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來源：互聯(lián)網(wǎng)

照相機是通過鏡頭將被攝物體的影像記錄在感光體或存貯媒體上的裝置，是擁有鏡頭成像機能的器械總稱。

1839年，法國的路易·達蓋爾制作了第一臺實用的銀版照相機，并于8月19日在法國科學院和法國藝術(shù)院的聯(lián)席會議上進行了展示，達蓋爾照相機主要由鏡頭、光圈、快門、取景器和暗盒組成。達蓋爾照相機發(fā)明公布后的1839年也被稱為攝影技術(shù)的誕生年，路易·達蓋爾也因此被后人稱為“攝影之父”。經(jīng)過照相機技術(shù)的不斷發(fā)展，目前照相機的應用可覆蓋廣告、新聞、印刷等多個領域。

早期高昂的價格曾限制了照相機在中國的發(fā)展，但隨著照相機的普及其銷量也逐漸增加。2022年日本相機影像器材工業(yè)協(xié)會（CIPA）表示數(shù)碼相機全球出貨額同比增長39％，達到6812億日元，連續(xù)兩年實現(xiàn)增長，無反相機的銷量也在增加，但該協(xié)會也預測未來幾年全球數(shù)碼相機的出貨量將呈現(xiàn)出減少趨勢。

發(fā)展歷史

無感光技術(shù)階段

春秋戰(zhàn)國時代，墨子發(fā)現(xiàn)小孔成像，并證明了光是沿直線傳播。

阿拉伯物理學家阿爾哈贊在公元1000年開始研究黑盒子，記錄下了小孔大小和形狀的變化會對所獲得的影像效果產(chǎn)生影響，孔越小，成像倒影越清晰，反之則越模糊。

1550年意大利吉羅拉莫·卡爾達諾首先使用凸透鏡取代小孔，且觀看到清晰影像。意大利波爾塔成功把小孔成像應用到了黑盒中。1657年德國數(shù)學家蕭特改造暗箱，通過兩個箱子合成一個大箱子，通過箱子伸縮調(diào)節(jié)焦點。

文藝復興的歷史環(huán)境下激活了人對真實的追求，透視技術(shù)和寫實技法相互結(jié)合實現(xiàn)了現(xiàn)實景物描繪的第一步。畫家阿爾布雷特·丟勒在實踐下發(fā)明了“透視窗”，自此熱愛科學研究的人們開始了照相機的研究和發(fā)展。17、18世紀的許多歐洲畫家用暗箱柜輔助他們繪制景物，因此，未成形的照相機采取了箱制造型。當時圖像的繪制還是主要以繪畫為主，相機沒有獲得真正意義上的記錄革新作用，而裝飾功能被視為必要功能。

19世紀前夕，英國陶工兒子托馬斯·韋奇伍德將不透明的樹葉放在涂有硝酸銀的皮革上，然后放置在太陽下暴曬來制作照片，他發(fā)現(xiàn)皮革上未被樹葉覆蓋的地方變黑，樹葉遮蓋部分沒有變化。樹葉在皮革上留下白色影子的實驗第一次證明了光可以直接在某些物質(zhì)上“畫”出景物影像。

照相機發(fā)明于19世紀，1793年起，法國人尼埃普斯發(fā)現(xiàn)在阿拉伯產(chǎn)出的一張白色瀝青可以在油性溶劑液中溶化成一種漆狀物并在陽光下暴曬會逐漸硬化，1822年，他把這種溶化了的白色瀝青涂在金屬板上并放置于暗箱中，對著陽光下的物體進行曝光數(shù)小時，再取出金屬板沁入薰衣草有溶劑中，未曝光的瀝青被溶化而洗去，硬化后的瀝青形成白色景物正影像。他把這種用日光將影像永久記錄在玻璃和金屬板上的攝影方法稱作“日光蝕刻法”，1827 年他用這個方法拍攝了一張名為《窗外風光》的照片，這張照片模糊不清，曝光時間長達8小時，但這種攝影裝置并不能稱之為真正意義的相機。

感光版時代階段

1833年法國畫家路易·達蓋爾繼續(xù)在尼埃普斯的基礎上深入研究，他把附著在銅板表面的碘化銀作為感光材料，縮短了20分鐘曝光時間，但仍然無法拍攝人像，后來他采用氯化鈉溶液作為定影液，使得拍攝照片恒定不變。1837年，達蓋爾發(fā)現(xiàn)水銀可固定影像的方法，在金屬板上獲得了永久且清晰的影像記錄，這一技術(shù)被命名為達蓋爾銅板攝影術(shù)。1839年，達蓋爾研制出首臺達蓋爾照相機，其結(jié)構(gòu)由兩個嵌套的木箱組成，通過木箱的抽插調(diào)整實現(xiàn)調(diào)焦功能，以鏡頭蓋作為快門控制曝光（單次曝光時長約三十分鐘），其余基本部件與現(xiàn)代照相機功能相近。

1834年英國科學家福克斯·塔爾伯特（Henry Fox Talbot）想記錄與妻子在意大利旅游的時光，但因為不會繪畫而放棄，1835年，塔爾伯特想出了氯化銀使紙張感光的辦法，1839年初他加快了實驗的步伐，1841年他為自己發(fā)明的卡羅版攝影術(shù)申請專利。與路易·達蓋爾版照片不同，卡羅版攝影術(shù)首先得到的是一張底片，理論上可以通過復制出無數(shù)張照片。

