數(shù)碼相機(jī)的由來

1.誕生
數(shù)碼相機(jī)的歷史可以追溯到上個(gè)世紀(jì)四五十年代，1951年賓?克羅司比實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了錄像機(jī)（VTR），這種新機(jī)器可以將電視轉(zhuǎn)播中的電流脈沖記錄到磁帶上。到了1956年，錄像機(jī)開始大量生產(chǎn)。它被視為電子成像技術(shù)產(chǎn)生。
二十世紀(jì)六十年代美國宇航局（NASA）在宇航員被派往月球之前，宇航局必須對(duì)月球表面進(jìn)行勘測。然而工程師們發(fā)現(xiàn)，由探測器傳送回來的模擬信號(hào)被夾雜在宇宙里其它的射線之中，顯得十分微弱，地面上的接收器無法將信號(hào)轉(zhuǎn)變成清晰的圖像。于是工程師們不得不另想辦法。1970年是影像處理行業(yè)具有里程碑意義的一年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了CCD。當(dāng)工程師使用電腦將CCD得到的圖像信息進(jìn)行數(shù)字處理后，所有的干擾信息都被剔除了。后來“阿波羅”登月飛船上就安裝有使用CCD的裝置，就是數(shù)碼相機(jī)的原形。“阿波羅”號(hào)登上月球的過程中，美國宇航局接收到的數(shù)字圖像如水晶般清晰。
在這之后，數(shù)碼圖像技術(shù)發(fā)展得更快，主要?dú)w功于冷戰(zhàn)期間的科技競爭。而這些技術(shù)也主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，大多數(shù)的間諜衛(wèi)星都使用數(shù)碼圖像科技。
在數(shù)碼相機(jī)發(fā)展史上，不得不提起的是索尼公司。索尼公司于1981年8月在一款電視攝像機(jī)中首次采用CCD，將其用作直接將光轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的傳感器。目前索尼每年生產(chǎn)的CCD占據(jù)了全球50%的市場，這正是索尼能夠在數(shù)碼相機(jī)市場上傲視群雄的一個(gè)原因，因?yàn)楹诵拿}掌握在自己手中。
在冷戰(zhàn)結(jié)束之后，軍用科技很快地轉(zhuǎn)變?yōu)榱耸袌隹萍肌?995年，以生產(chǎn)傳統(tǒng)相機(jī)和擁有強(qiáng)大膠片生產(chǎn)能力的柯達(dá)（Kodak）公司向市場發(fā)布了其研制成熟的民用消費(fèi)型數(shù)碼相機(jī)DC40。這被很多人視為數(shù)碼相機(jī)市場成型的開端。DC40使用了內(nèi)置為4MB的內(nèi)存，不能使用其它移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)，其38萬像素的CCD支持生成756×504的圖像，兼容Windows 3.1和DOS。蘋果（APPLE）公司的QuickTake 100也同時(shí)在市場上推出。當(dāng)時(shí)兩款相機(jī)都提供了對(duì)電腦的串口連接。
這之后，數(shù)碼相機(jī)CCD的像素不斷增加，功能不斷翻新，拍攝的圖像效果也越來越接近傳統(tǒng)相機(jī)。
2.發(fā)展歷程
一、九十年代的數(shù)碼相機(jī)
（一）早期產(chǎn)品早在20世紀(jì)60年代，就開始了“CCD芯片”的研究與開發(fā)，研制出航天事業(yè)用的數(shù)字化照相機(jī)，通過衛(wèi)星系統(tǒng)從太空中向地面發(fā)送航天照片。1969年美國首次登月拍照，并將一架特制的500EL型哈桑勃特?cái)?shù)字照相機(jī)長期留在了月球上。
