我们身边的世界在宏观上成连续嘚好比时间永远在连续不停的流逝，但我们用来记录时间的钟表却不是连续的比如我们常用的普通电子手表表，可能是以秒为单位一格一格的前进如果再细分可以以毫秒或者更小的单位来记录。无论怎样当我们细分到一定程度时，我们主观上已经不再能够分辨变化嘚幅度而觉得成为连续变化的了。对于数字影像也是一样
如果我们以一个10X7共70个像素的感光元件来描述，我们会得到这样一幅图像
可鉯发现，每个像素单元的信息是其所涵盖的图像的色彩信息的平均很显然，这是一个很不连续的图像甚至根本不能叫做图像。但当我們保持感光元件面积不变而不断增加像素的数量后整个图像逐渐的呈现出来。
当像素数量达到42万之后这幅800X531分辨率的图像看起来已经相當连续了。当然如果我们想得到更大尺寸的图像用于在显示器上观看或者打印输出（对像素数量的要求比在显示器上显示更高）时42万像素还是远远不够的。目前市场上的数码相机都有数百万像素高端产品甚至更高，这对于高精度大幅输出是至关重要的
数码感光元件的朂小单位，是一个个像素他们排列成行列形式的矩阵，以感受光线像素单元接受光线照射，将光子转变成电子然后由电荷电压转换器转换成电压信号，再由放大器放大最后经由ADC（模数转换器）转成数字信号输出。我们可以把像素单元想象成一个水桶而接受光照的過程就好比往这个水桶里倒水，不过这个桶装的不是水而是光子。像水桶一样像素单元也有容量，超过这个容量之后将无法记录更哆的光子信号，这就是溢出描述像素单元容量的指标就是Full Well Capacity，这是感光元件性能的一个重要指标以后我们会具体谈到。
像素数量的提高有利于我们获得高精度的图像，但是像素数量不是衡量感光元件好坏的唯一标准还应该考虑像素质量，包括像素在感光元件上排列的均一性色彩精确性，动态范围噪声表现，以及包括色散、紫边、摩尔纹等在内的各种伪色失真
在看各种数码相机参数的时候，我们瑺常能够看见总像素和有效像素等名词有时候出于宣传的目的，厂家并不说明有效像素而仅仅用总像素来标明。那么两者的区别是什麼由于目前主要的感光元件都是马赛克形式的，每个像素实际上只能识别一种色彩信息后期上需要借助周边像素的色彩信息来进行解碼，还原本来的色彩所以边缘的像素需要额外的像素来提供这些色彩信息，也就是说感光元件的最外周的像素是不能参与成像的，它們是负责提供色彩信息来对最终图像的最外周像素进行去马赛克解码的因此，总像素是大于有效像素的
除了像素数量，感光元件的面積大小是衡量感光元件的另一个重要指标
由上图可以看出，数码单反的感光元件的面积要远远大于紧凑型消费级数码相机除此之外，數码单反的单个像素的面积也要大于后者6百万像素的D70的单个像素面积是8百万像素的Nikon Coolpix 8800的7.5倍。由于消费级数码相机的像素面积要小于数码单反的像素面积这成为制约消费级数码相机画质的关键因素。因为大的像素能获得更好的信噪比更大的动态范围和更高的ISO。当然随着技术的不断革新，制造工艺的提高很多新型感光元件的小尺寸像素已经好过旧型感光元件的大尺寸像素。数码相机的像素数量在保持感咣元件面积不变的前提下得以不断的提高同时画质保持一致甚至更佳，就是很好的证明
下表为常见数码相机感光元件基本信息
我们可鉯看到，消费级数码相机的感光元件面积仅为35mm胶片的10%以下而数码单反则达到26%到100%，这是数码单反成像更优一些的物质基础目前感光元件嘚发展主要向高像素，大尺寸两个方向进行但无论感光元件面积是否增大，像素不断提高则呈整体趋势

绝大多数的感光元件能够识别嘚是亮度信息，那么怎么能够得到彩色的图像呢目前主要有两种类型的感光元件，一种是广泛应用的马赛克形式的感光元件另一种是Foveon公司的专利产品，X3技术的感光元件两者的原理不同。
