论文部分内容阅读
1 从银盐颗粒到数字影像
当你按下快门，品味镜头中呈现的欢乐时，你也许很难想象在100多年前，人们如何第一次记录下身边的世界。1837年，在巴黎一家歌剧院担任布景画家的达盖尔吸取了德国的舒尔茨、英国的韦奇伍德、法国的尼埃普斯兄弟早期对摄影术研究的成果后，发现曝过光的铜版经加热的水银蒸气熏染会发生“显影”现象，他将这种方法命名为“达盖尔银版法”。
1839年8月19日，法国政府将达盖尔创造的“银版法摄影术”公布于世，这一天作为世界摄影诞生的纪念日写入了人类文明的史册。随后，以生产柯达照相机而闻名的伊斯曼公司首创以硝化纤维素为片基的成卷软片，著名发明家爱迪生则进一步改造出了，直到上个世纪世界上使用最广泛的35mm胶卷。
相机的原理与构造决定了它与感光材料的关系。当感光材料第一次被人们更换为感光元件时，就注定了一个影像新时期的到来。和胶片一样，感光元件同样起着记录图像信息的作用，不过它的介质从银盐颗粒变成了一个又一个像素组合，1969年，美国贝尔研究所的鲍尔和史密斯宣布发明“CCD”(电荷耦合元件)，它便是现在大家耳熟能详的SuperCCD、Super HAD CCD等感光元件的鼻祖，传播介质的改变掀起了新的影像风暴，相机从以往的光学与机械性能主导逐渐向光学、机械、电子三方面结合的方向发展。
承载介质的数字化同样也催生了数码相机的另一核心部件——图像处理器。从DIGIC，到EXPEED，再到EXILIM Engine、BIONZ……越来越强大的图像处理器与感光元件结合，创造出以往无法想象的拍照体验。图像处理器也同样为以往不可能改变的噪点、画面锐度、动态范围进行着优化与完善。数字化使影像有了更多可能，数码相机也更加简单、传播更加方便。所谓的“专业”不再是相机的惟一追求，人性化、智能化成为数码时代的新定义。
数字技术无所不能，这样的说法其实并不夸张。1981年索尼公司发明了世界第一台不用感光胶片的电子静物照相机——静态视频“马维卡”照相机，随后柯达、卡西欧推出的相机奠定了现代数码相机的基础：90年代中期数码化成为潮流：2000年至今，数码相机用短短10年的时间真正成为了人们生活中的一部分……就像你无法想象人们如何在化学药品中发现成像的奥妙一样，摄影从器材、方式和观念上早已发生了彻底的颠覆，未来的数码相机同样和我们现有的经验差之甚远。然而，我们可以预见、人性化、智能化依旧会成为它的发展宗旨，光学是影像不变的基础，而电子与数码性能将成为影像的真正主宰!
数码影像之心影像处理器
佳能DIGIC影像处理器
DIGIC影像处理器是佳能完美影像理念的核心，它具有高画质，高速和耗电少的特点。
它集图像感应器控制器，自动白平衡、信号处理，图形压缩、存储卡控制和液晶屏显示控制等功能于一体，是佳能能够领先数码影像行业的必要条件，装载有DIGIC处理器的数码相机首攻在2002年的德国Photokina上展出，包括Power5hot G3 Power5hot S45和IXU5 V3，目前DIGIC影像处理器已经发展到第四代，DIGIC 4影像处理器的超高性能能够实现更好的噪点控制以及丰富的色彩表现。对焦性能大幅提高，并更有利于拍摄高清视频短片。
尼康EXPEED影像处理系统
从D3与D300发表开始，尼康便逐渐在所有相机上推广EXPEED影像处理系统的理念。
与影像处理器或影像处理系统不同的是，EXPEED不会涉及具体的特性，相反，它更强调的是尼康原始的综合数字影像处理理念，秉承着这一特殊理念，尼康每一款相机都得到了一定程度的优化，从而使之成为一个属于尼康的完整系统，与此同时相机也获得了高动态范围，高分辨率以及高质量的影像。
索尼BIONZ影像处理器
早在2003年，索尼便推出了“真实影像处理器”。2006年，索尼单反α100首次搭载了全新的BIONZ影像处理器，作为数字化的领军厂商，BIONZ影像处理器不仅为索尼相机提供了清晰，锐利的成像更为显著的效果便是大大提高了人脸识别的能力并实现了DRo动态范围优化等先进功能，是索尼数码影像的核心技术之一，如今，BIONZ处理器以普及到所有索尼相机之中。
松下VENUS图像处理引擎
VENUS图像处理引擎至今已经进化至第五代，它采用了更为先进的运算方式，可以还原出质量更高的数码影像。
它所采用的独特运算方式，完整地保留了每一个像素点的信息，明显地改善了高ISO设置下的图像清晰程度，并且在智能ISO控制和光学防抖上又有了长足进步。
富士RP自然影像处理系统
F10是搭载富士RP自然影像处理系统的首款产品。富士的RP自然影像处理系统正如其所倡导的如人眼所见般，不仅拥有超高的图像解析能力，还通过双重降噪有效降低图像的噪点，它与富士独有的SuperCCD相互配合，成就了无数经典产品，无疑是数码影像业界中最富特色的影像处理器之一。
EXILIM Enginc 5.0——DC先驱的新生力量
随着感光元件逐渐代替古老的银盐，成为新兴的影像介质，相机的构造也随之发生了变化。即拍即见，成为数码相机最初的巨大改变，而成就这一改变的则是那个时期的电子新军——卡西欧。首次配备液晶显示屏的EX-QV10，成为现在你我手中数码相机的真正雏形。
