第二章 數字攝影系統的構成

與傳統膠片攝影時代不同，攝影者的創作過程不再僅僅停留于作品的拍攝階段，在數字技術的幫助下，我們可以參與到從前期拍攝到后期制作，再到作品展示的完整流程之中。本章我們將對整個攝影流程中所涉及的各種設備、軟件進行探討與研究。

2.1 數字攝影系統綜述

作為創作者，我們都希望自己的作品能夠按照預想的效果呈現在觀眾面前。這在傳統膠片攝影時代是不容易實現的，因為你所能控制的僅僅是畫面的拍攝，而后期照片所呈現的效果更多依賴于彩色沖印中心工作人員的經驗與責任心。數字攝影的介入使得我們可以全流程地控制作品的畫面效果，但是很多創作者會發現讓作品達到自己預想的效果仍然不是一件容易的事情，因為你需要比以往更多的專業知識來控制攝影創作的每一個步驟。

數字攝影創作包含了前期拍攝、后期制作和作品展示三大流程，各個流程又涉及很多不同類型的設備和軟件，因此我們需要精確控制各個流程中的相關因素，從而最終達到理想的影像效果。為此，我們提出了數字攝影系統的概念。

數字攝影系統，顧名思義，就是指在進行數字攝影創作過程中所運用到的各種設備、軟件、制作工藝與創作方法等的有機結合。這個系統包含了數字攝影創作所涉及的各個要素，只有對其有深入的理解和熟練的掌握才能夠將我們的構想通過媒介加以實現。

數字攝影系統的構成可以分為三個層次（圖2-1-1）：最基礎的層次為硬件部分，它是整個攝影創作的物質基礎；建立在硬件部分之上的是第二個層次—軟件部分，它是聯系創作者與硬件部分之間的橋梁，所有對于硬件部分的操控都是通過軟件來實現的；第三個層次是最高層次—制作工藝與創作方法，它是基于上述硬件、軟件，以及創作者對畫面的要求，經過長時間、大量的實踐所積累出來的經驗的結晶。作為創作者，其創作過程就是根據自己的構思選擇相應的工藝和創作方法，通過軟件操控各種硬件設備來達到所需要的畫面呈現效果，因此，可以說我們的創作都是基于這一整套數字攝影系統的。

每一個創作者在開始創作之前，都應當建立專屬于自己的數字攝影系統。也就是說，我們應當對自己進行創作所使用到的各種軟硬件，以及制作工藝和創作方法都有深入的了解，明確在影像創作的過程中應當如何來控制各種影響影像呈現效果的因素。只有建立了自己的數字攝影系統，才能保證每個環節都在我們自己的掌控之中，由此我們便可以將手中的設備性能發揮到最佳狀態，并創作出符合自己目標的影像。

在建立數字攝影系統時，一般需要將影像的創作過程劃分為前期拍攝、后期制作和作品展示三個階段，在各個階段中對所使用到的硬件設備、軟件、制作工藝和創作方法加以羅列，并考察其對于影像呈現效果的各種影響因素。把上述內容羅列出來并加以適當的優化，讓它們達到最佳的配合狀態以利于我們的影像創作是數字攝影系統建立的最終目標。

關于創作方法我們在第一章的歷史追述中已經加以了梳理，在后面的章節中還將針對拍攝題材加以詳細地闡述。因此，在本章中我們將針對日常創作中經常涉及的軟件、硬件設備及關系到影像呈現效果的因素加以梳理和歸納，以幫助我們建立適合自己的數字攝影系統。

對于數字攝影創作的基礎—硬件部分，我們可以將其劃分為數字影像采集設備、數字影像處理設備、數字影像輸出設備和數字影像存儲以及傳輸設備（圖2-1-2）。根據用戶類型的不同，各個部分所使用到的設備也有所差異。

數字影像采集設備對應于前期拍攝階段，主要是各種類型的數字相機和掃描儀，在這個階段對于影像呈現效果起到決定性作用的影響因素是圖像傳感器的動態范圍和色彩呈現特征，這是我們需要考察的重點。

數字影像處理設備和數字影像存儲及傳輸設備對應于后期制作階段，包括了各種類型的計算機、顯示器、手繪板、移動硬盤、光盤驅動器和刻錄光盤。其中計算機的工作性能直接影響到后期制作的工作效率，而顯示器的色彩呈現特性則直接關系到調整的畫面效果，畢竟絕大多數創作者是依據屏幕顯示效果來處理影像的；當然，存儲的安全性也是我們必須考慮的，它關系到影像的長期保存和展示方式。