1840年路易·雅克·曼德·達蓋爾發(fā)明了熏蒸氯氣銀版顯像使得曝光時間再次縮短，不久后，歐洲出現(xiàn)了一種新興行業(yè)。

1841年德國光學家沃哥蘭德研制出第一臺帶有Pitzvar鏡頭的金屬照相機。

1839年后照相機傳入中國，19世紀中葉，中國的大城市和貿(mào)易港口有了照相館，曝光時間已經(jīng)縮短到秒或十分之一秒的數(shù)量級。20世紀中葉，城市照相館依然使用著需要用三腳架支撐機箱，機箱用黑紅兩色遮光布罩住，前面露出攝像頭的達蓋爾照相機。

1845年德國人馬騰斯發(fā)明了搖攝150度的轉(zhuǎn)機，可以將站在弧形攝影臺上的幾百人都收入鏡頭，廣角鏡頭視場角也達到了150度，但因為球面像差，照片容易變形。

1847年，歐洲人發(fā)明了用玻璃版代替銀銅合金板的“玻板照相術(shù)”，中國科學家鄒伯奇則用“光藥水”和“雞蛋膠”發(fā)明了玻板照相術(shù)。

英國雕刻家阿查發(fā)明濕版感光技術(shù)，1856年諾雷斯發(fā)明干板感光技術(shù)，這兩種技術(shù)的出現(xiàn)把照相機機身體積相對縮小了。

照相機制造水平要提高，鏡頭是一個至關重要的一環(huán)。19世紀60年代，德國蔡司公司發(fā)明了純度高、折射率低的光學鋇[bèi]冕玻璃，并把這種玻璃制造稱了正光攝影鏡頭。1902年蔡司公司有發(fā)明了四片四組的天塞鏡頭，最大光圈達到f/6.3。1930年，蔡司公司制造出擁有稀土元素鑭[lán]的光學玻璃的天塞鏡頭，將最大光圈擴大到f/2.8。

1861年，世界上第一張彩色照片出現(xiàn)。它對三原色設置了不同的感光層，使得膠片技術(shù)得到了提升，但沒有的得到及時的普及。中國改革開放后，彩色照片開始風靡全國。

膠片時代階段

1888年，美國柯達公司的伊斯曼發(fā)明了用鹵化銀乳劑均勻涂抹在明膠基片上的感光材料——膠卷，并制造出了使用膠卷的柯達1號照相機。

1906年，美國喬治希拉斯首次使用自制的閃光燈裝置拍攝了一張《夜間的鹿》。

1913年，德國照相機設計家奧斯卡·巴納克制造出世界上第一臺135徠卡，在柯達發(fā)明的膠卷基礎上制定了一個尺寸標準，使得每張照片底板尺寸都為24×36毫米。這一小小的改變使得萊卡相機在上流社會和知識階層得到普及。

1928年，德國福朗柯·海德柯公司制造出了雙鏡頭反光式照相機，這種照相機上面是取景鏡頭，下面是照相鏡頭，相機使用6厘米寬的120膠卷，每個膠卷可拍攝12張6×6厘米或8張6 ×9厘米或16 張6 ×4.5厘米的照片，但這種鏡頭拍攝存在上下視差，在20世紀80年代退出市場。

1935年，單反相機研發(fā)成功，相機使用一次性35毫米的膠卷，也稱135膠卷。單反的鏡頭即使取景鏡頭也是攝影鏡頭，此時的相機已經(jīng)基本消除了視差還可以更換鏡頭。同年4月15日，伊士曼柯達公司成功研究出彩色膠卷。德國的愛克發(fā)·吉華集團公司也成功研究出了三補色快速程序法，實現(xiàn)了彩色攝影沖印彩色照片一次完成。

第二次世界大戰(zhàn)后，照相機結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了通過按鈕和手柄形態(tài)設計的操作方式。

20世紀80年代，隨著135彩色膠卷的普及和“傻瓜相機”的出現(xiàn)。因其使用簡單，方便攜帶，價格便宜而受到大眾歡迎，伊士曼柯達公司、富士等膠卷行業(yè)收獲頗豐，彩色沖印行業(yè)也得到發(fā)展。

數(shù)碼感光時代階段

1975年，美國柯達公司發(fā)明了世界上首臺數(shù)碼相機，這臺相機只有1萬像素，曝光時間只需23秒，該相機是出于實驗室階段的一項發(fā)明。1991年，伊士曼柯達公司制造出了一臺能正常使用且擁有130萬像素單反數(shù)碼相機，這個相機的出現(xiàn)揭開了數(shù)碼相機的序幕。

數(shù)碼相機興起之初，市場上大多是卡片相機，直到新世紀開始，數(shù)碼單反相機才取代膠片單反相機，2002年柯達上市的入門級專業(yè)單反佳能 EOS10D的有效像素最早突破1000萬，2005至2016年有效像素從1280萬發(fā)展到3040萬，數(shù)碼單反機制制造技術(shù)緊跟時代在不斷發(fā)展。

2010年，索尼為解決照相機機身和鏡頭導致的攜帶不便問題發(fā)布了微單相機反相機，但沒有流行開來。

2017年背照式傳感器開始在專業(yè)的全畫幅機中運用，背照式傳感器可以提高單個像素的進光量，還能減少干擾，從而提升畫質(zhì)。背照式傳感器的電子元件位于底層，提供了充足的設計空間，還能加入更多的電路設計，讓傳感器具備處理和緩存的能力。