1981年索尼公司發(fā)明了世界第一架不用感光膠片的電子靜物照相機(jī)――靜態(tài)視頻“馬維卡”照相機(jī)。這是當(dāng)今數(shù)碼照相機(jī)的雛形。
1988年富士與東芝在科隆博覽會(huì)上，展出了共同開發(fā)的，使用快閃存卡的Pujixs（富士克斯）數(shù)字靜物相機(jī)“DS－1P”，在這前后，富士、東芝、奧林巴斯、柯尼卡、佳能等相繼發(fā)表了數(shù)字相機(jī)的試制品：如佳能RC－701、卡西歐VS－101、富士DS－1P、富士DS－X、東芝MC2000等。
（二）九十年代初期的產(chǎn)品1991年柯達(dá)試制成功世界第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)，東芝公司發(fā)表40萬像素的MC－200數(shù)碼相機(jī)，售價(jià)170萬日元，這便是第一臺(tái)市場出售的數(shù)碼相機(jī)。
1994年柯達(dá)商用數(shù)碼相機(jī)DC40正式面世。1995年2月卡西歐發(fā)表了25萬像素、6.5萬日元的低價(jià)數(shù)碼相機(jī)QV－10，引發(fā)了數(shù)碼相機(jī)市場的火爆。1995年佳能EOS?DCS3C問世，同年還推出EOS?DCS1C，開始了佳能數(shù)碼單反相機(jī)發(fā)展的歷史。1995年正式拉開了相機(jī)數(shù)字化的序幕。為迎接數(shù)碼相機(jī)的到來，柯達(dá)公司董事會(huì)于1995年作出了全面發(fā)展數(shù)碼科學(xué)的決策性決定，于1996年與尼康聯(lián)合推出DCS－460和DCS－620X型數(shù)碼相機(jī)，與佳能合作推出DCS－420數(shù)碼相機(jī)（專業(yè)級(jí)）。
1995年世界上數(shù)碼相機(jī)的像素只有41萬；到1996年幾乎翻了一倍，達(dá)到81萬像素，數(shù)碼相機(jī)的出貨量達(dá)到50萬臺(tái)；1997年又提高到100萬像素，數(shù)碼相機(jī)出貨量突破100萬臺(tái)。
1996年奧林巴斯和佳能公司也推出了自己的數(shù)碼相機(jī)。隨后富士、柯尼卡、美能達(dá)、尼康、理光、康太克斯、索尼、東芝、JVC、三洋等近20家公司先后參與了數(shù)碼相機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn)，各自推出數(shù)碼相機(jī)。
1997年11月柯達(dá)公司發(fā)表了DC210變焦數(shù)碼相機(jī)，使用了109萬的正方像素CCD圖像傳感器；富士發(fā)布了DC－300數(shù)碼相機(jī)。
1997年奧林巴斯首先推出“超百萬”像素的CA－MEDIAC－1400L型單反數(shù)字相機(jī)，引起行業(yè)巨大震動(dòng)。
1997年美國PMA國際攝影器材博覽會(huì)上一個(gè)最顯著的特點(diǎn)是：傳統(tǒng)攝影器材與計(jì)算機(jī)信息處理相結(jié)合，圖像的攝入與傳輸成為了光電子行業(yè)與計(jì)算機(jī)行業(yè)共同事業(yè)，一些IT廠商開始介入數(shù)字照相。各大公司更多的推出1000美元以下的各類普及型數(shù)字照相機(jī)，最廉價(jià)的可在200美元以下，這為數(shù)字照相機(jī)進(jìn)入尋常百姓家庭創(chuàng)造了條件。