數字影像的輸出設備對應于作品的展示。這里需要提醒的是，在數字攝影時代，作品的展示方式呈現出多樣化的趨勢，紙媒介不再是唯一的展示平臺，許多電子化的方式都是作品展現的新舞臺。常用的輸出設備包括了各種幅面與品質的彩色噴墨打印機、彩色激光打印機、噴繪儀、移動終端設備（如iPad、iPhone、電子相冊）、彩色顯示器、投影儀等。這一階段涉及的設備非常繁多，因而影響因素也頗為復雜：以彩色噴墨打印機為例，你需要考慮到輸出紙張的特性、打印墨水的色彩特性、打印機輸出性能特性等，同時你還需要考慮到展示環境中照明燈光的顯色性等特性。如果你通過顯示器等設備來展示作品，這時所考慮的因素又有了新的變化—你需要考慮展示作品的顯示器所處的環境，顯示器自身的亮度和色彩再現特性，同時你還需要考慮展示影像所使用的分辨率，因為隨著顯示技術的發展，更多的顯示設備不再使用傳統的72ppi作為輸出分辨率，而使用更高的分辨率來提升顯示細節的能力，最為典型的例子就是蘋果公司的iPhone4手機達到了326ppi（圖2-1-3）。

作為創作者與硬件設備之間交互的橋梁，軟件也同樣涉及攝影創作的全流程。從總體上看，我們可以將軟件分為系統軟件和應用軟件。系統軟件更多用于控制硬件的運作，例如控制數字相機正常運行的固件，保證計算機和各種移動設備正常工作的各類操作系統，維持打印機執行工作的驅動程序，這些系統軟件高效能的運行是創作活動的重要保障。應用軟件更多與我們所創作的影像發生關系，例如相機上提供的各種支持修改圖像、制作各種展示效果的應用程序。應用最為廣泛的是專業的圖像處理軟件Photoshop，而圍繞它有一系列各種特殊功能的插件或濾鏡，這些都屬于應用軟件。

還有一類應用軟件常常為我們所忽視—色彩管理軟件，其實一些著名的色彩管理軟件諸如X-Rite公司的ColorMunki Photo（圖2-1-4）、DataColor公司的ColorVision Spyder（圖2-1-5），它們除了軟件之外還包括了測量色彩的硬件設備，這些設備在數字攝影的全流程中都會使用到。但并不是所有的創作者都會選用它來管理個人數字攝影系統的色彩，所以在之前討論硬件設備分類時我們沒有把它單獨列出。其實，這類軟件對于數字攝影系統有著極為重要的作用，它有助于影像的色彩在不同設備之間傳遞時保持一致性。

在梳理了上述內容后，我們就可以有針對性地對這些硬件設備和軟件加以優化，使其達到最佳的工作狀態，并在預定的制作工藝和創作方法下進行工作。在后面的章節中我們還會詳細談到一些有關系統建立和優化的問題。其實，當你建立了自己的數字攝影系統后，你也就知道你能夠創作出怎樣的影像了。

在建立了自己的數字攝影系統后，保持系統的穩定是一項重要的工作。試想，如果處理圖像時，你的顯示器每天都在發生顏色的變化，這將是一件多么恐怖的事情—你將無法確認你所調整的畫面效果到底是什么樣貌。因此，在建立系統之后保持系統的穩定是極為重要的。你可能需要定期對你所使用的設備進行檢測，以查看其工作狀態是否發生變化。此外，你還需要盡可能采用相類似的工作流程，來保證你所制作的效果正是你想要的。例如你需要使用相同的參數來拍攝照片，在相同的環境下調整圖像，或者你需要使用相同類型的紙張和墨水來輸出你的作品。總之，在整個創作過程中未知的變化因素越少，你將能夠獲得更精確的畫面效果，這也將越接近你的創作目標。

2.2 數字影像采集設備

目前常用的數字影像采集設備主要包括各種類型的數字相機和掃描儀，它們的主要功能是用于拍攝現實環境中的景象以及將已獲取的二維模擬影像，如底片、照片、繪畫作品等，采集為數字影像并輸入到后續圖像處理的計算機中。

（一）數字相機的分類與特點

從目前的市場看，常用的數字相機主要分為四大類：家用消費型、中檔單電型、專業單反型和高端后背型。

家用消費型數字相機主要針對中低端的普通家庭用戶，具有體積小、重量小、外觀時尚、價格低廉、智能化程度高、拍攝模式豐富等優勢。但是這類相機的圖像傳感器尺寸較小—大都在1/2.3英寸，最大的也不過1/1.7英寸—因此，這類相機能夠捕捉到的細節很有限，影像的畫質相對較差，低照度拍攝時噪點突出，同時紫邊現象也較為明顯。這類相機的鏡頭都是固定在機身上的，鏡頭的光學變焦倍率也相對較小。雖然這類相機拍攝的畫面與職業攝影師的要求有一定的差距，但可以滿足家庭留影等日常使用，加上可供選擇的品牌和型號非常廣泛，因而深受普通消費者的喜愛。由于考慮到市場定位，使用這類相機的用戶通常很少使用計算機處理圖像，因此廠商在相機程序中預置了很多拍攝模式和特效濾鏡（圖2-2-1），諸如“微縮景觀”、“魚眼模式”、“高動態效果”等，這些使得普通消費者非常容易上手。由于便攜性極佳，該類型中的高端機型也常常作為攝影愛好者和攝影師的備用相機（圖2-2-2）。