2022年數(shù)碼相機技術(shù)上延續(xù)了堆棧式CMOS、高性能處理器、AI檢測技術(shù)等趨勢。高速堆棧式傳感器可以在對焦、視頻幀率、EVF幀率、果凍效應等方面對相機進行提升，而高性能的處理器可以進一步加強AI能力，人工智能可以實現(xiàn)拍攝對象自動對焦，視頻方面，處理器支持多種編解碼。人工智能的應用使得相機可以增加多個被攝體，還可以應用到火車、飛機、飛鳥等多個領域，索尼還新增了昆蟲識別功能。

基本組成

最早的照相機結(jié)構(gòu)包括暗箱、鏡頭和感光材料。照相機發(fā)展到現(xiàn)代，結(jié)構(gòu)變得比較復雜，擁有了鏡頭、快門、光圈、測距、取景、測光、輸片、計數(shù)、自拍、對焦和變焦的系統(tǒng)，成為了結(jié)合電子技術(shù)和化學、光學、精密機械等技術(shù)的復雜產(chǎn)品。現(xiàn)代照相機的雛形達蓋爾相機用鏡頭控制焦距，使得成像清晰，光圈控制透光量，分為4、11、16三檔，用快門控制曝光時間，取景器用于取景，暗盒則放置感光材料。傳統(tǒng)相機使用由銀鹽感光材料制成的膠卷，膠卷感光時形成以鹵化銀為中心的潛影，再經(jīng)過沖洗形成影像，而感光材料是照相機的根本，直到數(shù)碼相機普及之前，感光材料一直是鹵化銀。

數(shù)碼相機組成

數(shù)碼相機由鏡頭、CCD、A/D (模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器)、 MPU (微處理器)、內(nèi)置存儲器、 LCD (液晶顯示器)、 PC 卡(可移動存儲器)和接口(計算機接口、電視機接口)等組成，一般都安裝在內(nèi)部，一些數(shù)碼相機的液晶顯示器還可以與相機機身分離。

鏡頭

鏡頭系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從鏡頭前面看是鏡頭保護玻璃、光學低通濾光器、透鏡部件、紅外截止濾光器以及CCD影像傳感器和CCD保護玻璃等，快門則放在透光部件的中間或前面，且可與光圈合用。

CCD技術(shù)取代膠卷成為數(shù)碼相機的關鍵技術(shù)，它的分辨率是分辨數(shù)碼相機檔次的重要依據(jù)。CCD把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，在一定的CCD面積內(nèi)，像素越多，需要把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的像素單元也就越多。光學上以黑白線作為線對，依據(jù)在1mm長度上能分開多少線對作為分辨率大小的度量標準。

透光部件是為了能在CCD面上成像，由于透鏡具有球差、色差等特性，其特性會影像成像的質(zhì)量，為解決這個問題，在鏡頭設計中多采用不同材料、不同曲率的透鏡來消除或減輕影響，也可以用非球面透鏡，隨著樣板加工技術(shù)的發(fā)展，塑料或玻璃的非球面在鏡頭中的應用增多。相機的鏡頭組件可由許多獨立的磨光玻璃元件組成或透明塑料壓制而成，其功能是將光線匯聚到感光面上，而數(shù)碼相機的透光部件則是將光線匯聚到CCD或CMOS圖像傳感器上。

鏡頭最主要的特性指標是焦距值，焦距決定了視角的條件是成像尺寸。在傳統(tǒng)相機術(shù)語中，標準鏡頭的焦距大于底片的對角線，35mm 標準相機使用的是 24mm × 36mm 的底片，焦距大約43mm，而數(shù)碼相機的成像尺寸小于這個值的兩倍甚至更多，所以數(shù)碼相機的標準鏡頭的焦距和體積都比標準膠片相機小得多。在成像尺寸變小焦距也變小的情況下，就有可能得到與普通相機相同的視角。

低通濾光器是為了防止CCD傳感器因為像素間隔產(chǎn)生偽色及波紋。數(shù)碼相機采用水晶等光學折射特性截去高頻部分的辦法來實現(xiàn)低通濾光器的功能。CCD對紅外線敏感，增加紅外截止濾光器可以提高成像質(zhì)量。

圖像傳感器

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是將模擬光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號。數(shù)碼相機使用的圖像傳感器一般是CCD或CMOS兩種。

CCD是由縱橫排列可最多達百萬個的廣電二極管和譯碼尋址電路組成。當光線通過鏡頭匯聚成像在CCD上時，每個光電二極管會因接收到光強的多少而耦合出不同數(shù)量的電荷，通過譯碼電路可以取得的每個光電二極管上耦合出的電荷，從而形成電流，該電流經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換形成一個二進制數(shù)字量，該數(shù)字即對應一個像素點，實際二極管數(shù)量大于照片像素點數(shù)量，上百萬像素點數(shù)字量的集合構(gòu)成數(shù)字照片。CCD的像素和面積決定了畫質(zhì)，像素越多，面積越大，圖像質(zhì)量越好。CCD從結(jié)構(gòu)原理上分為線性和陣列兩種，使用線性CCD必須在光線充足的地方且無法使用閃光燈，陣列CCD包含一個光敏元件矩陣，矩陣中每個元件代表了圖像中的一個像素，矩陣中像素越多，獲得的圖像分辨率就越好。為獲得彩色的圖像，光線必須在達到CCD前經(jīng)過一組彩色濾波器，每個濾波器可以分離出紅、綠、藍三原色中的一色組成彩色圖像。線性CCD可采用3行濾波器鑲嵌在CCD上處理彩色，陣列CCD則可以采用將彩色濾波器嵌在CCD矩陣中，使用相機內(nèi)部的微處理器去捕捉像素信號并與最接近它的相同顏色點作平均，最后對中間點進行估算。或者是采用三棱鏡。

