相機中影響成像質量的參數
隨着數碼技術軟硬件的發展，數碼相機在廣告、新聞、出版等多領域得到了廣泛的應用。其“所見即所得”的特點，以及不斷提高的數碼成像質量、不斷完善的後期製作設備是數碼相機能夠得以普及的關鍵。
數碼相機的成像過程可以概括如下：鏡頭將被攝景物的光學影像成像在圖像傳感器（CCD或CMOS）的表面上；圖像傳感器將光學影像轉換成“電荷影像”，接着轉換成圖像信號；圖像信號又經過A/D轉換器轉換成數字圖像信號；數字圖像信號再經過微處理器處理變成一定格式的數字圖像文件；文件儲存在內置存儲器或可移動存儲卡中。從液晶顯示屏上可觀察到拍攝的圖像。通過數碼相機的輸出接口可將數字圖像文件傳送到計算機中，由顯示器顯示，也可以經過圖像處理軟件處理，最後用打印機打印成圖片。
數碼相機的主要技術指標有：成像器件的像素水平、色彩位數、鏡頭性能、A/D轉換精度、數字信號增強能力、取景系統、圖像存儲等等。這些技術指標是數碼相機技術質量、性能和圖像精度等的量化分析和科學評價，是成像質量因素的重要依據。
下面就結合數碼相機的成像原理和技術指標，來分析影響數碼相機成像質量的幾個主要因素。
數碼相機結構示意圖
1.分辨率
數碼相機的分辨率用於衡量數據在一張圖片上的密度，或者衡量設備捕捉、顯示或輸出數據的能力，具體是指數碼相機拍出的影像在水平方向和垂直方向的像素數。數碼相機的分辨率主要決定於其圖像傳感器（CCD或CMOS）的分辨率。
目前市場上常見數碼相機的成像器件是CCD（電荷耦合器件），CCD內含的晶體管數代表了數碼相機的分辨率。晶體管數越多，像素數越多，分辨率就越高。CCD的分辨率常用像素點來表示，即多少萬像素。這裏要說明的是CCD實際像素與輸出圖像的像素是兩個不同的分辨率的概念。有些數碼相機說明中會標明總像素和有效像素，總像素即CCD的實際像素，有效像素就是輸出圖像的像素，這兩個數值是不一樣的，例如，佳能Power Pro901s數碼相機總像素數334萬，而實際像素爲265萬，這是因爲CCD作爲光敏成像器件，在拍攝時由於邊緣光的影響，其邊緣的像素會出現一定的偏色、眩暈等，影響了成像質量。因此需要把這部分的邊緣圖像去除，以確保圖像精度。所以，總像素要大於實際像素，兩者數值相差越大，邊緣圖像去除越多，則圖像越精確。
CCD的分辨率在很大程度上決定了數碼相機成像的質量。它被用來劃分數碼相機檔次的主要依據。數碼相機的CCD面積大小與成像質量有着直接的關係。從生產工藝上講，相同的像素，CCD面積越小，集成度越高越好。但對拍攝來講，成像面積小，要達到高質量清晰的圖像，對相機的鏡頭也提出了較高的要求，就是高密度的成像鏡頭，要在較小的面積上得到高密度的成像也是困難的。因此，即使是像素相同也要選擇CCD面積大的數碼相機。它能夠保證鏡頭分辨率的充分發揮，使鏡頭能夠分辨開的像點落在CCD上也能夠分辨開來，總像素不變，CCD面積大，單位像元尺寸就大，假如鏡頭分辨開的兩個像點落於一個像元上，每個像元所成的像素對於相鄰的像素來說也能夠獨立，總比像元過小、兩個像元表示鏡頭分辨開的一個像點要好。因此，在一定的像素數下，CCD面積大，單位像元面積增大，影像質量高。
2.色彩位數
色彩位數也就是色彩深度，是指每個像素要用多少位二進制數字加以表示。在數碼相機上，色彩位數的表示方法有兩種：一種是每種原色的色彩位數，另一種是總的色彩位數。每種原色的色彩位數爲N，就表示可將每種原色最多以2N個層次記錄，如每種原色的色彩位數爲8，則表示可表現每種原色的層次最多爲28＝256種。因爲自然光線都可以認爲是有紅、綠、藍三色光組成，所以總的色彩位數就是3N，總的最多可以表現的色彩位數爲23N。
數碼相機的色彩位數指標反映了數碼相機能正確記錄的色調有多少，色彩位數值越高，顏色分辨能力也越高，就越能真實地還原亮部及暗部的細節。數碼相機的色彩位數決定於數碼相機的A/D轉換部件。A/D轉換部件也叫模/數轉換器件，它用於將CCD生成的模擬電信號轉換爲計算機可以識別的數字信號。一般主要用轉換速度和量化精度來衡量一個A/D轉換部件的優劣。轉換速度是指每秒鐘A/D集成電路可以實現的將模擬量轉換爲數字量的次數。量化精度就是轉換的精度，是指每次採樣（將模擬量轉換爲數字量的過程）可以達到的離散的電平等級。對於數碼相機來說，採樣值實際上就是表示每一個“點”所表示的顏色，所以量化精度的大小將直接影響數碼圖像的顏色表現。一般，數碼相機中的A/D轉換的量化精度可以達到16位、24位或32位，對於一般人來說，24位的顏色就可以達到“真彩色”了，也就是說肉眼難以區分24位的顏色與真實顏色的區別。所以，數碼相機一般分爲16位、24位和32位，絕大部分爲24位。24位的數碼相機可得到總數爲224，即16777216種的顏色。
