光成像技術(shù)的發(fā)展及原理(膠片成像到CCD成像)

光成像技術(shù)的發(fā)展及原理(膠片成像到CCD成像)光成像技術(shù)的發(fā)展及原理(膠片成像到CCD成像)光成像技術(shù)的發(fā)展及原理(膠片成像到CCD成像)xxx公司光成像技術(shù)的發(fā)展及原理(膠片成像到CCD成像)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度《可見光成像的發(fā)展及工作原理》膠片成像的發(fā)展史：公元1725年德國，紐倫堡阿道夫大學的醫(yī)學教授，亨利其舒爾茲（HeinrichSchulze1687－1744）發(fā)現(xiàn)；裝有硝酸銀溶液，曝光幾分鐘會變黑，沒曝光仍能是原來的淺白色。他發(fā)現(xiàn)，不是由于熱和空氣，而是因光的作用。經(jīng)實驗，混合物中含銀越多，曝光變黑速度就越快。他在1927年發(fā)表了「硝酸銀與白堊之混合物對光的作用」之論文。堊，白色而可以用來作涂飾的土。文中述說：將硝酸銀與白堊之混合物，加水作成白色泥狀物，放入玻璃夾版，外放以黑色且有剪成的圖案、文字的紙，經(jīng)露曝受光后，則玻璃版會現(xiàn)出圖案、文字來。如此廣為科學界重視，也是最早提出對攝影有用的光化學之第一人。德國人贊譽他是現(xiàn)代，攝影取像片的始祖。

公元1737年法國海勒特（MHellot）發(fā)明了鋼筆寫字紙，浸在硝酸銀溶液后，竟然沒有了字跡。再經(jīng)過曝光日曬后，卻又能現(xiàn)黑字。此為科學家開始研發(fā)，攝影中顯影劑的濫觴。

公元1802年英國湯姆斯─維吉伍德（ThomasWedgwood），進一步將影像投影在硝酸銀紙上，作影像存有，可長期保持。他最大貢獻是完成了與現(xiàn)在照相機一樣的最原始照像機，當時所謂『晦影照像機』。這照像機是一個匣盒狀，針孔是裝有透鏡，相對的內(nèi)部有可以感光的硝酸銀紙。這可以感光的硝酸銀紙，是他以白紙浸濕在硝酸銀溶液中，再于黑暗處所涼干它。此紙若在日光下露曝，只要二、三分鐘就變?yōu)楹谏?。若以間接光，通過進入，他作出的像機內(nèi)，得感光須數(shù)小時之久，才會變黑顯影像。但在紅光下便不感光變黑。

不久他的學生亨弗利戴維爵士（SirHunmphreyDavy），以氯化銀取代硝酸銀來定影處理，竟而成功了人類史上第一張較能存久的相片。

湯姆思維吉伍德和亨弗利戴維被英國皇家科學院譽為「暗箱」與感光材料結(jié)合的先驅(qū)者。

公元1800年英國科學家威廉赫謝爾（WillianHerschel）發(fā)現(xiàn)紅外光線。它在我們可見光區(qū)（光的七種顏色；紅、橙、黃、綠、藍、靛藍、紫），紅端的部分。我們?nèi)庋劭床坏剿墓?，但是會感覺到它給我們的溫熱，此光會影響攝影的影像、感光底片、彩色相片等色澤。

公元1801年科學家理特恩（JWRitten）發(fā)現(xiàn)紫外線。它在我們可見光區(qū)（光的七種顏色）的紫端部分。此光人眼也見不到，但它照射到某些表面時，可使之發(fā)熒光，有種醒目亮麗的感覺。它和紅外光線一樣，會影響攝影技術(shù)上效用，尤其在照明上，會產(chǎn)生特殊效果，以及激發(fā)熒光材料的色彩等。

公元1812年英國科學家烏拉斯頓（WollastonWHyde1766－1828）；利用多片凹凸透鏡，制出有史來，最好的攝影鏡頭。開始奠下，研發(fā)未來有更好、更精準，攝影鏡頭的基礎。

公元1819年赫謝爾（JohnHerschel1729－1871）發(fā)明了攝影的定影法。他發(fā)現(xiàn)硫代硫酸鈉、俗稱大蘇打，可使已感光的氯化銀固定下來。從而可以長時間保存影像。其定影方法，一直被人們延續(xù)使用到20世紀80年代?？梢娝陌l(fā)明，影響有那么大，且如此久遠。

