近来关于数字相机与胶片相机孰优孰劣的各种争论喋喋不休，难分高低胜负也难以辩出是非高低。其实不论是传统的胶片相机还是新兴的数字相机不过是一种成像载体的不同，最终我们都要获得一个优秀的满足人类审美需求或者新闻信息传播为目的照片而已。PHOTOGRAPHY是两个词的结合，是用光线绘画的意思；CAMERA是指获得影像的设备或工具，它包括照相机、电影摄影机和电视摄像机。我们平时的照相机严格意义上应叫做固定影像照相机。

数字与胶片成像方式的对比

    传统胶片照相机成像过程是基于光化学理论，数字照相机则基于光电子学理论。

    照相胶片主要分为负性感光胶片、正性感光胶片和反转感光胶片三类。不论哪种类型的感光胶片，卤化银是主要的感光材料，感光乳剂中卤化银颗粒大小和颗粒度是最重要的参数之一。因为被摄景物的影像是由卤化银还原成颗粒状银所构成。在感光过程中，卤化银颗粒是单个地起作用的，每个颗粒形成潜影的一个显影单位。在正常曝光范围内，可显影的颗粒数目随着曝光量的增加而增加。感光层中卤化银颗粒最小的直径仅有50nm，大部分颗粒在0.1-4μm之间。卤化银颗粒大易感光，卤化银颗粒小不易感光。卤化银颗粒小的胶片感光度小，反之则大；卤化银颗粒越小分辨率和质感越好。在照相胶片的制备过程中，故意加入杂质并使非常小而均匀的杂质颗粒与卤化银感光乳剂非常均匀地涂布在胶片上，越均匀胶片质量越好，越均匀感光中心分布就越均匀，照片的分辨率和质感越好。

    卤化银的晶体结构为正六方体。这样的理想结构是稳定的，没有光敏性，也就是不会被感光。只有具有缺陷的点阵结构排列才能造成晶体结构的薄弱环节，而这些成为感光中心的薄弱环节才使卤化银晶体具有感光性。胶片感光层曝光时，光量子作用于卤化银晶体上，卤离子首先吸收光量子，释放出一个自由电子后变成卤原子，卤原子组成卤分子后离开晶体晶格结构被明胶吸收，自由电子则迅速移向感光中心并固定下来。这样感光中心便成了吸附很多电子的负电场带电体。晶体内的晶格间银离子在电场作用下被引向电场，银离子反过来俘获聚集在感光中心的电子，结果被还原成银原子。还原后的金属银原子也被固定在该感光中心上，从而使感光中心进一步扩大，扩大了的感光中心又不断地俘获光解出来的电子，周而复始，感光中心不断长大，达到一定程度就曝光合适，这时的感光中心形成的显影中心构成影像的潜影核，潜影则是由无数显影中心构成并经过后期化学显影和定影过程形成我们需要的影像。

    彩色胶片有三层感光乳剂层，在这些乳剂层里还分别含有不同的能够生成染料的有机化合物，叫做彩色偶合剂（成色剂）。它们本身是无色的，但在彩色显影时能与彩色显影剂的氧化物耦合成为有色的染料。对于负性胶片，上层盲色乳剂里所含的偶合剂在彩色显影时形成黄色，中层形成品红色，下层形成青色。这就是我们得到的经过冲洗的彩色胶片。通过扩印或放大再把影像投射到照相纸上或者是反转片的反转冲洗，胶片上层的黄色转变为它的补色蓝色，中间一层转为绿色，下层则转为红色；我们就得到了与自然状态一样的彩色照片或者透明的反转片。

    CCD称为电荷耦合半导体器件，CMOS称为互补型金属氧化物场效应器件，她们都是半导体器件。它们在数字照相机中的作用是把影像的光信号转变为电信号并分别寄存起来，在外加扫描信号的作用下传输出去，最后经过各种运算转换为图像的电子档案文件。

    CCD是在一块N型纯净的单晶硅上扩散一层二氧化硅，再在上面扩散一层接受光子辐射的搀杂多晶硅-二氧化硅-硅的MOS结构的相当于光电二极管作用的PN结作为感光单元，外围通过扩散不同的绝缘层沟道密布在单晶硅上，最后加上电源和控制信号引线做成集成芯片就是CCD图像传感器，因为制作过程就是这样一层一层的扩散形成，扩散不均匀的结果是各个CCD单元的电参数不均匀，整个器件就作废了，因此成品率往往很低，制约了大面积的成本，面积越大成品率越低。CCD和CMOS唯一的区别就是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别，都属于有源控制电荷输入型无增益电子器件的大规模集成电路，电荷收集元件。CMOS的集成度容易提高，工作电压低，动态参数低是所有各种CMOS与各种诸如TTL等半导体集成电路相比的固有特点，不仅仅表现在图像传感器上。不论采用何种结构，感光单元与CCD或CMOS单元集成在一个芯片上，那么CCD或CMOS单元的信号传输通道就要占据一定的比表面积，所有图像传感器的感光表面只能有一部分用作感光单元的光线接收面，其余部分还有留给CCD或CMOS单元以及元器件之间的绝缘隔离带；所以最终光电图像传感器不能像胶片一样整个表面积完全用来接收光线信号。

    光线射入半导体，光子被半导体吸收，这样光学图像在CCD的感光单元上转换成为与光学图像中各相应像素上光照成正比的电荷包，每个电荷包就是图像信息，最后通过暂存区和信号读出寄存器把信号通过中央处理器进行信号处理后传输到存储器。一个好的影像传感器如果能够使得感光单元占据更多的比表面积，那么它的效率越高，再生像的准确度也越高。

    CCD图像传感器利用感光单元来接受光线，对光线色彩没有识别能力。怎么让它感知色彩呢，在每个CCD或CMOS图像传感器单元的前面加上滤色片，红色滤色片只能通过红色成分光线（白色有红色成分）而拒绝其它颜色光线通过，同样加蓝色滤色镜的感光元只通过蓝色。这样蓝、绿、红有规律的严格排列，不论采用原色还是补色滤色镜，通过这种方式在所有感光单元前都加上滤色镜，再编制一个工作程序，使得照相机CPU中央处理器知道每个二极管对应的位置，这样的感光单元对应的CCD或CMOS单元就有了一个加权排列序号，输出信号不但包括色彩信息和强度信息，同时还包括位置信息，这种最后所有的加权图像信息汇总后由微处理器芯片运算得出一个模拟的图像复原图像。这就是我们所谓的插值，也是我们最后获得的照片信息。总之数字相机的色彩还原完全是根据设计者的软件编制方法模拟地把原始景物信息再现出来。

    胶片由于每个点位的光线决定该点的化学物质的变化程度，相应地对应一个原像（被摄物体）的像点都会有对应的化学颗粒予以一对一的再现，因此，胶片的影像记录更加呈现数字化记录色彩。CCD图像传感器的信息是通过软件处理的方式模拟现实的，不论是积分、微分还是线形信号处理，数字相机的影像记录是对原像的数字化模拟，更严格地讲是模拟影像细节而不是完整地记录细节；胶片却是利用化学物质以颗粒为单位完整地再现影像，而不是人为地模拟。这是二者工作的本质区别。