數位相機

數碼相機是捕獲數字記憶中照片的相機。當今生產的大多數相機都是數字化的，主要取代了那些在攝影膠片上捕獲圖像的相機。現在，數碼相機已被廣泛合併到具有相同或更多功能和功能的智能手機（仍然可用）的智能設備中。高端高清專用攝像頭仍然是專業人士和想要拍攝更高質量照片的人通常使用的。

數字和數字電影攝像機共享一個光學系統，通常使用帶有可變隔膜的鏡頭將光線聚焦到圖像拾取設備上。就像膠片一樣，隔膜和快門接收了圖像的受控光，但圖像拾取器件是電子的，而不是化學的。但是，與膠卷攝像機不同，數碼攝像機在錄製後可以立即在屏幕上顯示圖像，並從內存中存儲和刪除圖像。許多數碼相機還可以用聲音錄製移動視頻。一些數碼相機可以裁剪和縫製圖片並執行其他基本圖像編輯。

歷史

第一個半導體圖像傳感器是基於MOS電容器技術，於1969年在Bell Labs的Willard S. Boyle和George E. Smith發明的電荷耦合器件（CCD）。 NMOS活躍像素傳感器隨後由Nakamura在1985年在奧林巴斯的Tsutomu Nakamura團隊發明，這導致1993年NASA噴氣推進實驗室的CMOS Active像素傳感器（CMOS傳感器）開發。

在1960年代，噴氣推進實驗室的Eugene F. Lally正在考慮如何使用Mosaic Photosensor捕獲數字圖像。他的想法是在穿越太空的同時拍攝行星和星星的照片，以提供有關宇航員位置的信息。與Texas Instruments員工Willis Adcock的無電影相機（美國專利4,057,830）一樣，該技術尚未趕上這一概念。

1972年， Landsat 1衛星的多光譜掃描儀（MSS）開始拍攝地球數字圖像。由弗吉尼亞·諾伍德（Virginia Norwood）在休斯飛機公司（Hughes Aircraft Company）開始的MSS從1969年開始，從綠色，紅色和兩個紅外樂隊中捕獲並傳輸了圖像數據，每個頻道6位，使用機械搖擺鏡和一系列24個檢測器。它運行了六年，它傳輸了300,000多張地球的數字照片，而每天大約14次向地球繞行駛。

同樣在1972年，MIT的Thomas McCord和Cal Tech的James Westphal共同開發了一款用於望遠鏡的數碼相機。他們的1972年“光度計二元器系統”使用了模數轉換器和數字框架存儲器來存儲256 x 256像素的行星和恆星圖像，然後將其記錄在數字磁帶上。 CCD傳感器尚未市售，相機使用了矽二極管Vidicon Tube檢測器，該檢測器使用乾冰冷卻以減少深色電流，從而使暴露時間最多為一個小時。

Cromemco獨眼巨人是1975年作為商業產品引入的全數字攝像機。其設計於1975年2月發行的《流行電子雜誌》上出版。它使用了32×32的金屬 - 氧化物 - 氧化導體（MOS）圖像傳感器，該傳感器是一種修飾的動態RAM （ DRAM ）記憶芯片。

Eastman Kodak的工程師史蒂文·薩森（Steven Sasson）建造了一個獨立的電子攝像機，該電子相機在1975年使用了單色Fairchild CCD圖像傳感器。大約在同一時間，富士夫（Fujifilm）在1970年代開始開發CCD技術。早期用途主要是軍事和科學。其次是醫療和新聞申請。

索尼在1981年8月在索尼公開演示的第一張無電影SLR（單鏡頭反射）相機。索尼“ Mavica”（磁性靜止攝像機）使用了帶有280K像素的顏色條紋的2/3“格式CCD傳感器，以及模擬視頻信號處理和記錄。在新開發的2英寸磁軟盤上，MAVICA電子靜止相機記錄了FM調製的模擬視頻信號，稱為“ Mavipak”。磁盤格式後來被標準化為“靜止視頻軟盤”或“ SVF”。

1986年5月推出的佳能RC-701是美國出售的第一台SVF攝像頭（也是第一台電子SLR相機）。它採用了SLR取景器，其中包括帶有380K像素的2/3“格式顏色CCD傳感器，並與可移動的11-66mm和50-150mm的變焦鏡頭一起出售。

在接下來的幾年中，許多其他公司開始銷售SVF攝像頭。這些模擬電子攝像機包括尼康QV-1000C，它具有SLR取景器和2/3“格式單色CCD傳感器，帶有380K像素，並在靜止視頻中錄製了模擬黑白圖像。

在Photokina 1988年，Fujifilm推出了Fujix DS-1P，這是第一個完全數碼相機，該攝像頭使用半導體存儲卡錄製了數字圖像。相機的存儲卡的容量為2 MB的SRAM （靜態隨機記憶），並且最多可容納十張照片。 1989年，Fujifilm發布了Fujix DS-X，這是第一個商業發布的完全數碼相機。 1996年，多台數碼相機採用了東芝的40 MB閃存卡。

第一款商用照相手機是1999年5月在日本發行的Kyocera Visual Phone VP-210。當時被稱為“移動錄像機”，並設有110,000- Pixel前置攝像頭。它存儲了多達20個JPEG數字圖像，可以通過電子郵件發送，或者手機每秒可以通過日本個人手機系統（PHS）蜂窩網絡發送多達兩張圖像。三星SCH-V200於2000年6月在韓國發行，也是最早使用內置相機的手機之一。它具有TFT液晶顯示屏（LCD），並以350,000像素分辨率存儲了20張數字照片。但是，它無法通過電話功能發送結果圖像，而需要計算機連接才能訪問照片。第一款大眾市場照相手機是J-SH04 ，這是2000年11月在日本出售的J - SH04。它可以通過手機電信立即傳輸圖片。到2000年代中期，高端手機具有集成的數碼相機，到2010年代初，幾乎所有智能手機都具有集成的數碼相機。

圖像傳感器

兩種主要類型的數字圖像傳感器是CCD和CMO。 CCD傳感器具有一個用於所有像素的放大器，而CMOS Active像素傳感器中的每個像素都有其自己的放大器。與CCD相比，CMOS傳感器使用較少的功率。帶有小傳感器的攝像機使用後側鮮豔的CMOS（BSI-CMOS）傳感器。相機的圖像處理能力比傳感器類型更確定最終圖像質量的結果。

