多媒體技術(shù)基礎(chǔ)之當(dāng)年，他拍照時(shí)采用的感光劑是氯化銀(silver chloride)。氯化銀的一個(gè)非常重要的特性是當(dāng)光線照射氯化銀時(shí)，氯化銀會(huì)分解成純銀和氯氣，純銀在空氣中很快氧化變成黑色。因此，日本各行各業(yè)軍旗再次飄舞！底片顏色越深代表光線越強(qiáng)，顏色越淺代表光線越弱。黑白照片就是這樣拍出來的。為了避免沖淡主題，如果想了解照片又是如何洗出來的盆友們，請(qǐng)點(diǎn)擊這里為了了解圖像基礎(chǔ)，我們首先需要一些額外知識(shí)來做鋪墊和填充：圖像的本質(zhì)。不像聲音，圖像其實(shí)是我們?nèi)说囊曈X系統(tǒng)對(duì)外界的一種感受到了70年代，由于實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，關(guān)于視網(wǎng)膜中有三種對(duì)不同波長(zhǎng)光線特別敏感的視錐細(xì)胞的假說，已經(jīng)被許多出色的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。例如：有人用不超過單個(gè)視錐直徑的細(xì)小單色光束，逐個(gè)檢查并繪制在體(最初實(shí)驗(yàn)是在金魚和蠑螈等動(dòng)物進(jìn)行，以后是人)視錐細(xì)胞的光譜吸收曲線，發(fā)現(xiàn)所有繪制出來的曲線不外三種類型，分別代表了三類光譜吸收特性不同的視錐細(xì)胞，一類的吸收峰值在420nm處，一類在534nm處，一類在564nm處，差不多正好相當(dāng)于藍(lán)、綠、紅三色光的波長(zhǎng)。與上述視覺三原色學(xué)說的假設(shè)相符用微電極記錄單個(gè)視錐細(xì)胞感受器電位的方法，也得到了類似的結(jié)果，即不同單色光所引起的不同視錐細(xì)胞的超極化型感受器電位的大小也不同，峰值出現(xiàn)的情況也符合于三原色學(xué)說圖像數(shù)字化的原理第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，隨著原子能技術(shù)、微電子、計(jì)算機(jī)、分子生物和遺傳工程等領(lǐng)域的重大突破，標(biāo)志著人類第三次科技革命的開始。隨后的年代里，聽到的最多的一個(gè)詞就是“數(shù)字化”，到處都在談數(shù)字化，就像當(dāng)我們時(shí)下都說的“土豪”這個(gè)詞。那時(shí)，如果你和人見面不聊點(diǎn)“e時(shí)代”的東西，還真不好意思很多人都可能不知道，圖像領(lǐng)域數(shù)字化的理論基礎(chǔ)是愛因斯坦的光電理論，通過圖像傳感器(image sensor)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后再將模擬的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)來完成。圖像傳感器本質(zhì)上就是一個(gè)感光元件，它與我們常見的太陽能電池有一些類似之處，整塊感光元件就是一個(gè)太陽能電池矩陣，每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)感光單位。當(dāng)光照射到感光單元后，它會(huì)測(cè)量出光的強(qiáng)度然后產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電信號(hào)，在經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路A/D對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采樣，緊接著是量化和編碼并存儲(chǔ)。這就是完成了圖像的數(shù)字化然而，圖像傳感器有個(gè)非常大的缺陷：它只能感受光的強(qiáng)弱，無法感受光的波長(zhǎng)。由于光的顏色是由波長(zhǎng)決定的，所以圖像傳播器無法記錄光的顏色值，也就是說，它只能拍黑白照片，這當(dāng)然是無法容忍的。