CMOS與CCD相比，很容易和數(shù)字信號處理、A/D電路集成在一起，CMOS不僅生產(chǎn)成本低、成品率高，還能有效降低功耗。CMOS可以完成數(shù)模轉(zhuǎn)換、白平衡處理、負載信號處理和相機控制等功能。

模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該轉(zhuǎn)換器可應用于溫度運動或其他連續(xù)變化狀態(tài)的實時監(jiān)控，其作用是將圖像傳感器得到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并傳送到圖像處理單元。

數(shù)碼相機通過微處理器實現(xiàn)對測光、運算、曝光等操作的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制，數(shù)碼相機的曝光控制分為手動和自動，手動曝光是由攝影者自己調(diào)節(jié)光圈大小、快門速度。自動曝光方式分為程序式自動曝光、光圈優(yōu)先式曝光和快門優(yōu)先式曝光。微處理器通過對CCD感光強弱的分析調(diào)節(jié)光圈和快門，最后通過機械或電子控制調(diào)節(jié)曝光。

圖像存儲器

存儲器分為內(nèi)置存儲器和可移動存儲器，內(nèi)置存儲器為半導體存儲器，安裝在相機內(nèi)部，用于臨時存儲圖像，計算機傳送圖像時需要通過串行接口等接口。數(shù)碼相機更多使用移動存儲器，移動存儲器可以是 3.5 英寸軟盤、 PC ( PCMCIA )卡、 Compact Flash 卡、 SmartMedia 卡等。PC卡可以直接插入電腦的PC插口， Compact Flash 卡配備專門的PCMCIA轉(zhuǎn)換卡，筆記本用戶可直接再相應卡槽上使用， SmartMedia 卡則不能直接插入計算機和PC 卡讀取器，必須裝入一個轉(zhuǎn)換器才能使用。存儲器保存圖片的量取決于存儲器的容量及圖片的質(zhì)量和圖片的大小，圖像質(zhì)量越高，文件越大，所需存儲容量就越多。

液晶顯示屏

液晶顯示屏是用于取景或是瀏覽拍攝到的圖像的一種器具。液晶是液態(tài)晶體的簡稱。液晶顯示屏與其他顯示器比，具有工作時電壓低、體積小、功耗低等優(yōu)點，顯示的信息量大且能直接和CMOS集成電路相匹配。液晶顯示屏中的液晶分子在同一平面像百葉窗條整齊排列，分子的向列從一個平面到另一個平面過渡時會逐漸扭轉(zhuǎn)90°，即扭曲后的液晶可以將入射光偏振方向扭轉(zhuǎn)90°，當光攝入時，透過的光經(jīng)過玻璃、透明電極而通過液晶材料時，極化方向扭轉(zhuǎn)90°，扭射后入射光通過下極化器被反射器反射回來，呈現(xiàn)出透明的“亮”顯示。當在電極板之間加入一個電場時，液晶分子在每個平面上的方向與外界電場的方向一致，此時光線就無法通過下極板照到反射器上，從而呈現(xiàn)出不透明的“暗”。因此制作液晶顯示屏只需要在兩塊玻璃間夾些液晶，再裝兩塊透明的電極。但這樣做還存在著一些問題，直到TFT出現(xiàn)將切換速度緩慢的液晶材料推進到了視頻領域。

數(shù)碼相機使用的液晶顯示屏與筆記本電腦的液晶顯示屏工作原理相同，從種類上分為DSTN-LCD (雙掃扭曲向列液晶顯示器)和 TFT-LCD (薄膜晶體管液晶顯示器)，與 DSTN 相比， TFT 亮度更高，從各個角度觀看都可以得到清晰的畫面，因此數(shù)碼相機中大都采用 TFT液晶顯示屏。液晶顯示屏的作用有三個，一為取景、二為顯示、三為顯示功能菜單。

輸出接口

數(shù)碼相機的輸出控制單元提高圖像輸出的界面，也就是連接端口。數(shù)碼相機的輸出接口主要有計算機通訊接口、連接電視機的視頻接口和連接打印機的接口。常用的計算機通訊接口有串行接口、并行接口、 USB 接口和 SCSI 接口。

高速SCSI接口需要用配置的電纜將數(shù)碼相機和計算機的端口相連，再運行相應的軟件就可以將數(shù)碼相機中的影像傳輸?shù)接嬎銠C中。串行接口大多數(shù)碼相機上都有且連結(jié)簡單，但傳輸速率較低。USB使照片的傳送和下載的速度比串行接口的方式要更快。若要使用電腦紅外接口需要安裝計算機對應的接收器和驅(qū)動程序。軟盤是比較常見且經(jīng)濟實惠的存儲介質(zhì)，有些數(shù)碼相機就使用軟盤為存儲介質(zhì)。

工作原理

照相機是利用光的直線傳播以及光的反射和折射，把光為載體，將被攝物的光信息量和能量形式等通過鏡頭傳遞給感光材料，形成人眼可視的影像。即照相機通過凸透鏡對光線的匯聚作用，在物距大于二倍焦距的時候形成縮小且倒立的實像。照相機的鏡頭是凸透鏡，底片充當光屏，暗盒的長度為像距，被攝物到鏡頭的距離為物距。