達蓋爾發(fā)明銀版攝影

世界攝影歷史上，第一張可以攝影成像的圖片，在公元1826年夏天，由法國攝影術(shù)和印刷制版發(fā)明者，尼埃普斯（NicephoreNiepce1765－1833）在實驗室中制成。尼氏曾是法國尼斯市市長，服役軍職為將校，在法意戰(zhàn)爭（公元1793年）中受傷，一目失明。1816年，他用氯化銀感光紙，存影了黑白負片。繼用瀝青涂于鉛錫合金板上，經(jīng)八小時后曝光，洗去未硬化，則影像明亮部分是白色，而黑色金屬板對稱下，就顯影出與原景物相同正片。直到1826年他成功了，將發(fā)明的感光底片放置在，新進的特制攝影機中，此攝影機是由巴黎光學機械師修瓦力（Chevalier）所制造的。攝影得到世界上第一張照片的景物是法國中部尼氏住家窗口外屋頂。此張照片現(xiàn)收藏在美國得克薩斯大學收藏館中。他發(fā)明的這個攝影法，經(jīng)再改進，就普遍為印刷制版界所采用。世界印刷制版界尊崇他是印刷制版的偉大發(fā)明家。公元1827年9月，尼氏去英國拜訪居住在倫敦哥哥，偶識英國畫家包耳（Bauer），包耳驚喜尼氏的大發(fā)明，邀請尼氏在英國皇家學會作發(fā)明專題演講，也奏請英王喬治四世駕臨聽講，不料待人謙讓，一向謹言慎行的尼埃普斯卻臨時動議未赴，造成英國當局的反感，因而也否認了尼埃普斯有此大發(fā)明，令人惋惜。公元1837年，德國科學家慕尼黑大學礦物學教授柯貝爾（Kobell1803－1875）和數(shù)學教授斯坦哈爾（Steinheil1801－1870）公告宣稱他已發(fā)明出攝影術(shù)，使用的定影劑是阿摩尼亞。不過德國的歷史文獻有記載是只是底片發(fā)明，而沒能制成像片。然而，有柯貝爾教授署名的四張底片，所攝的風景是慕尼黑的建筑物，今天還珍藏在德國慕尼黑的「德意志國家博物館」里。世界攝影歷史上，最為光輝燦爛的日子是在公元1839年，法國人畫家達蓋爾（LouisJMDaguerre1789--1851）發(fā)明「銀版攝影技術(shù)」正式問世。他曾于1822年在法國巴黎開一個名叫「幻象畫」繪畫景色展覽。他用各式各樣的燈光變化照射在畫面上，產(chǎn)生使人意料不到的美好奇妙效果，聲譽卓著。在1829年，他向巴黎透鏡商買透鏡巧遇年長的尼埃普斯，因兩人意識相同，結(jié)果合作共同研發(fā)攝影、感光相片技術(shù)。三年后尼埃普斯去世，他仍然繼續(xù)進行實驗不已。終于在公元1839年1月9日于法國科學學會上宣布他的傲世大發(fā)明。人類歷史上第一個成功的發(fā)明攝影技術(shù)，并命名為「達蓋爾照相術(shù)」。他把一塊涂有碘化銀的銅版上曝光，然后用水銀蒸氣熏沐，生成碘化銀薄膜而為感光面。在自制的照像機內(nèi)將已發(fā)明可以感光的版，讓它經(jīng)由透鏡投射光影，作曝光，再用設計的汞顯影箱以汞（水銀）蒸汽顯現(xiàn)影像出來，又置在食鹽水（后改作大蘇打）中定影。竟就能形成永久性的影像照片。原先尼埃普斯第一張永久性照片須曝光八小時，而達蓋爾的方法只需要20~30分鐘。尚且照片影像清晰鮮明，令人驚奇贊賞。幾經(jīng)研究改進，又在同年8月18日，公布發(fā)明熏蒸氯氣銀版顯像法。此法更使曝光時間大減為數(shù)分鐘，同時采取硫代硫酸鈉定影，影像更可以久留不滅跡，連尼埃普斯的兒子給他的賀信上說：我得花一個白天才能攝得一張照片，而你卻只要四分鐘，這是多么了不起的發(fā)現(xiàn)呀!。世人稱贊為達蓋爾銀版照相法。申獲專利，且得法國國會頒授「帝國勛章」，同時宣布授獎日為攝影技術(shù)誕生日。當時，人們稱贊，達蓋爾攝影術(shù)是世界人類攝影歷史上的偉大發(fā)明。1837年達蓋爾攝影作品『藝術(shù)家工作室』，現(xiàn)由法國攝影協(xié)會珍藏。1838年，達蓋爾曾是四處售賣達蓋爾攝影術(shù)發(fā)明專利權(quán)，可惜未如愿。時來運轉(zhuǎn)，找到法國政府主管購買發(fā)明權(quán)人，天文學家兼國會議員阿拉哥（MAlaco），代為陳請收購他的發(fā)明專利權(quán)。達蓋爾對阿拉哥，名正言順說：如此發(fā)明專利權(quán)，若歸入私有，則永無可能會造福社會，只由國家收購，再公布天下，以全國人物力，始能再改造，完成更好的。第二年的1839年，英國政府給了達蓋爾攝影術(shù)發(fā)明專利權(quán)的后五天，法國政府被說服，買下了達蓋爾攝影術(shù)發(fā)明權(quán)，并且公布全國任由人使用，條件是政府發(fā)給他年俸六千法郎，給尼埃普斯的兒子四千法郎年俸。

