简明ＦＯＴＯ词典：感光元件三要素

随着数字时代的到来，数码相机已经逐渐进入到普通家庭的生活，我们可以拿着它随心所欲地捕捉各种精彩瞬间。然而，您对于手中的助手是否了解?数码摄影涉及哪些必须了解的概念?《简明FOTO词典》就将通过常用的摄影词汇和基本概念，按影友拿起相机到具体使用的流程，让更多的新影友正确认识和掌握这些词语的专业概念，并能够将其运用到实际拍摄中。达到知之有用且能用的目的。

数码相机采用图像传感器(CCD或CMOS)作为感光元件，接受镜头获取的光学影像，并使用数字方式记录，转换固定并保存影像，以便观赏。加工制作，和传播，从使用的角度看，图像传感器有三个要素是我们必须清楚的。

一、像素

购买数码相机时，人们都会问“相机有多少像素?”，或听到售货员说“这款是新出的，像素最高”，可见像素的重要性。

1、像素的由来

在电脑上将数码相机拍摄的一幅照片放大到极点，可以看到影像是由一个个小方块组成，这个小方块就是像素，是组成数字影像的最小单位。若是在显微镜下高倍放大相机的CCD芯片，就能发现上面有许多感光点，这就是像素点(图2)。照片上的像素就来源于数码相机的像素点，或者说两者是相互对应的关系，即1个像素的相机获得1个像素的照片，1000万像素的相机获得1000万像素的照片。

对数码相机来说，像素的多少是非常重要的指标数据，直接决定了数字影像的质量好坏(清晰度、层次过渡，细节信息)。通常用“万，百万”作像素的计量单位，根据相机感光元件的矩形尺寸，像素总量=长边像素数量×短边像素量。像素越多，则影像越细腻、清晰度越高。例如有500万像素和1000万像素两部相机(芯片规格型号相同)，可想而知，后者要远远优于前者。

2、有效像素与插值像素

许多数码相机的说明书上，除了像素外，还会列出有效像素和插值像素的指标。它们有什么区别呢?

简单地说，像素是该相机的芯片上的总像素数据，而有效像素是指真正参加工作获得影像的像素点数量，因为有少数像素点没有感光成像(承担了其他工作)。有效像素要比总像素小。

插值像素是指通过数字运算方式增加照片的像素量——通过计算邻近两个像素得到一个虚拟的“新像素”。例如插值可将200万像素计算成400万像素，但是对照片质量并没有任何真正的提高和改善效果，只是厂家的促销口号。我们在购买相机时，千万不要被插值像素很大很多的宣传所欺骗。

二、感光元件的类型

图像传感器(光电芯片，光敏芯片)是一块布满千万个光敏点(像素点)的矩形硅晶体片，曝光后可感受和记录外界光线的信息，并转换为电参数，相机逐个读取各光敏点的电参数值，同时转换为数字信息。如果是彩色图像则需分别读取各光敏点R、G、B三种色光的强度，将这些数据记录下来并转换成数字信息，之后再经过电脑运算处理，就得到一幅数字影像的数据文件。

目前，感光元件应用最多的是CCD和CMOS两大类。2005年前采用CCD芯片的数码相机占市场主导，现在采用CMOS芯片的数码相机已经达到市场半数了。因为结构和技术差异，两者各有优缺点。

COD芯片的特点是：最早应用于数码相机上，技术成熟；因采用单一通道传送讯息，具有噪声较少的优点，但也有工作速度较慢和比较费电的不足。CMOS芯片的特点是，近几年获得很大成功，新兴技术；由于是多通道传送讯息，工作效率高也比较省电，不足之处是多通道带来的噪声大而多。

三、常见感光元件的规格

前面介绍了感光元件的结构与类型，大家对于相机的好坏指标已有认识，知道像素越高就越好，照片质量就越好。其实，还有一个指标也会影响到照片的质量，这就是感光元件的规格尺寸。

虽然数码相机有各种品牌和样式，但在像素相同的前提下，哪款相机的感光元件大，就意味着它比感光元件小的相机可接受更多的信息和丰富的细节。所以，感光元件的面积是越大越好。这个特点，正好与传统胶片相机的情况相同。

感光元件大小的单位是英寸，常见的有125英寸，12英寸，118英寸，117英寸，其分母越大就意味着芯片的面积越小。有时也会用长×宽的具体数据(如227mm×151mm)来表示感光元件的实际大小。

当前的数码相机，绝大多数是135型和袖珍轻便型两类，若把这些数码相机的感光元件面积尺寸，按大小排列，就很容易看清它们之间的大小区别，感光元件尺寸大小比较画面如图8所示。

以135全画幅尺寸为100％，120数字后背则是其3倍左右大，APS-H只有60％(如佳能1D)，APS-C约45％(如佳能、尼康)，4／3系统约为25％(如奥林巴斯)，117英寸以下约为5％左右。

其中，感光元件尺寸与镜头倍率的对应关系是：全画幅尺寸的相机，镜头焦距不变；DX尺寸的相机，镜头焦距应×1.5倍；APS尺寸的相机，镜头焦距要×1.6倍；1／2.5英寸的相机，镜头焦距要×6倍。也就是说这些小于全画幅尺寸的各类相机，镜头标记的焦距要放大相应的倍率，例如DX尺寸的相机镜头标记的焦距为14mm，那么放大1.5倍后焦距为28mm，这才是该镜头的实际焦距。若是将这些尺寸变化转换为不同相机的画面大小，就容易明白了。

到此，我们真正明白了数码相机画面的质量好坏，是由感光元件尺寸大小和像素高低两个指标共同决定的。感光元件尺寸大，像素高，两者都好时获得的影像质量好、分辨率高，反之则差则低。如果只有其中一个指标高，另一个指标低，得到的影像质量并不一定好。当前，高，中档相机均已超过千万像素，低档相机也已经到了8百万像素左右，而且还会不断提升。假如我们在相机的购买和使用中，忽视了感光元件尺寸大小这一重要指标，就难以保证获得最佳影像质量。