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数码相机主要部件技术发展简介

“国际光电产业资讯” 编译

“数字化”风潮已在最近几年之间吹向光学产品，如数码摄录放影机、照相机、乃至于照片冲印机，都先后在市场推出。微电子技术和光电技术的高速发展，导致了数码影像技术的形成与发展，这是光电高新技术的重要应用领域。结合电子、光电技术的数码相机（Digital Camera），与传统光学的照相机最大差异在于，传统相机系利用银盐底片感光来记录影像，而数码相机则是以电荷耦合器件代替光胶卷，经过光电转换与讯号处理之后，直接将影像资料储存于磁碟片或IC卡上，或可直接将数据传输给电脑，借助电脑图形软件对影像进行任意处理，以达到创作的目的。数码相机的问世被称作“摄影界的革命”，与传统摄影相比，无论在效率、效益、表现力、成本核算、远程传送、方便实用等方面都技高一筹。数码相机与电脑相结合，开创了一个崭新的市场，并在急速成长。可以预计数码相机具有无限的生机和活力。

数码摄影最早出现在美国。20多年前，美国曾利用它通过卫星向地面传送照片，后来数码摄影转为民用，目前在欧美已十分流行。在亚洲，日本的几家摄影器材公司正在努力钻研，准备5年内淘汰溴银胶卷。在中国，数码摄影也开始起步了。

数码静态相机的技术发展趋势，与其关键性元组件的发展息息相关，而元件技术的发展，直接影响系统性能的提升，数码相机的关键元件计有：CCD感测元件，光学镜头，数字信号处理,影像压缩技术，储存记忆体，电脑介面及应用软体等，以下将讨论其中的几种关键元件的发展趋势。

1、CCD感测元件：

CCD感测元件为数码相机的核心，它对相机性能有绝对的影响。以下仅就像素（pixel）的数目来讨论依像素的多寡，可以区隔出高低阶的市场，目前低于百万像素的产品属于较低阶的产品。此种像素点的解析度符合一般个人电脑显示幕的解析度（640×480），对电脑多媒体或资讯网路足以应用。但是要达到35mm底片拍摄的照片品质，则须高达240百万像素点（6,000×4,000）的CCD才行。目前此种CCD仅有少量的产品，百万像素点（1,000×1,000）的CCD已有商品，但价格较为昂贵，因此属于较高阶的市场，如需达到专业用相机的需求，其解析度至少应为百万像素点以上。其次影响数码相机质量的还有CCD的彩色过滤镜。CCD的彩色过滤镜有多种，通过深蓝、大红、黄、绿与红、绿、蓝的对比，调节拍摄的画面。另外，CCD的像素形状对图像质量也有很大的影响，因为数码相机沿用竖长型图像CCD，而电脑图像是由正方型的像素组成，所以当CCD直接输入到电脑时，图像需要经软件进行修正。为此专门设计正方型像素的CCD机种就有了市场。

2、光学镜头：

光学镜头规格须符合晶片的大小，配合目前CCD尺寸使用之镜头的开发，要成像于越来越小的面积上，将使镜片的表面曲率增大，困难度也增加。随著数码相机市场的扩大，对于变焦镜头的需求日增，变焦镜头的设计趋向使用非球面镜，从而减少镜片数，以减少镜头的体积与重量。

3.储存记忆体

早期的数码相机，使用小型硬式磁碟机（2.5寸或1.8寸），现在已被快闪记忆体（flash memory）所取代，尤其在PCMCIA介面的IC记忆卡普及之后，而成为数码相机储存记忆媒体的主流，只是因为手机的应用也用到不少的快闪记忆体，使得记忆体价格居高不下，缺货情形也不断发生，不过在各大厂商积极扩产的情况下，应会获得有效的改善。

尽管数码相机的问世时间不长，由于其发展前景广阔和潜在市场巨大，全世界与此有关的电子影像业、电脑业、照相机及感受光材料业等大公司都投巨资开发、生产和销售。由于数码相机技术与影像扫瞄器相近，因此国外多家扫瞄器厂商也积极发展数码照相机。他们在数码相机的设计上独创一格，在生产上精益求精、在销售上各显神通。目前，市场销售的数码相机按结构不同，可划分三类：数码单镜头相机。它是在传统的35毫米单反相机的机体上加CCD芯片等相关部件组成，它基本保留了普通自动相机的绝大多数功能，例如版调焦、自动曝光等。数码单反相机属于高档专业型数码相机，目前广泛应用于新闻摄影、广告摄影和科技军事摄影。数码轻便相机。其结构紧密，外观与普通相机不同。该相机镜头多为不可卸的固定镜头，镜头分辩率不很高，主要应用于桌面印刷、电子邮件和家庭娱乐等方面。数码相机后背，它可以加用于普通的中幅或大幅相机上，可便利地使现有中大幅相机数码化，从而使摄影者可随心所欲地进行数码拍摄与传统拍摄方式的转换。数码相机后背可获得极高的分辩率，放制大幅画面的高质量照片，因此，它主要用于广告摄影和商业摄影。

由于数码照相机具有传统光学相机和影像扫描器所无法提供的功能与特性，预料整体市场需求达到经济量产规模的供需平衡下，元件成本将大幅降低，而价格也会跟著大幅滑落，数码相机的目的是补充电脑扫瞄器只能摄入平面图像的不足，让立体影像也能透过电脑处理列印成平面资料，是补充电脑周边产品线，而非挤压既有电脑周边产品市场空间；数码相机因成本高，操作使用容易度及解析度等仍待加强，预期未来数码相机将首先逐渐成为电脑市场周边产品的主流，其次是日用消费市场。目前传统相机仍有其一定的销售市场而不至于被完全取而代之。