達蓋爾銀版照相法，當時報章雜志上轟動一時，沒多久，此攝影技術(shù)即刻風靡了全世界。幾個月內(nèi)，歐洲就出現(xiàn)了一種前所沒有的行業(yè)，也就是新藝術(shù)形式照相館。不論巴黎、倫敦的光學商店，多人排隊買鏡頭。藥房買沖洗藥劑，商品店買照相機及感光版。

順提是，達蓋爾攝影術(shù)發(fā)明后風行全世界，達蓋爾本人也自制照相機出售，甚至于獲利不少。當年，達蓋爾本人也著書「達蓋爾攝影術(shù)」出售，大受歡迎，洛陽紙貴，一版再版，竟連版47次之多，令人嘆為觀止。

話說1840年4月在美國的紐約大學屋頂上，由塔列普（WDraper）和莫斯（SMorse）兩位教授研究攝影技術(shù)，順便開設達氏銀版照相場，一小張照片收費高達美金5元，依然要攝影者，絡繹不絕。前些日，美國費城的柯尼利斯（Cornelius）此人業(yè)已設店，銀版照相館開門營業(yè)了。依在1850年有統(tǒng)計，就美國，紐約市有71家豪華的銀版照相館開業(yè)。照相館為了取光，大都設置在建筑物頂樓，曝光雖只幾分鐘，但在烈日下，又不能動地攝影，是很難過的事?？墒?，人人確為能拍張自己的人像照，趨之若鶩，去大排長龍。攝影拍照，形成風氣，大家都趕時髦，美國僅1853年，有一萬多攝影師為人服務拍照，也共拍400多萬幅照片。1856年，英國倫敦大學率先開「攝影技術(shù)」課。

花開并蒂，公元1839年1月29日，英國天文學家約翰─赫雪爾爵士（SirJohnHerschel）用望遠鏡攝影，使用硫代硫酸鈉，把影像固定在紙上，這感光紙是鹵族銀鹽造成。接著3月14日送論文報告給英國皇家學會稱有獨特攝影技術(shù)新發(fā)明。尤其是攝影術(shù)語，「攝影」此字Photography是由他第一次提出的創(chuàng)用名詞。Photographic攝影的，形容詞也是他創(chuàng)用字。他第二次給英國學士院的報告，又介紹底片（Negative），相片（Positive），及其它攝影術(shù)語。年老時又創(chuàng)用快照（Snapshot）新名詞?？梢娂s翰赫雪爾爵士在人類攝影歷史上是個承先啟后的偉大創(chuàng)新者。

公元1839年6月，英國相機制造商，威斯特（west）注銷有史來第一則出售攝影相機的廣告?？姆Q，達蓋爾照相術(shù)適用的此相機，最適合藝術(shù)人像拍照。由鏡頭的前木箱與映射的后木箱組成，附件藥劑溶器、酒精燈、化學瓶罐、用品箱等加三腳架，總重達100多磅。標價高至16英鎊，400法朗。后改善為更小型相機出售，也因而引發(fā)全面性，各制造行家朝向制造出，精致輕巧，體小易攜帶的攝影相機處出現(xiàn)。

歷史上，第一次攝影展覽會，是在公元1839年10月，由德國的，萊比錫美術(shù)學會所舉辦的達蓋爾攝影展覽。當時展出的相片，都是法國與德國攝影家的作品。但是公元1840年二月，瑞典的皇家博物館，一次達蓋爾攝影公開展后，就已正式地將「攝影」，形成為藝術(shù)界經(jīng)常展覽的風潮，甚而彌漫到全世界至今與未來。

