數位相機 四電機二A 4970Q075 陳冠宇 四電機二A 4970G021吳智煬 四電機一B 4980J112 張殷齊

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1 數位相機 四電機二A 4970Q075 陳冠宇 四電機二A 4970G021吳智煬 四電機一B 4980J112 張殷齊

2 前言 相機的演進依序 數位相機的介紹 數位相機的歷程 數位相機的發展緣起 數位相機的原理 數位相機的畫素/解析度/儲存記憶卡 數位相機種類 數位相機優點/缺點 結論

3 前言 數位時代早已來臨！不管是PDA 或掌上型電腦來記事、上網查詢各式各 樣的資料、用數位錄音筆錄音，用數位相機拍照，隨著科技的發達，人
類漸漸將週遭使用的東西數位化；而數位化不僅可以讓這些東西變得更 聰明、而且體積更小、重量更輕、使用更加便利、使用的壽命更長，而 數位相機，更是在數位時代中，所創造出最美的數位影像產品！透過數 位相機的優點，可以讓我們輕輕鬆鬆拍下所有生活中點點滴滴的畫面， 並有隱私地保存、印出這些畫面。在五花八門的數位相機中，國人可依 自己的喜愛來挑選，而在各大廠牌的相機功能中更是不分軒輊，許多進 階級的數位相機還提供連拍、錄影、錄音、甚至播放mp3 音樂的功能。 雖然這些花俏的設計不是每個人都需要的，可是卻讓數位相機提高了附 加價值，帶給使用者更多的使用選擇，從傳統演變到現今的數位，其發 展過程是如何的精細，而讓大眾有如此的信賴與支持，這是我們需深入 探討的。

4 相機的演進依序 1516 達文西(Leonard Da Vinci)有研究暗箱(Camera obscura)的記錄
1568 意大利人Daniel Barbaro 發明裝有透鏡的暗箱 1676 J.H.Shiurtz 發現氯化銀感光變黑現像並發表論文 1822 聶普斯(Josef Nicephore Niepce) 研究瀝青照相法成功, 拍攝世界第一 張瀝青相片 1829 聶普斯與達凱爾(Louis Jacques Mande Daguerre)合做研究銀板照相法 1837 達凱爾成功開發銀板照相法, 取名為Daguerreotype 月19 日, 法國議會科學暨藝術院聯合會議上, 正式認定並公佈達凱爾 銀板照相術發明立案. 巴黎吉羅廠NC 製造發售達凱爾銀板照相機, 這是照相 機的始祖. 1851 史谷脫阿恰(Frederick Scott Archer)發明濕板照相術 1855 克里米亞戰爭, 首次有攝影記者隨軍拍攝戰況 1856 英國William Tomson 首度水中攝影 1857 美國Nadhar 乘坐熱氣球進行首度空中攝影 1871 英國理查麥多斯(Richard Leach Madox)發明玻璃乾板 1880 美國喬治伊士曼(George Eastman)設立乾板製造廠NC, 是Kodak 的前身 1887 美國Hanival Goodwin 與伊士曼工程師H.M. Leihanbagh 相繼提出賽璐 珞膠卷(Cellurose roll film)專利申請, 引發多年專利權爭訟

5 相機的演進依序 1888 伊士曼推出使用紙膠卷的相機The Kodak, 是膠卷相機的始祖
1891 愛迪遜發明了放映機，放映機只能放在一隻暗盒中看 1925 萊卡於年製造出了採用35mm 膠卷的小型照相機，使照相機得到了普及 1928 田島一雄開了第一家照相店「日德相機商店，」第二年推出了一號機 1934 精機光學研究所在雜誌「朝日相機」刊出了一篇大膽的廣告「伊號 潛水艇、九二式飛機、kwanon 相機，都是世界第一」。 1935 「柯達」發明了三原色彩色膠卷，只要打印在影印紙上，一張漂亮 的彩色照片就出現在人們的眼前 1937 蘭度再為人類創新，發明了「波拉羅伊德相機」，這是一種立等可取的 相機，有人笑稱這種相機為「instant camera」 1970 第一次出現了自動嚗光相機，方便了相機的操作 1982 攜帶方便的「compact 相機」，將「傻瓜機」帶到了世界上 1986 富士膠卷公司發明了「連鏡頭膠卷」，並迅速為大眾所接受 1995 卡西歐發明的數碼相機QV-10 相機，其後各種類型的數碼相機相繼登 場，人們再也不用擔心中途突然膠卷沒有了，只要帶幾張微型卡，就可以拍 攝幾十、上百張相片，效果超出了法國畫家Daguerre 當初的想像。