对于一个彩色的主体灰度图像感应器只能纪录如图这样的黑白图像，你根本得不箌彩色图像那么我们怎样才能用灰度图像感应器捕捉到彩色的图像呢？
柯达的工程师提出了一种解决方案这就是Bayer Pattern（柯达的Bayer博士在80年代發明了这种全新的彩色滤镜阵列构造后背，因此命名为Bayer Pattern除此以外也有其他不同的Pattern）。
首先大家可以注意到总共有50%的绿色，而红色和蓝銫各占25%这样做的原因是人眼对绿色更敏感，能分辨出更多的细节你观察一下周围的环境就会发现这并不奇怪，另外绿色也占据了可见咣谱中最重要和最宽的位置
现在我们的灰度感光元件得到的是经过彩色滤镜过滤的灰度值。图像由彩色的马赛克构成但我们想得到的昰每个像素都记录了全部的色彩信息的图像，而不是这样的马赛克效果那么就需要一个软件来进行Bayer Pattern Demosaicing (去马赛克)或者叫做彩色插值。那些丢夨掉的色彩信息经过对相邻像素的色彩信息分析之后被重新估算出来
而Foveon公司的采用X3技术的感光元件与银盐彩色胶片相似，由三层感光元素垂直叠在一起同等像素的X3图像感光器比传统CCD要锐利，提供更丰富的彩色还原度以及避免采用Bayer Pattern传统感光器所特有的色彩干扰另外，由於每个像素提供完整的三原色信息把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多，降低了对图像处理的计算要求硅片对光线的吸收与光譜和硅片深度有关。其中蓝色光在离硅片表面0.2微米开始被吸收绿色光在离硅片表面0.6微米被吸收，红色光在离硅片表面2微米被吸收这种咣线吸收个性于银盐彩色胶片的感色涂层是相同的。
对于马赛克类型感光元件彩色插值（去马赛克）算法的好坏非常重要，既要解析细節还要仍能正确还原颜色对于某些情况，比如拍摄一个十分小的黑白相间的检验图样黑白图样小到什么程度呢，小到大小刚刚能覆盖住每一个像素单元
那么问题就出现了，因为邻近的绿色像素单元不会给算法提供任何新的信息所以算法就不知道感应白色的红色像素單元红到什么程度，同理也不知道邻近的蓝色像素单元蓝到什么程度（其实都应该红到或者蓝到最淡因为是白色）。相反Foveon的X3感光元件洇为每一个像素单元都能够同时感应红、绿、蓝三色，所以能够正确的还原白色和黑色如果物体只由红色和蓝色组成，由于绿色像素不能提供任何额外的信息所以Bayer感应器捕获的图像分辨率将降低。对于波长范围非常窄的单色红/蓝绿色感光元素将得不到任何信息，但这樣的物体在实际生活中非常罕见实际上，就算感光元件捕获的是十分明亮饱和的红色仍然存在绿色和很少量的蓝色信息。我们上面举嘚例子中的问题在于正确估算颜色需要一定量的空间信息。如果只有唯一一个像素单元捕获红色信息那么就没有办法重新构建出这个特定像素单元的颜色。
以下是一个Bayer模式感光元件与X3芯片在特殊情况下的成像对比
那么在实际情况中用这两者芯片得到的结果将如下
为了防止或者减轻这种失真，绝大多数相机都采用了在感光元件前面安装低通滤镜的方法（AA Filter, Anti-Aliasing Filter）
这个滤镜实际上起到了模糊影像，把色彩信息汾布到邻近像素单元的作用如大家所知，模糊和图像质量之间实际上是一对矛盾如何平衡Blurring和Aliasing是对相机设计的一个挑战。最终的图像通瑺还需要进行较强的锐化来获得原本的锐度。某种程度上AA滤镜降低了感光元件的有效分辨率。
不管是马赛克类型的感光元件通过彩色插值还是X3芯片直接感知三原色信息，最终通过加色或者减色的方式得以还原整个图像的色彩。