從外部結(jié)構(gòu)向內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，首先就是鏡片上的鍍膜，鍍膜的出現(xiàn)是為了解決鏡頭受到物理因素影像產(chǎn)生的像差。為增加鏡頭的透光性，可鍍增透膜或減反膜。若沒有鍍膜的存在，反射造成的光損失會達到45%-90%，拍攝會容易產(chǎn)生“鬼影”，有了鍍膜能有效地減少光的衰減，且還不會出現(xiàn)逆光光霧。其光學原理是把光當作一種波，光波是機械波具有一定的干涉性，鏡頭上涂上膜可以使更多的光通過鏡頭，從而減少光對影像的影響。

鏡頭內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就是鏡頭的構(gòu)造，鏡頭是成像的光學系統(tǒng)，由系列光學鏡片和鏡筒組成，每個鏡頭都有焦距及相對口徑這兩個特定數(shù)據(jù)。

數(shù)碼相機工作原理

按下快門時，鏡頭將光線匯聚到感光材料電荷耦合元件（CCD）上，CCD在其中充當膠卷的作用，將光信號轉(zhuǎn)變成電信號，從而得到被攝物的電子圖像，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，微處理器（MPU）再將數(shù)字信號進行壓縮并轉(zhuǎn)換為特定的圖像格式，這樣圖像就可以存儲在內(nèi)置存儲器中，實現(xiàn)連接各類顯示器。

相機分類

按相機鏡頭得焦距或視覺角度劃分

按照相機鏡頭的焦距或視覺角度劃分，分為標準鏡頭、長焦及短焦等鏡頭。

光穿過凸透鏡時，凸透鏡主軸上產(chǎn)生的焦點到凸透鏡光心的距離就是焦距，焦距的長度與成像的對角線就是標準鏡頭，變焦鏡頭焦距可調(diào)節(jié)。

按照相機鏡頭劃分

按照相機鏡頭劃分，分為專業(yè)型、準專業(yè)型、普通型三種。

專業(yè)型照相機也稱為單反相機，這種相機的反光鏡和棱鏡的設計可以讓拍攝者在取景器中直接看到影像。拍攝者按下快門后，反光鏡自動上抬，快門幕簾打開，光線通過鏡頭投影到感光部件，隨后反光鏡復位，顯示屏就能看到影像。

準專業(yè)相機無法更換鏡頭，但能通過其他附加鏡頭和鏡片達到更好鏡頭的效果，專業(yè)相機的鏡頭可更換從而達到不同的拍攝效果。

普通型照相機既不能更換鏡頭也不能附加其他鏡頭，拍攝過程自動操作。普通相機也就是“傻瓜相機”。

按感光載體劃分

按感光載體劃分按感光載體區(qū)分，包括膠片相機、數(shù)碼照相機。

膠片相機使用感光膠片，再經(jīng)過沖洗形成影像。

一次成像相機使用專用的成像膠片，拍攝后能得到一張帶有淺的藍綠色照片，不一會就可以自動變成一張彩色照片。

數(shù)碼相機是集電子、光學、機電一體化的產(chǎn)品，由鏡頭、CCD、A/D (模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器)、微處理器、內(nèi)置存儲器、 LCD (液晶顯示器)、可移動存儲器和接口(計算機接口、電視機接口)等組成。

按自動化程序劃分

按自動化程序分，有全機械手動照相機、自動曝光照相機、自動對焦照相機、傻瓜照相機、袖珍照相機。

全機械手動照相機不具備任何自動化功能，全部需要由攝影者手動設定感光度、手動撥片、手動對焦等操作。高級的全機械手動照相機具有精密可靠的照相機性能，且不需要使用電池，還能在低溫、潮濕等環(huán)境中拍攝。

自動曝光照相機可以根據(jù)拍攝環(huán)境自動測光，然后依據(jù)測光結(jié)果控制光圈和快門進行曝光操作，攝影者只需專心調(diào)焦和取景構(gòu)圖。比如尼康株式會社FA照相機就具備該功能。

自動對焦照相機也稱AF照相機，可以根據(jù)被攝物體的距離遠近來自動調(diào)節(jié)對焦點，使得對焦點上的被攝物呈現(xiàn)出清晰的影像。對需要迅速抓拍被攝物的攝影者有利，但在被攝主體色調(diào)單一，光線過暗和被攝物反差過小等的環(huán)境下拍攝時，自動對焦功能就會失效。

傻瓜照相機上幾乎沒有可供被攝者調(diào)節(jié)的部件，且價格低廉，成像效果一般，對拍攝環(huán)境、天氣、光線等條件適應度較差。

袖珍照相機體積較小、制作精良、成像效果較好，擁有少量可供攝影者調(diào)節(jié)的部件，但它價格較高，多為攝影愛好者使用。

按使用膠片的大小劃分

按使用膠片區(qū)分的相機，其中含有微型照相機、126照相機、APS照相機、135照相機、大型照相機等。而35mm膠片照相機成為了小型相機市場的業(yè)界標準，這種標準一致使用到數(shù)碼相機時代。

微型照相機是1935年德國人瓦爾特薩浦發(fā)明的，這款“米諾克斯間諜相機”相機使用6.5mm×9mm的膠片，該款相機具備體積小和重量輕的特點，且具有超高的成像質(zhì)量，被一些國家情報部門用于翻拍文件及隱匿拍攝。微型照相機一般指小于35mm膠片的相機，以110相機最為常見。110相機是由1972年伊士曼柯達公司推出的一種叫110的膠卷型號命名的。