中檔單電型數字相機是近年來新興的一種相機類型，它是家用消費型相機和專業單反型相機之間在性能與便攜性上融合的結果，也被稱為微單型數字相機。這類產品的定位非常明確，基本是年輕、追求時尚卻又不滿足消費型相機畫質的人，同時它也定位于職業攝影師的第二臺備用相機。這類相機采用了更大幅面的圖像傳感器，主要包括四種畫幅系列（圖2-2-3）：APS-C畫幅系列，以索尼的NEX系列和三星的NX系列數字相機為代表；微型4/3系統畫幅系列，以奧林巴斯EP系列和松下GF系列數字相機為代表；CX畫幅系列，以尼康公司的1系列數字相機為代表；1/2.3英寸畫幅系列，以賓得Q系列數字相機為代表。在上述四個系列中，除賓得Q系列采用了與家用消費型數字相機相同尺寸的圖像傳感器外，其他三種畫幅系列的數字相機采用的圖像傳感器尺寸都遠遠大于家用消費型數字相機。因而這類相機拍攝的影像質量得到極大提升，特別在細節呈現和低照度噪點抑制上有著顯著的優勢。最值得一提的是，不同于家用消費型數字相機的鏡頭是固定在機身上，絕大多數的單電型數字相機都提供了豐富的鏡頭群，以滿足不同類型用戶的需求（圖2-2-4）。此外，這類相機都取消了傳統單鏡頭反光相機的機身結構，在體積和重量上也遠遠低于專業單反型數字相機。為了迎合年輕的消費群體，在外觀設計上都加入了大量的時尚元素（圖2-2-5）。

專業單反型（英文簡寫為DSLR），顧名思義，這類相機采用了單鏡頭反光結構，它們是為職業攝影師和攝影愛好者專門設計的，價格也相對較高。這類相機采用較大幅面的圖像傳感器和很高的總像素數，包括中畫幅、35mm全畫幅、APS-H畫幅、APS-C畫幅和微型4/3畫幅（圖2-2-6），這保證了它們在更低的照度下能夠獲取品質良好的影像以及對景物細節更為精致地刻畫。單反相機還具有豐富的、高品質的鏡頭群，涵蓋了魚眼鏡頭到超遠攝鏡頭，與之相配合的是功能強大的、智能化的自動對焦系統和自動測曝光系統，不論是靜態拍攝或是動態抓取，都能夠獲得高品質的影像。雖然都是數字單反相機，但是專業級和入門級數字單反相機之間在價格和性能上的差距還是非常大的。以佳能公司的數字單反相機為例（圖2-2-7），旗艦級的EOS1D X擁有目前業界最高的每秒14張連拍速度以及61點自動對焦功能，抓取瞬間的能力異常出色，1810萬像素的35mm全畫幅圖像傳感器使得它具有優異的畫質和超高感光度，甚至達到ISO204800，并采用了鎂鋁合金作為機身材料。而作為入門級數字單反相機EOS 600D雖然也具有1800萬像素，但它所使用的圖像傳感器為APS-C畫幅，最高感光度為ISO12800，僅僅具有每秒3.7張的連拍速度和9點自動對焦，機身材料則使用了工程塑料。因此它們在價格上也有著巨大的差別。值得一提的是，尼康公司2012年最新推出了D800數字單反相機，3630萬有效像素的全畫幅傳感器使得其影像品質直逼中畫幅數字相機，取消了低通濾波器的D800E更是讓影像的清晰度得到極大的提升（圖2-2-8），而低廉的價位使其在商業攝影、風景攝影領域有著巨大的優勢。

近年來，繼佳能公司EOS-1N之后索尼公司重新開始將半透明反光鏡式的相機結構運用于其旗下的專業型數字相機，以索尼α77為代表的新款α系列數字相機均開始采用半透明反光鏡構造（圖2-2-9），其英文簡稱為DSLT。雖然它不同于傳統的單反相機，但其整體結構與單反相機有頗多相似之處，因此在這里我們也將其歸納于專業單反這一類型之中。

高端后背型，從嚴格意義上看它并不屬于相機，更多只是獨立于相機的附屬設備，因為它們在使用時都是安裝在傳統的120膠片相機或者大畫幅座機上（圖2-2-10），直接替換膠片片盒。這類設備的圖像傳感器尺寸和總像素數是幾類相機中最大的，目前大多數數字后背的總像素數都達到了4000萬以上，例如飛思公司出品的IQ180數字后背采用幅面為53.7×40.4mm的CCD圖像傳感器，總像素數高達8000萬像素，具有驚人的解像力。數字后背的圖像傳感器具有很高的動態范圍，相較于35mm全畫幅數字單反相機能夠記錄更寬廣的明暗范圍。同時，其模數轉換裝置大都采用16位以上的色彩深度，因而拍攝得到的每張照片的單個文件數據量都很大，這一方面為后期的影像調整帶來了極大的調整空間，另一方面也占用了大量的存儲資源，很多時候我們都是通過聯機的方式（即拍攝時通過數據線來將拍攝的數據即時傳輸至計算機存儲）來進行拍攝。由于數字后背能夠與膠片后背和片盒完全互換，因此膠片相機的拍攝功能對數字后背也同樣有效。除去無法提供單反相機的相對較高的便攜性和高速連拍功能，接駁于中、大畫幅機身的數字后背在影棚拍攝中所能提供的高畫質與更大輸出幅面（如果特殊需要還可以進行插值放大）可以滿足幾乎所有的用途（圖2-2-11）。尤其是在連接了大畫幅相機之后，焦平面的大幅度調節為攝影師的拍攝提供了更加豐富的可能性，因而它成為對影像質量要求苛刻的商業攝影的最佳選擇。不過其高昂的價格也注定其定位于一個非常小眾且高端的受眾群。