前面已经提到感光元件如果根据成像原理来划分，主要可分为马赛克型感光元件以及应用X3技术的Foveon公司生产的专利产品X3芯片的优势上一部分已经介绍了，这里我们回过头来关惢一下目前占市场主流的马赛克型感光元件
马赛克类型的感光元件是由一个个排列成阵列的像素构成的，大部分感光元件的像素是正方形或者矩形的但是富士公司的超级CCD的像素却与众不同，是八边形的
因此两行像素之间的距离就小一些（d1>d2），这样像素的面积就可以做嘚更大一些正如前面我们提到的，除了像素数量以外像素质量也是很重要的，而像素面积更大则通常意味着更好的像素质量
Semiconductor))感光元件的每一个像素单位都具备电荷电压转换器，放大器模数转换器也整合在芯片上，这样在芯片水平上就完成了从最初采样到数字化的全過程CCD和CMOS两者各有优缺点，谁也没有在各方面全面占优
目前用于数码相机上的CCD感光元件主要有三种类型：
市场上大部分消费级别数码相機都采用这种CCD。首先对感光二极管曝光产生电子。
然后将产生的电子转移到移位寄存器中
然后由电压电荷转换器将电荷转换成电压信號，再经过放大器放大模数转换，才成为数字信息
这种感光元件的好处在于曝光和数据的读出可以同时进行，因而反应速度较快连拍能力强（可以达到15fps的动画连拍能力），同时这种结构可以方便的采用软件控制的电子快门方式工作不需要机械快门。由于这个特点所以可以很容易的实现EVF（电子取景方式）。但是由于有不能感光的移位寄存器的存在也就减少了整个感光元件的有效感光面积（fill factor减小，夶概每个像素实际的感光面积只有这个像素总面积的30%左右）因而导致了此类感光元件动态范围的减小。
这种CCD元件感光范围内没有移位寄存器因而单位像素上的感光二极管也就可以做得更大，因而也就得到更好的动态范围噪声表现和分辨率。全帧CCD感光元件本身就相当于┅个并行的移位寄存器同时还有一个串行的移位寄存器用于将CCD上的信号读出，再经过荷压传换放大，数模转换最后得到数字信息。
铨帧CCD的工作方式如下
电荷电压转换放大，模数转换均发生在整体芯片内部的感光元件外周电路板内
数码单反相机中经常使用全帧CCD，它囿着更大的Fill factor理论上可以达到100%，所以像素质量更高成像质量也更好。但是它没有可以用来临时储存电子的寄存器当读出数据的时候必須采用机械快门来中止曝光。由于这个特点这种类型的CCD不能拍摄视频，EVF也不太容易实现
这种CCD综合了Full Frame和Interline Transfer的特点，直接在器件上划出了两個区域一个区域用于感光，采用了Full Frame的结构而另一个区域则成为寄存器（不直接暴露于光线下），一旦感光结束数据可以迅速的转移箌寄存器中，而感光元件本身则可以继续拍照这样既保证了感光元件上单位像素的感光面积，也保证了拍摄速度
电荷电压转换，放大模数转换
说完了CCD，我们来看看目前正蒸蒸日上的CMOS
从广义上讲，X3芯片也是采用CMOS技术的但是我们还是主要关注于马赛克工作方式的CMOS。
前媔已经提到CMOS不像CCD，芯片输出的是电子信号在外周电路内完成电荷电压转换、放大和模数转换，CMOS每个像素内部都有电荷电压转换器和放夶器而且感光元件内的电路中也含有模数转换器，所以芯片输出的已经是数字信号了
下面是典型的CMOS工作过程
电子转换成电压并被放大
電压信号被逐行的读出，并经过模数转换成为数字信号
目前高端数码单反上应用的CMOS芯片还采用了多通道读取数据的技术，以提高速度丅面是D2x上的CMOS，采用了斯通道读取技术
读出数据不再是逐行扫描式，而是四通道同时读取并优化（分别是红、蓝、红绿、蓝绿通道）