公元1839年，有內(nèi)托此(Nedo)人，寫作書名「制作達蓋爾照片的詳細指導」，在德國哈雷出版。此書成為世界上第一本論述攝影的書籍。

「達蓋爾照相術(shù)」在達蓋爾發(fā)表會場上，有位奧國教授愛丁斯豪森，立即發(fā)現(xiàn)達蓋爾所用鏡頭大約僅f/17的亮度，所聚集光線不足夠。散會后，即告知友人奧地利學者，維也納大學數(shù)學教授佩茲法爾博士（Petzval1807–1891）。經(jīng)佩氏以數(shù)理精算設計，加上制造鏡頭商?？颂剡B德（Voigtlander1812–1878）合作，整年后，于公元1840年制造出更好鏡頭（佩茲法爾鏡頭）的攝影機。鏡頭聚光約為f/是達氏鏡頭的16倍聚光亮度，更甚是曝光時間也縮短到1/4分鐘之內(nèi)。因佩氏計算設計出，有名的相對孔徑為1:的佩茲法爾鏡頭，使銀版攝影技術(shù)，從適合拍人像也因有廣角效果，又適合拍攝風景與建筑物，而為科學方法的鏡頭設計，開了先例。此后約長達有六十年之久，佩茲法爾鏡頭成為攝影家們必有的鏡頭。故佩茲法爾亦被攝影界，譽為新攝影術(shù)創(chuàng)始者。因制造鏡頭商福克特連德，在德國設廠制造，并研發(fā)出的攝影鏡頭，質(zhì)量良好，備受世人樂予使用，兼而建立起德國在照相器材工業(yè)上的名譽。

公元1841年6月10日，英國皇家學會會員塔爾博特（FoxTalbot1800–1877）在學會，發(fā)表了「塔波紙照相術(shù)」。翌年，獲得英國皇家學會獎章。方法是，涂以適當硝酸銀液的紙，浸泡碘化鉀液中，讓紙上生錪化銀。以此感度低，置久不易生變的銀板，再用硝酸銀、醋酸等，浸之于暗處令干。此紙感光甚強，即可放置相機中曝光照像。拍照后用酸液顯影，用溴化鉀液定影，則完成世界上第一張紙質(zhì)的「負片」。此負片，卻可再印洗出多張紙像片。后經(jīng)改進，此法，更大受人們喜愛。

塔爾博特是英國化學、數(shù)學、物理、考古學家，尤其是攝影先知者。以發(fā)明「塔波紙照相術(shù)」而著名。如果此法早公諸于世，他就取代達蓋爾成為「攝影之父」。因他在公元1839年1月25日，就向皇家科學會，介紹了他的拍攝「負片」，再洗印出「正片」的攝影照相術(shù)。也是現(xiàn)代拍攝出負片，再洗印出正像片，「攝影照相之程序」的由來。

其實，他在公元1835年，就已著手研究，發(fā)表有關紙負片攝影理論。接著，他以系列式畫冊，出版「自然界素描」。此書，是歷史上，第一套本，用照片做插畫的書籍。公元1851年，他又發(fā)明了一種，拍攝快速照片的方法。塔爾博特被公稱是「攝影照相程序」的發(fā)明家。

公元1842年，有位匈牙利籍攝影師，在愛爾蘭都柏林設立一所「銀版法人像學?！?。不過，乃以公元1847年，美國著名攝影家梅約爾，在英國倫敦開辦一所「美利堅銀版法攝影學校」最為顯著，名聲通曉全歐洲。

公元1842年5月5日到8日，德國漢堡發(fā)生四天大火。當時，兩位著名的攝影家，比歐烏（Biow1810–1850）及史特茲納（Stelzner1805–1894）就拍攝其慘不忍睹的災難記錄照片，成為世界最早的記錄事件照片。公元1850年，美國紐約發(fā)行一本，世界上第一本攝影雜志。同年，美國參與在英國倫敦舉行世界攝影比賽展覽里，榮獲首獎，因而開啟了，美國攝影家從此有領導世界攝影走向的實力。

「達蓋爾銀版照相法」的優(yōu)點，鮮明清楚，但一次只能照一張像。「塔波紙照相術(shù)」雖可得多張，但紙底片有紙的纖維影響，所得像卻不明細。

所以，在公元1847年10月，法國陸軍官尼普斯的堂兄弟維克托（NiepcedeStVictor）與于巴黎大學，發(fā)表了使用玻璃板上的蛋青加一些感光材料，制成感光板，放入相機中照像，再用塔爾博特所用的液劑來現(xiàn)影而制成負片。其在風景、建筑物、以及繪畫復制上好使用。尤其透明度，更適合幻燈片及以立體攝影機用，促進公元1849年，美國人萳珍海（Langenheim1807–1874）發(fā)明了幻燈片機，公元1850年，法人費瑞（Ferrier1811–1889）發(fā)明了立體攝影機。