作为影像数码化的先驱实践者，卡西欧在不断创造数码相机的新形态与功能的同时，也在为图像的全面数码化不懈努力。EXIUM Engine的诞生也再次彰显了卡西欧在电路集成与数字化方面的优势，从EXILIM Engine3.0开始，双CPU设计便成为卡西欧最独特的设计理念。新增的高速CPU处理器能够快速分析拍摄场景，自动为拍摄者做出最准确的拍摄参数设置。正是它的高性能表现，才使得卡西欧在此基础上推出的美颜功能一炮走红，并成为卡西欧至今为止最经典和最受欢迎的功能之一。
高速、高性能是EXILIM Engine发展的核心理念。EXILIM Engine 5.0在EXILIM Engine 4.0成功抑制噪点的基础上进一步升级，根据产生数字噪点的条件准确过滤噪点信号，从而使卡西欧相机在像素达到1400万时也能够保持纯净的画面，除此之外，EXILIM Engine的高速处理性能也得到了优化，从而实现了更加智能化的“极智模式”和更加有趣的升级动态合成功能。它从一定程度上解决了像素与噪点的瓶颈，同时也使数码相机向完全智能化和人性化又迈出了一大步。
EXILIM Engine 5.0的超高性能可以在镜头对准主体的瞬间，对人脸位置、光源、距离、区域色彩、风景类型等10多个要素进行综合分析，而后对焦点、曝光、ISO感光度、白平衡、色调、噪点、防抖、闪光灯强度等数 十个设置进行优化。细化分类与综合评定是EXILIM Engine 5.0的极智模式最显著的特点，它并非单一的自动场景选择，而是对画面中的不同区域分别进行分析和调整，做到画面的极致细化——人物、天空、森林、夜景、大海……即使在画面中同时出现这些元素，它也能够针对每个要素进行优化。
搭载EXILIM Engine 3.0的机型实现了美颜功能，EXILIM Engine 4.0机型则创造性地实现了动态合成，这一前所未有的新体验，而EXILIM Engine 5.0则使动态合成变得更有趣，为影像创造出更多的可能性a它不仅提升了相机抠图能力，还支持动态照片素材的叠加，主体与背景都不再是固定不动的，并可叠加多个素材。
数码影像时代，相机的成像质量不仅是镜头素质与感光元件的综合，感光元件与图像引擎才是改善相机综合能力的重要因素。一个强大处理引擎好比相机的大脑，它协调着相机各部分的工作机能，赋予了数码相机与众不同的各项功能。
2 “智能”进化领跑数码时代
经过了胶片向数码的初期过渡后，数码相机开始利用其自身优势去实现胶片相机所无法实现的功能，例如加入液晶显示屏、可转动式镜头、快速上传电脑等等。不能忽视的是，随着专门的图像处理器的出现，数码相机也逐渐加入了程序预设自动功能，它不用手动设置参数，也并非只是自动曝光，而是对针对不同场景的细化。面对不同的拍摄环境，用户可以选择相对应的模式，从而获得更精准的曝光和针对类似场景的照片优化。它们是场景模式的雏形，也是智能化的开端。直到现在，场景模式的概念依然应用于各大品牌的机型之中，但它已经发生着潜移默化的改变。
除了曝光之外，场景模式功能越来越注重对照片的优化，例如对高对比度场景的动态范围扩展、拍摄风景时对色彩饱和度和锐度的提升、对人物面部进行磨皮美肤……它甚至能够自动控制闪光灯输出功率、设置相机快门和按键声音一而且场景的分类也更加细致——从当初简单的风景、人像、微距、到花卉、慢速流动的水、四溅的水、网店拍卖物品，场景模式的细化演变无不表现出数码相机的智能与人性。
智能意味着全面的自动化，从拍摄到回放，相机会为你搞定一切，随着可以选择的场景模式越来越多，用户必须不断调整模式才能获得最佳的效果，原本方便的使用却又被相对繁琐的操作所束缚。2007年，以松下为代表的厂商提出了“智能场景识别模式”的概念，“智能”真正被明确地提出，从此成为领跑数码影像时代的一面鲜明旗帜。通过建立庞大的数据库，相机可以快速分辨出拍摄环境，并且自动选择相应的场景模式。这一功能将人们真正地解放出来，不论在什么环境，随手拿出相机拍摄，便能够获得最佳的效果。发展到今天，智能场景识别已经相当纯熟，几乎所有拥有此项功能的相机都可以快速有效地识别诸如人像、风景、微距、夜景人像等8种左右的常用基础拍摄场景，其中，值得一提的是富士独有的EXR AUTO功能。它是惟一一个结合感光元件的自动识别功能，由于SuperCCD EXR的特殊构造和工作机能，EXR AUTO可以根据不同场景自动调整感光元件的工作方式，从而获得低噪点、高分辨率或高动态范围等效果。
在2008年11月刊上，《新潮电子》以《智能化——开后DC“傻瓜”时代》深刻阐述了智能场景模式产生的意义。而科技总是在以我们吃惊的技术发展，2010年，卡西欧又再次为我们上演了“智能”的进化，极智模式——从字面上看，我们便能很明显地看出它的意思：最完美的智能模式，以往的智能场景模式是对单一场景的分辨，而卡西欧所推出的极智模式却是对拍摄环境的综合识别，人像、风景、花卉，它能够分辨画面中出现的多个要素，并同时用场景模式效果叠加的方式获得更加完美的照片。
场景模式——智能场景识别——极智模式，从数码相机开始进入人们生活的那天起，智能便成为了数码影像的关键词。抑或说，正是智能才使得数码相机变得每个人都可以轻松驾驭，真正将影像融入千家万户的生活。当然，智能的进化并不只表现在场景模式之上，从人脸识别，到笑脸快门，到眨眼识别一再到新鲜有趣的宠物面部识别，智能化早已无处不在!它改变了人们对摄影固有的操作方式，甚至观念。经过了从胶片到数字的完全颠覆和变革，数码时代的它们正在快速地建立起崭新的智能数码影像文化!