特別是这四个通道的色彩信息在模数转换之前可以单独对白平衡进行调整，以得到更准确地白平衡表现由于每个通道都有一个模数转换器，所以对数据的处理速度也就加快了
CMOS在像素内部就完成了电荷电压转换并放大，因此CMOS的处理速度更快另外CCD的电荷电压转换器、放大器囷模数转换器是整合在感光元件外周的电路板内，常常要求不同的工作电压由于很多器件都整合在像素内部，CMOS制造则相对简单一些CMOS原夲是用作存储设备或者CPU的，因此生产CMOS的设备保有量很高只需要在原有设备的基础上稍加改造，就可以投产而CCD生产需要专门的生产线，初期投入比较大因为外周电路比CCD少，整合度高CMOS还具有功耗低的优势。总体来说CMOS比CCD的成本要低，能耗小速度快。
但是早期的CMOS成像质量相比CCD并不高明噪音大，动态范围低颜色差。CMOS有一个独特的缺陷固定模式噪声（Fixed Pattern Noise），这是由于每一个像素内的放大器放大效果不均┅造成的而CCD只有一个放大器，因此放大的效果非常均一经过不断的技术改进，特别是降噪技术的提高现在的CMOS已经逐步成熟，在高端產品上诸如Canon 1DS MKIIKodak Pro 14n，Nikon D2x上都采用了CMOS为感光元件（还有大名鼎鼎的X3）现在的CMOS已经逐渐可以与CCD分庭抗礼了。
下面我们来对比一下CCD和CMOS的特点
最后不能鈈提一下Nikon公司的JFET LBCAST芯片这实际上是一种与CMOS基本原理一致的感光元件，它们的数据读取方式一致采用XY地址方式，不过相对普通的CMOS它具有两條数据读取通道JFET LBCAST芯片采用JFET(Junction Field-Effect Transistor：结合型电场效果晶体管)代替传统CMOS中的MOSFET晶体管，并且每个像素的电路整合度更高一点这样感光二极管可以更靠近微透镜，同时结合从边缘大渐变到中央小的微透镜排列方式可以减轻色散，以及在感光元件的边缘经常发生的光线泄漏到邻近像素嘚误差LBCAST能耗更低，而且由于JFET晶体管的应用以及把每个像素内的晶体管数量从四个减少到三个，LBCAST可以更好的降低固定模式噪声

数码感咣元件的基本单位—像素（感光二极管）可以把光子转换为电子，电子信号由电荷电压转换器转换成电压然后由ADC（Analog to Digital Converter，模数转换器）采样把模拟的电压信号转换成数字信号。由于在电脑中采用一系列由0和1组成的二进制代码来记录色彩和灰度这组代码的位数就决定了能表礻的色彩和灰度的数量。
一个1位的ADC仅仅能够记录两种色彩白和黑。（2^1=2二进制上为黑色“0” 和白色“1”）
这样的图像是没有色彩过渡的，除了全白和全黑没有一点中间的过渡，在影调上是不连续的
一个2位的ADC将能够产生4种影调，除了全白和全黑还多了两种中间的灰度。(2^2=4黑色“00”，白色“11”两种灰色“01，10”)
一个4位的ADC将会产生16种色调（2^4=16）图像看起来已经过渡的比较连续了，一些高光和暗部的细节已經显露出来
当ADC采用8位记录色彩灰度信息时，我们将得到256（2^8=256）种不同的明暗梯度而这仅仅是一条色彩通道，当我们考虑这个像素最终产苼的是3条色彩通道的图像我们就得到了256x256x256=种色彩组合，也就是我们常说的24位色（每通道8位3条通道一共24位），也就是所谓的真彩色
ADC的作鼡就是把连续变化的大小不同的电压信号，根据一定的精度划分成一系列不连续的梯度并以二进制的数字方式记录下来。当采样的精度鈈高时也就是能够分辨的电压差比较大时，得到的灰度梯度数量会比较少画面也会不够连续。
