2 数码相机与数码摄像机

2.1 数码相机分类

2.1.1 取景方式分类

常见的相机根据不同取景方式可以分为三类：单反相机、单电相机、旁轴相机。

单反相机——光学取景

数码单反相机全称为Digital Single Lens Reflex Camera（DSLR），内部拥有反光板、五棱镜、光学取景器、相位对焦模块、测光系统模块等机械结构，可以提供所见即所得的实时取景、快速对焦和准确测光，但同时不可避免地拥有庞大的机身和沉重的手感，越是对焦快速、测光准确的机型机械结构越复杂，成本也越高。一般认为所有的全画幅相机、绝大部分佳能、尼康、宾得、索尼相机和奥林巴斯、松下4/3系统的相机都算是单反相机，如图2-1。

单电相机——电子取景

单电相机全称Electronic Viewfinder Interchangeable Lens（EVIL），这类相机利用CMOS感光器直接进行对焦、测光、取景，通过电子取景器或者液晶屏幕显示给用户，在相机中去掉了反光板、五棱镜、光学取景器、相位对焦模块、测光系统模块等机械结构，减小了相机的体积和重量，并且降低了成本。尤其是微型单电相机通过缩小镜头和感光器之间的法兰距，并且设计专用的小型镜头，在轻微损失画质的前提下，大幅缩减相机的体积和重量，实现了接近卡片机的体积，接近单反的画质。一般认为索尼的α卡口相机是单电相机，索尼E卡口的a7系列、奥林巴斯的PEN系列、松下的G系列、佳能的EOS M系列、尼康的1系统相机是微单相机，如图2-2。

旁轴相机——旁轴取景

旁轴相机通过机身上取景窗来实现和照相光路完全不同的途径取景，这种取景方式的优点在于不需要反光板、五棱镜等复杂昂贵的光学结构，体积轻巧、工作震动和噪音都较小。但是旁轴取景的最大问题在于取景器中看到的景物并非最终相机记录的景物，存在一定的视角差，尤其在广角和长焦端摄影时均会影响摄影精度，如图2-3。

2.1.2 感光元件的尺寸分类

按照感光元件的尺寸分类是当前的主流分类方式，可分为中画幅相机、全画幅相机、APS-H画幅相机、APS-C画幅相机、4/3画幅相机、CX画幅相机、消费相机等，如图2-4。

全画幅相机，在胶片时代最主流的135相机胶片长度为35mm，因此当前专业相机采用35mm的CMOS作为感光元件。这类相机一般作为准专业摄影工具或者资深爱好者器材，这类相机传感器比例均为3∶2，售价从万元到数万元不等，代表机型为佳能5D III、尼康D600等，如图2-5。

中画幅相机感光器尺寸比全画幅更大，是专业摄影的工具，售价从几万到几十万不等。其中宾得和哈苏采用4:3比例的CCD传感器，徕卡采用3∶2比例的CMOS传感器。代表机型有宾得645D、哈苏H4-D、徕卡S2-P等，如图2-6。

APS画幅相机是当前高端数码相机的主流，除了佳能1D系列采用APS-H画幅以外，佳能D系列、佳能M微单系列、尼康D系列、索尼α系列、索尼NEX微单系列、宾得K系列均采用APS-C画幅，其中佳能的APS-C系列相机的体积较其他厂家略小。APS-C画幅面积约为全画幅的40%左右，比例均为3∶2，是当前摄影爱好者的主流器材。APS-C相机中，索尼的NEX系列的微单相机取消了反光板，大幅度减小了法兰距，使得机身更加紧凑，非常轻巧便携，只是由于镜头卡口尺寸较大，NEX系列微单镜头相对机身较大。代表机型有佳能650D、EOS M、尼康D7000、宾得K-5II、K-01、索尼α77、NEX-5R等，如图2-7。

4/3画幅相机和M4/3画幅相机是由奥林巴斯牵头设计的一系列CMOS比例为4:3的相机，其中4/3画幅的为单反相机，M4/3画幅的为微单相机，4/3系统的CMOS面积要比APS-C略小，传感器对角线长度只有全画幅传感器的一半，因此面积为全画幅的25%。4/3画幅单反比APS-C单反稍小，M4/3微单在4/3系统上取消了反光板，大幅减少了法兰距，缩小了镜头卡口使得机身和镜头更加紧凑，整机非常轻巧便携。4/3系统相机主要定位于摄影爱好者、单反备机、高级家庭用户，售价在2千～8千元不等。代表机型有奥林巴斯E-M5、松下GX1等，如图2-8。

CX画幅相机是尼康于2011年推出的一款微单相机，采用了对角线长度为1英寸的CMOS传感器，这类相机传感器面积约为全画幅传感器的1/8，主要定位为高级家庭用户以及对轻便与更换镜头同时有需求的用户，如图2-9。

消费相机包括常见的卡片机、三防机、长焦机和旗舰DC。卡片机、三防机和长焦机主要用于一般生活记录、野外或者水下摄影、远望摄影，一般采用1∶2.33英寸的CCD传感器；旗舰DC主要面向对画质稍有要求的一般用户，一般采用1∶1.63或者1∶1.7英寸的CCD传感器。这类相机均固定一个变焦镜头不可更换，高端的旗舰DC还会拥有大光圈。此类相机售价从500元～2000元不等，如图2-10至图2-12。

近年为了对抗微单和大传感器照相手机的出现，佳能推出了1.5英寸CCD的旗舰DC G1X，索尼甚至推出了全画幅的DC RX1和1英寸CCD的RX100，如图2-13。

2.1.3 CCD相机和CMOS相机的区别

CMOS具有集成度高的优点；加之制造门槛较低、制造工艺成熟、成品率相对较高，因此CMOS的生产、使用成本更低，也更适应消费市场庞大的需求量。

CCD芯片在色彩、宽容度方面具备一定优势，但随着技术改良及各类辅助手段的补偿，CMOS相机的成像质量不断得到改善，并在大多数普通消费者可接受范围内，由此CCD的画质优势在某种程度上易被忽略。

感光面积的大小也是决定图像品质的一大主要因素，CCD虽然可以获得更好的画质，但如果其对手是一块比它面积大出许多的CMOS，那么后者在分辨率、图像噪音等方面比前者表现更优异。

在追求高像素、大画幅、高感光度、高连拍速度的过程中，CMOS比CCD更容易取得画质、功能、效率及成本之间的平衡，因此主流厂商逐渐倾向于重用CMOS。

CCD感应器工作热量较高导致其在高分辨率下不适合长时间连续工作，因此在当前高清视频功能普遍被厂商、用户所重视的大背景下，CMOS芯片低功耗和快速数据处理的优势得以显现，从而确立并巩固了自己的市场地位，如图2-14、图2-15。