傳感器分辨率

數碼相機的分辨率通常受到將光轉換為離散信號的圖像傳感器的限制。傳感器上給定點處的圖像越亮，該像素的讀取的值就越大。根據傳感器的物理結構，可以使用顏色濾光片陣列，這需要示例性才能重新創建全彩色圖像。傳感器中的像素數決定了相機的“像素計數”。在典型的傳感器中，像素計數是行數和列數的乘積。例如，1,000 x 1,000像素傳感器將具有1,000,000像素或1百萬像素。

分辨率選項

FirmWares的分辨率選擇器允許用戶選擇降低分辨率，以減少每張圖片的文件大小並擴展無損數字縮放。 底部分辨率選項通常為640×480像素（0.3兆像素）。

較低的分辨率擴大了自由空間中剩餘的照片的數量，推遲了空間存儲的耗盡，這在沒有進一步的數據存儲設備的情況下使用，並且捕獲較低的意義，而較小的空間存儲消耗的益處超過了。詳細信息的缺點。

圖像清晰度

圖像的清晰度是通過清晰的細節，定義的線條及其描繪的對比度呈現的。清晰度是整個數碼單反相機的多個系統的因素，其ISO ，分辨率，鏡頭和鏡頭設置，圖像的環境以及其後處理。圖像有可能太鋒利，但它們永遠不會過於焦點。

數碼相機分辨率由數字傳感器確定。數字傳感器表明，可以通過通過相機鏡頭耐受的噪聲和穀物來產生高度清晰度。數字靜止和數字電影領域內的分辨率是通過攝像機根據距離確定細節的能力來指示的，距離然後通過框架尺寸，像素類型，數字和組織來衡量，儘管某些DSLR攝像機具有分辨率有限，但幾乎是不可能的對於圖像沒有適當的清晰度。拍攝照片時的ISO選擇會影響圖像的質量，因為高ISO設置等同於圖像不太清晰的圖像，因為允許進入圖像的噪聲增加，而噪音太小也會產生不鋒利的圖像。

圖像捕獲的方法

由於引入了第一個數字背部，因此已經根據傳感器和顏色過濾器的硬件配置來捕獲圖像的三種主要方法。

單發捕獲系統使用帶有拜耳濾鏡的一個傳感器芯片，或三個單獨的圖像傳感器（一個用於紅色，綠色和藍色的主要添加劑顏色），這些傳感器通過束分配器暴露於同一圖像（請參閱三個（請參閱三個） -CCD相機）。

多拍使傳感器以鏡頭光圈的三個或多個開口的序列暴露於圖像。多拍技術的應用有幾種方法。最常見的是，最初是使用一個單個圖像傳感器，其中三個過濾器在傳感器前通過了三個過濾器，以獲取添加色信息。另一種多發方法稱為顯微鏡。該方法使用帶有拜耳過濾器的單個傳感器芯片，並在鏡頭的聚焦平面上物理移動傳感器，以構建比芯片的天然分辨率更高的分辨率圖像。第三版將這兩種方法結合在一起，沒有芯片上的拜耳過濾器。

第三種方法之所以稱為掃描，是因為傳感器在焦平面上移動很像圖像掃描儀的傳感器。掃描攝像機中的線性或三線性傳感器僅利用單個光傳感器或三種顏色的三行。掃描可以通過移動傳感器（例如，使用顏色共採樣時）或旋轉整個相機來完成掃描。數字旋轉線相機提供的圖像包括一個非常高的總分辨率。

給定捕獲方法的選擇主要取決於主題。嘗試捕獲除單次系統以外的任何東西的主題通常是不合適的。但是，較高的顏色保真度和較大的文件尺寸和分辨率可用於多拍和掃描背部，這使得它們對使用固定主題和大型照片的商業攝影師更具吸引力。

即使在高端商業攝影中，在21世紀初的單攝像機和圖像文件處理的改進也使單一相機幾乎完全占主導地位。

過濾鑲嵌，插值和混疊

大多數當前的消費者數字攝像機使用拜耳過濾器馬賽克與光學抗氧化濾鏡結合使用，以減少由於不同的原色圖像的採樣減少而導致的混疊。 Demosaicing算法用於插值顏色信息，以創建完整的RGB圖像數據。

使用梁切開的單發3CCD方法的攝像機，三濾器多彈射方法，顏色共同採樣或Foveon X3傳感器不使用抗氧化過濾器，也不使用demosaicing。

相機中的固件或原始轉換器程序中的軟件（例如Adobe Camera Raw ）從傳感器中解釋了原始數據以獲得全彩色圖像，因為RGB顏色模型需要每個像素的三個強度值：一個紅色，綠色和藍色（使用其他顏色模型，每個像素也需要三個或更多值）。單個傳感器元素不能同時記錄這三個強度，因此必須使用顏色過濾器陣列（CFA）來選擇性地濾除每個像素的特定顏色。

拜耳濾波器圖案是一種重複的2x2鑲嵌光濾鏡模式，在另一個位置，綠色的濾鏡在另一個角落，紅色和藍色。綠色比例的高比例利用了人類視覺系統的特性，這主要從綠色決定了亮度，並且對亮度比色相或飽和度更為敏感。有時會使用4色濾波器圖案，通常涉及兩種不同的綠色色調。這提供了可能更準確的顏色，但需要更複雜的插值過程。

每個像素未捕獲的顏色強度值可以從代表要計算的顏色的相鄰像素的值中插值。

傳感器的大小和視角

與典型的35毫米膜尺寸小的數字圖像傳感器相機時，與相同焦距的鏡頭一起使用時，視野或視角較小。這是因為視角是焦距和所使用的傳感器或膜大小的函數。

作物因子相對於35mm膜格式。如果使用較小的傳感器（如大多數數碼卡尼亞人），傳感器將視野裁剪為小於35毫米全幀格式的視野。視野的這種狹窄可以描述為作物因素，這是需要更長的焦距鏡頭以在35毫米膠片攝像頭上獲得相同的視野。全畫幅數字SLR使用與35毫米膠片框架相同的傳感器。