完美数码 完美智能
当影像进入数码时代，我们不难发现，一些传统的影像厂商似乎在一段时间内迷失在1与(构成的全新世界，而以电子见长的新兴厂商在推动影像全面数字化的过程中却起到了举足轻重的作用。卡西欧便是其中一员。
或许大多数人对卡西欧只是一知半解，人们戴卡西欧手表、用卡西欧电子琴演奏歌曲，但并非所有人都知道卡西欧的OV10首次在相机上加入了LCD，从而成为数码相机真正的雏形：卡西欧首次使用CMOS作为影像传感器；它创新地以高速作为相机性能和功能出发点；EXIUM Engine的高速性能使卡西欧相机率先实现了场景识别、多帧技术……以及令人惊叹的1000fps高速摄影。
事实证明，卡西欧的高速理念无疑是超前的。无论是时下流行的动态合成，还是连拍合成，“高速”都是其核心技术。高速、高性能的感光元件与影像处理器是相机强大功能的基础，秉承着高速的理念，卡西欧加入了双CPU影像处理器，一个属于卡西欧的智能影像时代从此来临。
“智能”这个词似乎是在很短的时间内便被消费者所接受。我们早已习惯只按下快门，剩下的都交给相机处理。也正是因为这一点的智能，才将影像带进了每个人的生活。从技术角度分析，所谓的智能场景识别功能都是建立在庞大的数据库之上的，相机要快速、精准地从镜头捕获的图像进行分析，并调出最准确的曝光和色彩等参数设置，完成对照片的记录和修饰，高性能处理器必不可少。
然而对于卡西欧来说：“智能”不只那么简单，数码相机还可以再聪明一些，EXILIM Engine 5.0是一个巨大的突破，它在进一步提升高ISO噪点控制能力的基础上，更加完善了相机对影像的处理能力——极智模式，是卡西欧带来的又一惊喜，它不再以某一种场景作为相机设置拍摄参数和处理图像的依据，而是更聪明地从全局考虑，从而获得最完美的画面效果。在我们的日常使用中，我们面对的场景绝不会是单一的。你也许想要在森林公园里来张大合照，甚至一不小心忘记了太阳还在身后徘徊。这时，相机的会很“聪明”地分辨到你的脸、你身后的绿树，或是注意到逆光造成的面部阴影，不过可惜的是，它只能对其中1～2个进行调整，再复杂一点的场景，相机便忙不过来了。而根智模式则给出了我们解决此类问题的答案。它会利用面部识别美化面容、提升绿色饱和度与对比度、开后闪光灯消除面部的大黑脸，而且，值得一提的是，卡西欧的美颜功能也得到了提升。以往的美颜功能在柔化肤的同时，对面部以外的其余部分也有 影响，因此我们往往会抱怨为何照片中的发丝，甚至背景中的小狗都被磨“平”了。新的美颜功能，则能够准确分辨面部，而其余部分则保持着细节与锐度。初次之外，在夜晚使用闪光灯时，极智模式的自平衡表现更出色，背景与主体都不会因为色温不同而造成偏色。因此，在面对复杂场景时，我们依然可以得到面部毫无瑕疵、背景色彩鲜艳、色温准确的好照片。没错，就像“好”这个形容词一样，极智模式让完美的照片可以那么简单、直接。
当然，这样的简单也来自于内部功能的复杂运算，正如我们之前所说，极智模式是对画面中的不同区域分别进行分析和调整，做到画面的极致细化。这样一来，相机对画面的分析整合能力要求更高，局部处理数据量更大，对影像处理器的处理性能也有了更深层次的要求。极智模式是对数码影像的又一深化，就像我们一再强调的那样影像正向更加完美地数字化前行。
3 数码创造影像无限可能
数码与胶片最大的不同在于，照片不再是一个实体，而是一个由0与1组成的虚拟世界。在这个世界里，一切皆有可能，更改一个排列，便会引起翻天覆地的变化。这便赋予了数码影像更多的可能性。我们不再需要在漆黑的暗房中等待照片在化学试剂中慢慢成像，也不用在放大机下掌握高深的修图技巧；我们需要的只是按下快门，即使需要调整也只需要借助万能的Photoshop或其他图片处理软件。这就是数码影像为我们带来的自由，而乐趣则随着这份自由而生。
借助数码的特，人们起初热衷于在数码相机上加入MP3播放器，甚至游戏功能，以增强娱乐性。但事实上，如何获得有趣的照片才是人们购买相机的意义。因此，我们开始能够直接在相机上涂鸦、拍摄宽幅照片、美化肌肤…“紧接着，人们又将油画效果、素描效果等艺术效果加入到相机中，拍照的同时，也是在创造属于自己的艺术品。
当这些功能趋于常态化时，总有一家厂商会突发奇想，打破现有的僵局，而这次轮到了奥林巴斯，它所推出的照片滤镜功能，让不会PS、没有高级设备的普通用户也能够拍摄出针孔相机的暗角和偏色、鱼眼镜头的夸张视角、高感光度黑白胶片的颗粒感或移轴镜头所展现的奇妙微观世界。在宾得相机上，用户甚至能够体验以前在胶片上才可以实现的反转片负冲效果。而且神奇的是，和胶片一样，通过内部软件的设置，数码相机的反转片负冲同样是根据光线环境随机获得不同的偏色效果。
随着感光元件与图像处理器性能的进一步提升，数码相机机内处理变得更加快速，多帧技术便是相机性能提升的重要体现。以处理器高速性能著称的卡西欧在两年前便实现了“运动轨迹模式”，通过连拍固定背景的运动照片，合成一张照片。多年以前的索尼在G1身上也实现过夜景手持拍摄模式。然而那时的处理器性能有限，处理时间较长，并没有得到很好的扩展和运用。
多帧技术的真正运用是在2009年索尼推出的HX1上。它的出现不仅重新让CMOS回归影像舞台，更首次展示了扫描全景模式，用户按下快门后只要按照设定好的方向摇动相机便能够得到一张超宽幅的全景照片。同时，手持夜景模式也重新回到人们的视线之中，通过连拍多张照片，获得大量数据，从而合成一张低噪点的夜景照片。这时扫描全景模式和手持夜景模式的处理速度相当快，几乎不用等待，即拍即得，2010年，索尼又接连推出了智能扫描全景模式，在连拍过程中能够自动识别运动物体，改变拍摄频率，使拖影现象得到大幅改善。当然，我们也不能忘记多帧技术的倡导者——卡西欧。它同样推出过利用连拍减少照片抖动模糊的功能，但它的动态照片合成功能无疑是最好玩、最有趣的技术，通过连拍，相机能够将主体从背景中抠出，并和其余任意照片合成一张有趣的动态图片。在动态照片合成功能推出的初期，它的效果并不完美，但它给了我们完全与众不同的玩乐体验。原来数码影像是可以不仅仅是拍摄，而更多的是创造!2010年，卡西欧又将此功能升级，支持更多素材叠加，并能够抠除动态图像，使人们的创造力完全释放，除此之外，富士也推出了相同原理的动态移除功能，在识别动态物体后，自动将其在画面中去除……
拍照?不，数码影像已经有了全新的含义，它鼓励人们去大胆创造!影像原本就是自由的，数码让你能够充分利用它的自由。如果你有1000个创意，或许数码影像能将它变成10000种可能——Why Capture?Create!