1997年度普及型數(shù)字照相機(jī)的熱點(diǎn)和主流產(chǎn)品是CCD像素?cái)?shù)35萬左右，最大解像力640×480像素的數(shù)字相機(jī)。而“百萬像素”（megapixel）相機(jī)才“初露頭角”，僅富士膠片公司、奧林巴斯、柯達(dá)和柯尼卡四家各推出一款新品。普及型數(shù)碼相機(jī)發(fā)展的重點(diǎn)，除提高解像力外，重點(diǎn)是開發(fā)特殊功能，就是傳統(tǒng)膠片相機(jī)不具備和辦不到的一些功能，顯示數(shù)碼相機(jī)的優(yōu)越性，如在機(jī)身上裝備液晶監(jiān)視屏作取景器和拍攝后可當(dāng)場檢查拍攝效果的功能，把鏡頭做成可以旋轉(zhuǎn)一定度數(shù)的功能，結(jié)合液晶屏方便自拍的功能，安裝影像數(shù)據(jù)快速傳輸電腦的功能等。
（三）1998年富士膠片公司推出首款百萬級(jí)（150萬像素）最輕小、普及型刃NEPIX700型數(shù)碼相機(jī)；佳能與柯達(dá)公司合作開發(fā)了首款裝有LCD監(jiān)視器的數(shù)碼單反相機(jī)EOSD2000型和EOSD6000型。
1998年是是低價(jià)“百萬像素”數(shù)字相機(jī)成為一個(gè)新的熱點(diǎn)和主流產(chǎn)品的一年，當(dāng)年發(fā)表或出售的新機(jī)種60多種，20多個(gè)廠商：卡西歐（4種）、富士膠片（8種）、柯達(dá)（4種）、美能達(dá)（3種）、尼康（3種）、佳能（4種）、奧林巴斯（4種）、三洋（6種）、索尼（6種）、精工愛普生（4種）、發(fā)布二種的有“阿克發(fā)、惠普、柯尼卡、匪力浦、理光；發(fā)布一種的有：東芝、松下電子、日立、JVC、京瓷、萊卡、三星和中國的海鷗。其中達(dá)到和超過“百萬像素”的新產(chǎn)品約占全部新機(jī)種的80％。最高達(dá)到168萬像素的佳能PowerShotPro70數(shù)碼相機(jī)，具有2.5倍光學(xué)變焦和2倍數(shù)字變焦，TTL自動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)曝光、2英寸彩色TPY液晶屏，有每秒4幀的速度最大連拍5秒功能。
1998年數(shù)碼相機(jī)在功能上，下了很大功夫，歸納起來大致有：
1.采用光學(xué)變焦鏡頭。有2倍、2.5倍、3倍、5倍和10倍，最高達(dá)14倍。此外部分相機(jī)還有數(shù)字變焦功能，有2倍或4倍。
2.具有可接外用閃光燈的功能。個(gè)別機(jī)種有內(nèi)置閃光燈和可外接同步閃光燈的功能。
3.裝備有可交換“鏡頭―CCD”單元，具有擴(kuò)展系統(tǒng)化的能力。
4.具有TTL光學(xué)取景或單反取景的功能。
5.單反式可換鏡頭功能。
6.對(duì)手動(dòng)對(duì)焦、光圈優(yōu)先和快門優(yōu)先控制曝光等參數(shù)可自動(dòng)設(shè)定的功能。
7.裝用“Digita”數(shù)字影像專用操作系統(tǒng)后，增加了如拍攝程序設(shè)定等新功能（柯達(dá)、美能達(dá)等系列產(chǎn)品裝用）。
8.具有多種拍攝方式。
9.采用USB（通用串行總線）接口，快速下載影像數(shù)據(jù)到電腦的功能。
10.不用個(gè)人電腦連接，可直接（或SM卡等記錄媒體）用專用打印機(jī)印數(shù)碼照片的功能。
1998年出現(xiàn)的數(shù)碼相機(jī)典型產(chǎn)品有：1.柯達(dá)DC260數(shù)字相機(jī)：160萬像素CCD圖像傳感器；3倍光學(xué)變焦和2倍數(shù)字變焦；可接閃光同步線；快門優(yōu)先光圈優(yōu)先自動(dòng)曝光功能，具有拍攝程序預(yù)設(shè)功能；USB接口等。