使用活性像素傳感器在數碼單反相機中的視野作物的共同值包括1.3倍，用於某些佳能（APS-H）傳感器，尼康，彭特克斯和柯尼卡·米托爾塔使用的Sony APS -C傳感器1.5倍，以及Fujifilm傳感器，1.6（APS）（AP​​S） -c）對於大多數佳能傳感器， Sigma的Foveon傳感器約為1.7倍，而Olympus和Panasonic目前使用的柯達和松下4/ 3英寸傳感器為2倍。非SLR消費者緊湊型和橋樑攝像機的作物因素較大，通常為4倍或更多。

傳感器分辨率

數碼相機的分辨率通常受到將光轉換為離散信號的圖像傳感器的限制。傳感器上給定點處的圖像越亮，該像素的讀取的值就越大。根據傳感器的物理結構，可以使用顏色濾光片陣列，這需要示例性才能重新創建全彩色圖像。傳感器中的像素數決定了相機的“像素計數”。在典型的傳感器中，像素計數是行數和列數的乘積。像素是正方形的，通常等於1 ，例如1,000 x 1,000像素傳感器將具有1,000,000像素或1百萬像素。在全幀傳感器（即24毫米36毫米）上，一些攝像機提出了具有20-25萬像素的圖像，這些圖像由7.5 – m Photosite捕獲，或者表面大50倍。

數碼相機的類型

數碼相機具有各種尺寸，價格和功能。除了通用數碼攝像機外，包括多光譜成像設備和天文儀的專用攝像頭還用於科學，軍事，醫療和其他特殊用途。

緊湊

緊湊型攝像機旨在便攜（可袖珍），特別適合休閒的“快照”。

許多人結合了提供光學變焦的可伸縮鏡頭組件。在大多數型號中，自動啟用鏡頭覆蓋物可保護鏡頭免受元素的影響。大多數堅固或防水的模型都不會縮回，並且大多數具有超級縮聚能力的模型都無法完全縮回。

緊湊型相機通常設計為易於使用。幾乎全部包括自動模式或“自動模式”，該模式自動為用戶提供所有相機設置。有些也具有手動控件。緊湊型數碼相機通常包含一個小型傳感器，該傳感器以緊湊性和簡單性進行交易的圖像質量；圖像通常只能使用有損壓縮（JPEG）存儲。大多數人通常具有低功率的內置閃光燈，足以容納附近受試者。一些高端緊湊型數碼相機具有用於連接外部閃光燈的熱靴。實時預覽幾乎總是用來將照片構架在集成的LCD上。除了能夠拍攝靜止照片外，幾乎所有緊湊型相機都具有錄製視頻的能力。

緊湊型通常具有宏觀能力和變焦鏡頭，但是變焦範圍（高達30倍）通常足以用於坦率的攝影，但少於橋接攝像頭（超過60倍）或可互換的DSLR攝像頭鏡頭的可用鏡頭。成本。緊湊型數字攝像機中的自動對焦系統通常是基於對比度檢測方法，使用了主影像儀的實時預覽供稿的圖像數據。一些緊湊的數字攝像頭使用類似於數碼單反相似的混合動力自動對焦系統。

通常，緊湊型數碼相機將幾乎無聲的葉子快門納入鏡頭，但播放模擬的相機聲音是出於skeuomorthic的目的。

對於低成本和小尺寸，這些相機通常使用對角6到11毫米之間的圖像傳感器格式，對應於7到4之間的作物因子。這使它們具有較弱的低光性能，更大的景深，通常更接近聚焦能力和較小的組件比使用較大傳感器的攝像機。一些相機使用較大的傳感器，包括在高端，是昂貴的全幀傳感器緊湊型相機，例如Sony網絡攝像機DSC-RX1 ，但具有接近DSLR的功能。

根據相機的型號，可以提供多種其他功能。這些功能包括GPS ，指南針，氣壓計和高度計。

從2011年開始，一些緊湊的數碼相機可以拍攝3D靜止照片。這些3D緊湊的立體聲攝像機可以用雙鏡頭捕獲3D全景照片，甚至可以捕獲3D電視上的播放鏡頭。

2013年，索尼發布了兩種不顯示的附加相機型號，該模型將與智能手機或平板電腦一起使用，該型號由WiFi由移動應用程序控制。

堅固的緊湊型

堅固的緊湊型相機通常包括防止浸沒，冷熱條件，衝擊和壓力。用於描述此類屬性的術語分別包括防水，防凍，防火，防震和防壓。幾乎所有主要的攝像頭製造商在此類別中都有至少一種產品。有些是防水的，深度高達100英尺（30 m）；其他人只有10英尺（3 m），但只有少數會漂浮。堅固的人通常缺乏普通緊湊型相機的某些功能，但是它們具有視頻功能，並且大多數可以記錄聲音。大多數具有圖像穩定和內置閃光燈。觸摸屏LCD和GP不起作用。

動作攝像機

GoPro和其他品牌提供的動作攝像頭很堅固，很小，並且可以輕鬆連接到頭盔，手臂，自行車等上。大多數人具有廣角和固定的焦點，並且可以使用聲音進行靜止的圖片和視頻，通常帶有聲音。

360度相機

360度攝像機可以使用兩個鏡頭背對背拍攝圖片或視頻360度並同時拍攝。一些相機是Ricoh Theta S，Nikon Keymession 360和Samsung Gear360。NICO360於2016年推出，並聲稱是世界上最小的360度相機，尺寸為46 x 46 x 46 x 28 mm（1.8 x 1.8 x 1.8 x 1.1 in ）和價格不到$ 200。通過虛擬現實模式內置縫線，WiFi和藍牙，可以進行實時流媒體。由於它也具有防水性，因此NICO360可以用作動作相機。

傾向於，動作攝像機具有至少4K分辨率的360度的能力。

橋樑攝像機

橋接攝像機物理類似於數碼單反相似，有時稱為DSLR形狀或類似DSLR。它們提供了一些類似的功能，但是，例如緊湊型，它們使用固定的鏡頭和小傳感器。一些緊湊型相機也具有PSAM模式。大多數使用實時預覽來構架圖像。它們通常的自動對焦是通過與緊湊型相同的對比檢測機制，但是許多橋接相機具有手動焦點模式，有些具有單獨的焦點環以進行更大的控制。