APS照相機指“先進攝影系統(tǒng)”，它是1996年由富士、柯達、佳能、美能達、尼康株式會社五大公司聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品，他們將傳統(tǒng)的135攝影系統(tǒng)進行全面的改造，其中包括感光材料、后期沖印設備以及相關配套產(chǎn)品。APS系統(tǒng)膠卷有APS-H（30.3mm×16.6mm）、APS-C（24.9mm×16.6mm）、APS-P(30.3mm×10.1mm)三種尺寸，APS-C的3：2的長寬比等同于135底片比例，APS-P的3：1畫面長寬比也被稱為全景模式。APS系統(tǒng)能記錄光學信息、數(shù)碼信息的智能膠卷技術(shù)為核心，具備數(shù)碼化的輸入和輸出功能。APS系統(tǒng)是傳統(tǒng)攝影系統(tǒng)和數(shù)碼攝影系統(tǒng)之間的過渡產(chǎn)物。

135照相機也叫135相機，135相機的膠卷畫幅是36mm×24mm，加上膠片高度和上下方形齒孔的總高度是35mm。這種規(guī)格是使用最廣泛的傳統(tǒng)膠卷的規(guī)格，也成為了業(yè)界的參照標準，即使影像傳感器規(guī)格各不相同，但按照35mm膠片的規(guī)格換算可以得到等效于135相機鏡頭的焦距。

120照相機一般指中片幅相機，其膠片片幅的大小介于135和4×5以上的大片幅膠片之間。中畫幅膠片包括120、122、127、620等，這些膠片長度不同，大小相同。市場上流通的幾乎只有120膠片，所以人們把中畫幅膠片的相機稱為120相機。120相機由于使用膠片面積大，所以體積相應增大，重量也相應增加，但放大效果比135片幅的相機要好。

按取景方式劃分

按照取景方式劃分的相機包括單鏡頭反光相機、單點相機、旁軸相機、雙鏡頭反光相機、機背取景相機。

單鏡頭反光相機簡稱單反相機，是利用鏡頭后的反光板將鏡頭捕捉到的畫面加以反射，再通過五棱鏡反射使得攝影者從取景器中觀察到正影像。單反相機由一個可更換的鏡頭和機身組成，它的“反”是指將鏡頭獲得的影像轉(zhuǎn)換給取景器的45度反光板。

單點相機主要指一種無彈起式反光鏡且可以更換鏡頭的數(shù)碼相機，一些廠商將這類產(chǎn)品進行自主命名，比如無反光鏡的可換鏡頭數(shù)碼相機，簡稱微單相機，也有將其稱作“單鏡頭電子取景數(shù)碼相機”，簡稱單電。微單和單點的共同特征都是采用了類似APS-C尺寸或135畫幅較大面積的傳感器，取消了可彈起式反光鏡，并以電子取景器取代傳統(tǒng)光取景器，而且還可更換鏡頭。這類相機的出現(xiàn)是數(shù)碼相機一次結(jié)構(gòu)上的改革創(chuàng)新。

旁軸相機沒有反光板和五棱鏡，它是在鏡頭旁側(cè)機身部位上裝配取景器，用以瞄準被攝范圍。這種取景器內(nèi)通常由一組簡單的光學透鏡可以直接觀看到與世紀成像范圍接近的影像。此類相機的取景器有的只作取景作用，有的則能夠同時測距對焦，后者在取景窗內(nèi)可以看到被攝物體旁邊有一部分重影或相互分裂的影像，但在對焦時，隨著鏡頭的伸縮，兩部分影像將會逐漸重合，當影像完全重合時，聚焦就完成了。較高級的旁軸取景照相機配有能同時測距和對焦的取景器，這種相機在昏暗環(huán)境也能發(fā)揮作用。旁軸相機由于取景器取景和鏡頭拍攝不在同一位置容易產(chǎn)生視差。

雙鏡頭反光相機裝配兩個焦距相同的鏡頭，上面的鏡頭負責取景，下面的鏡頭用于實際拍攝成像。這兩個鏡頭處在相互平行的兩個光軸上，上方鏡頭有一塊固定45度傾斜的反光板用于取景后部，上方鏡頭將鏡頭形成的影像反射到反光鏡上方的磨砂玻璃上以供取景，比如德國祿萊弗萊克斯雙鏡頭相機。

機背取景相機通常用于早期照相館攝影或工業(yè)和建筑的外景拍攝，該類照相機基本設計為需要安裝在三腳架上使用且大多使用4×5英寸、5×7英寸或8×10英寸的散頁膠片。

其他種類

其他種類照相機包括搖頭機、水下相機、工程相機、立體相機、拍照手機。

搖頭機又叫轉(zhuǎn)機，在拍攝時利用機頭在轉(zhuǎn)臺上轉(zhuǎn)動，使影像通過鏡頭前的狹縫將鏡頭曝光。其最大橫向拍攝范圍可以達到360度，特別適合拍攝廣闊的風光和大型集體照。

水下相機有良好的密封性，適用于水下作業(yè)。水下照相機一種是本身具有防水性能的，另一種是加裝防水裝置使得普通相機也能在水下拍攝。專業(yè)的水下相機既具有防水功能還專門針對水下環(huán)境進行設計，比如Nikonos RS相機。