2.卡西歐QV－7000SX數(shù)字相機(jī)：1998年9月推出市場，是OV系列中檔次最高的產(chǎn)品。2倍光學(xué)變焦和4倍數(shù)字變焦，光圈優(yōu)先自動(dòng)曝光，7種操作參數(shù)自定功能。此外還有相位差被動(dòng)式自動(dòng)調(diào)焦或手動(dòng)調(diào)焦，多區(qū)測光或點(diǎn)測光，LCD顯示屏，影像2倍放大，自動(dòng)日期記錄，生成HTML文件及多種拍攝功能。
3.美能達(dá)DemageEX系列數(shù)字相機(jī)：1998年10月推出市場，包括EXzoom1500和EXwiea1500兩個(gè)型號(hào)；前者配有3倍變焦鏡頭―CCD單元（7－216mm／F3.5－5.6），后者配有大口經(jīng)廣角鏡頭―――CCD單元（5.2mm／F1.9），其共同特點(diǎn)：采用1／2英寸150萬像素的原色順序掃描CCD3裝有專用“Didta“數(shù)字影像專用操作系統(tǒng)，具有軟件的擴(kuò)展性；具有每秒3.5幀，最多7幀的連拍功能；可設(shè)定5種場景；具有與傳統(tǒng)膠片相當(dāng)?shù)牟僮餍阅堋?
4.美能達(dá)DemageRD3000數(shù)字相機(jī)，該機(jī)是以“APS”單反相機(jī)S－1為基礎(chǔ)，可交換鏡頭單反數(shù)碼機(jī)，使用2塊CCD圖像傳感器，總像素270萬。
5.防水防塵型“百萬像素”機(jī)登臺(tái)亮相富士膠片BigJobDS－25OHD數(shù)碼相機(jī)，是以富士CCD總像素150萬的FinePix700相機(jī)為基礎(chǔ)，使用具有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7級(jí)保護(hù)能力專用外套，加上HD機(jī)背和GN24的大型閃光燈構(gòu)成的“百萬像素”防水防塵專用數(shù)碼相機(jī)。
柯尼卡公司DG－1數(shù)碼相機(jī)是1998年9月推出，也具有7級(jí)防水防塵設(shè)計(jì)的數(shù)碼相機(jī)，總像素108萬像素。機(jī)身和重要部份采用硬質(zhì)橡膠材料加以保護(hù)。適合在土建工程現(xiàn)場監(jiān)視用，影像可即時(shí)傳送出去并加印到工程記錄和作業(yè)報(bào)告文件中。
此外還有一些公司研制出專用防水防塵外套，如柯達(dá)公司推出可用于3米深水中的，為DC200、DC210Zoom、DC210AZoom三個(gè)機(jī)型使用的防水防塵外套3佳能公司也為PowerShotA5和A5zoom兩個(gè)機(jī)型推出專用防水外套。
7.新型存儲(chǔ)媒體“記憶棒”問世索尼公司于1998年9月向市場推出新型存儲(chǔ)媒體―――“記憶棒”，有兩種容量：4MB的MSA一4A型和8MB的MSA一8A型。體積呈長條形，即小又薄，拔出或插入非常方便。技術(shù)特性：10針接頭，串行接口，最大寫入速度1.5MB／S，最大讀出速度2.45MB／S，電源電壓2.7－3.6V，工作時(shí)平均消耗電流約45mA，待機(jī)時(shí)最大130mA，外形尺寸：21.5×50×2.8mm；重約4克。
同時(shí)還推出MSAC―PCI型PC卡適配器。
應(yīng)用“記憶棒”的索尼新型單反型數(shù)字相機(jī)CyberShoePRODSC―D700，5倍變焦鏡頭（相當(dāng)35mm相機(jī)焦距28－140mm／f2－2.4）150萬像素CCD、2.5英寸顯示屏、功能豐富，適合影樓等專業(yè)使用。