較大的物理尺寸和小傳感器允許超級縮放和寬孔。橋樑攝像機通常包括一個圖像穩定系統，以實現更長的手持式接觸，有時在低光條件下比DSLR更好。

截至2014年，橋接攝像機以傳感器大小為兩種主要類別，首先是更傳統的1/2.3“傳感器（按圖像傳感器格式測量），這在鏡頭設計方面具有更大的靈活性，並允許20到24毫米（35毫米當量）廣角一直至1000毫米超過1000毫米，其次是1英寸的傳感器，該傳感器允許更好的圖像質量，尤其是在弱光（較高的ISO）中，但對鏡頭設計施加了更大的約束，從而產生了變焦鏡頭，從而產生變焦鏡頭。在200 mm處停止（恆定孔徑，例如Sony RX10）或400 mm（可變光圈，例如Panasonic Lumix FZ1000）等效，對應於大約10至15的光學變焦因子。

一些橋樑攝像機具有鏡頭線，可連接諸如廣角或遠攝轉換器之類的配件，以及紫外線或圓形偏光過濾器和鏡頭引擎蓋等過濾器。場景是通過查看顯示器或電子取景器（EVF）組成的。大多數人的快門滯後時間比數碼單反相比更長。除支持JPEG外，這些相機中的許多還可以以原始格式存儲圖像。大多數人都有內置的閃光燈，但只有少數人有熱靴。

在明亮的陽光下，良好的緊湊型相機和數字SLR之間的質量差異很小，但橋接相機的便攜性更高，成本更低，具有更大的變焦功能。因此，橋樑攝像頭可以更好地適合室外白天活動，除非在尋找專業品質的照片。

無反光鏡可互換鏡頭攝像機

2008年底，出現了一種新型的相機，稱為無反光鏡可互換鏡頭相機。從技術上講，這是一個數碼單反相機，不需要反射鏡，這是前者的關鍵組成部分。典型的數碼單反相機的鏡子可以反映從鏡頭到光學取景器的光線，但在無反光鏡相機中，沒有光學取景器。圖像傳感器始終暴露於光線，為用戶提供內置後LCD屏幕或電子取景器（EVF）上圖像的數字預覽。

由於沒有透鏡反射系統，這些比數碼單反相比更簡單，更緊湊。簡稱MILC或無反光攝像機，取決於品牌和製造商的各種傳感器尺寸，其中包括：一個小的1/2.3英寸傳感器，如橋接攝像機（例如原始pentax Q） （如最新的Pentax Q版本）具有更大的1/1.7英寸傳感器）； 1英寸傳感器；微型四分之二傳感器； Sony Nex系列中發現的APS-C傳感器和α “ DSLR-Likes”， Fujifilm X系列， Pentax K-01和佳能EOS M ；還有一些，例如Sonyα7 ，使用全幀（35毫米）傳感器，而Hasselblad X1D是第一個中等格式的無反光鏡相機。一些MILC具有單獨的電子取景器，以補償缺乏光學的電視。在其他攝像機中，背部顯示器與緊湊型相機中的方式相同。與典型的數碼單反相比，無反光攝像機的一個缺點是由於電子取景器的能量消耗，它的電池壽命，但可以通過某些型號的相機內部設置來減輕這種情況。

Olympus和Panasonic釋放了許多微型四分之二攝像機，它們具有可互換的鏡頭，它們彼此完全兼容而沒有任何適配器，而其他鏡頭則具有專有的坐騎。 2014年，柯達（Kodak）發布了第一台微型四第三系統攝像頭。

截至2014年3月，由於它們的簡單性，與某些DSLR鏡頭的兼容性以及與當今大多數DSLR相匹配的功能，因此無鏡相機正迅速吸引業餘愛好者和專業人士。

模塊化攝像機

雖然大多數具有可互換鏡頭的數碼相機都具有某種形式的鏡頭，但也有許多模塊化攝像機，其中快門和傳感器被整合到鏡頭模塊中。

第一個模塊化攝像頭是1996年的MinoltaDimâgeV，其次是1998年的MinoltaDimâgeEX1500，1999年的Minolta Metaflash 3d 1500在1999年。2009年，Ricoh發行了Ricoh GXR GXR模塊化攝像頭。

在CES 2013上，Sakar International宣布了Polaroid IM1836，這是一台具有1英寸傳感器的18MP攝像頭，帶有可互換的傳感器鏡頭。微型四分之二的適配器計劃與攝像機一起發貨。

還有許多用於智能手機的附加相機模塊，它們被稱為鏡頭式相機（鏡頭相機或智能鏡頭）。它們包含數碼相機在DSLR鏡頭形模塊內的所有必需組件，因此名稱，但缺乏任何類型的取景器和常規攝像頭的大多數控件。取而代之的是，它們是無線連接和/或安裝到智能手機以用作顯示輸出並操作相機各種控件的。

鏡頭式攝像機包括：

• 索尼網絡射擊QX系列“ Smart Lens”或“ Smartshot”相機於2013年中期發布並發行了網絡攝像機DSC-QX10。 2014年1月， DSC-QX10和DSC-QX100宣布了固件更新。 2014年9月，索尼宣布了網絡攝像機DSC-QX30以及Alpha ILCE-QX1 ，前者是帶有內置30倍光學變焦鏡頭的超級室，後者選擇可互換的Sony E-Mount而不是建造的sony E -Mount而不是 - 鏡頭。
• Kodak Pixpro智能鏡頭攝像機系列，於2014年宣布。其中包括：5倍光學變焦SL5、10X光學變焦SL10和25X光學變焦SL25；除SL5以720p的限制外，所有這些都具有16MP傳感器和1080p視頻錄製。
• Sakar擁有品牌Vivitar的Vivicam IU680智能鏡頭相機於2014年宣布。
• Olympus Air A01鏡頭相機於2014年宣布，並於2015年發布，鏡頭相機是一個帶有Android操作系統的開放式平台，可以像Sony QX1一樣分離為2個零件（傳感器模塊和鏡頭），所有兼容的Micro Four然後可以將鏡頭連接到相機傳感器模塊的內置鏡頭安裝座。