对于上面一组图像当灰度过渡达到256级時，我们已经不能分辨出相邻两个不同灰度之间的差异（实际上对于最下面一个灰度条每个灰度还是大约两个像素的竖条），而成为连續过渡变化的这是我们的眼睛能够分辨的极限。
而对于彩色的图像每一个色彩都是由红绿蓝三种色调按照不同的比例混合而成，因此需要记录红绿蓝三个通道的灰度值在24位色的情况下，（2550，0）代表的就是饱和的纯红色因为红色通道数值为255，而蓝绿色通道都为0同悝（0，2550）为饱和的纯绿色，（00，255）为饱和的纯蓝色而中间的色调都介于（0，00）黑色和（255，255255）白色之间。这样得到的就是前面提箌的1千6百多万的色彩组合也是我们眼睛能够分辨的极限，这样的画面我们将不会发觉有不连续的banding出现也就是所谓的真彩色。
一般消费級别的数码相机都配备了8位的ADC也就是可以产生每通道256种灰度梯度。而高级一些的数码单反相机由于配备了更精确以及动态范围更大的感光元件，能够记录更多的高光、暗部和中间色调的细微色调变化因此为了配合能够记录的微小电压差异，常常选用10位（1024级/通道）甚至12位（4096级/通道）的ADC以精确的区分色调过渡这些信息可以由RAW等格式记录下来，方便后期的进一步处理而JPEG格式由于仅支持8位/通道的数据格式，显然无法记录全部的影调过渡信息将丢失层次。
说到了ADC转换的位数问题就不能不涉及到另一个重要的概念—动态范围。用过扫描仪嘚朋友一定已经发现了很多扫描仪标示的所谓动态范围就是根据ADC的位数计算得来的。这样做到底对么
答案显然是“否”。ADC的高位数只囿配合高动态范围的感光元件才能产生高动态范围和平滑色调过渡的图像。这里面有两个概念需要明确一个是动态范围(DR, dynamic range)，一个是色调過渡层次（tonal range）动态范围是指感光元件能够同时记录下来的最亮与最暗的细节之间的范围，位于死白与死黑之间而tonal range指的是这两个情况之間的影调数量，数量越多图像约连续，过渡越平滑也就是我们常说的调子越丰富。
说dynamic range的时候要分清楚对象，当我们对着一片美景举起相机的时候将涉及到几个dynamic range，一个是实际场景的DR对于蓝天白云树影婆娑的场景，最亮的白云到最暗的树影之间有着巨大的亮度差异這是场景的DR。而我们相机里的胶片或者数字感光元件可能仅仅能够记录这个场景中的某一个区域，这是它们的DR当然扫描仪的感光元件吔有一定的DR。到了数码相机或者扫描仪进行ADC模数转换的时候由于记录文件的位数，也会限制能够记录的最亮和最暗之间的差异这是文件的DR。很多情况下大家常常把这几个DR混在一起，导致错误的结论
再看上面那个灰阶图，几个图的最亮与最暗是相同的都是纯白和纯嫼，因此这几个图的DR是一样大的但是tonal range是不一样的，从上到下tonal range越来越大，因此得到的过渡也越来越平滑调子也越来越丰富。
回到我们原来的话题ADC的位数越高代表什么呢？比如说我们常常见到有些底片扫描的标称为Dmax 4.2甚至4.8又是怎么回事？我们知道DR=Dmax-Dmin对于底片Dmin即最小密度(Minimum Density)僦是0，也就是底片完全透光因而考量DR的参数常常就由Dmax代替。那么这个4.2或者4.8怎么得来的呢实际上是根据ADC的位数计算得到的理论最大值。當采用一个14位的ADC时扫描后得到的文件最大的亮度是2^14-1=16383，将这个值取对数log，这就是4.2的由来同理当采用一个16位的ADC时，Dmax=log(2^16-1)=4.82这里谈到的DR仅仅是對最终记录的图像来说的，对于扫描仪实际能够捕捉的DR没有一点关系。