（二）掃描儀的分類與特點

隨著數字相機的普及，掃描儀逐漸淡出了人們的視野，其實它也是數字攝影創作中非常重要的工具。在數字相機還沒有普及的時期，絕大多數的攝影師都是使用銀鹽感光材料進行創作，如果要對它們進行數字化的制作，就必須通過掃描儀將感光材料上承載的模擬影像進行數字化采集并將相應的數字信號輸入計算機（圖2-2-12）。因此，在數字影像發展的歷史上，掃描儀起到過積極的推動作用。

現在仍然有一些攝影師在使用銀鹽感光材料進行創作，他們還需要掃描儀將模擬影像數字化。此外，很多攝影師在為自己的作品制作材質紋理效果時，也經常使用掃描儀（圖2-2-13）。最常見的做法是將已經拍攝的數字影像高品質輸出為紙質照片，然后對其進行描繪，以及材質和紋理的加工，再通過掃描儀將其采集并輸入計算機進行二度創作。當然，也有很多攝影師會直接掃描一些材質或紋理明顯的對象，然后將它們與所拍攝的數字影像復合。

目前廣泛運用于數字影像創作的掃描儀有三類，它們分別是平面式掃描儀、膠片掃描儀和滾筒式掃描儀。

平面式掃描儀是最為常見的一類，它一般用于掃描照片、插畫等反射原稿（圖2-2-14），中檔以上的也能掃描底片和反轉片之類的透射稿。目前絕大多數的平面式掃描儀使用CCD作為圖像傳感器來采集影像，也有少量的采用CMOS作為圖像傳感器。平面式掃描儀具有掃描速度快、操作簡便和價格低廉的特點，但是其所能記錄影像的動態范圍較小，一般在2.0D至2.8D左右，對于圖像暗調部分的還原能力較差，對于透射稿的掃描效果不夠理想。此外，它在分辨率和清晰度上也與高端的滾筒式掃描儀相距甚遠。當然，目前專業級的平面式掃描儀已經很好地解決了這些不足，但是高昂的價格往往讓一般用戶難以承受。

平面式掃描儀的圖像傳感器大都采用線型結構，一般由三列CCD感光單元平行排列，每列由3000-6000個感光單元組成；在其之上分別覆蓋有紅色、綠色和藍色濾光鏡。掃描時將原稿的畫面部分朝向透明玻璃板放置，帶有照明光源的步進裝置按照一定的速度掃描過整個畫面，每前進一個單位距離，圖像傳感器就會接受畫面反射下來的不同強弱的光線，三列覆蓋不同顏色濾光鏡的傳感器分別獲得相應的紅、綠、藍信號，再通過模數轉換裝置對這些信號進行數字化，并合成一個完整的圖像數據文件存入計算機（圖2-2-15）。顯然，平面式掃描儀的掃描分辨率由CCD傳感器的單元數量和掃描前進的步長間距決定，單元數量越多，掃描前進的步距越小，掃描圖像的分辨率就越高。通常CCD傳感器的單元數量是固定的，而掃描前進步距則是可以改變的。因此有些掃描儀兩個方向上的分辨率是不一樣的，很多掃描儀在掃描前進方向上的分辨率高于傳感器單元排列方向上的分辨率。在選購時，我們更加需要關注傳感器單元方向上的分辨率，它對掃描質量的影響更為重要。

顧名思義膠片掃描儀是專門用來掃描攝影底片和反轉片這類透射稿，大多數的膠片掃描儀也使用CCD作為圖像傳感器。由于專門為掃描透射稿設計，因而其在影像的動態范圍和掃描精度上都高于平面式掃描儀，其掃描分辨率一般不低于3600dpi，甚至可以達到7200dpi或更高；而它所能記錄的動態范圍一般也不低于3.0D，所以可以有效采集和記錄底片及反轉片上的明暗信息。目前主流的膠片掃描儀有兩類：掃描35mm膠片型和兼顧掃描35mm膠片與120膠片型（圖2-2-16），而后者的價格相對更高。

滾筒式掃描儀屬于高檔掃描儀（圖2-2-17），往往只有大型的專業圖像處理中心和出版印刷公司才會擁有。對于品質要求苛刻的工作應當考慮選用此類掃描儀。滾筒式掃描儀通常采用光電倍增管（PMT）作為圖像傳感器，它對光線強弱的敏感程度比CCD傳感器要高得多，其所能采集和記錄的動態范圍是幾種掃描儀中最大的，通常可以達到3.5D以上，甚至達到4.2D。滾筒式掃描儀能夠對各種類型的反射稿和透射稿掃描，尤其對攝影底片和反轉片這類透射稿，它能夠完整記錄其明暗層次。