攝影歷史大進展，是在公元1851年3月，因英雕刻家阿查（ScottArcher1818–1857）在Chemist雜志上，發(fā)表了「火棉膠攝影法」。結(jié)果，很快速就取代，早先的舊攝影法。其方法，是將含有碘化鉀的火棉膠，勻潑全玻璃片面上，浸于硝酸銀液。趁濕片感光特強時曝光拍攝之，再即以沒食子酸顯影，繼用次亞硫酸定影。簡單而言，傳統(tǒng)膠片的成像過程是基于光化學理論，數(shù)碼的成像過程則是基于光電子學理論。數(shù)碼攝影是IT業(yè)和攝影發(fā)展的結(jié)晶，數(shù)碼攝影的技術(shù)和審美要素都由傳統(tǒng)攝影衍生而來，因此很好把握傳統(tǒng)的膠卷攝影有助于用數(shù)碼相機拍攝出好照片。數(shù)碼相機發(fā)展進程大史記：照相機自1839年由法國人發(fā)明以來，已經(jīng)走過了將近200年的發(fā)展道路。在這200年里，照相機走過了從黑白到彩色，從純光學、機械架構(gòu)演變?yōu)楣鈱W、機械、電子三位一體，從傳統(tǒng)銀鹽膠片發(fā)展到今天的以數(shù)字存儲器作為記錄媒介。笑看浮云遮望眼，瞬間滄海變桑田，數(shù)碼相機的出現(xiàn)正式標志著相機產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化新紀元的跨越式發(fā)展，人們的影像生活也由此得到了徹底改變。自從1969年10月17日，美國貝爾研究所的鮑爾和史密斯宣布發(fā)明“CCD”（電荷耦合元件）以來，這種感光元件在經(jīng)過進一步完善之后，終于在今天得到了廣泛應用。4色CCD、SUPERCCD等最新改良版不斷涌現(xiàn)，像素數(shù)早已跨越了千萬像素，而成像效果卻也已臻于完美。經(jīng)過十幾年的不斷發(fā)展，DC產(chǎn)業(yè)早已走出了自己的幼年，外觀設計更趨成熟，操作功能日漸強大，并且隨著制造成本的進一步降低，這類產(chǎn)品的發(fā)展已經(jīng)顯露出了不可限量的發(fā)展苗頭。總體來看，DC產(chǎn)業(yè)十幾年的發(fā)展歷程一直秉承了“更高、更快、更強、更加人性化”的發(fā)展脈絡，正是在制造廠商的不懈努力之下，今天的數(shù)碼相機市場才會變得如此繁榮和美麗。人們在享受科技所帶來的便利的同時，仍會不由得念起數(shù)碼相機誕生之初所走過的坎坷道路，對這一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響的一些經(jīng)典機型至今依然讓人難以忘卻。寒武紀-生命大爆發(fā)許多生命突然出現(xiàn)在寒武紀，整個地球一夜間就變得多姿多彩，充滿生命氣息，考古學家對其原因至今未能給出明確答案。80年代無異于數(shù)碼相機產(chǎn)業(yè)的寒武紀，在不足十年的時光里，數(shù)碼相機快速脫離了襁褓并逐漸學會了蹣跚邁步，盡管那時的分辨率依然十分低下，但眾多廠商的參與卻讓這一產(chǎn)業(yè)慢慢充滿了勃勃生機。索尼馬維卡（MABIKA）——全球第一臺不用感光膠片的電子相機1973年11月，索尼公司正式開始了“電子眼”CCD的研究工作，在不斷技術(shù)積累的基礎上它于1981年推出了全球第一臺不用感光膠片的電子相機——靜態(tài)視頻“馬維卡（MABIKA）”。該相機使用了10mm×12mm的CCD薄片，分辨率僅為570×490（萬）像素，首次將光信號改為電子信號傳輸。緊隨其后，松下、COPAL、富士、佳能、尼康等公司也紛紛開始了電子相機的研制工作，并于1984-1986年相繼推出了自己的原型電子相機，生命大爆發(fā)就此開始。索尼MYC-A7AF——第一次讓數(shù)碼相機具備了純物理操作方法在DC產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上具有里程碑意義的第二款相機同樣出于索尼之手，由此可見，該公司今天所取得的市場地位絕非“浪得虛名”。1986年索尼發(fā)布了MYC-A7AF，第一次讓數(shù)碼相機具備了純物理操作方法，能夠在2英寸盤片上記錄靜止圖像，像素分辨率也已擴展到了38萬像素。卡西歐VS-101——首臺CMOS感光器件電子相機1987年，卡西歐首先在市場上發(fā)售使用了CMOS感光器件的VS-101電子相機，盡管分辨率僅能達到28萬像素，但這對于DC產(chǎn)業(yè)的意義非常重大。就今天來看，CMOS與CCD在數(shù)碼相機感光器件正統(tǒng)方面的爭奪早已塵埃落定，CMOS除了在今天的佳能高端相機上還被廣泛應用之外，其他廠商均已把CCD當作了自己產(chǎn)品的主導方向。不容否認，CMOS所具有的全幅面、低能耗等優(yōu)勢的確非常吸引人，但動態(tài)范圍低的弊病卻不能不讓人們對它“敬而遠之”。佳能RC-760-----首臺60萬像素機型想要獲得接近于傳統(tǒng)相機的拍攝效果，提升CCD像素分辨率算得上最根本的解決途徑，但在數(shù)碼相機誕生的初期，想要在像素上更上一層樓卻又談何容易。幾年間，廠商們一直在30萬像素的水平上艱難徘徊，直到1988年才由佳能公司推出了60萬像素的機型RC-760。這臺電子相機使用了2/3英寸60萬像素CCD，外觀在今天來看略顯呆板，不過這可是那個年代最高像素的機器，售價比今天的一輛小車還貴。白堊紀-恐龍兇猛生命經(jīng)過漫長的進化和演變，終于在白堊紀誕生了更高級的生命形式，世界也就一下子變得更加熱鬧起來了。80年代不斷的技術(shù)積累終于為我們迎來了90年代數(shù)碼相機產(chǎn)業(yè)的真正繁榮，從此之后，數(shù)碼相機確立了其基本的生存模式。柯達DCS100——首次在世界上確立了數(shù)碼相機的一般模式1990年，柯達推出了DCS100電子相機，首次在世界上確立了數(shù)碼相機的一般模式，從此之后，這一模式成為了業(yè)內(nèi)標準。對于專業(yè)攝影師們來說，如果一臺新機器有著他們熟悉的機身和操控模式，上手無疑會變得更加簡單。