數字單鏡頭反射攝像機（DSLR）

數字單鏡頭反射攝像機（DSLR）是帶有數字傳感器的相機，該相機利用反射鏡將光線分開或將光線拆分到取景器中以產生圖像。反射鏡通過將光線擋到相機的傳感器上，然後將其反射到相機的五角形中，從而找到圖像，從而可以通過取景器看到它。當完全按下快門釋放時，反射鏡將水平拉出五角桿，將取景器短暫變暗，然後打開傳感器以進行曝光，從而創建照片。數字圖像由傳感器產生，該傳感器是能夠記錄光值的微芯片上的光感受器陣列。許多現代的數碼單反相機提供了“實時視圖”的能力，或者從傳感器上發出的主題構架到數字屏幕上。

該傳感器也稱為全幀傳感器比其他類型的傳感器大得多，通常在對角線上的18mm至36mm（作物因子2、1.6或1）。較大的傳感器允許每個像素接收更多的光；結合相對較大的鏡頭可提供出色的弱光性能。對於相同的視野和相同的光圈，較大的傳感器可以使焦點較淺。數碼單反相機可以通過從相機的鏡頭安裝座上移除可互換的鏡頭，以使其具有多功能性，通常在DSLR的前側有銀戒指。這些鏡頭與數碼單反相關的機制協同調整孔徑和聚焦。使用鏡框中的傳感器來完成自動對焦，並且在大多數現代鏡頭上可以從鏡頭本身中激活，這將在快門釋放時觸發。

數碼靜止相機（DSC）

數字靜止相機（DSC），例如Sony DSC攝像機，是一種不使用反射鏡的相機。 DSC就像是插圖攝像機一樣，是最常見的相機類型，因為它們的價格舒適和質量。

這是DSC的列表： Sony網絡攝像機列表

固定MIRROR DSLT相機

帶有固定半透明鏡的攝像機，也稱為DSLT攝像機，例如Sony SLT攝像機，是單鏡頭，沒有移動的反射鏡，如常規的DSLR中。半透明的鏡子將一些光傳輸到圖像傳感器，並沿著通往五型五型/五角體的路徑反射一些光，然後像DSLR攝像頭中的反射鏡一樣，將其轉到光學視圖查找器（OVF ）。總的光量沒有變化，只有一些光線傳播一條路徑，其中一些路徑會傳播另一條路徑。後果是DSLT攝像機的射擊應與DSLR不同。使用DSLT攝像機的一個優點是DSLR用戶體驗的盲點，而反射鏡則移動以將光線發送到傳感器而不是將視線攝像機發送到傳感器上。因為沒有時間在兩條路徑上都沒有光線行駛，因此DSLT攝像機可獲得連續自動對焦跟踪的好處。這對於在弱光條件下的爆發模式拍攝尤其有益，並且在拍攝視頻時也是如此。

數字測距儀

測距儀是測量主題距離的設備，目的是相應地調整相機目標鏡頭的焦點（開環控制器）。測距儀和鏡頭聚焦機制可能會或可能不會耦合。通常，“測距儀攝像頭”一詞的解釋非常狹窄，用來用視覺讀取的基於視差的光學測距儀表示手動對焦攝像機。大多數數碼相機通過分析客觀鏡頭捕獲的圖像和距離估計（如果提供的話）僅是聚焦過程（閉環控制器）的副產品。

線掃描攝像頭系統

傳統上，線掃描的攝像機具有單排像素傳感器，而不是它們的矩陣。這些線路被連續饋送到一台計算機上，該計算機彼此相連並製作圖像。這是通過將相機輸出連接到位於工業計算機的PCI插槽中的框架抓取器中最常見的。框架抓手會採取行動以緩衝圖像，有時在將計算機軟件進行處理之前提供一些處理。工業過程通常需要數字線掃描系統執行的高度和寬度測量。

可以使用多行傳感器來製作彩色圖像，或者通過TDI（時間延遲和集成）提高靈敏度。

許多工業應用需要廣泛的視野。傳統上，在大型2D區域保持一致的光非常困難。使用線掃描攝像頭，所有必要的就是在攝像機目前正在查看的“線”上提供均勻的照明。這使得對物體的尖銳圖片高速通過相機。

當多個競爭對手幾乎同時越過終點線時，這種相機也通常用於製作照片飾面，以確定獲勝者。它們也可以用作分析快速流程的工業工具。

線掃描攝像機也廣泛用於衛星成像（請參閱推掃帚掃描儀）。在這種情況下，傳感器行垂直於衛星運動的方向。線掃描攝像機被廣泛用於掃描儀。在這種情況下，相機可以水平移動。

超級縮放攝像機

數字超級縮放攝像機是可以放大很遠的數碼相機。這些超級縮放攝像機適合具有近視的人。

HX系列是一個系列，其中包含Sony的SuperZoom攝像機，例如HX20V ， HX90V和最新的HX99。 HX代表HyperXoom。

光場相機

這種類型的數碼相機捕獲了有關場景發出的光場的信息；也就是說，場景中的光強度以及光線在太空中行駛的方向。這與傳統的數碼相機形成鮮明對比，後者僅記錄光強度。

活動攝像頭

事件攝像機沒有在某些預定的時間間隔（曝光時間）上測量光強度的強度，而是檢測到光強度在每個像素的強度何時獨立地變化一定的閾值，通常具有微秒的精度。

集成到其他設備

許多設備都具有內置的數碼相機，包括智能手機，手機，PDA和筆記本電腦。內置攝像機通常以JPEG文件格式存儲圖像。

J-Phone於2001年在日本推出了合併數碼相機的手機。在2003年，相機手機超出了獨立的數碼相機，並在2006年超出了膠捲和數字獨立相機。五年內出售了50億個相機手機，到2007年，所有手機的安裝底座中有一半以上是相機手機。單獨的相機的銷售在2008年達到頂峰。

著名的數碼相機製造商

有許多製造商在數碼相機的生產（通常是數碼單反相機）中領導。每個品牌都體現了不同的任務陳述，這些陳述在其生產的物理技術之外彼此之間有所不同。儘管大多數製造商在相機的製作中都具有現代特徵，但有些製造商專門從事攝像機或系統和圖像質量的特定細節。