滾筒式掃描儀由掃描頭、照明光源、步進裝置、分光裝置、圖像傳感器等主要部件構成（圖2-2-18）。在進行掃描前，首先需要將原稿黏附在玻璃滾筒上；掃描時原稿隨著滾筒高速旋轉，每旋轉一周掃描原稿一行，在滾筒轉動的同時掃描頭平行于滾筒旋轉的軸心勻速移動，當掃描頭由原稿的一側運動到另一側時完成對原稿的掃描。因此，滾筒式掃描儀實際上是沿螺旋線進行掃描。早期的滾筒式掃描儀要掃描三次，每次掃描RGB三原色中的一種原色來完成對原稿的數字化。現在絕大部分滾筒式掃描儀只需一次掃描，它利用分光鏡將光信號分解成三路，分別通過紅、綠、藍濾光鏡進行三個通道的處理。

滾筒式掃描儀的精度與掃描頭采集影像時的直徑和步進裝置的步進間距有關，一般來說掃描頭的直徑越小，步進間距越小，掃描圖像的精度越高，圖像的分辨率和數據量也就越大。因此，滾筒式掃描儀的精度遠遠高于平面式掃描儀。當然，隨之而來的是相對復雜的操作和掃描速度偏慢的不足。

2.3 數字影像處理設備

大多數能夠讓我們拍手叫絕的照片，除攝影師抓取到的精彩瞬間外，畫面的二次加工也是必不可少的關鍵環節，這在數字攝影中常常被稱為數字后期制作。如同膠片時代讓無數職業攝影師和攝影愛好者著迷的暗房工藝一樣，只是我們現在不用再待在漆黑的暗房里花費大量的時間、精力和材料來制作照片了——暗室已經轉變為明室，通過計算機和相應的圖像處理軟件，我們只需要通過點擊鼠標或者操作手繪板就可以對已經拍攝下來的影像進行二次創作了（圖2-3-1）。雖然技術的進步讓二次創作變得更加直觀和快捷，但我們仍舊應該像過去在傳統暗房一樣秉持嚴謹的工作態度，同時用現代科技手段讓自己的作品更具魅力。

我們把二次創作過程中所使用到的設備稱為數字影像處理設備，主要包括計算機、顯示器和手繪板等。

（一）計算機

目前用于數字后期處理的計算機主要分為兩類：PC計算機和蘋果計算機（Macintosh電腦）。早期它們之間最主要的不同之處在于采用了不同中央處理器架構、不同的操作系統和不同的磁盤格式。不過隨著時代的發展，蘋果公司也放棄了IBM公司為其提供的PowerPC架構處理器，開始與PC計算機一樣，使用以英特爾公司和AMD公司為主導的x86中央處理器架構。自此，PC計算機和蘋果計算機的硬件差別開始越來越小。它們之間的主要區別在于蘋果計算機使用的是蘋果公司自主開發的Mac OS系統；而PC計算機使用的操作系統是微軟公司開發的Windows系統。

蘋果計算機的配置都是相對固定的，硬件更換起來不能像PC那樣隨意，容易因部件品牌或型號的不匹配而降低整機的工作效率。但是其硬件配置與結構布局都比較合理，所以運行起來的穩定性很高。以Mac Pro 64位工作站為例，蘋果計算機的機箱在外觀上設計感很強，同時散熱性能也非常出色，所有涉及風扇的部分均采用了大半徑、低轉速的設計，有效地在降低噪音的同時兼顧了散熱，大大提升了穩定性（圖2-3-2）。Mac Pro 64位工作站大都采用了英特爾服務器級的旗艦中央處理器產品，并且采用的是雙處理器插槽，這樣設計的用意很明顯，主要是為了使之在運算能力上鮮有其他計算機能超越（圖2-3-3）。蘋果計算機除了提供USB接口外，還提供了火線（FireWire）1.0（理論傳輸速率400MB/秒，即50MB/秒）和2.0（理論傳輸速率800MB/秒，即100MB/秒）接口，目前新款的機型采用最新的雷電（Thunderbolt）接口取代火線1.0接口，它不僅支持視頻輸出，而且其所提供的10GB/秒帶寬完全突破了現階段數據傳輸的瓶頸，使磁盤陣列可以更好地發揮出其應有的效能（圖2-3-4）。這些豐富的接口大大方便了與各種外部設備的連接，并有很高的數據傳輸速率。蘋果計算機的Mac OS系統界面與PC計算機的Windows系統界面相比更為美觀，操控也較為人性化。由于操作系統的不同，所以應用軟件在蘋果系統和Windows系統中是互相不兼容的。目前國內主流的計算機是PC計算機，其兼容性很好，價格相對較為便宜，并且在國內能夠使用的免費軟件資源很多。相比之下，由于蘋果計算機是品牌整機銷售，配套正版的操作系統，所以價格相對較高，同時可供使用的免費軟件資源相對較少，但是它有著良好的售后服務和穩定的性能。