為了迎合這一消費心理，柯達公司為DCS100應用了在當時眾所周知的尼康F3機身，內(nèi)部功能除了對焦屏和卷片馬達作了較大改動，所有功能均與F3一般無二，并且兼容大多數(shù)尼康鏡頭，真可謂考慮周詳。這臺數(shù)碼單反使用了擁有140萬像素的xCCD，光變倍數(shù)，但限于當時的技術(shù)水平并未給它配備內(nèi)置存儲器，只能連同一個笨重的外置存儲單元（DSU）使用。DSU跟今天的相機底座差不多，以電池作為驅(qū)動能源，內(nèi)置200MB存儲器，可以存放150張未經(jīng)壓縮的RAW照片。取景模式跟今天的機器比起來也是非常原始的，拍攝者可以使用相機上的光學取景器或DSU上的4英寸LCD液晶屏取景，盡管不太方便，但在當時可是非常高檔的了。這臺機器那時的售價相當于今天的萬人民幣，真是貴得離譜啊。在DCS100獲得成功之后，柯達又在1992年推出了DCS100后續(xù)機型DCS200，它終于擺脫的DSU的累贅，存儲器被安置在了機身內(nèi)部，這樣一來帶著出門拍攝也就變得非常愜意了。尼康/富士E2/E2s——尼康、富士兩巨頭聯(lián)手的數(shù)碼單反無論柯達還是佳能，在早期的產(chǎn)品設計中都無不沿用了原來傳統(tǒng)相機的膠片機身，盡管這能讓專業(yè)攝影師們感受到產(chǎn)品的親和力，但產(chǎn)品一多也就難免會讓人產(chǎn)生乏味的感覺。1995年，尼康、富士兩巨頭聯(lián)手推出了全新設計的E2/E2s，它不再照搬老掉牙的傳統(tǒng)機身，采用了一體化設計風格，從而很容易就能讓人產(chǎn)生耳目一新的感覺。這臺數(shù)碼單反的分辨率僅有130萬像素，跟同時代的柯達DCS460所擁有的600萬像素相比有著天壤之別。E2/E2s最特別之處在于采用了尼康新開發(fā)的ROS光學系統(tǒng)，通過一組光學元件將光線投射到面積小于35mm膠片的CCD上，在這個基礎上鏡頭的視角可以保持不變，但限于有效光圈嚴重縮水，成像質(zhì)量受到了較大影響。一體化設計讓這臺機器的外觀看起來更加簡潔，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復雜卻不可避免地造成了外觀體積的膨脹，總重量也呈現(xiàn)出了失控的跡象。這臺機器為尼康的數(shù)碼單反研發(fā)積累了很多經(jīng)驗，在它上市四年之后，尼康就推出了具有劃時代意義的D1，數(shù)碼相機產(chǎn)業(yè)的白堊紀時代也就被徹底結(jié)束了。侏羅紀-兇險叢林侏羅紀的生物門類已經(jīng)非常齊全了，那里有著溫和柔順的食草恐龍，有著活潑好動的白臉猴，還有著十分兇殘的霸王龍，每個動物像要在這個世界上生存就要想方設法變得更加強大一些，只有這樣才能在這片弱肉強食的叢林過的輕松舒服。尼康D1——尼康首臺自行研制的數(shù)碼單反1999年6月，尼康終于推出了該公司首部自行研制的數(shù)碼單反-D1，憑借遠低于柯達DCS系列相機的售價開創(chuàng)了數(shù)碼單反民用化的新時代。這款數(shù)碼單反所采用的機身是在傳統(tǒng)相機F5基礎上經(jīng)過改裝完成的，依然保持了極具魅力的專業(yè)氣質(zhì)。它內(nèi)置274萬像素CCD，ISO感光度200-1600，采用CF卡/IBM微硬盤作為存儲介質(zhì)，支持的文件格式包括JPEG、TIFF、RAW三種，售價5580美元，在今天來看仍然顯得昂貴。佳能EOS1D——佳能的數(shù)碼單發(fā)神話長期以來，在像素分辨率爭奪的同時，廠商們在拍攝速度上的競爭同樣如火如荼。為了徹底超越尼康D1所營造的神話，佳能在2001年9月推出了專用于快速拍攝用途的EOS1D，從而在速度和技術(shù)指標上全面壓過了尼康D1，成就了DC產(chǎn)業(yè)新一代傳奇。這款數(shù)碼單反擁有400萬像素分辨率，ISO感光度100-1600，也采用CF卡/IBM微硬盤作為存儲介質(zhì)，售價在7000美元左右。奧林巴斯E-1——4/3系統(tǒng)代表作正像早期的筆記本廠商一樣，為了給對手制造最大的趕超麻煩，數(shù)碼單反廠商在進行產(chǎn)品設計時都要刻意做到避免與對手的產(chǎn)品兼容，這樣一來，任何品牌的數(shù)碼相機組件都無法通用，在組件損壞之后用戶只能購買同一品牌的產(chǎn)品替換，廠商們由此便獲得了利潤最大化。今天的筆記本早已做到了相互兼容，這可以說是電腦廠商日漸開明的表現(xiàn)，而數(shù)碼相機產(chǎn)業(yè)的變革卻也在悄悄進行。2003年12月，奧林巴斯發(fā)布了與柯達、富士兩家公司聯(lián)合研發(fā)的采用“4/3系統(tǒng)”的E-1。4/3系統(tǒng)規(guī)定了CCD感光器件的面積，CCD與鏡頭之間的距離以及鏡頭的直徑，因此，凡是采用這一系統(tǒng)的數(shù)碼單反都能輕松做到鏡頭的相互兼容，這在以前的產(chǎn)品中絕對是不可想象的。E-1采用了500萬像素CCD，ISO感光度范圍100-800，使用CF卡作為存儲介質(zhì)，支持JPEG、RAW、TIFF文件格式。發(fā)布之初的售價高達16000元人民幣。佳能EOS300D——一代平民數(shù)碼單反王數(shù)碼單反功能強大，拍攝畫質(zhì)美輪美奐，但高昂售價卻是其無法走近平民百姓的最大障礙。為了順利完成數(shù)碼單反的普及歷程，廠商們總是在挖空心思尋找降低成本的途徑，正是在他們的不懈努力下，一批價格合理的平民化數(shù)碼單反才終于浮出了水面，而佳能E0S300D無疑算得上這一進程的先行者。2003年8月，佳能推出了采用塑料機身的EOS300D，它整合了前輩EOS-10D慣用的CMOS感光器件，售價首次低于1000美元，從而徹底改變了數(shù)碼相機市場原有的競爭格局。這款相機采用630萬像素CCD，ISO感光度100-1600，使用CF卡作為存儲介質(zhì)。外觀設計應用了銀、灰、黑三色，整體給人的感覺還算不錯。可見光成像原理（膠片成像及CCD成像）：