6 數位相機的介紹 數位相機是「靜態式數位照相機」（Digital Still Camera）的簡稱，亦有人稱它為數碼相機；因為它的內
部不但採用了許多數位控制晶片，並使用數位技術儲存 影像資料，更能直接使用電腦來處理所拍攝下來的影 像，所以我們也簡稱它為數位相機。數位相機結合了光 學、精密機械、電子科技於一身，而其研發、製作的成 本均高於一般的資訊產品，隨著數位相機慢慢普及，愈 來愈多的消費者擁抱它，數位相機各元件也逐漸降價， 現在數位相機也具有普及價的賣相。

7 數位相機的發展緣起 數位相機的發展已有十多年的歷史，最早開始於1981年SONY推出的Mavica相機，當時由
於影像壓縮及半導體儲存技術均尚未成熟，且為了能夠直接透過彩色電視機顯像，影像 是以類比的NTSC格式儲存於2“的軟式磁碟(Video Floppy)中，而且由於只能提供接近 VHS的影像品質，並不滿足一般應用的需求。到了80年代後期，數位信號處理IC化及記 憶卡(memory card)技術逐漸成熟，Fuji首先在1988年推出全數位式的靜態照相機，接 著Olympus、Ricoh、Canon、Konica及Minolta 等亦紛紛跟進推出產品。這些早期的數 位相機，雖然影像品質比類比式的相機改進很多，不過仍採用NTSC 的視訊輸出，在解 析度上並沒有多大改善。一直到1990年Kodak以Nikon單眼相機的機身為基礎，使用1.3 百萬畫素的CCD (Charge Coupled Device)為影像感測元件，推出DCS系列相機，影像不 再受限於NTSC的輸出格式，數位相機的畫質才大幅的提升。90年代初期，CCD除了應用 在消費及資訊產品外，少數的美商如Kodak、EG&G等亦致力於發展大面積、超高解析度 的CCD 影像感測器，以滿足天文及基礎科學研究上電子取像的需求，由於技術的成熟， 這些高解析度的CCD 亦被用來製成專業用相機的背蓋，將數位影像帶入專業攝影的領 域。直至近年光電、半導體及數位處理技術的進步以及資訊環境的逐漸成熟而給予數位 相機市場成長的環境。數位相機的技術發展其實已經有十幾年了，不過一直等到了1988 年時，才由Fuji（富士通）與Toshiba（新禾）兩家公司合作，推出全球第一部的數位 相機成品；而後來也開始從研發階段進入生產階段，進而帶入全球的消費市場。

8 攝影成像原理 （一）針孔成像 1. 取紙杯開口封以塑膠袋，杯底開小孔，若在小孔前方放置一物體，
則在塑膠袋可以看見一大小和原物成比例，但為倒立的清晰影像（如 圖3-1）。 2、針孔照像機即是利用此原理製成，光屏改為感光底片，針孔的直徑 約為零點幾公釐，視針孔到底片的距離而定。 紙杯 塑膠袋 圖 3-1 針孔成像

9 照相的原理 相機一詞源於希臘語Camera Obscura為暗箱之意，早在11世紀，
人們便了解針孔成像原理1826法國人尼普斯(Niepce）發現感光材 料，以類似Jahn氏的暗箱，花了8小時，拍攝了世界第一張照片。 相機藉由聚集正確的光量在底片上來形成影像的。軟片上塗上一 層溴化銀，當溴化銀受到光線刺激時產生潛像，把物體形象記錄 下來(如圖3-2)。 圖3-2. 單眼相機（左）與雙眼相機（右）的攝影原理

10 數位相機的原理 目前我們所見的數位相機，都是使用CCD或者是CMOS來做為 感光元件的；CCD是電荷耦合元件（Charge Coupled
Device）的簡稱，而CMOS則是另外一種感光元件 Complementray Metal-Oxide Semiconductor（一種補足的 金屬化學半導體）。它們有什麼不同呢？CCD 它比較耗電， 成本也比較高，可是它的影像擷取品質卻是比CMOS好很多！ 而不論透過CCD或是CMOS元件來感光，都是對欲拍攝的物體 來進行掃描（感測因光照射而產生電荷），進而產生一道道 的反射光線，經過放大電路變成電壓（也就是轉換成電波信 號的強弱），然後再經過類比/數位轉換器將其信號轉換成 數位信號，接著再交給信號處理IC 進行影像壓縮與特殊 的影像處理，最後再將所得到影像儲存到數位相機的記憶體 中。

11 數位相機的原理 CCD（Charge Coupled Device ，電荷耦合元件〉或CMO（Complementary
Metal-Oxide Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體〉皆為數位相機 中可記錄光線變化的半導體〈如下之左圖〉，一般以百萬畫素 〈megapixel〉 為單位。ＣＣＤ上感光元件的表面具有儲存電荷的能 力，並以矩陣的方式排列〈如下之右圖〉。當其表面感受到光線時，會 將電荷反應在元件上，整個ＣＣＤ上的所有感光元件所產生的訊號，就 構成了一個完整的畫面。因此，ＣＣＤ通常用在數位相機〈Digital Camera〉與掃瞄器〈Scanner〉上，作為感光的元件。