對于攝影師，兩類計算機都非常適合。目前專業圖像工作人員使用蘋果計算機的原因主要在于：國際出版業在歷史上一直習慣使用蘋果計算機作為圖像處理的工具，加上蘋果系統在色彩管理上設計得比較完善，圖像的色彩呈現較好。目前PC計算機只要選用適合于圖像處理的顯卡，配合高性能的CPU和主板，其工作效率是不輸于蘋果計算機的，而且由于PC計算機的每一個配件都是單獨出售的，所以可以在相同規格的情況下，選擇擁有設計更好的發燒級配件，以大幅提高系統平臺的穩定性和工作效能。例如我們可以為計算機配備高功率，大散熱片的模塊電源，這不僅可以有效減少機箱內無用電源線影響美觀，更是凈化電路提高穩定性的有效手段（圖2-3-5）。同樣的選擇配有梳子式散熱片的高頻內存不僅比普通內存的頻率高出了近一倍，用料考究的散熱片更為其超頻的潛能埋下了伏筆（圖2-3-6）。在相同價位的情況下，PC計算機的配置會高于蘋果計算機，而兩者處理圖像的速度基本相當。所以，如何選擇圖像處理使用的計算機，主要是看資金是否充足以及個人的計算機使用習慣。如果資金有限，或者希望將更多的資金投入攝影器材的購置，PC計算機也是很好的選擇。

雖然目前絕大部分的計算機都能夠滿足基本的圖像處理，但對于高效率的復雜圖像處理仍然需要計算機具有較高的配置。一般來說，處理過程中圖像尺寸越大，圖層數量越多，圖像的色彩位數越高，使用的濾鏡操作越多，對于計算機的配置要求就越高。對于目前運行最新版本的Photoshop CS6，計算機的配置基本要求參照（圖2-3-7）。當然對于圖像處理來說，要求配置的計算機CPU的核數、緩存、主頻率、內存、容量、顯卡、顯存、硬盤的傳輸速率等越高，效率自然也就越高。這些都是直接影響計算機運算速度的相關指標。圖2-3-8為圖像處理用計算機的推薦配置。

（二）顯示器

數字圖像處理系統的工作基礎是顯示器，其質量的優劣與工作狀態是否良好將在很大程度上影響圖像處理的結果。發展到今天，顯示器已經由傳統的CRT顯示器（Cathode Ray Tube Display，陰極射線管顯示器）時代進入到LCD顯示器（Liquid Crystal Display，液晶顯示器）時代（圖2-3-9）。

19世紀末奧地利植物學家就已經發現了液晶，它是一種幾乎完全透明的物質，同時具備液體流動性和類似于晶體的排列特征，這種排列特征決定了光線穿過液晶時的路徑—在電場的作用下液晶的排列狀況會發生改變，從而造成光線的扭曲或折射。也就是說，為液晶通電時其排列呈現為有序狀態，這時光線很容易通過它；當停止通電時，它的排列呈現為無序狀態，能夠阻止光線的通過（圖2-3-10）。

液晶顯示器就是利用液晶的這種特性在不同的電場作用下讓液晶分子做90°規則旋轉的排列，從而產生透光度的差別。對于彩色液晶顯示器來說，其面板中的每一個像素都是由三個液晶單元格構成，它們的前面分別設置有紅色、綠色和藍色的濾光器，這樣通過控制單元格位置液晶的轉向進而可以控制各個單元格透過的光線強弱，這三種不同強弱的色光混合后就形成了待顯示的顏色（圖2-3-11）。

由于液晶本身并不發光，所以液晶顯示器都需要光源在其背部進行照明。目前市場上主流的液晶顯示器多采用冷陰極熒光燈（CCLF）或者發光二極管（LED）作為背照光源。由于LED光源的功率控制相對較為容易，加上亮度高、功耗低的特性，使得這類液晶顯示器在壽命范圍內能夠實現更為穩定的亮度和色彩表現，具有更廣的色域，能夠呈現出色彩更加艷麗的畫面。可以預見LED液晶顯示器在今后會成為主流的發展方向。

關于顯示器的選擇與校正，我們將在后面的章節予以詳細地講解。

（三）手繪板

手繪板，又名數位板、繪圖板，是除鍵盤、鼠標以外的一種常用輸入設備，它通常由一塊板狀設備和一支壓感筆組成。手繪板主要面向美術設計、動畫制作等用戶，通過多級壓感功能可以使繪制時的筆觸擁有面積和力度的變化，使得它在繪畫時更接近于在紙面上的感覺（圖2-3-12）。

前面談到的是手繪板在數字繪畫方面的應用功能，而針對數字影像后期制作來說，其主要的優勢也同樣體現在多級壓感功能上。傳統暗房工藝中，在放大照片階段我們會使用各種技巧來實現畫面局部的調整，而數字攝影的后期制作把這種局部調整功能發揮到了極限。在Photoshop中提供了各種選區工具，例如魔術棒、套索、快速選擇等工具，這樣我們就可以對所選擇的區域進行局部的細微調整。但是如何使選擇區域的邊緣與整個圖像完美地融合是一個非常重要的問題，最為常用的方法是調整選區邊緣的不透明度。其實很多專業工作者常常會利用手繪板的多級壓感功能，通過筆尖的力度來控制繪制選區的范圍和不透明度（圖2-3-13），這為后期的操作帶來了極大的便利，我們甚至還可以用這種方法直接對局部的影調、色彩等進行調整。