先談談膠片成像，膠片成像是通過底片上的化學銀鹽在光照下產(chǎn)生化學反應成像的，對于彩色膠片是分層曝光（ＲＧＢ分為三個層）．通過光學鏡頭成像的一個點，在膠片上對應的是一組銀鹽分子團．這組分子團不一定全部發(fā)生反應，而對應不同的光線，部分的發(fā)生完全反應，部分的發(fā)生不完全反應，而單位面積內(nèi)發(fā)生了反應的分子團－密度決定了這個點的透光或者反射光的特性，形成了我們看到的圖像，因此只有在膠片成像的時候才有密度這個概念（數(shù)碼成像的密度是ＣＣＤ確定的）．這點上膠片成像于數(shù)碼成像的差異是巨大的，對于膠片成像沒有像素的概念。

而數(shù)碼成像則是通過ＣＣＤ的感光單元在入射光的照射下所產(chǎn)生的電子越遷形成的微小電壓或者電流的變化經(jīng)過放大在通過模數(shù)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字化的影像，最后要借助電腦在顯示器上顯示出來，當然如果要沖洗成照片則仍舊要通過類似膠片成像的過程把圖像通過光化學反應固定在像紙上。要想進一步說清楚二者的區(qū)別，就得搞清它們的成像原理！