背照式CMOS与多帧技术的全新体验
紧凑型数码相机的感光元件几乎一直被CCD所占据，其原因就在于，在同等像素的情况下，CCD的整体成像质量，包括噪点控制等都要优于CMOS，而制造成本较低的CMOS则大多运用于手机等产品之中。随着长时间的技术沉淀，CMOS的瓶颈逐渐消失，像素逐步提高，随着新功能的运用、全高清视频录制等新兴需求对相机的运算能力越发苛刻，CMOS在图像数据处理速度上的优势也逐渐地凸显出来。从卡西欧F1开始，人们似乎又开始对CMOS产生了兴趣，而索尼的Exmor R背照式CMOS则从真正意义上标志着CMOS的重新回归。
CMOS的背照时代
Exmor R CMOS使“背照式”成为了数码影像业界中最炙手可热的词汇。它将传统CMOS的构造来了个180°的改变，将电路安装在感光二根管的底部，从而使感光元件的感光效率提高了两倍，从很大程度上改善了传统CMOS灵敏度较低，高ISO噪点控制不佳的缺点，低光照成像效果的大幅度提高为CMOS的回归创造了必要的先决条件，同时也使得它在数据处理上的高速性能得到了最充分的发挥。高速成为数码相机性能提升的又一体现，数码相机拥有了更快的连拍速度，甚至达到了惊人的1000fps，能够捕捉到人眼难以看到的画面瞬间、10fPs高速连拍不再是专业级单反的专利，在小DC上也同样可以实现。而且值得一提的是这种高速连拍并不再以牺牲像素为代价，千万像素级别的全像素高速记录成为搭载背照式CMOS相机的显著特征。除了高速拍摄、高速处理之外，CMOS的低功耗、低散热量也使数码相机能够胜任长时间的视频录制，DC逐渐开始跨入1080D全高清动态视频时代。
突破影像瓶颈
伴随着CMOS的强势回归一我们发现，数码相机上同样也出现了以往闻所未闻的全新功能——全景扫描、手持夜景、动态照片合成、移动影像移除……我们曾经感叹数码相机功能在近年来的同质化，而这些新功能的出现无疑再一次将数码影像推向新的起点。
从技术角度出发，我们不难发现，这些新功能的原理都是以连拍为基础，然后对照片进行机内的合成处理，因此我们可以将其统称为多帧技术——全景扫描是在相机移动过程中进行高速连拍，并由相机处理器进行拼接，新的智能全景扫描甚至能够根据画面中运动物体的速度随时改变每一帧照片的速率；手持夜景则是通过连拍收集更多的影像数据，从而合成一张低噪点的低照度照片。多张照片合成的原理也相应提高了快门速度，画面稳定性得到提升，同时，相机也会 根据大量数据进行轻微抖动的校正；动态照片合成功能与移动影像移除功能原理更为类似，它们不仅仅能够通过相机自动将主体从背景中分离，还可以加入更多其它元素，合成一张新照片，尤其是卡西欧推出的升级版动态合成功能，还能够处理动态影像，将动与静完美地结合在一起……
你是否会感觉我们对数码相机原有的观念也在随着这些新功能的出现发生着潜移默化的改变?全景照片不再需要一张一张地单独拍摄，而只需要你摇动手中的相机：拍摄夜景不再需要三脚架，随手一按快门便能得到绚丽、纯净的夜景；制作Gif动画不再需要负责的电脑后期，只要发挥你的想象力，一切都可以成为可能；烦恼风景前闯入的不速之客，也不需要绞尽脑汁地在Photoshop里抠图、修饰……
还有多少精彩等待上演?
自拍启动后，数码相机可根据识别人脸的多少决定快门的启动；绕拍一圈，数码相机能同时自动记录合成一张超宽幅照片；按下快门，一秒内可以高速连拍60张最大画幅照片；想要特殊效果，只需选择相应的拍摄模式即可……发展到今天，数码相机的功能应用早就今非昔比，它已经越来越智能，令拍摄变得简单，而成像效果却越发出色。
应该说，数字技术的进步是这一切变革的始作俑者。通过数字技术，工程师在数码相机内植入各种场景影像，让相机能够自动识别，并与快门等联动，实现快速自动对焦，在拍摄后对记录的影像进行相应的优化；新的成像技术和更先进的集成电路相配合，让数码相机能够实现更快的数据处理，即便面对“大块头”的数字文件……在如今的数码影像时代，在现有的光学及机械技术的基础之上，数字技术变得几乎无所不能!
这是不是说，关于拍摄的所有工作部可以交给数码相机?对于大众用户来说，这应该是值得赞同的，它也是数码相机的发展趋势——用户只需对着拍摄对象按下快门即可，自动对焦、光圈快门的设置甚至构图、成像效果都可以通过数码相机去完成，何乐而不为?索尼甚至还开发出VPS-C1智能影像底座，结合Cyber-shotTX7C/WX1等，帮助人们在聚会等场合进行自动拍摄，扮演起了摄影师的角色!那么，在现有基础之上，数码相机还会有多少精彩会再上演、普及?