影響手繪板的參數有很多，壓力感應級數、坐標精度、讀取速度、分辨率、繪圖區域大小等在選購時需要特別關注的參數是壓力感應級數，級數越高意味著在繪制圖像時使用者的更多細微力度的變化能夠為手繪板所識別，并在畫面上呈現出不同粗細濃淡的筆觸效果。目前和冠公司出品的第四代影拓系列手繪板最高已經能夠支持2048級的壓力感應。手繪板的繪圖區域大小是另一個需要考慮的因素，我們常說的4×5、8×6就是指繪制圖像時畫筆工作的區域范圍。當然繪圖區域越大使用的舒適度越高，其便攜性相對越差。此外，廠商在設計時會針對不同比例的顯示器推出不同比例的手繪板以應對寬屏顯示器和普通屏幕顯示器的使用，所以選購時一般需要根據自己所使用顯示器的分辨率和比例來選擇手繪板的尺寸。

手繪板會為用戶的數字影像調整和繪畫工作帶來很大的便利，但它并不是一款必備的工具，尤其是大尺寸的手繪板價格相對較高，用戶可以根據自己的實際情況加以選擇。

2.4 數字影像輸出設備

數字技術的發展極大改變了影像的觀看方式，從傳統的紙媒向以電子屏幕為載體的數字媒介的發展已成為不可逆轉的趨勢。影像的輸出設備也由打印機擴展到了各種電子屏幕設備。

（一）數字相框

在我們的家中，或多或少總會擺放一些裝裱于相框中的照片，它們都承載著你美好的記憶。隨著時間的流逝，越來越多的照片會堆滿你的書柜和桌子。現在，你不用再擔心了，數字相框幫你解決了所有的問題（圖2-4-1）。

數字相框的外觀造型與傳統相框一樣，只不過將傳統相框內部放置照片的部分換成了液晶顯示屏，再配備電源、讀卡器和存儲介質等部件就可以直接在液晶屏上展示數字照片了（圖2-4-2）。它可以存儲和展示幾百張甚至上千張的照片。你也可以將自己喜歡的音樂存儲在數字相框內，在循環播放不同照片的同時播放音樂。它給日益增多的照片提供一個很好的照片展示平臺。此外，很多多功能數字相框除了能夠展示數字照片外，還可以播放音樂、視頻，或瀏覽電子書，甚至瀏覽網頁。

作為最基本的展示功能，我們更關心的是其屏幕的顯示效果是否出色，能否還原數字影像的細節與色彩等信息。因此在選購這類產品時需要關注它所選用液晶屏的材質和型號：廉價的數字相框多采用低分辨率、低可視角度的液晶屏，其表面對光線的反射較為嚴重，觀看效果往往欠佳。而高端的數字相框可以很好地解決這些問題，有著非常理想的展示效果。當然數字相框的屏幕尺寸大小也直接影響到照片的展示效果，更大的屏幕意味著更高的購買費用。

從原理上講，數字相框的結構非常簡單，我們可以把它看作一個大尺寸、低配置的MP4播放器。如果你還想用它來觀看視頻或者瀏覽網頁，高頻率的處理器就顯得非常必要了。不過，面對高昂的價格，我們似乎可以放棄它而選擇性價比更高的平板電腦了。

（二）平板電腦

平板電腦是近幾年來快速發展的一種小型便攜式個人電腦，以觸摸屏作為最基本的輸入手段。它允許用戶利用觸控筆、數字筆或者手指配合內建的手寫識別功能、屏幕軟鍵盤和語音識別功能來完成各項操作。其中最具影響力的是蘋果公司推出的iPad平板電腦（圖2-4-3），優異的顯示效果、流暢的操控性能和良好的便攜性，使得它日益成為我們瀏覽影像作品的重要平臺。

與計算機市場相類似，目前的平板電腦也基本上可以劃分為兩大陣營，一方是采用蘋果iOS操作系統的iPad系列平板電腦；另一方則是采用開源式操作系統Android的其他品牌平板電腦（圖2-4-4），這與智能手機操作系統的市場情況基本一致。此外，2012年發布的Windows 8操作系統也為目前的格局帶來了很大的變化，它將計算機操作系統與平板電腦的操作系統合二為一（圖2-4-5）。可以預見在不久的將來，平板電腦市場會形成iOS、Android和Windows 8三足鼎立的態勢。

與其他所有蘋果移動設備一樣，iPad的文件數據管理要借助自家的音樂播放兼管理軟件iTunes來完成（圖2-4-6）。也就是說，如果我們想要往iPad里傳輸數字照片，就需要借助一臺安裝有iTunes軟件的計算機來執行：這一過程通常需要在這臺計算機上建立一個文件夾用于存儲數字照片文件并與iPad同步，它與我們通常使用計算機時的拷貝概念有所不同。現在蘋果公司也為Windows操作系統提供iTunes軟件。此外，蘋果公司也推出了Dock接口的相機存儲卡讀卡器（圖2-4-7），可以不借助計算機直接導入iPad平板電腦進行瀏覽和展示。