市場走向

由於智能手機用於休閒攝影，傳統數碼相機的銷售量已下降，這也可以通過使用應用程序和基於Web的服務來更輕鬆地操縱和共享照片。相比之下，“橋樑攝像頭”以大多數智能手機相機缺乏的功能（例如光學變焦和其他高級功能）保持了自己的地面。數碼單反相機在無反光的可互換鏡頭攝像頭（MILC）中丟失了地面，該攝像頭（MILC）在較小的相機中提供相同的傳感器尺寸。幾個昂貴的攝像頭也使用了全框傳感器。

為了響應智能手機攝像機的便利性和靈活性，一些製造商生產了“智能”數碼相機，將傳統相機的功能與智能手機的功能結合在一起。 2012年，尼康和三星發布了Coolpix S800C和Galaxy Camera ，這是運行Android操作系統的前兩個數碼相機。由於此軟件平台用於許多智能手機，因此它們可以與智能手機可以使用的一些相同的服務（例如電子郵件附件，社交網絡和照片共享網站）集成並使用其他與Android兼容的軟件。

在反轉中，一些電話製造商推出了智能手機，該智能手機旨在類似於傳統的數碼相機。諾基亞在2012年和2013年發布了808 Pureview和Lumia 1020 ；這兩個設備分別運行Symbian和Windows手機操作系統，並且都包括41兆像素的攝像頭（以及後者的相機握把附件）。同樣，三星引入了Galaxy S4變焦，具有16百萬像素攝像頭和10倍光學變焦，將Galaxy S4 Mini的性狀與Galaxy攝像頭結合在一起。 Panasonic Lumix DMC-CM1是一種Android Kitkat 4.4智能手機，具有20MP，1英寸傳感器，是有史以來最大的智能手機傳感器， Leica固定鏡頭相當於28 mm，在F2.8時為28 mm，可以拍攝原始圖像和4K視頻，具有21毫米厚度。此外，2018年華為P20 Pro是Android Oreo 8.1，在智能手機的背面具有三重Leica鏡頭，帶有40MP 1/1.7”的RGB傳感器作為第一鏡頭，20MP 1/ 2.7”單色傳感器，為第二個鏡頭和8MP 1/8MP 1/PRGB。 4英寸的RGB傳感器，具有3倍光學變焦為第三個鏡頭。第一鏡頭和第二鏡頭的組合將產生具有較大高動態範圍的散景圖像，而Mega Pixel第一鏡頭和光學變焦的組合將產生最大的5倍數字變焦，而不會通過將圖像尺寸降低到8MP而不會損失質量。

2013年推出了一件消費產品和幾種專業產品。

經過2012年的大量銷售，消費者數碼相機銷售在2013年再次下降了36％。 2011年，緊湊型數碼相機每月售出1000萬次。 2013年，銷售額降至每月約400萬。經過將近十年的雙數數字增長，DSLR和MILC的銷售額在2013年也下降了10-15％。全球數碼相機的單位銷售額從2011年的1.48億下降到2015年的5800萬，在接下來的幾年中往往會下降更多。

電影攝像機的銷量在1997年達到了高峰，而數碼相機的銷售於1989年開始。已經引入了集成攝像頭，並在2003年使用集成相機的手機每年售出8000萬台。到2011年，帶有集成相機的手機每年出售數億美元，這導致數碼相機的下降。在2015年，數碼相機銷售額為3500萬台，或者僅在其高峰時的數碼相機銷售號碼的三分之一不到三分之一，而在高峰期出售的膠片攝像頭卻略低。

連接性

轉移照片

許多數碼相機可以直接連接到計算機傳輸數據： -

• 早期相機使用PC串行端口。 USB現在是使用最廣泛的方法（大多數相機可將其視為USB質量存儲），儘管有些具有火線端口。一些攝像機使用USB PTP模式進行連接而不是USB MSC；有些提供兩種模式。

• 其他攝像機通過藍牙或IEEE 802.11 Wi-Fi ，例如Kodak Easyshare One ，使用無線連接。 Wi-Fi集成存儲卡（SDHC，SDXC）可以將存儲的圖像，視頻和其他文件傳輸到計算機或智能手機。諸如Android之類的移動操作系統允許自動上傳和備份或通過Wi-Fi共享圖像，以形成照片共享和雲服務。

• 具有集成的Wi-Fi或特定Wi-Fi適配器的相機大多允許相機控制，尤其是快門釋放，曝光控制以及來自計算機或智能手機應用程序的更多（綁紮），此外還可以通過傳輸媒體數據傳輸。
• 攝像機和一些高端獨立數字攝像機還使用蜂窩網絡來共享圖像。蜂窩網絡上最常見的標準是MMS多媒體消息傳遞服務，通常稱為“圖片消息傳遞”。智能手機的第二種方法是將圖片作為電子郵件附件發送。但是，許多舊的攝像機無聲是不支持電子郵件。

一種常見的替代方法是使用讀卡器，該讀取器可能能夠讀取幾種類型的存儲媒體以及將數據傳輸到計算機的高速傳輸。使用讀卡器的使用還可以避免在下載過程中排出相機電池。外部讀取器可以方便地直接訪問存儲媒體集合上的圖像。但是，如果僅使用一張存儲卡，則在相機和讀取器之間來回移動它可能會帶來不便。許多計算機至少在SD卡中內置了一張讀卡器。

打印照片

許多現代相機支持Pictbridge標準，這使他們無需計算機即可直接將數據發送到具有Pictbridge的打印機。 Pictbridge使用PTP傳輸圖像和控制信息。

無線連接也可以提供無電纜連接的印刷照片。

即時攝像頭是帶有內置打印機的數碼相機。這賦予了與即時相機相似的功能，該功能使用即時膠片快速生成物理照片。這種非數字攝像機在1972年由寶麗來與SX-70普及。

顯示照片

許多數碼相機都包含一個視頻輸出端口。通常，它會將標准定義視頻信號發送給電視，從而使用戶一次顯示一張圖片。相機上的按鈕或菜單允許用戶選擇照片，從另一張照片到另一張照片，或自動將“幻燈片顯示”發送到電視。