就影像拍摄而言，数码相机已经变成了各种数字技术的集合体，它甚至已经做好了取代便携式高清DV的准备——现在，佳能、索尼、富士、尼康都已经推出了可拍摄全高清视频的产品，拍摄过程中的变焦操作也并不是问题，只是变焦和自动对焦的机械噪音会被同时记录下来——据悉，已有厂商开发出一种数字技术，可以实现这类噪音的消除，相信将很快在数码相机上得到应用，而数码相机因此能够保持轻便小巧的身材。
毫无疑问，紧凑型数码相机在场景识别、影像娱乐化等方面已经十分优秀，甚至高感光度下的噪点控制性能也有一定的提升，己能很好地满足普通用户的需求。我们并不苛求它一定具备专业相机一样的性能，只是希望它能够在现有的发展道路上继续向前，在保证一定的用户个性化的基础上，变得更加智能。
当你按下快门，品味镜头中呈现的欢乐时，你也许很难想象在100多年前，人们如何第一次记录下身边的世界。1837年，在巴黎一家歌剧院担任布景画家的达盖尔吸取了德国的舒尔茨、英国的韦奇伍德、法国的尼埃普斯兄弟早期对摄影术研究的成果后，发现曝过光的铜版经加热的水银蒸气熏染会发生“显影”现象，他将这种方法命名为“达盖尔银版法”。
1839年8月19日，法国政府将达盖尔创造的“银版法摄影术”公布于世，这一天作为世界摄影诞生的纪念日写入了人类文明的史册。随后，以生产柯达照相机而闻名的伊斯曼公司首创以硝化纤维素为片基的成卷软片，著名发明家爱迪生则进一步改造出了，直到上个世纪世界上使用最广泛的35mm胶卷。
相机的原理与构造决定了它与感光材料的关系。当感光材料第一次被人们更换为感光元件时，就注定了一个影像新时期的到来。和胶片一样，感光元件同样起着记录图像信息的作用，不过它的介质从银盐颗粒变成了一个又一个像素组合，1969年，美国贝尔研究所的鲍尔和史密斯宣布发明“CCD”(电荷耦合元件)，它便是现在大家耳熟能详的SuperCCD、Super HAD CCD等感光元件的鼻祖，传播介质的改变掀起了新的影像风暴，相机从以往的光学与机械性能主导逐渐向光学、机械、电子三方面结合的方向发展。
承载介质的数字化同样也催生了数码相机的另一核心部件——图像处理器。从DIGIC，到EXPEED，再到EXILIM Engine、BIONZ……越来越强大的图像处理器与感光元件结合，创造出以往无法想象的拍照体验。图像处理器也同样为以往不可能改变的噪点、画面锐度、动态范围进行着优化与完善。数字化使影像有了更多可能，数码相机也更加简单、传播更加方便。所谓的“专业”不再是相机的惟一追求，人性化、智能化成为数码时代的新定义。
数字技术无所不能，这样的说法其实并不夸张。1981年索尼公司发明了世界第一台不用感光胶片的电子静物照相机——静态视频“马维卡”照相机，随后柯达、卡西欧推出的相机奠定了现代数码相机的基础：90年代中期数码化成为潮流：2000年至今，数码相机用短短10年的时间真正成为了人们生活中的一部分……就像你无法想象人们如何在化学药品中发现成像的奥妙一样，摄影从器材、方式和观念上早已发生了彻底的颠覆，未来的数码相机同样和我们现有的经验差之甚远。然而，我们可以预见、人性化、智能化依旧会成为它的发展宗旨，光学是影像不变的基础，而电子与数码性能将成为影像的真正主宰!
数码影像之心影像处理器
佳能DIGIC影像处理器
DIGIC影像处理器是佳能完美影像理念的核心，它具有高画质，高速和耗电少的特点。
它集图像感应器控制器，自动白平衡、信号处理，图形压缩、存储卡控制和液晶屏显示控制等功能于一体，是佳能能够领先数码影像行业的必要条件，装载有DIGIC处理器的数码相机首攻在2002年的德国Photokina上展出，包括Power5hot G3 Power5hot S45和IXU5 V3，目前DIGIC影像处理器已经发展到第四代，DIGIC 4影像处理器的超高性能能够实现更好的噪点控制以及丰富的色彩表现。对焦性能大幅提高，并更有利于拍摄高清视频短片。
尼康EXPEED影像处理系统
从D3与D300发表开始，尼康便逐渐在所有相机上推广EXPEED影像处理系统的理念。
与影像处理器或影像处理系统不同的是，EXPEED不会涉及具体的特性，相反，它更强调的是尼康原始的综合数字影像处理理念，秉承着这一特殊理念，尼康每一款相机都得到了一定程度的优化，从而使之成为一个属于尼康的完整系统，与此同时相机也获得了高动态范围，高分辨率以及高质量的影像。
索尼BIONZ影像处理器
早在2003年，索尼便推出了“真实影像处理器”。2006年，索尼单反α100首次搭载了全新的BIONZ影像处理器，作为数字化的领军厂商，BIONZ影像处理器不仅为索尼相机提供了清晰，锐利的成像更为显著的效果便是大大提高了人脸识别的能力并实现了DRo动态范围优化等先进功能，是索尼数码影像的核心技术之一，如今，BIONZ处理器以普及到所有索尼相机之中。
松下VENUS图像处理引擎
VENUS图像处理引擎至今已经进化至第五代，它采用了更为先进的运算方式，可以还原出质量更高的数码影像。
它所采用的独特运算方式，完整地保留了每一个像素点的信息，明显地改善了高ISO设置下的图像清晰程度，并且在智能ISO控制和光学防抖上又有了长足进步。
富士RP自然影像处理系统
F10是搭载富士RP自然影像处理系统的首款产品。富士的RP自然影像处理系统正如其所倡导的如人眼所见般，不仅拥有超高的图像解析能力，还通过双重降噪有效降低图像的噪点，它与富士独有的SuperCCD相互配合，成就了无数经典产品，无疑是数码影像业界中最富特色的影像处理器之一。
EXILIM Enginc 5.0——DC先驱的新生力量