12 數位相機的畫素 衡量數位相機高低階機種的標準，目前以 五、六百萬畫素為主流，指的是CCD的解析 度，如400萬畫素的數位相機即代表每平方英
吋面積的影像是藉由400萬個點來呈現。畫素 越高，所捕捉的影像品質就越清晰細緻，價 格也越高。

13 數位相機的解析度 通常最佳影像解析度相乘就 約等於CCD的畫素數目。例 如：最大解析度為1800 * 1600，所得的畫素為
* 1600，所得的畫素為 ，該台數位相機的畫 素就約在兩百八十萬左右， 所以最佳解析度越高，畫素 當然也就越高。如果想將數 位照片沖洗出來，可參考下 列的數位沖印所需畫素表。

14 數位相機儲存的記憶卡 數位相機所採用的記憶卡規格，主要有Compact Flash、Smart Media、Memory Stick、
Secure Digital及後起之秀xD-Picture卡。這些卡片內皆為Flash Memory (快閃記憶 體)，唯一不同為封包方式與介面的差異，目前Nikon的數位相機仍以Compact Flash卡 為主，而富士及Olympus新款的數位相機則採用自家推出的xD-Picture卡，Sony的數位 相機採用專屬的Memory Stick，另外，Secure Digital卡則為其他廠商新款數位相機的 主要選擇。 1、Compact  Flash卡：其規格又分Type I(較薄)與Type II(較厚，IBM Microdrive也屬此型)。由美國主導，由於推出時間最早，先前的市場佔有率極高，幾乎所有早期的數位相機、PDA皆以CF為主要擴充記憶體。流通性高，成本與售價最低廉是其優點，缺點是讀寫速度慢，體積大又比較耗電，這點由使用CF卡數位相機的照片瀏覽功能時速度很慢，即可得證。 2、Smart Media卡：日本東芝(Toshiba)鑑於CF卡體積太大又比較耗電，而推出SM(Smart Media)記憶卡規格，讀寫速度略勝CF卡，價位則比CF卡稍貴了一點，規格、設計上雖然比CF進步，可惜支援的產品較少，僅在日系的數位相機、DV數位攝影機產品上可以看到。加上受限於本身的規格 ，Smart Media的容量一直停留在 128MB，無法向更大容量發展，目前已是瀕臨淘汰邊緣的產品，大多是出清存貨、價格貼近成本。 3、Memory Stick：由日本新力Sony所開發主導，在Sony極力推廣下，消費者可發現凡Sony的商品大都以Memory Stick作為其外接卡介面。雖然價格比其他記憶卡貴，但優異的資料讀寫功能、低耗電與Sony的背書還是吸引不少的消費者。Memry Stick最先發表的類型為藍色，並未含有著作權保護的機制，後來Sony又推出Memory Stick Pro，除了具備著作權保護的機制，並且突破先前Memory Stick僅能達128MB的容量限制。而在記憶卡愈做愈小的競爭趨勢下，Sony又推出新的規格Memory Stick Duo，體積僅有標準Memory Stick的1/3大。

15 數位相機儲存的記憶卡 4、Multi Memory Card：與Smart Media卡類似，但因封包方式不同，其外殼較硬，彌補了Smart Media卡的缺點，讀寫速度也較傳統的CF卡快得多，但由於後起之秀SD、MS卡異軍突起，淪為過渡產品的地位頗為尷尬，目前在市場上已看不到。 5、Secure Digital卡：隨著數位版權保護的呼聲高漲，日本松下(Panasonic)、東芝與原先開發MMC卡的Sandisk公司共同推出具備資料加密功能、大小與MMC卡類似的SD卡。其最大的優點是擁有高速資料讀寫與傳輸能力，具備資料加密技術與低耗電功率，讓你使用周邊裝置時可獲得更長的使用時間，並且可以與採用MMC卡的裝置相容。 6、xD-Picture卡：由Olympus和富士FujiFilm聯手推出。xD-Picture Card的命名源自 『eXtreme Digital(尖端映像記憶技術）』的縮寫，是最晚出來的一種小型記憶卡規格，但也是目前業界體積最小的規格，無論面積及厚度都僅有CF Card的一半不到。xD-Picture卡結合了 Olympus + Fujifilm 兩大日本超強實力 + 未來手機業者的背書支持，在 1+1>2的前提下，企圖挑戰SONY Memory Stick 這個不可能的任務。 7、其他：在價格競爭的壓力下，有些廠商為節省成本因此在低價位的數位相機上僅內建Flash Memory，並不提供外接卡的介面，在選購數位相機時應特別注意。