HDMI已被許多高端數碼相機製造商採用，以在HDTV上以高分辨率質量顯示照片。

2008年1月， Silicon Image宣布了一項新技術，用於以數字形式將視頻從移動設備發送到電視。 MHL將圖片作為視頻流發送，最高為1080p分辨率，並且與HDMI兼容。

一些DVD記錄器和電視機可以讀取相機中使用的存儲卡；或者，幾種類型的閃存卡讀取器具有電視輸出功能。

天氣密封和防水

攝像機可以配備不同量的環境密封，以防止濺水，水分（濕度和霧），灰塵和沙子，或者完全防水，以在一定的深度和一定持續時間內進行防水。後者是允許水下攝影的方法之一，另一種方法是使用防水外殼。許多防水數字攝像機也具有防震功能，可抵抗低溫。

一些防水攝像機可以安裝有防水外殼，以增加操作深度範圍。奧林巴斯“艱難”範圍是一系列緊湊型攝像機。

模式

許多數碼相機具有用於不同應用的預設模式。在正確曝光的約束中，可以更改各種參數，包括曝光，光圈，聚焦，輕度計量，白平衡和等效敏感性。例如，肖像可能會使用更廣泛的光圈使背景變得不聚焦，並會尋找並專注於人臉而不是其他圖像內容。

很少有攝像頭配備了語音音符（只有音頻）錄製功能。

場景模式

供應商用於各種目的，在相機的牢固中實現多種場景模式，例如“景觀模式”，該模式可防止專注於多雨和/或彩色窗玻璃（例如擋風玻璃），以及“運動模式”，從而減少了移動主題的運動模糊通過借助提高光靈敏度來減少暴露時間。 Firmwares可以配備通過人工智能自動選擇合適的場景模式的能力。

圖像數據存儲

許多相機電話和大多數獨立的數碼相機將圖像數據存儲在閃存卡或其他可移動媒體中。大多數獨立攝像機都使用SD格式，而少數相機則使用Compactflash或其他類型。 2012年1月，宣布了更快的XQD卡格式。在2014年初，一些高端攝像機具有兩個可熱門的內存插槽。攝影師可以用攝像頭交換其中一張存儲卡。每個內存插槽都可以接受緊湊型閃存或SD卡。所有新的Sony攝像機都有兩個內存插槽，一個用於其存儲棒，另一個用於SD卡，但不可用。

剩餘照片的大概計數，直到整個使用過程中固件計算出空間耗盡，並在取景器中指示，以準備用戶準備即將進行的存儲卡的熱交換和/或文件卸載。

一些相機使用了其他可移動存儲器，例如微型訓練（非常小的硬盤驅動器），CD單（185 MB ）和3.5英寸軟盤（例如Sony Mavica ）。其他不尋常的格式包括：

• 車載（內部）閃存 - 廉價的相機和設備主要用途的相機（例如照相手機）。有些具有較小的能力，例如100兆字節，較少的容量是預期用途是在存儲卡熱交換期間不間斷操作的緩衝區存儲。
• SuperDisk （LS120）用於兩個松下數碼相機，PV-SD4090和PV-SD5000，可讓他們同時使用SuperDisk和3.5英寸軟盤
• PC卡硬盤驅動器 - 早期專業攝像機（停產）
• 熱打印機- 僅在一種立即打印圖像而不是存儲的相機模型中知道
• Zink Technology - 立即打印圖像而不是存儲

• 
  迷你CD
• 
  微訓練（CF-II）
• 
  USB閃存盤
• 
  3.5“軟盤
• 
  索尼的專有記憶棒

大多數數碼相機製造商都不提供驅動程序和軟件，以使其相機可以使用Linux或其他免費軟件。儘管如此，許多攝像頭仍使用標準USB質量存儲和/或媒體傳輸協議，因此得到了廣泛的支持。 GPHOTO項目支持其他攝像頭，許多計算機配備了存儲卡讀取器。

文件格式

聯合攝影專家組標準（JPEG）是存儲圖像數據的最常見文件格式。其他文件類型包括標記的圖像文件格式（ TIFF ）和各種原始圖像格式。

許多相機，尤其是高端攝像機都支持原始圖像格式。原始圖像是直接從相機傳感器中直接從相機傳感器中保存的未經處理的像素數據集，通常以專有格式保存。 Adobe Systems發布了DNG格式，這是至少10家相機製造商使用的一種免版稅的原始圖像格式。

原始文件最初必須在專業圖像編輯程序中處理，但是隨著時間的流逝，許多主流編輯程序（例如Google的Picasa ）已經增加了對原始圖像的支持。從原始傳感器數據中渲染標準圖像可以更靈活地進行重大調整，而不會丟失圖像質量或重新拍攝圖像。

電影的格式是AVI ， DV ，MPEG， MOV （通常包含運動JPEG）， WMV和ASF（基本上與WMV相同）。最近的格式包括MP4，該格式基於QuickTime格式，並使用較新的壓縮算法在同一空間中允許更長的記錄時間。

相機中使用的其他格式是相機格式（ DCF ）的設計規則，這是一種ISO規範，自1998年以來幾乎所有相機中使用，它定義了內部文件結構和命名。還使用的是數字打印訂單格式（ DPOF ），該格式決定要印刷哪些訂單圖像以及多少個副本。 DCF 1998定義了一個具有8.3文件名的邏輯文件系統，並將其用於物理層的FAT12，FAT16，FAT32或EXFAT強制使用，以最大化平台互操作性。

大多數相機都包含提供有關圖片的元數據的EXIF數據。 EXIF數據可能包括光圈，曝光時間，焦距，日期和時間。有些人能夠標記位置。

目錄和文件結構

為了確保互操作性，DCF將圖像和聲音文件的文件系統指定為格式的DCF媒體（例如可移動或不可移動的內存），為FAT12 ， FAT16 ， FAT32或EXFAT 。必須使用FAT32或EXFAT將其容量超過2 GB的媒體進行格式化。

數碼相機中的文件系統包含DCIM （數碼相機圖像）目錄，該目錄可以包含多個子目錄，其中包含名稱，例如“ 123ABCDE”，其中包含一個唯一的目錄編號（在100 ... 999範圍內）和五個字母數字字符，和五個字母數字字符，可以自由選擇，通常是指攝影機製造商。這些目錄包含帶有名稱的文件，例如“ ABCD1234.JPG”，由四個字母數字字符（通常是“ 100_”，“ DSC0”，“ DSCF”，“ IMG_”，“ MOV_”或“ P000”），然後是A數字。在攝像機固件之間處理可能具有用戶創建的重複數字的目錄可能會有所不同。