随着感光元件逐渐代替古老的银盐，成为新兴的影像介质，相机的构造也随之发生了变化。即拍即见，成为数码相机最初的巨大改变，而成就这一改变的则是那个时期的电子新军——卡西欧。首次配备液晶显示屏的EX-QV10，成为现在你我手中数码相机的真正雏形。
作为影像数码化的先驱实践者，卡西欧在不断创造数码相机的新形态与功能的同时，也在为图像的全面数码化不懈努力。EXIUM Engine的诞生也再次彰显了卡西欧在电路集成与数字化方面的优势，从EXILIM Engine3.0开始，双CPU设计便成为卡西欧最独特的设计理念。新增的高速CPU处理器能够快速分析拍摄场景，自动为拍摄者做出最准确的拍摄参数设置。正是它的高性能表现，才使得卡西欧在此基础上推出的美颜功能一炮走红，并成为卡西欧至今为止最经典和最受欢迎的功能之一。
高速、高性能是EXILIM Engine发展的核心理念。EXILIM Engine 5.0在EXILIM Engine 4.0成功抑制噪点的基础上进一步升级，根据产生数字噪点的条件准确过滤噪点信号，从而使卡西欧相机在像素达到1400万时也能够保持纯净的画面，除此之外，EXILIM Engine的高速处理性能也得到了优化，从而实现了更加智能化的“极智模式”和更加有趣的升级动态合成功能。它从一定程度上解决了像素与噪点的瓶颈，同时也使数码相机向完全智能化和人性化又迈出了一大步。
EXILIM Engine 5.0的超高性能可以在镜头对准主体的瞬间，对人脸位置、光源、距离、区域色彩、风景类型等10多个要素进行综合分析，而后对焦点、曝光、ISO感光度、白平衡、色调、噪点、防抖、闪光灯强度等数 十个设置进行优化。细化分类与综合评定是EXILIM Engine 5.0的极智模式最显著的特点，它并非单一的自动场景选择，而是对画面中的不同区域分别进行分析和调整，做到画面的极致细化——人物、天空、森林、夜景、大海……即使在画面中同时出现这些元素，它也能够针对每个要素进行优化。
搭载EXILIM Engine 3.0的机型实现了美颜功能，EXILIM Engine 4.0机型则创造性地实现了动态合成，这一前所未有的新体验，而EXILIM Engine 5.0则使动态合成变得更有趣，为影像创造出更多的可能性a它不仅提升了相机抠图能力，还支持动态照片素材的叠加，主体与背景都不再是固定不动的，并可叠加多个素材。
数码影像时代，相机的成像质量不仅是镜头素质与感光元件的综合，感光元件与图像引擎才是改善相机综合能力的重要因素。一个强大处理引擎好比相机的大脑，它协调着相机各部分的工作机能，赋予了数码相机与众不同的各项功能。
2 “智能”进化领跑数码时代
经过了胶片向数码的初期过渡后，数码相机开始利用其自身优势去实现胶片相机所无法实现的功能，例如加入液晶显示屏、可转动式镜头、快速上传电脑等等。不能忽视的是，随着专门的图像处理器的出现，数码相机也逐渐加入了程序预设自动功能，它不用手动设置参数，也并非只是自动曝光，而是对针对不同场景的细化。面对不同的拍摄环境，用户可以选择相对应的模式，从而获得更精准的曝光和针对类似场景的照片优化。它们是场景模式的雏形，也是智能化的开端。直到现在，场景模式的概念依然应用于各大品牌的机型之中，但它已经发生着潜移默化的改变。
除了曝光之外，场景模式功能越来越注重对照片的优化，例如对高对比度场景的动态范围扩展、拍摄风景时对色彩饱和度和锐度的提升、对人物面部进行磨皮美肤……它甚至能够自动控制闪光灯输出功率、设置相机快门和按键声音一而且场景的分类也更加细致——从当初简单的风景、人像、微距、到花卉、慢速流动的水、四溅的水、网店拍卖物品，场景模式的细化演变无不表现出数码相机的智能与人性。
智能意味着全面的自动化，从拍摄到回放，相机会为你搞定一切，随着可以选择的场景模式越来越多，用户必须不断调整模式才能获得最佳的效果，原本方便的使用却又被相对繁琐的操作所束缚。2007年，以松下为代表的厂商提出了“智能场景识别模式”的概念，“智能”真正被明确地提出，从此成为领跑数码影像时代的一面鲜明旗帜。通过建立庞大的数据库，相机可以快速分辨出拍摄环境，并且自动选择相应的场景模式。这一功能将人们真正地解放出来，不论在什么环境，随手拿出相机拍摄，便能够获得最佳的效果。发展到今天，智能场景识别已经相当纯熟，几乎所有拥有此项功能的相机都可以快速有效地识别诸如人像、风景、微距、夜景人像等8种左右的常用基础拍摄场景，其中，值得一提的是富士独有的EXR AUTO功能。它是惟一一个结合感光元件的自动识别功能，由于SuperCCD EXR的特殊构造和工作机能，EXR AUTO可以根据不同场景自动调整感光元件的工作方式，从而获得低噪点、高分辨率或高动态范围等效果。
在2008年11月刊上，《新潮电子》以《智能化——开后DC“傻瓜”时代》深刻阐述了智能场景模式产生的意义。而科技总是在以我们吃惊的技术发展，2010年，卡西欧又再次为我们上演了“智能”的进化，极智模式——从字面上看，我们便能很明显地看出它的意思：最完美的智能模式，以往的智能场景模式是对单一场景的分辨，而卡西欧所推出的极智模式却是对拍摄环境的综合识别，人像、风景、花卉，它能够分辨画面中出现的多个要素，并同时用场景模式效果叠加的方式获得更加完美的照片。
场景模式——智能场景识别——极智模式，从数码相机开始进入人们生活的那天起，智能便成为了数码影像的关键词。抑或说，正是智能才使得数码相机变得每个人都可以轻松驾驭，真正将影像融入千家万户的生活。当然，智能的进化并不只表现在场景模式之上，从人脸识别，到笑脸快门，到眨眼识别一再到新鲜有趣的宠物面部识别，智能化早已无处不在!它改变了人们对摄影固有的操作方式，甚至观念。经过了从胶片到数字的完全颠覆和变革，数码时代的它们正在快速地建立起崭新的智能数码影像文化!