8.價(jià)格定位普遍下降普及型數(shù)碼相機(jī)一開始的價(jià)格定位，對(duì)美國市場約為1000美元，對(duì)日本市場的定位約低于20萬日元。當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品CCD圖像傳感器總像素一般為30－35萬像素。到1998年底，價(jià)格明顯下降，例如“百萬像素”的3倍變焦的理光RDC－4200數(shù)碼相機(jī)，最低售價(jià)499美元，而同類型相機(jī)1997年的市場價(jià)格約為1300美元，可見一年來價(jià)格下降幅度之大。許多產(chǎn)品一方面增加功能和提高性能，一方面降低價(jià)格定位，例如富士膠片公司1998年6月推出的DS－330數(shù)碼相機(jī)比1997年4月推出的DS－300相機(jī)提高了使用方便性，價(jià)位降低5000日元（產(chǎn)品目錄價(jià)格19萬日元）；尼康公司1998年10月推出的增加許多功能的3倍變焦CooLPIX910相機(jī)與同年4月推出的外形基本相似的C00LPIX90相機(jī)價(jià)位降低約1萬日元，且附送的CF卡也由4MB改為8MB。
快閃存儲(chǔ)卡―――CF卡和SM卡，容量在增加，價(jià)格也下降了許多，在美國市場的售價(jià)大約每MB為7－10美元，比1997年下降了約一半。（附：CF卡：美國SanDisk公司提供最大容量48MB；LexarMedia公司最大為64MB3日本松下電池工業(yè)公司可提供4、8、12、16、24、32（MB）幾種CF卡；卡西歐公司可提供4、8、15、30、48（MB）幾種CF卡。SM卡：主要生產(chǎn)公司的日本東芝公司，可提供最大容量為16MB的品種。美國市場上可提供2、4、8、16.（MB）四種容量的SM卡）。
（四）1999年―――200萬像素之年1999年是輕便型數(shù)字相機(jī)跨入200萬像素之年。世界各大照相機(jī)廠商在一年多的時(shí)間內(nèi)，所投放市場的數(shù)字相機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過百種。
1999年先后有20多種超過200萬像素的輕便數(shù)字照相機(jī)被推向市場，他們各有特色，代表了時(shí)代的進(jìn)步，如佳能PowerShotS10，柯達(dá)DC280、DC290Zoom、富士MX－2700、MX－2900Zoom、PrintCamPR21、尼康Coolpix700、Coolpix800、Coo1pix950，奧林巴斯C21、C－2000Zoom、C－2020Zoom、C－2500L，理光RDC－5000，卡西歐QV－2000UX，索尼Cyber－shotDSC－F55E、Cyber－ShotDSC－F505，愛普生PhotoPC800、PhotoPC850，柯尼卡Q－M200等，都是2MP（MP表示百萬像素）輕便數(shù)碼相機(jī)的佼佼者。
二、2000年普及型數(shù)碼相機(jī)的發(fā)展商品化的數(shù)碼相機(jī)從誕生到現(xiàn)在，專業(yè)型的不足10年，普及型的僅有6年左右，然而它的發(fā)展速度是驚人的，1998年普及型的新產(chǎn)品開發(fā)熱點(diǎn)是100萬像素級(jí)的，1999年的熱點(diǎn)便攀升到200萬像素級(jí)（2MP），進(jìn)入2000年再升一級(jí)，熱點(diǎn)轉(zhuǎn)到300萬像素級(jí)（3MP），2000年10月奧林巴斯推出了總像素?cái)?shù)為400萬像素的CAMEDIAE－10型4倍光學(xué)變焦普及型數(shù)碼相機(jī)，創(chuàng)下了2000年新的紀(jì)錄。