16 數位相機的種類 靜態攝影術發明於一百七十多年前，但一直到最近二十 五年，相機本身的功能才有最重大的進展。如今，許多
款式的相機都內置有許多功能強大、具人工智慧的微電 腦，其功能已進步到攝影者只需按下快門，就能拍出曝 光正確且影像清晰的照片。儘管有如此的進步，相機的 基本結構與運作方式還是沒變。大部分相機都會用到底 片，但也有不用底片的數位相機。下面將介紹幾種最常 見的相機，但仍將重心放在可卸換鏡頭的正常規格35mm 相機，這是專業人士最常用的相機。

17 數位相機的種類 （一）單眼反射式相機(Single-lens reflex Camera 簡稱SLR)
單眼反光式相機，能夠交換各種鏡頭，並備有為數不少的附件，如特殊 對焦屏、直角觀景器、專用光燈、捲片器、馬達驅動器、日期、機背、 近攝附件、各式濾鏡等，為目前小型相機的主流。採用TTL（through the lens）系統測光，即測量由鏡頭到達對焦面或軟片面的光線亮度。 此種測光方式，在變換各式鏡頭或在鏡頭前使各式濾鏡時，皆可得到正 確的測光。目前市售的單眼相機有許多款式，一般可分為兩為種，一種 是機械式（為全手動裝置），另一種則為電子式。電子式單眼相機具有 自動捲片、對焦及曝光的功能，亦可轉換成為全手動模式。由於其自動 化程度不一，在功能上與價格上皆有明顯的差距，因此在選擇使用單眼 相機之前，要先研究和比較個人的需求性與實用性，再作出抉擇。 機械式單眼相機（底片式） 電子式單眼相機（底片式）

18 數位相機的種類 （二）雙眼相機： 俗稱傻瓜相機，外界影像透過鏡頭形成影像 在底片上，同時經由觀景窗形成第二個影 像，類似兩個眼睛一樣的相機。
雙眼相機（底片式）

19 數位相機的種類 （三）拍立得相機： 光線經由相機鏡頭後再反射到底片上，夾在顯影液 中的相片會自行彈出，在太陽光下約一分鐘即可成 形。
拍立得相機

20 數位相機的種類 （四）數位相機：可直接與電腦連線做影像編輯工 作，免除沖洗過程因利用磁碟片或記憶卡為其影像
感應器，是一種非常便利的輸入設備。

21 數位與傳統相機的差別

22 數位相機品牌 SONY 新力索尼 KODAK 柯達 EPSON 愛普生 FUJI 富士 NIKON 尼康 RICOH 理光
PREMIER 普立爾 CANON 佳能 TOSHIBA 東芝 BENQ 明碁 SANYO 三洋 Panasonic 國際 PENTAX 賓得士 KONICA 柯尼卡 Digimaster 超軟 Olympus 奧林巴斯

23 數位相機的優點 1.不需底片，即拍即看 2.利用印表機即可列印 3.透過USB直接下載數位影像，可直接用電腦做 美工處理
4.有液晶取景窗，方便瀏覽拍攝的影像 5.拍壞了可刪除影像再拍一次 6.影像可燒錄成光碟、長久保存，檔案管理方便 7.可藉著網路快速傳送照片，與朋友分享 8.節省沖洗時間與費用，增加保密性

24 數位相機的缺點 1.畫質仍不如傳統相機 2.平均價格太高 3.曝光量較弱時，影像有髒點 4.記憶卡昂貴 5.耗電 6.連拍速度不佳
7.會當機秀逗、怕水

25 以下是一張數位相機的DM，框選出來的部份是比較重要的規格。

26 結論 數位相機帶給大眾有很多的福利，不論是功能或是機型的時尚 感，都讓我佩服的想探討這門課題，而我也有一台數位相機，不
僅可以拍出自己想要的照片，畫質更是不在話下，而我也非常喜 愛攝影，對於美的事物，我都會用相機來補捉，記錄自己曾經在 當下的心情。以數位的方式記錄影像的照相機，就只要一張薄薄 的記憶卡即可儲存影像，而且可以隨拍隨看，馬上檢視成果，而 不需送沖印店等個幾小時才能看到相片，數位說開了，不外乎就 是”便利”。而現今的科技產業，如今只能用”不可思議”來形容， 往後的科技發展，或許會比現今更進步、更便利，相對的，科技 帶給我們人類便利，但帶給地球的，卻是持續地在惡化，資源環 保也是不可忽視的課題，科技是有利有弊的，期許往後的科技發 展，是能對人類有幫助，也能保護我們所居住的環境。

27 謝謝觀賞