A/D轉換部件在數碼相機中的作用不亞於CCD，其性能好壞將直接影響數碼相機的照片質量和數碼相機的功能。
3.光學鏡頭
鏡頭是相機的主要部件之一，鏡頭品質的好壞與成像質量密切相關。鏡頭的光學技術指標主要包括分辨率、明銳度、色還原、影像畸變量、雜光係數等等，其中最主要的技術指標是分辨率和明銳度。鏡頭的光學技術指標是經過儀器測試而得出的具體數據。然而評價鏡頭品質時卻無人重視這些數據，而是用實際應用的感受來代替客觀評價。通常情況下，往往是看它的最大口徑、通光量及鏡頭結構。一般來講，鏡頭口徑和相對孔徑大，成像質量好，定焦鏡比變焦鏡成像質量好，多片多組鏡頭，成像精度高。
數碼相機的感光體是CCD，CCD與傳統的膠捲相比面積要小得多。由於數碼相機的CCD分辨率相對有限，原則上對鏡頭的光學分辨率要求較低；但是，有的數碼相機CCD芯片面積較小，那麼對鏡頭的光學分辨率就有更高的要求。例如，芯片尺寸爲6.4mm×6.4mm、像素水平960dpi×1280dpi的數碼相機，就要求鏡頭的分辨率200線/毫米，由於鏡頭的中間分辨率與邊緣的分辨率相差較大，若鏡頭的邊緣分辨率達200線/毫米，則鏡頭中間的分辨率就要達到300線/毫米左右。目前多數由國際名牌大廠生產的數碼相機的鏡頭能保證一定的成像素質，鏡頭的分辨率能滿足CCD成像的基本要求，即它們在最高拍攝分辨率上主要依靠於CCD像素數的多少。當然，這也並不排除某些相機爲了降低生產成本而採用分辨率不能滿足CCD要求的較低檔鏡頭，這種相機的最高分辨率又取決於鏡頭的分辨率。
4.圖像壓縮格式
目前數碼相機用的存儲器的價格都比較高，人們希望在存儲容量一定的存儲器上能存更多的圖像文件，以降低單位畫幅的存儲費用。所以，大多數數碼相機採用了有多種不同壓縮比例的存儲方式，可以根據需要具體選擇。
數碼相機所採用的壓縮存儲方式有TIFF、JPEG、BMP、GIF等。TIFF文件是圖像質量最好的，沒有壓縮，對各種圖形處理軟件的兼容性最強，但是佔用空間大。JPEG格式可以將文件壓縮至十分之一左右，是數碼相機常用的存儲方式，但這種方式容易造成數據圖像的損傷，尤其是過高壓縮的比例將使最終解壓後所恢復圖像的質量劣化。因此，在追求高像質的前提下，拍攝時不宜採用壓縮存儲方式，更不宜採用過高的比例將圖像壓縮存儲。
5.感光度
膠捲感光度一般用ISO值來表示，這個數值越大，膠捲對光線的敏感度越強。數碼相機雖然不用膠捲，但用於感應光線信號的圖像傳感器對曝光量也有相應要求，即感光靈敏度的問題。數碼相機廠家爲了方便數碼相機用戶，一般將數碼相機對光線的靈敏度等效轉換爲傳統膠捲的感光度值，因此數碼相機就有了“相當感光度”的概念。
相當感光度（ISO）就是衡量感光靈敏度高低的一項指標，不同型號的數碼相機，相應感光度的值可能不同，甚至差別非常大，這是由於不同數碼相機所用CCD芯片中像元的尺寸不同、不同CCD芯片表面是否安裝有與一個個CCD像元相對應的微透鏡、CCD芯片表面所加濾光片上塗布顏色種類及分佈的不同，以及採用電路的增益不同造成的，目前數碼相機感光度分佈在中、高速範圍，最低的爲ISO50，最高的爲ISO6400，但多數碼相機爲ISO100左右。
數碼相機上感光度具有一定的範圍。它是通過調整CCD電荷輸出時的增益實現的，感光度高時採用高增益，感光度低時採用低增益，往往高增益所拍攝畫面噪點水平高，對圖像質量的影響較大。
以上闡述了影響數碼相機成像質量的幾個主要因素，除此之外還有其他方面的影響，如數碼相機的取景系統、一些附加功能等。要想得到高質量的數碼影像，那就有必要注意這些影響因素。
源文地址：http://www.keyin.cn/magazine/shumayinshua/200511/10-112326_2.shtml