工程相機是用于惡劣環(huán)境下的相機，比如自然災害現(xiàn)場。為適用惡劣環(huán)境中的相機保護，工程相機對可靠性的要求排在了相機光學性能的前面，這類相機一般都有防水、防塵及密封的機身，且加固外殼設計抗擊沖擊和跌落。其外殼大多采用符合高可靠性的工程塑料而非金屬。

立體相機：人們左右眼所觀看的角度是不同的，從而在視網(wǎng)膜上形成不完全相同的影像，經(jīng)過大腦將左右眼看到的不同信息綜合分析處理后就能辨別物體的前后和遠近，形成立體視覺。立體相機使用兩個鏡頭模擬人的左右眼，從不同角度同時拍攝照片，在觀看時通過技術(shù)手段控制使人的眼睛能夠看到左右視角拍攝的畫面，從而獲得立體效果。

拍照手機是自帶照相機功能的手機。世界上第一支拍照手機是2000年夏普公司制造的J-SH04，這款照相手機可以使用CMOS感光模塊，讓手機的電池可以在支持相機功能的情況下不加快電量的流失速度。

應用領域

相機品牌

歐洲：?哈蘇（哈蘇）、?飛思（Phase one）、?阿爾帕（ALPA）、福卡（Foca）

德國：林好夫（Linhof）、徠卡（Leica）、祿萊（Rollei）、康泰時 Contax、米諾克斯 Minox、福倫達 Voigtlander、卡爾蔡司（Carl 蔡司公司 AG）

日本：佳能（Canon）、?尼康株式會社（Nikon）、?索尼（Sony）、富士（富士膠片）、松下電器（Lumix）、理光（Ricoh）、?奧林巴斯（Olympus）、賓得（Pentax）、卡西歐手表（CASIO）

美國：伊士曼柯達公司（Kodak）、惠普（HP）、寶麗來（Polaroid）、?通用（GE）、GoPro

韓國：三星SAMSUNG

中國：海鷗（Seagull）、鳳凰、東風、紅旗、珠江（Pearl River）、大疆創(chuàng)新（DJI）、牡丹、太湖、東方、友誼、紅梅、虎丘區(qū)、長城、青島、華蓉、華中、西湖、天鵝、孔雀、鴻雁、華夏(百靈)、美樂、三友、甘光、華山、華光、飛躍、百花、湖光、海燕、愛國者(aigo)、明基(BenQ)、拍得麗(Premier)

傳統(tǒng)照相機和數(shù)碼相機對比

相同點

數(shù)碼相機結(jié)構(gòu)上和傳統(tǒng)相機差別不大，都具有光學鏡頭、電子快門系統(tǒng)和電子測光系統(tǒng)，取消了傳統(tǒng)相機的卷片結(jié)構(gòu)、裝片機構(gòu)，增加了成像芯片、信號輸入輸出接口、彩色液晶顯示屏等，操作方法也和傳統(tǒng)相機差不多。

數(shù)碼相機成像的光學原理和照相機相同。傳統(tǒng)相機使用膠片感光記錄景物，數(shù)碼相機大多使用電荷耦合元件進行光電轉(zhuǎn)移，少數(shù)使用CMOS互補金屬氧化物半導體進行感光，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器變成二進制數(shù)字，以此傳輸?shù)絻?nèi)部存儲器上，實現(xiàn)在顯示屏上顯示。

不同點

制作工藝不同：傳統(tǒng)相機采用膠卷作為載體，要經(jīng)過沖洗才可以得到照片，拍攝后無法知道拍攝效果，也不能進行刪除。數(shù)碼相機采用電荷耦合元件感光，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后記錄在存儲卡上，可以對拍攝后的照片進行觀看，照片也可以刪除，還能傳輸?shù)诫娔X進行處理，并通過打印機打印出來。

拍攝效果不同：傳統(tǒng)相機使用鹵化銀膠片可以捕捉到連續(xù)的色彩，數(shù)碼相機的CCD感光元件在較暗或較亮的地方會損失細節(jié),不夠傳統(tǒng)相機有很強的弱光優(yōu)勢，傳統(tǒng)照相機在照明條件極低的環(huán)境中幾乎不能工作。

拍攝速度不同：在按下快門前，數(shù)碼相機要調(diào)整光圈、改變快門速度、檢查自動聚焦、打開閃光燈等操作，拍完后，數(shù)碼相機還要圖片進行壓縮處理并存儲，這些都需要等待，所以數(shù)碼相機的拍攝速度，尤其是連拍速度還無法達到專業(yè)攝影的要求，且耗電量較大。

輸入輸出方式不同：數(shù)碼相機可直接輸入到計算機中處理，然后打印出來，傳統(tǒng)相機必須在暗房里沖洗，進行處理還需要通過掃描儀掃描進計算機，而掃描的圖像質(zhì)量還受到掃描儀精度的影響。

存儲介質(zhì)不同：數(shù)碼相機的圖像以數(shù)字的形式存儲在磁介質(zhì)上，傳統(tǒng)相機則是化學方法記錄在鹵化銀膠片上。目前數(shù)碼相機的存儲介質(zhì)主要有SM卡、SD卡等，存儲容量也以兆計算。

相機銷量

2020年上半年數(shù)碼相機全球出貨量同比減少51.9％，除美洲和除中日以外的亞洲數(shù)碼相機出貨量更是降低了近6成。其中卡片相機、單反相機、微單相機都有所減少，中國降幅相對較小。然而數(shù)碼相機出貨量下降趨勢從2010年后就開始走低，到2019年全球數(shù)碼相機出貨量已經(jīng)僅為2010年的13%。