（一）2000年開發(fā)熱點(diǎn)總像素開發(fā)的熱點(diǎn)是300萬像素級(jí)（3MP）的產(chǎn)品，最先是2002年2月卡西歐公司推出的QV－3000EX數(shù)碼相機(jī)（總像素?cái)?shù)334萬）。到2000年11月底共有12個(gè)公司推出20多種3MP數(shù)字相機(jī)。
鏡頭開發(fā)的熱點(diǎn)是變焦鏡頭。新機(jī)種有80％的產(chǎn)品使用了變焦鏡頭。即使采用單焦鏡頭的相機(jī)，絕大多數(shù)的產(chǎn)品也有數(shù)字變焦（亦稱電子變焦）功能。光學(xué)變焦的最高倍率達(dá)10倍。
數(shù)字接口開發(fā)的熱點(diǎn)是相機(jī)采用USB接口（通用串行總線），或兼有USB和RS232C兩種接口。
（二）新設(shè)計(jì)思路1.外觀造型和外部部件配置設(shè)計(jì)向35mm相機(jī)靠攏：在普及型數(shù)字相機(jī)成像質(zhì)量和印出的A6尺寸相片，愈來愈接近或等同傳統(tǒng)35mm相機(jī)階情況下，普及型數(shù)字相機(jī)在外觀造型和外部部件配置設(shè)計(jì)上自然要向經(jīng)過長期實(shí)踐考驗(yàn)的傳統(tǒng)35mm照相機(jī)靠攏，使用習(xí)慣也大致相同。因此，幾乎所有的著名數(shù)字照相機(jī)公司都陸續(xù)設(shè)計(jì)出類似傳統(tǒng)35mm相機(jī)“橫矩機(jī)身”的機(jī)種。如PENTAXEI－2000一體化單反數(shù)字相機(jī)、柯達(dá)DC－4800數(shù)字相機(jī)的外形。
2.小型化、輕量化新機(jī)種的設(shè)計(jì)：普及型數(shù)字相機(jī)使用的圖像傳感器尺寸都很?。?／1.8英寸、1／2.7英寸等），又沒有傳統(tǒng)相機(jī)必不可少的輸片機(jī)構(gòu)，加上多層制板和表面安裝技術(shù)以及微型電子元器件的進(jìn)步，為數(shù)字相機(jī)小型輕量化創(chuàng)造了優(yōu)越的條件，因此新產(chǎn)品中追求小型、體輕、時(shí)尚，向袖珍方向發(fā)展。如：富士FinePix40i機(jī)，體積85.5mm×71mm×28.5mm，重155g；柯達(dá)DC3800機(jī)，體積95mm×61mm×31mm，重165g；佳能DigitalIxUS機(jī)（2倍光學(xué)變焦），體積87mm×57mmx26.9mm，重190g；高瓷Finecam3300機(jī)（2倍光學(xué)變焦），體積93.5mm×66mm×37.5mm，重200g。
3.防水防塵專用數(shù)字相機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)：過去，富士和柯尼卡都推出過防水防塵數(shù)字相機(jī)，2000年富士又設(shè)計(jì)出150萬像素的BigJobDS230HD防水防塵專用機(jī)；理光設(shè)計(jì)出總像素230萬像素的RDC－200G防水防塵專用機(jī)，防水性能符合日本標(biāo)準(zhǔn)（JIS）C0920標(biāo)淮規(guī)定的7級(jí)保護(hù)等級(jí)；此外柯達(dá)也開發(fā)了防水防塵數(shù)字照相機(jī)。
4.采用同樣的機(jī)身，設(shè)計(jì)出不同型號(hào)的數(shù)碼相機(jī)：成為降低照相機(jī)生產(chǎn)成本的一個(gè)重要方法。既加快了設(shè)計(jì)速度，又節(jié)省了工裝、模具等生產(chǎn)成本。如柯達(dá)DC260、DC265和DC290三款相機(jī)采用相同機(jī)身；佳能S10、S20也是采用同一機(jī)身，僅是技術(shù)指標(biāo)和性能有所不同。