完美数码 完美智能
当影像进入数码时代，我们不难发现，一些传统的影像厂商似乎在一段时间内迷失在1与(构成的全新世界，而以电子见长的新兴厂商在推动影像全面数字化的过程中却起到了举足轻重的作用。卡西欧便是其中一员。
或许大多数人对卡西欧只是一知半解，人们戴卡西欧手表、用卡西欧电子琴演奏歌曲，但并非所有人都知道卡西欧的OV10首次在相机上加入了LCD，从而成为数码相机真正的雏形：卡西欧首次使用CMOS作为影像传感器；它创新地以高速作为相机性能和功能出发点；EXIUM Engine的高速性能使卡西欧相机率先实现了场景识别、多帧技术……以及令人惊叹的1000fps高速摄影。
事实证明，卡西欧的高速理念无疑是超前的。无论是时下流行的动态合成，还是连拍合成，“高速”都是其核心技术。高速、高性能的感光元件与影像处理器是相机强大功能的基础，秉承着高速的理念，卡西欧加入了双CPU影像处理器，一个属于卡西欧的智能影像时代从此来临。
“智能”这个词似乎是在很短的时间内便被消费者所接受。我们早已习惯只按下快门，剩下的都交给相机处理。也正是因为这一点的智能，才将影像带进了每个人的生活。从技术角度分析，所谓的智能场景识别功能都是建立在庞大的数据库之上的，相机要快速、精准地从镜头捕获的图像进行分析，并调出最准确的曝光和色彩等参数设置，完成对照片的记录和修饰，高性能处理器必不可少。
然而对于卡西欧来说：“智能”不只那么简单，数码相机还可以再聪明一些，EXILIM Engine 5.0是一个巨大的突破，它在进一步提升高ISO噪点控制能力的基础上，更加完善了相机对影像的处理能力——极智模式，是卡西欧带来的又一惊喜，它不再以某一种场景作为相机设置拍摄参数和处理图像的依据，而是更聪明地从全局考虑，从而获得最完美的画面效果。在我们的日常使用中，我们面对的场景绝不会是单一的。你也许想要在森林公园里来张大合照，甚至一不小心忘记了太阳还在身后徘徊。这时，相机的会很“聪明”地分辨到你的脸、你身后的绿树，或是注意到逆光造成的面部阴影，不过可惜的是，它只能对其中1～2个进行调整，再复杂一点的场景，相机便忙不过来了。而根智模式则给出了我们解决此类问题的答案。它会利用面部识别美化面容、提升绿色饱和度与对比度、开后闪光灯消除面部的大黑脸，而且，值得一提的是，卡西欧的美颜功能也得到了提升。以往的美颜功能在柔化肤的同时，对面部以外的其余部分也有 影响，因此我们往往会抱怨为何照片中的发丝，甚至背景中的小狗都被磨“平”了。新的美颜功能，则能够准确分辨面部，而其余部分则保持着细节与锐度。初次之外，在夜晚使用闪光灯时，极智模式的自平衡表现更出色，背景与主体都不会因为色温不同而造成偏色。因此，在面对复杂场景时，我们依然可以得到面部毫无瑕疵、背景色彩鲜艳、色温准确的好照片。没错，就像“好”这个形容词一样，极智模式让完美的照片可以那么简单、直接。
当然，这样的简单也来自于内部功能的复杂运算，正如我们之前所说，极智模式是对画面中的不同区域分别进行分析和调整，做到画面的极致细化。这样一来，相机对画面的分析整合能力要求更高，局部处理数据量更大，对影像处理器的处理性能也有了更深层次的要求。极智模式是对数码影像的又一深化，就像我们一再强调的那样影像正向更加完美地数字化前行。
3 数码创造影像无限可能
数码与胶片最大的不同在于，照片不再是一个实体，而是一个由0与1组成的虚拟世界。在这个世界里，一切皆有可能，更改一个排列，便会引起翻天覆地的变化。这便赋予了数码影像更多的可能性。我们不再需要在漆黑的暗房中等待照片在化学试剂中慢慢成像，也不用在放大机下掌握高深的修图技巧；我们需要的只是按下快门，即使需要调整也只需要借助万能的Photoshop或其他图片处理软件。这就是数码影像为我们带来的自由，而乐趣则随着这份自由而生。
借助数码的特，人们起初热衷于在数码相机上加入MP3播放器，甚至游戏功能，以增强娱乐性。但事实上，如何获得有趣的照片才是人们购买相机的意义。因此，我们开始能够直接在相机上涂鸦、拍摄宽幅照片、美化肌肤…“紧接着，人们又将油画效果、素描效果等艺术效果加入到相机中，拍照的同时，也是在创造属于自己的艺术品。
当这些功能趋于常态化时，总有一家厂商会突发奇想，打破现有的僵局，而这次轮到了奥林巴斯，它所推出的照片滤镜功能，让不会PS、没有高级设备的普通用户也能够拍摄出针孔相机的暗角和偏色、鱼眼镜头的夸张视角、高感光度黑白胶片的颗粒感或移轴镜头所展现的奇妙微观世界。在宾得相机上，用户甚至能够体验以前在胶片上才可以实现的反转片负冲效果。而且神奇的是，和胶片一样，通过内部软件的设置，数码相机的反转片负冲同样是根据光线环境随机获得不同的偏色效果。
随着感光元件与图像处理器性能的进一步提升，数码相机机内处理变得更加快速，多帧技术便是相机性能提升的重要体现。以处理器高速性能著称的卡西欧在两年前便实现了“运动轨迹模式”，通过连拍固定背景的运动照片，合成一张照片。多年以前的索尼在G1身上也实现过夜景手持拍摄模式。然而那时的处理器性能有限，处理时间较长，并没有得到很好的扩展和运用。
多帧技术的真正运用是在2009年索尼推出的HX1上。它的出现不仅重新让CMOS回归影像舞台，更首次展示了扫描全景模式，用户按下快门后只要按照设定好的方向摇动相机便能够得到一张超宽幅的全景照片。同时，手持夜景模式也重新回到人们的视线之中，通过连拍多张照片，获得大量数据，从而合成一张低噪点的夜景照片。这时扫描全景模式和手持夜景模式的处理速度相当快，几乎不用等待，即拍即得，2010年，索尼又接连推出了智能扫描全景模式，在连拍过程中能够自动识别运动物体，改变拍摄频率，使拖影现象得到大幅改善。当然，我们也不能忘记多帧技术的倡导者——卡西欧。它同样推出过利用连拍减少照片抖动模糊的功能，但它的动态照片合成功能无疑是最好玩、最有趣的技术，通过连拍，相机能够将主体从背景中抠出，并和其余任意照片合成一张有趣的动态图片。在动态照片合成功能推出的初期，它的效果并不完美，但它给了我们完全与众不同的玩乐体验。原来数码影像是可以不仅仅是拍摄，而更多的是创造!2010年，卡西欧又将此功能升级，支持更多素材叠加，并能够抠除动态图像，使人们的创造力完全释放，除此之外，富士也推出了相同原理的动态移除功能，在识别动态物体后，自动将其在画面中去除……
拍照?不，数码影像已经有了全新的含义，它鼓励人们去大胆创造!影像原本就是自由的，数码让你能够充分利用它的自由。如果你有1000个创意，或许数码影像能将它变成10000种可能——Why Capture?Create!