2022年數(shù)碼相機全球出貨額度同比增長39%，連續(xù)兩年超過上年，無反相機的出貨額增長61%，以出貨量計算，無反相機的市場占有率首次占到了二分之一以上，而數(shù)碼相機受智能手機的影響整體出貨量在減少。雖然2022年數(shù)碼相機的零售量是下跌的，但著兩年數(shù)碼相機的均價提升較快，一方面，高端全畫幅產(chǎn)品的銷量及銷售規(guī)模都在增長，另一方面，缺貨現(xiàn)象造成了產(chǎn)品溢價比較嚴重，致使整體銷售額表現(xiàn)比銷量樂觀一些。

發(fā)展現(xiàn)狀

全球智能手機市場的規(guī)模持續(xù)擴大，在攝影領域，智能手機的內(nèi)置攝像頭性能不斷提升并成為了手機廠商宣傳的亮點之一，小型數(shù)碼相機雖在數(shù)碼相機整體占比處于領先地位，但當數(shù)碼相機行業(yè)面臨衰弱時，小型數(shù)碼相機也會比其他相機更危險。

2022年相機技術(shù)上延續(xù)了堆棧式CMOS、高性能處理器、AI檢測技術(shù)，在傳感器讀取速度、自動對焦精度、應用領域等方面都有了發(fā)展。然而產(chǎn)銷量低、缺乏核心技術(shù)優(yōu)勢等問題成為國產(chǎn)數(shù)碼相機持續(xù)發(fā)展的最大難題。隨著競爭力的提升，國產(chǎn)數(shù)碼相機的發(fā)展道路是曲折的。2022年全球數(shù)碼相機出貨量將比2021年減少6.1%，預計將連續(xù)五年同比降低，到2025年數(shù)碼相機市場出貨額將會比2020年減少2.8466億美元。

發(fā)展趨勢

2005年中低端產(chǎn)品走娛樂路線，中高端產(chǎn)品和單反相機連結(jié)在一起。各大集團爭相加入大屏幕液晶顯示屏的競爭之中，人體工學及整機協(xié)調(diào)性設計成為阻礙，因屏幕的發(fā)展和體積呈現(xiàn)正比關系，為屏幕變大從而使得使用觸摸屏成為唯一實現(xiàn)的可能，明基電通股份有限公司推出的一款快樂涂鴉機E40就算是成功的嘗試之一，但索尼在觸摸屏方面的優(yōu)勢更加明顯。各大廠商在外觀上花了不少功夫，同時也將娛樂功能合到相機中，比如MP3功能。其中卡西歐手表的EX-S1的數(shù)碼相機就是個典型。在2004年像素之爭過后，因過高的像素會降低輸出圖像的質(zhì)量，家庭用戶使用的像素又多設置在300萬像素，既可以滿足大部分圖片可以在電腦中觀看也可以達到一般沖洗店的最低文件像素值，實現(xiàn)最佳沖洗效果，未來低像素相機可能會重新在相機市場占有一席之地。

2009年數(shù)碼相機外觀從消費級向著輕薄和時尚方向發(fā)展，專業(yè)級的數(shù)碼相機向笨重的方向發(fā)展。高端消費級相機采用全金屬機身，外面覆蓋橡膠或磨砂塑料外殼。在性能上向著單個像素的成像質(zhì)量、高感光度、大顯示屏、多功能等方向發(fā)展。

未來數(shù)碼相機將傾向于在畫質(zhì)上的接近專業(yè)單反相機的水準，而拍攝方式上則傾向于“傻瓜相機”。越來越多的廠家已經(jīng)在這方面推出了多種嘗試，比如伊士曼柯達公司智能場景模式、索尼iSCN模式、松下電器IA模式等。

當今相機行業(yè)經(jīng)歷著快速變化，佳能、尼康株式會社等憑借單反相機在影像行業(yè)一路高歌。單反相機正逐漸失去地位。2022年微單相機（又名無反相機）的銷量高于單反，微單相機的流行成為了一種趨勢。2022年全球數(shù)碼相機整體市場銷售額獲得一定增長，專業(yè)相機市場換機需求回升刺激了市場反彈，高檔無反相機越來越受到歡迎并正在成為市場的主流。尼康董事長松原也曾表示智能手機的出現(xiàn)影響了針對初學者的數(shù)碼單反市場，未來微單相機市場將呈上升趨勢，尼康也將專注數(shù)碼微單中的高端機型。

雖然無反相機受到大環(huán)境影響導致零售量下降，但無反相機的零售額仍然在保持正增長，新機型的推出帶動了中高端產(chǎn)品需求的增長及新技術(shù)帶來的消費者轉(zhuǎn)換，無反相機市場帶來的增長正推動全球數(shù)碼相機的出貨額增長，即使微單相機目前存在對比單反的電量劣勢和缺少芯片的困境，還是有越來越多的廠商投入大量技術(shù)在微單相機的研發(fā)和生產(chǎn)中，引領微單相機市場的繼續(xù)發(fā)展。全球智能手機市場規(guī)模持續(xù)擴大，手機內(nèi)置攝像頭性能不斷提高影響著相機的持續(xù)發(fā)展，同時產(chǎn)銷量低、缺乏核心技術(shù)等問題也制約著中國數(shù)碼相機的發(fā)展，未來很多技術(shù)會應用到次一級的相機機身上，入門級相機也將會看到更多的技術(shù)應用。