現代攝影/數碼處理
數碼相機的影像感測器取代了傳統模擬膠片作為相機的記錄介質。
感測器通常是相機的一部分，與影像處理器配對，從捕獲的輸入生成數字影像資料。選擇的機身型號決定了安裝的感測器和處理器。
- 較低的運營成本
- 運營成本較低，無需持續購買和沖洗膠片的費用。
- 本質上無限的儲存選項
- 如今，數字儲存的廣泛可用性使成本效益高，輕便且便攜。
- 彩色拍攝
- 幾乎總是彩色，而不是一些彩色，而另一些是黑白。
- 通用性
- 拍攝更通用，允許攝影師在每次拍攝之間更改設定，而無需實際彈出和更換膠捲。
- 更大的靈敏度範圍
- 比市售膠片靈敏度高得多，ISO 評級通常為 12800（在 20 世紀末，在世界大部分地區通常很難找到 ISO 800 膠片，ISO 400 是通常可獲得的最高靈敏度，有時只有 ISO 200）。
- 曝光過度
- 陽光照射的雲層等明亮區域有非常強的“曝光過度”趨勢，變成純白色塊，導致細節丟失。
- 較低的動態範圍
- 場景中記錄的黑色之前最暗的陰影和白色之前最亮的陰影之間的差異稱為動態範圍。在這方面，膠片通常優於數字影像感測器，但感測器正在迅速改進。
- 易受灰塵和損壞
- 由於感測器在拍攝之間不會更改，因此灰塵顆粒可能在整批拍攝中可見。單個畫素的損壞——無論是製造缺陷、物理損傷還是過度曝光——都是永久性的。
- 需要電源和儲存
- 膠片可以手動操作並記錄每個影像，而影像感測器需要電源，以及捕獲影像的儲存位置。
感測器有多種格式——感測器的物理尺寸——從智慧手機使用的 4 毫米感測器到大型相機使用的 8 英寸×10 英寸感測器。基於 35 毫米設計的相機型號通常採用 36 毫米×24 毫米的“全畫幅”格式或大約 24 毫米×16 毫米的“裁切畫幅”格式。緊湊型相機可能具有以令人困惑的分數表示的格式，例如 1/2.5 英寸，所有這些都遠小於“全畫幅”。由於感測器通常是相機的永久性特徵，因此這限制了其他功能（如影像處理器和可互換鏡頭）的可用性。
與膠片一樣，感測器格式直接影響可與其一起使用的鏡頭的大小以及由此產生的視野。透過將小型感測器與小型焦距鏡頭配對，可以將相機小型化，但仍可以產生廣角或長焦鏡頭。用於大型感測器的更大鏡頭在保真度、色彩再現、焦距範圍和各種失真減少方面具有優勢，但通常成本更高，重量也更大。可用於相機的鏡頭完全由機身上的鏡頭卡口決定，而不是由影像感測器的型別決定。
感測器被分成數百萬個感光元件，每個感光元件負責捕獲場景中的光線。感光元件類似於膠片顆粒，較大的感光元件提供更高的靈敏度和動態範圍，但代價是數量更少。較小的感光元件允許獲得更詳細的影像，但會增加影像噪聲並更容易損壞。與膠片顆粒不同，感光元件以矩形網格排列。
每個感光元件的大小是一致的，並且與影像中任何細節的清晰度以及鏡頭產生的景深相關聯。來自鏡頭的聚焦光僅需要與一個感光元件一樣大才能被清晰地呈現。
影像處理器將感測器值轉換為形成數字影像的畫素（圖像素）。相機的畫素數量通常由感光元件的數量決定。雖然每個感光元件直接為每個畫素註冊值似乎合乎邏輯，但這並非所有相機的必然情況。
僅畫素數量不能表明影像質量——廉價相機可能比畫素更少的感光元件，感測器格式與感光元件或畫素的大小或數量無關，並且較小格式的感測器具有上述缺點。儘管如此，製造商通常會說明畫素數量而不是感測器大小或感光元件數量，只有專業型號才會說明感光元件的大小。
影像感測器可能包含用於其他目的的感測器。
曝光感測器計算場景中存在多少光線。它們有助於確定程式/自動曝光的設定，或告知拍攝者手動曝光設定是否會導致預期的影像。
