影响数码相机成像质量的因素分析

1 镜头的选择
      “镜头决定一切！”这是著名摄影器材公司德国徕卡的一句口号。镜头作为摄影成像过程中“光途”的第一关，对拍摄质量起到了关键的作用。只有配备质量优秀的镜头，相机才能获取所拍景物的所有重要信息。
      相机镜头有软硬之分，主要表现在反差与锐度上。软镜头反差较小，影调丰富，质感细腻；硬镜头反差较大，图像锐度高，影调层次鲜明。形成这种差别的原因比较复杂，当光线在镜筒内行进时，漫反射比较严重的镜头（软镜头）反差较小，而漫反射较少的镜头（硬镜头）反差则大。另外，镜片的弧度、材质、表面镀膜、工艺水平及装配精度，都会对镜头的软硬产生微妙的影响。不同品牌镜头的软硬也会有所不同。
      一般情况下，选用中性或中性偏软的镜头就可以得到较为理想的印刷用数字图像。
      另外，镜头的变焦倍率选择也很重要，并不是越高越好，因为变焦倍率越高意味着镜片数量越多，从而在分辨率、成像质量、背景虚化效果、色散控制、畸变控制、抗眩光能力等方面的表现都要差一些。为了保证图像的高质量，数码相机的变焦倍率选在4～6倍比较合适。
2 关于影像传感器
      目前影像传感器（又叫光电耦合器件）有CCD和CMOS两种。前者在市场中占据着主流地位。下面主要讨论应用CCD作为影像传感器的情况。
      CCD是一种特殊的半导体材料，由大量独立的光敏元件组成。这些光敏元件通常是按矩阵排列的。光线透过镜头照射到CCD上，被转换成电荷，每个感光单元上的电荷量取决于它所受到的光照强度。曝光后，CCD将获得的电信息传送到模/数转换器上转换成数字信号。
      决定CCD成像质量主要取决于CCD的分辨率。CCD的分辨率是用像素数来表示的。CCD是通过成千上万的光敏单元（光电极管）来曝光记录图像的。而这些感光单元就构成一个个像素点，因此拍摄图像的质量主要决定于CCD的分辨率。在同样的拍摄图像的最大分辨率下，CCD的分辨率越大越好。对于出版印刷业来讲，对数码相机像素数的要求取决于图像印刷幅面的大小和对印刷质量的要求。
      另外，在CCD分辨率相同的情况下，CCD尺寸越大成像质量越好。一般而言，用于印刷原稿拍摄的数码相机分辨率对于A4尺寸印品而言，CCD像素应在600万以上，而拍摄高质量较大幅面印品原稿（如人像、广告等），应使用1200万以上像素且CCD尺寸与35mm底片同大的数码相机。
3 图像格式
      数码相机常用的图像格式有JPEG、TIFF、GIF、FPX及RAW等，下面分对它们作简单的介绍。
      JPEG（即JPG）是一种压缩图像方式，压缩比率很高，通常在10:1到40:1之间。这种格式使图像占用较小的空间，所以很适合应用于互联网以减少图像的传输时间。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，它可以支持24bits真彩色，所以也普遍应用于需要连续色调的图像。但由于它对图像细节、清晰度损失较大，因此JPEG图像在一些对图像质量要求较高的场合应慎用。
      TIFF图像格式是Aldus Corporation于1986年设计的是一种非失真的压缩格式(最高也只能做到2～3倍的压缩比)，能保持原有图像的颜色及层次但占用空间很大。例如一个200万像素的图像差不多要占用6MB的存储容量。TIFF常被应用于较专业的用途如高档印刷方面。
      GIF图像格式在压缩的过程中图像的像素不会被丢失，丢失的是图像的色彩，换句话说，一部分本来不同的颜色被压缩成了同一种颜色，这是因为GIF格式最多只能储存256色(8bits)，因此如果您的图像超过256色储存成GIF格式之后颜色就会被降到256色了。故普遍用来显示简单图形及字体。
      FPX是一个拥有多重解像度的图像格式，即图像被储存成一系列高低不同的解像度。这种格式的好处是当图像被放大时仍可保持图像的质量。另外修改FPX图像时只会处理被修改的部份，不会把整个图像一并处理，从而减低处理器的负担，使图像处理时间减少。
      RAW图像格式（扩展名是raw）是一种无损压缩格式，它的数据是没有经过相机处理的原文件，因此它的大小要比TIFF格式小。