DCF 2.0添加了對可選顏色空間中記錄的DCF可選文件的支持（即Adobe RGB而不是SRGB ）。此類文件必須由領先的“ _”表示（如“ _DSC”而不是“ 100_”或“ DSC0”）。

縮略圖文件

為了快速有效地在微型視圖中加載許多圖像，並保留元數據，一些供應商的Firmwares生成了隨附的低分辨率縮略圖文件，用於視頻和原始照片。例如，佳能相機的那些以.THM。 JPEG已經可以存儲縮略圖獨立的。

電池

隨著時間的流逝，數碼相機已經變得越來越小，導致需要開發足夠小的電池以適合相機，並能夠在合理的時間內為其供電。

數碼相機利用專有或標準消費電池。截至2014年3月，大多數相機都使用專有鋰離子電池，而有些則使用標準AA電池或主要使用專有鋰離子可充電電池組，但可以提供可選的AA電池持有器。

所有權

數碼相機中使用的最常見的電池類是專有電池格式。這些是由製造商的自定義規格構建的。幾乎所有專有電池都是鋰離子。除了可以從OEM獲得，大多數相機型號通常都可以使用售後更換電池。

標準消費電池

使用現成電池的數碼相機通常被設計為能夠同時使用一次性的一次性可用電池和可充電電池，但同時使用兩種類型的電池。最常見的現成電池尺寸是AA 。某些相機也使用了CR2， CR-V3電池和AAA電池。 CR2和CR-V3電池是基於鋰的，旨在一次使用。可充電RCR-V3鋰離子電池也可以作為不可充電CR-V3電池的替代品。

DSLR的一些電池握把帶有一個單獨的支架，以容納AA單元作為外部電源。

將膠卷攝像機轉換為數碼

當數碼相機變得普遍時，許多攝影師詢問他們的膠卷相機是否可以轉換為數字。答案尚不清楚，因為模型之間有所不同。在大多數35毫米膠卷相機中，答案是否定的，返工和成本將太大，尤其是隨著鏡頭的發展以及相機的發展。對於大多數轉換為數字，為電子設備提供足夠的空間，並允許液晶顯示屏預覽，將需要刪除相機的背面並用自定義的數字單元代替。

許多早期的專業SLR相機，例如Kodak DCS系列，都是由35毫米膠卷相機開發的。然而，當時的技術意味著，這些相機的屍體並不是數字“背面”，而是安裝在大型的笨重的數字單元上，通常比相機部分更大。這些是工廠製造的相機，但是不是售後轉換。

尼康E2和尼康E3是一個值得注意的例外，使用其他光學元件將35 mm格式轉換為2/3 ccd-sensor。

幾個35毫米相機的製造商製造了數碼相機背部，萊卡是一個顯著的例子。中格式和大格式攝像機（使用膠片庫存大於35毫米），單位生產較低，典型的數字背部的價格超過10,000美元。這些攝像機也往往是高度模塊化的，帶有手工夾，膠卷，燈具和鏡頭可分別可滿足各種需求。

這些背部的非常大的傳感器使用導線可實現巨大的圖像尺寸。例如，第一階段的P45 39 MP圖像後部創建一個大小的單個TIFF圖像，最高為224.6 MB，甚至可以使用更大的像素計數。諸如此類的中等格式數字更適合於工作室和肖像攝影，而不是其較小的DSLR對應物。特別是ISO速度最大的最多400，而對於某些DSLR攝像機而言，ISO速度為6400。 （佳能EOS-1D Mark IV和Nikon D3具有ISO 12800加HI-3 ISO 102400，佳能EOS-1DX的ISO為204800）。

數碼相機背部

在工業和高端專業攝影市場中，一些相機系統使用模塊化（可移動）圖像傳感器。例如，某些中格式SLR攝像機（例如Mamiya 645D系列）允許安裝數碼相機背部或傳統的攝影膠片。

• 區域陣列
  • CCD
  • CMOS
• 線性陣列
  • CCD（單色）
  • 帶有顏色過濾器的3架CCD

線性陣列攝像機也稱為掃描背部。

• 單發
• 多拍（通常三桿）

大多數較早的數碼相機背部使用線性陣列傳感器，垂直移動以數字化圖像。他們中的許多人只捕獲灰度圖像。相對較長的曝光時間，在幾秒鐘甚至分鐘的範圍內通常會限制掃描掃描到工作室應用程序，在攝影場景的各個方面都在攝影師的控制之下。

其他一些相機背部使用類似於典型攝像機的CCD陣列。這些被稱為單發後背。

由於製造僅具有數千個像素的高質量線性CCD陣列要比具有數百萬計的CCD矩陣容易得多，因此比CCD矩陣對應物更早地分辨率線性CCD攝像頭背面可用。例如，您可以在1990年代中期購買具有超過7,000像素水平分辨率的（儘管昂貴）的相機。但是，截至2004年，仍然很難購買相同分辨率的可比CCD矩陣攝像頭。截至2005年，旋轉線攝像機在其傳感器線上有大約10,000個顏色像素，可以在一個完整的360度旋轉期間捕獲約120,000條線，從而創建一個1,200百萬像素的單個數字圖像。

大多數現代數碼相機背部使用CCD或CMOS矩陣傳感器。矩陣傳感器立即捕獲整個圖像框架，而不是通過長時間的曝光來增加掃描框架區域。例如，第一階段在2008年生產3900萬像素數碼相機的返回，其CCD為49.1 x 36.8毫米。此CCD陣列比120層膠片的框架小一點，並且比35毫米框架（36 x 24 mm）大得多。相比之下，消費者數碼相機使用的陣列範圍從36 x 24毫米（高端消費者DSLR上的全幀）到1.28 x 0.96毫米（在相機手機上）CMOS傳感器。

也可以看看

• 數碼相機品牌列表
• 智能相機
• 錄影機
• 數字信號處理器
• 視覺處理單元
• 圖像傳感器