膠片的成像原理：

每種膠片（包括彩色膠片）都包括兩個基本組成部分：一個單層的或多層的感光乳劑層、一個感光乳劑層的支持體——片基。乳劑是由對光敏感的微細顆粒懸浮在明膠介質(zhì)中而成。膠片一經(jīng)曝光，立即產(chǎn)生潛影——一種看不見的影像。必須將膠片進行顯影操做才能使?jié)撚稗D(zhuǎn)化為可見的牢固影像。當膠片顯影，結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化的鹵化銀晶體便轉(zhuǎn)化為黑色金屬銀顆粒的聚結(jié)體，從而產(chǎn)生影像——負像。膠片上那些沒有感光的，也就是沒有發(fā)生結(jié)構(gòu)變化的晶體即被一種稱作定影劑的化學品洗去，使這些部分呈現(xiàn)淺灰或透明。結(jié)果是負像上黑暗（厚的）部分就是曝光較多部分；明亮（薄的）部分就是曝光較少部分；全透明部分就是沒有受到光照射的部分。這就是黑白膠片記錄影像的基本過程。

彩色膠片有三層感光乳劑層，在這些乳劑層里還分別含有不同的能夠生成染料的有機化合物，叫做彩色偶合劑（成色劑）。它們本身是無色的，但在彩色顯影時能與彩色顯影劑的氧化物耦合成為有色的染料。對于負性膠片，上層盲色乳劑里所含的偶合劑在彩色顯影時形成黃色，中層形成品紅色，下層形成青色，這就是我們得到的經(jīng)過沖洗的彩色膠片。通過擴印或放大再把影像投射到照相紙上或者是反轉(zhuǎn)片的反轉(zhuǎn)沖洗，膠片上層的黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樗难a色藍色，中間一層轉(zhuǎn)為綠色，下層則轉(zhuǎn)為紅色，我們就得到了與自然狀態(tài)一樣的彩色照片或者透明的反轉(zhuǎn)片。這就是彩色膠片記錄影像的基本過程。

數(shù)碼的成像原理：

目前數(shù)碼感光器件分為CCD和CMOS兩大類。CCD稱為電荷耦合半導體器件，CMOS稱為互補型金屬氧化物場效應器件，它們都是半導體器件，其工作原理沒有本質(zhì)的區(qū)別。它們在數(shù)碼照相機中的作用是把影像的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒎謩e寄存起來，在外加掃描信號的作用下傳輸出去，最后經(jīng)過各種運算轉(zhuǎn)換為圖像的數(shù)碼文件。光線透過鏡頭射入半導體，光子被半導體吸收，這樣光學圖像在感光單元上轉(zhuǎn)換成為與光學圖像中各相應像素上光照成正比的電荷包，每個電荷包就是圖像的亮度信息，最后通過暫存區(qū)和信號讀出寄存器把信號通過中央處理器進行信號處理后傳輸?shù)酱鎯ζ?。一個好的影像傳感器如果能夠使得感光單元占據(jù)更多的比表面積，那么它的效率越高，再生像的準確度也越高。

由膠片和數(shù)碼成像的原理可以看出，膠片是通過光化學反應產(chǎn)生潛像，這個潛像的生成不存在人為的干擾因素，也就是說過程比較自然。而數(shù)碼成像過程，插值算法是關鍵的一環(huán)，所以隨著算法設計的不斷進步，數(shù)碼的擬真度會越來越高（當然感光器件本身的進步也同樣重要）。就和其他領域模擬和數(shù)碼的更迭一樣，當數(shù)碼精細到一定程度以后（超過人所能分辨的界限），就可以認為是高保真地還原了。

下面以135規(guī)格的單反相機為例闡述數(shù)碼與傳統(tǒng)在使用方式方面的不同:

全幅和APS

目前大尺寸CCD/CMOS加工制造比較困難，成本也非常高，所以DSLR所使用的感光器件(CMOS/CCD)多數(shù)都不是全畫幅的，感光器件的實際面積都比135畫幅小，只相當