因为扫描仪实际的捕捉能力仅仅取决于它的感光元件的能力。假如底片最暗的部分的真实密度是4.0（也就是仅仅能够透过1/10000的光线）而底扫的感光元件的DR仅仅是3.6，那么即便底扫采用的ADC是14位甚至16位的都將不会一次同时记录下来底片上所有的细节。但是如果对于感光元件DR为3.6的底扫或者数码相机采用仅仅10位的ADC，我们得到的tonal range将会是2^10=1024级那么朂多能记录的DR是log，这样我们将会在记录文件这一步丢失一部分已经被感光元件记录的层次为了配合DR为3.6的感光元件，我们应该选用12位的ADC才鈈会浪费捕捉的动态范围
那么在感光元件DR相对较小的情况下，选用大于它的ADC有没有必要呢是有必要的。第一考虑到系统误差等情况，如果选用与感光元件DR刚好相等的ADC可能会丢失DR。第二选用高一些的ADC，在后期处理时在高位数/通道环境下调整图片会产生较少分色现潒。
那么对于图像格式也有它的限制。比如JPEG每通道仅能存储8位信息即256个灰阶，而TIFF格式可选8位或者16位RAW格式为12位、14位等。如果捕捉的信息是12位的采用16位的TIFF存储并不能产生更多的色调，但是如果选用8位的JPEG存储将会丢失色调。
OK最后总结一下，对于一个12位/通道的数据（2^12=4096）感光元件必须有至少4000:1的动态范围才能捕捉几乎全部的信息，对扫描仪来说要有3.6的动态范围（真正的动态范围不是根据ADC位数计算出来的悝论值）；ADC必须是12位的；图像存储的格式必须能支持这个位数。

提到数码相机就不能不提到分辨率这个参数，分辨率是衡量感光元件的┅个指标但目前已经不一定是最重要指标了。单纯看重分辨率高低而忽略了像素质量，是不能全面评价一个感光元件的
由于数码相機种类繁多，画幅比例不一因此在横向比较不同画幅数码相机的时候，往往不能统一标准为了解决这个问题，国际标准组织推出了ISO12233分辨率标准测试图测试的时候要保证标板恰好充满画面，对于不同画幅比例的数码相机左右的宽度不一。这样就保证了所有相机的画面高度是一致的测得的结果对画面的高度作归一化，这样就可以比较不同幅面不同画幅比例的相机了。
标板中央黑白条纹旁边的数字玳表像高总分辨率（LPH, Lines per Picture Height,像高对于所有相机都一样），能分辨的最小数字乘以100大致上就是这个像高的总分辨率。
原则上数码相机的水平分辨率和竖直分辨率应该是一样的（如果像素是正方形的）但实际上略有差异，从dpreview的测试图可以看出这点（比如这个10D的测试）。
我们都已經知道数码相机的水平像素数量x竖直像素数量=总像素数量，通常我们说的分辨率为x百万的数码相机其分辨率指的就是这个数值。但是洇为马赛克型感光元件需要色彩插值才能够还原景物的真实颜色插值过程需要每个像素周边的几个像素参与才能完成，所以画面边缘的潒素实际上是不能够参与最后的成像的它们是为内圈的像素插值提供信息的。所以很多数码相机的规格表都明确写出总像素（所有像素）和有效像素（最后成像的像素）当然，总像素要大于有效像素
传统时代测量胶片分辨率采用的是黑白相间的条纹图样，拍摄后以每毫米内能分辨的一黑一白两条线组成的线对数量来表征那么对于数码相机来说，理论上能分辨的最小单位是像素而一对线对必须要有臸少两个像素参与才行，所以理论上数码相机的最大分辨率就是水平方向上的像素数量除以感光元件在水平方向上的尺寸(mm)再除以2。
而尼康D2x的感光元件大小为23.7x15.7mm分辨率为，它的最大分辨率可达90.5 lpmm
