倍。这就在微观层面上解决了胶片小型化的难题。 同时电子技术与传统相机制造业的结合，无疑使得使得相机和镜头的小型化、自动化成为现实，而且会越来越精细、越来越小巧。

　　追求完美从来都是人类的天性，而数码照相机的完美机型的最高境界，无外乎是其最小巧而精美的机身和最清晰最逼真的画质。而这正好是微单数码相机的强项。据此，我们甚至可以乐观的认为，微单数码相机将会再不久的未来取代数码单反相机的地位。成为未来时代的龙头老大。进入真正的数码微单时代。