對焦感測器有助於確定鏡頭是否正確對焦到主體上。拍攝者可以選擇不同的對焦目標，以允許主體放置在場景的不同部分。
在單反相機上，影像感測器被取景器反光鏡擋住，直到拍攝。輔助感測器通常放置在相機機身的其他地方，第二塊反光鏡將來自場景的光線反射過來。
在無反光鏡相機和使用“即時取景”模式的單反相機中，影像感測器處於曝光狀態，因此輔助感測器可以整合到影像感測器中。不太複雜的相機可以使用實際的影像資料，這會降低成本，但缺乏專用感測器的實用性。
與膠片不同，影像感測器可以配置為不同的拍攝情況。
影像感測器直接控制靈敏度，這是三個主要曝光控制之一。（快門速度由機身控制，光圈由鏡頭控制。拍攝者還可以控制場景中存在多少光線。）靈敏度通常以“ISO 數”給出，表示在光線被認為完全曝光之前必須捕獲多少光線。靈敏度與影像噪聲——不希望的色彩變化——之間存在間接關係。更高的靈敏度（對應於更高的 ISO 數）允許更快的曝光，但會增加噪聲風險；更低的靈敏度需要更多時間，但會減少捕獲的噪聲。
感測器還可以沿從琥珀色到藍色的軸調整白平衡，涵蓋廣泛的“色溫”，而膠片通常只提供“日光”或“白熾燈”。各種光源可能具有強烈的色偏。人眼會補償這些色偏，而感測器必須解釋場景或接收人工輸入。不匹配的白平衡可能會導致，例如，陰影主體因天空的光線而顯得藍色，或燭光主體顯得琥珀色。感測器還可以調整“色調”，沿著品紅色到綠色的軸。熒光燈有時會發出強烈的綠色色調。
某些相機型號提供特殊的拍攝模式
- 連拍允許快速捕獲一系列靜止影像。
- 包圍曝光允許在連拍期間快速更改曝光設定，並允許建立高動態範圍影像。
- 影片模式允許捕獲影片而不是靜止影像。
- B 門允許感測器長時間曝光（幾秒到幾小時）。感測器必須在日光下拍攝的 B 門拍攝中免受過度曝光的保護。
影像感測器通常捕獲三種顏色通道——紅色、綠色和藍色——與人眼能夠看到的顏色相匹配。紅外線和紫外線等不可見波長通常會被過濾掉，以防止感測器將其誤認為可見光。單色影像可以透過影像處理器或影像編輯軟體從 3 通道輸入計算出來。一些專業相機可能會捕捉第四個顏色通道以提高顏色保真度，單個通道以降低成本，或單個通道以提高精度。
目前可用的影像處理器生成 8-16 位的顏色深度——完全黑暗畫素和完全曝光畫素之間的步驟數。由於大多數顯示器和流行的影像格式僅限於每個通道 8 位（24 位顏色，有時被錯誤地稱為 32 位顏色），許多相機提供JPEG 壓縮，這是一種廣泛使用的檔案格式，允許立即共享照片。
高階相機通常會提供更高的位深度，這在編輯精度和動態範圍方面具有優勢。此類相機可以生成原始格式影像——從感測器捕獲的原始、未經修改的資料。由於原始格式通常特定於特定影像處理器模型，因此使用者需要安裝“編解碼器”以允許其計算機 作業系統 解釋資料，以及能夠處理更大位深度和匯出更常見檔案格式的適當影像編輯軟體。
為了確保顏色在所有型別的觀看裝置上保持一致，每個影像都會分配一個顏色配置檔案。這通常是 sRGB 顏色空間，被顯示器和作業系統廣泛使用。其他顏色空間可以描述比顯示器實際可顯示的更廣泛的顏色範圍，但對於專業攝影師來說，它們在顏色還原方面仍然具有優勢。
輸出
[edit | edit source]如前所述，影像處理器可以輸出 JPEG 或原始格式影像，一些專業型號可以同時輸出兩種格式。
影像必須傳輸到儲存介質，例如儲存卡或驅動器；或者透過 USB、乙太網 有線網路連線或無線網路連線（如 Wi-Fi 或 藍牙）傳輸到單獨的儲存裝置。否則，相機可能會拒絕拍攝影像，或者可能在拍攝下一張照片後簡單地清除影像。