在前面麥克斯韋等人的影響下，人們開始嘗試如何將彩色圖片進(jìn)行數(shù)字化。根據(jù)RGB三原色理論，紫砂壺含蕾設(shè)計(jì)構(gòu)思思索，一種解決辦法就是照相機(jī)內(nèi)置三個(gè)圖像傳感器，分別記錄紅、綠、藍(lán)三種顏色，然后再將這三個(gè)值合并。這種方法能產(chǎn)生最準(zhǔn)確的顏色信息，但是成本太高(現(xiàn)在很多高端大氣上檔次的人在追求這種模式，也已經(jīng)有廠家推出了相應(yīng)的設(shè)備，但價(jià)格非一般人能負(fù)擔(dān)得起)。 1974年，柯達(dá)公司的工程師布賴斯.拜爾提出了一個(gè)全新方案，只用一塊圖像傳感器，就解決了顏色的識(shí)別。他的做法是在圖像傳感器前面，設(shè)置一個(gè)濾光層(Color filter array)，上面布滿了濾光點(diǎn)，與下層的像素點(diǎn)逐一對(duì)應(yīng)。也就是說，如果傳感器是16001200個(gè)像素，那么它的上層就有16001200個(gè)濾光點(diǎn)數(shù)碼相機(jī)成像原理 OK，有了以上知識(shí)的普及和掃盲，下面讓我們看一下數(shù)碼相機(jī)的成像過程和原理，其實(shí)前面已經(jīng)提到一點(diǎn)前面我們提到的那個(gè)感光元件，是數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼錄像機(jī)的核心部件，目前業(yè)界有兩種感光介質(zhì)：一種是CCD，是英文 Charge Coupled Device (即電荷耦合器件)的縮寫，是一種特殊的半導(dǎo)體器件，也是用來采集信號(hào)的一種感應(yīng)元件，技術(shù)要求很高，全世界只有 6 家公司掌握了 CCD研制的核心技術(shù)，成品率較低，成本較高另一種是CMOS，全稱是Complementary Metal Oxide Semiconductor(即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)，它在微處理器和閃存等半導(dǎo)體技術(shù)上占有重要的地位，也是一種可用來感受光線變化的半導(dǎo)體，其組成元素主要是硅和鍺，通過CMOS上帶負(fù)電和帶正電的晶體管來實(shí)現(xiàn)基本功能。這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像無論是CCD還是CMOS，其作用和地位都是完成光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。隨著技術(shù)、生產(chǎn)工藝、科技的進(jìn)步，說不定哪天CCD又把CMOS甩開八百里開外，這個(gè)誰也說不準(zhǔn)，我們就不攪和到這場(chǎng)口水戰(zhàn)里了。這里大家只要知道在數(shù)碼錄制設(shè)備里，CCD和CMOS都是感光元器件，完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換對(duì)我們來說就OK了以前傳統(tǒng)相機(jī)拍照時(shí)，光線通過鏡頭匯聚，再通過按動(dòng)快門打開快門門簾讓匯聚光投射到膠片上來成像，相機(jī)機(jī)身只充當(dāng)了一個(gè)暗箱的作用。數(shù)碼相機(jī)的原理和其類似，數(shù)碼相機(jī)肯定也有鏡頭，通過鏡頭的光線不像傳統(tǒng)相機(jī)那樣直接投射到膠片，而是直接投射到上面我們提到的感光元件的光敏單元上，這些感光器由半導(dǎo)體元件構(gòu)成，由數(shù)字相機(jī)的內(nèi)置智能控制裝置對(duì)入射光線進(jìn)行分析處理，并自動(dòng)調(diào)整合適的焦距、暴光時(shí)間、色度、公司宣傳片拍攝白平衡等參數(shù)，然后將這些數(shù)據(jù)傳送給模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC(Analog Digital Converter)，ADC最后把這些電子模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。