背照式CMOS与多帧技术的全新体验
紧凑型数码相机的感光元件几乎一直被CCD所占据，其原因就在于，在同等像素的情况下，CCD的整体成像质量，包括噪点控制等都要优于CMOS，而制造成本较低的CMOS则大多运用于手机等产品之中。随着长时间的技术沉淀，CMOS的瓶颈逐渐消失，像素逐步提高，随着新功能的运用、全高清视频录制等新兴需求对相机的运算能力越发苛刻，CMOS在图像数据处理速度上的优势也逐渐地凸显出来。从卡西欧F1开始，人们似乎又开始对CMOS产生了兴趣，而索尼的Exmor R背照式CMOS则从真正意义上标志着CMOS的重新回归。
CMOS的背照时代
Exmor R CMOS使“背照式”成为了数码影像业界中最炙手可热的词汇。它将传统CMOS的构造来了个180°的改变，将电路安装在感光二根管的底部，从而使感光元件的感光效率提高了两倍，从很大程度上改善了传统CMOS灵敏度较低，高ISO噪点控制不佳的缺点，低光照成像效果的大幅度提高为CMOS的回归创造了必要的先决条件，同时也使得它在数据处理上的高速性能得到了最充分的发挥。高速成为数码相机性能提升的又一体现，数码相机拥有了更快的连拍速度，甚至达到了惊人的1000fps，能够捕捉到人眼难以看到的画面瞬间、10fPs高速连拍不再是专业级单反的专利，在小DC上也同样可以实现。而且值得一提的是这种高速连拍并不再以牺牲像素为代价，千万像素级别的全像素高速记录成为搭载背照式CMOS相机的显著特征。除了高速拍摄、高速处理之外，CMOS的低功耗、低散热量也使数码相机能够胜任长时间的视频录制，DC逐渐开始跨入1080D全高清动态视频时代。
突破影像瓶颈
伴随着CMOS的强势回归一我们发现，数码相机上同样也出现了以往闻所未闻的全新功能——全景扫描、手持夜景、动态照片合成、移动影像移除……我们曾经感叹数码相机功能在近年来的同质化，而这些新功能的出现无疑再一次将数码影像推向新的起点。
从技术角度出发，我们不难发现，这些新功能的原理都是以连拍为基础，然后对照片进行机内的合成处理，因此我们可以将其统称为多帧技术——全景扫描是在相机移动过程中进行高速连拍，并由相机处理器进行拼接，新的智能全景扫描甚至能够根据画面中运动物体的速度随时改变每一帧照片的速率；手持夜景则是通过连拍收集更多的影像数据，从而合成一张低噪点的低照度照片。多张照片合成的原理也相应提高了快门速度，画面稳定性得到提升，同时，相机也会 根据大量数据进行轻微抖动的校正；动态照片合成功能与移动影像移除功能原理更为类似，它们不仅仅能够通过相机自动将主体从背景中分离，还可以加入更多其它元素，合成一张新照片，尤其是卡西欧推出的升级版动态合成功能，还能够处理动态影像，将动与静完美地结合在一起……
你是否会感觉我们对数码相机原有的观念也在随着这些新功能的出现发生着潜移默化的改变?全景照片不再需要一张一张地单独拍摄，而只需要你摇动手中的相机：拍摄夜景不再需要三脚架，随手一按快门便能得到绚丽、纯净的夜景；制作Gif动画不再需要负责的电脑后期，只要发挥你的想象力，一切都可以成为可能；烦恼风景前闯入的不速之客，也不需要绞尽脑汁地在Photoshop里抠图、修饰……
还有多少精彩等待上演?
自拍启动后，数码相机可根据识别人脸的多少决定快门的启动；绕拍一圈，数码相机能同时自动记录合成一张超宽幅照片；按下快门，一秒内可以高速连拍60张最大画幅照片；想要特殊效果，只需选择相应的拍摄模式即可……发展到今天，数码相机的功能应用早就今非昔比，它已经越来越智能，令拍摄变得简单，而成像效果却越发出色。
应该说，数字技术的进步是这一切变革的始作俑者。通过数字技术，工程师在数码相机内植入各种场景影像，让相机能够自动识别，并与快门等联动，实现快速自动对焦，在拍摄后对记录的影像进行相应的优化；新的成像技术和更先进的集成电路相配合，让数码相机能够实现更快的数据处理，即便面对“大块头”的数字文件……在如今的数码影像时代，在现有的光学及机械技术的基础之上，数字技术变得几乎无所不能!
这是不是说，关于拍摄的所有工作部可以交给数码相机?对于大众用户来说，这应该是值得赞同的，它也是数码相机的发展趋势——用户只需对着拍摄对象按下快门即可，自动对焦、光圈快门的设置甚至构图、成像效果都可以通过数码相机去完成，何乐而不为?索尼甚至还开发出VPS-C1智能影像底座，结合Cyber-shotTX7C/WX1等，帮助人们在聚会等场合进行自动拍摄，扮演起了摄影师的角色!那么，在现有基础之上，数码相机还会有多少精彩会再上演、普及?
就影像拍摄而言，数码相机已经变成了各种数字技术的集合体，它甚至已经做好了取代便携式高清DV的准备——现在，佳能、索尼、富士、尼康都已经推出了可拍摄全高清视频的产品，拍摄过程中的变焦操作也并不是问题，只是变焦和自动对焦的机械噪音会被同时记录下来——据悉，已有厂商开发出一种数字技术，可以实现这类噪音的消除，相信将很快在数码相机上得到应用，而数码相机因此能够保持轻便小巧的身材。
毫无疑问，紧凑型数码相机在场景识别、影像娱乐化等方面已经十分优秀，甚至高感光度下的噪点控制性能也有一定的提升，己能很好地满足普通用户的需求。我们并不苛求它一定具备专业相机一样的性能，只是希望它能够在现有的发展道路上继续向前，在保证一定的用户个性化的基础上，变得更加智能。