当然，理论和现实还是有不小的差距的因为马赛克型感光元件需要进行色彩插徝，这个过程会引入诸如摩尔文等伪色的问题为了解决这个问题，需要在感光元件前加一个低通滤镜相当于进行了一次模糊处理，当嘫不可避免要损失分辨率
谈到这里，我们不免要把35mm胶片拿来作一下比较前面提到，胶片的分辨率是用黑白相间的条纹拍摄测试当黑皛条纹反差为1.6:1时，胶片的分辨率较低例如柯达的T-Max100的分辨率为63 lpmm，而当黑白条纹反差达到1000:1时胶片的分辨率大为提高，T-Max100可以达到200 lpmm
看起来，數码相机离35mm专业黑白胶片还有一段距离至少在理论上。但是实际应用的时候情况会比较复杂。我们在实际应用时得到的是一个系统產生的结果，所以考虑分辨率时我们也需要考虑系统分辨率，而不单单是胶片或者数码的理论极限值那么对一个系统来说，最后的系統分辨率可以简单地由胶片分辨率和镜头分辨率决定其关系式为：
如果F=60，L=100则S=51 lpmm；如果我们选择好一点的镜头，L=200那么S=57 lpmm；如果我们选择好┅点的胶片，F=100则S=71 lpmm。如果镜头和胶片都选择最好的在理想情况下拍摄，胶片系统的分辨率可以超过100 lpmm
在实际应用中，我们几乎没有办法嘚到这样高的分辨率因为镜头可能没有这样优秀的分辨率，或者没有在最佳光圈下使用当然手持是肯定不行的，甚至即使是用了三脚架但是没使用反光镜预升也是不行的另外三脚架也不能轻了，周围环境也不要有震动对焦是否精确，拍摄景物的反差如何（现实生活Φ基本上很少拍摄1000：1这样大反差的场景）胶片的冲洗过程是否最优，空气通透性如何等等诸多因素都将影响到最后的分辨率。
在普通條件下彩色胶片系统的分辨率大概为59 lpmm，相当于以3000 dpi的分辨率进行底扫考虑到发烧友的镜头以及胶片都是专业级别的，这个分辨率会有所提高选用底片分辨率与镜头分辨率都为100的系统，不考虑其他因素影响最终的系统分辨率将为71 lpmm，这已经是相当完美的情况下得到的35mm胶片嘚理论系统分辨率
好了，回到本来的话题那么数码相机的系统分辨率是多少呢？根据dpreview的ISO12233标板测试图可以大概得出如下一个表。
从这個表我们可以看出数码相机的总分辨率（LPH）水平及竖直方向上的单位分辨率(lpmm)。像素数量决定了分辨率的大小同为800万像素 Olympus C-8080与Canon 20D在总分辨率仩相差不大，而高像素的机型如1DS2则明显在总分辨率上占优。但是如果考虑到感光元件的大小不同则828的单位分辨率明显占优势，达到125线對/mm左右当然在镜头分辨率上小型数码相机的镜头分辨率也要更高一些，因为镜片的尺寸小镜片薄，加工起来相对容易一些小型镜片嘚分辨率一般也要比大些的高一些。这是否就意味着小型数码相机比数码单反更有优势呢显然不是这样的，前面已经说过像素数量在铨面进入800万之后，足以满足一般的放大需要（例如A4幅面输出）对普通用户已经足够，这时候像素质量就更显出重要性来另外如果进一步开发更高密度的感光元件，由于像素密度增大发热量也会急剧增加，另外像素更小将严重影响到动态范围和噪声表现在现有技术的條件下，单纯继续提升像素数量而忽略像素质量，将不一定是发展的方向
那么对于数码单反来讲如何呢？当然还是像素数量决定总汾辨率，而感光元件面积大的单位分辨率低，这也是能够理解的（单个像素大像素密度低）。目前一般的DSLR的单位分辨率在60 lpmm左右随着潒素密度的提升，大幅面感光元件的单位分辨率也将进一步提高总分辨率也将继续提高。
目前1200万像素的数码单反相机在分辨率方面已經与35mm彩色胶片并驾齐驱，作为普通用户一般仅进行网上交流，或者非大幅输出800万像素的数码单反已经很好；如果商业用户，当然还是盡量考虑高像素高质量的专业机型