如果這個(gè)時(shí)候直接對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，就是所謂的圖像的Raw格式，照片的質(zhì)量比普通的高，而且能在后期電腦上進(jìn)行幾乎無損的一些參數(shù)調(diào)整。嚴(yán)格意義上來說，Raw不應(yīng)該算是一種圖像格式，它僅僅是一個(gè)數(shù)據(jù)包而已。Raw僅僅是將數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器（CCD）感光產(chǎn)生的電信號(hào)數(shù)字化之后的采樣值忠實(shí)地記錄下來打包直接保存，并未進(jìn)行任何計(jì)算和壓縮，具有獨(dú)特的設(shè)備相關(guān)性。它所記錄的不是圖像點(diǎn)的色彩、亮度信息，而是感光芯片的感光記錄，是落在每個(gè)感光單元上的光線的多少，至于這個(gè)點(diǎn)處于什么位置，這個(gè)位置上是什么顏色的濾色片，需要根據(jù)芯片的型號(hào)來定義。公司宣傳片拍攝數(shù)碼相機(jī)早期還有一種格式，現(xiàn)在用的比較少，那就是TIFF 格式。雖然TIFF可記錄 48 位(每個(gè)色彩 16 位)的圖像信息，可以不丟失色彩位，但那樣文件體積將變得十分龐大，而且多出的數(shù)據(jù)位只能用空白數(shù)據(jù)來填補(bǔ)，浪費(fèi)存儲(chǔ)資源。色彩位的差別直接關(guān)系到圖像的動(dòng)態(tài)范圍和色彩飽和度，一旦保存為低色彩位的圖像文件，電子商務(wù)企業(yè)財(cái)務(wù)管理探討將有相當(dāng)量的感光信息被舍棄，這些舍棄的信息將無法找回另外，影視視頻制作無論拍攝時(shí)采用 TIFF還是 JPEG，都是相機(jī)利用內(nèi)部的圖像處理芯片預(yù)先將數(shù)據(jù)計(jì)算過的，這個(gè)計(jì)算過程中就要用到相機(jī)的白平衡設(shè)置、色彩空間設(shè)置、曝光補(bǔ)償設(shè)置等等，萬一這些設(shè)置不準(zhǔn)確，計(jì)算所產(chǎn)生的圖像就會(huì)偏色或者曝光不準(zhǔn)，一旦這種錯(cuò)誤比較嚴(yán)重，信息損失過多，會(huì)導(dǎo)致照片報(bào)廢。然而，JPEG圖像格式是目前大眾化數(shù)碼相機(jī)缺省的圖像保存格式。好了，本文如果還有人沒看明白，我只能很遺憾的說我已經(jīng)盡了自己最大的努力，力爭(zhēng)用最簡(jiǎn)單的文字來表述復(fù)雜的概念和理論，剩下的就只能靠每個(gè)人的修為了最后，如果有朋友選購數(shù)碼相機(jī)時(shí)，看到一個(gè)數(shù)碼相機(jī)聲稱其最高像素是2040萬，但它標(biāo)注的分辨率卻為51843888=2015萬像素，你也不能說人家在忽悠咱們。因?yàn)槿思乙矝]說2040萬像素都拿來成像，這也符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在你選擇不同的拍照質(zhì)量時(shí)，分辨率當(dāng)然會(huì)降下來，用高分辨率的鏡頭拍出低分辨率的數(shù)字圖像？你認(rèn)為是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？其似乎也不難，對(duì)于這種需求當(dāng)今大多數(shù)相機(jī)都是通過主控芯片讓感光器件“遮擋”部分感光單元，只讓另一部分感光單元接受光照即可實(shí)現(xiàn)。關(guān)于圖像質(zhì)量的問題，每個(gè)感光單元的比特位直接決定了圖像最終的表現(xiàn)亮度和色彩的性能，反映到圖像上就是每個(gè)像素點(diǎn)所占的bit數(shù)，或者說字節(jié)數(shù)以上便是我對(duì)數(shù)字圖像入門知識(shí)的一點(diǎn)簡(jiǎn)單的記錄和分享，畢竟不是專業(yè)搞圖像的，歡迎各位路過的專業(yè)達(dá)人、高人、達(dá)人、大蝦們指點(diǎn)拍磚。