采用Android系統的平板電腦有著豐富的產品可供選擇，除了惠普、華碩、宏基等一線計算機廠商外，不少手機廠商如三星、HTC等也在生產相關產品（圖2-4-8）。與iPad不同，Android系統的平板電腦其文件管理模式更接近計算機操作系統，考慮到內置存儲器容量不足的問題，不少產品支持采用microSD（TF）存儲卡進行容量擴充。通過系統USB數據傳輸設置可以讓計算機以讀取U盤的方式來與Android系統平板電腦進行數據交換（圖2-4-9），這種方式更接近在計算機上的操作。

不同于數字相框，平板電腦的用戶通常都是手持進行操作與觀看，并且它除了提供幻燈片的播放模式外，還支持用戶采用觸摸翻頁的形式進行照片瀏覽，輕松地通過雙指手勢對照片進行放大與縮小來欣賞其細節，因此具有很強的互動性。配合高質量的電容式IPS面板觸摸屏，平板電腦具有更寬的可視角度、更鮮艷的色彩呈現和更高精度的分辨率。以蘋果公司2012年3月推出的The new iPad為例（圖2-4-10），其9.7英寸屏幕的分辨率達到了2048×1536像素，如果按照每英寸的像素數看它達到了264ppi，這遠遠超過了普通顯示器72ppi的分辨率，加上其色彩飽和度較上代產品提升了40%左右，因而有著絢麗的觀賞效果。

在選擇平板電腦時需要考慮以下因素：首先是系統的選擇，它決定了你采用怎樣的方式連接平板電腦與計算機，以及你所能夠使用的應用程序（app）的類型與多少。其次需要考慮屏幕的尺寸、分辨率和色彩飽和度，對于照片展示來說10英寸左右的顯示器會有較好的展示效果；當然分辨率、色彩飽和度越高，顯示效果也越好。最后還需要考慮平板電腦的CPU、圖形處理器和存儲容量，這些參數的性能越高在瀏覽照片時的幻燈播放效果和縮放效果越流暢。

不論是數字相框或是平板電腦，甚至包括日常使用的液晶顯示器和各種智能手機，究其本質都是采用背光照射式的液晶顯示屏幕作為展示數字照片的媒介，只是在適用范圍、操作體驗等方面有所差異。隨著顯示技術的不斷提升，可以預見在不久的將來，這類液晶顯示屏幕將會成為數字照片的主要展示平臺，把握其特性對于我們的作品傳播有著重要的意義。

（三）打印機

傳統攝影最主要的作品展示方式是將拍攝的底片或反轉片制作出紙質照片，數字攝影同樣提供了這種紙質媒介展示作品的方式，只是將暗房的后期印相放大轉變為明室的打印輸出（圖2-4-11）。

這種紙質媒介的展示方式與上述“背光照射式的液晶顯示屏幕”有著很大的差異，它是一種反射式媒介，因此它的展示效果受到打印機的成色特性、紙張的特性以及展示環境光線照明狀況的影響，是一套較為復雜的系統。

目前支持照片輸出的打印機主要有三種：彩色激光打印機、彩色噴墨打印機和熱升華打印機，它們各自有著不同的適用范圍。

彩色激光打印機是一種高效率的辦公用輸出設備，其工作原理是利用光柵圖像處理器生成打印文檔的位圖，并將其轉換為相應的信號送往激光發射器。激光發射器按照既定信號發射激光，這時有圖像的部分就會發射激光，沒有圖像的部分不會發射激光。這些發射的光信號被具有感光性能的硒鼓所接收并在其上形成相應的聚集電荷，感光后的硒鼓再和帶有相反極性電荷的墨粉接觸，這樣聚集電荷的圖像部位就吸附了墨粉。最后紙張經過硒鼓時，墨粉就轉移到紙張上并經過加熱輥固定下來。其光柵圖像處理器的分辨率決定了打印圖像的質量，分辨率越高需要的內存越大，打印圖像的質量就越好。彩色激光打印機通常使用青（C）、品紅（M）、黃（Y）和黑（K）四種墨粉來進行打印輸出，具有很高的打印速度，一般A4全幅彩色圖像輸出能夠達到20ppm（頁每分鐘），單張的成本也不是很高。雖然入門級的彩色激光打印機價格在2000元左右（圖2-4-12），但是較低的分辨率使得它輸出的照片顯得較為粗糙；而高分辨率的彩色激光打印機的價格普遍較高（圖2-4-13），一般都在6000元以上，主要為商用。

熱升華打印機也稱為染料熱升華打印機，一般采用透明的青（C）、品紅（M）和黃（Y）染料來進行打印，也有一些還能夠對打印的照片進行覆膜處理。其原理是通過加熱來使染料升華并附著在紙張表面形成彩色影像，雖然它的打印分辨率不高，但是它打印出的圖像更加接近于連續色調圖像，具有優異的色彩呈現。但是由于較高的成本和較低的打印速度制約了它的發展，目前主要用于便攜型小型照片打印機（圖2-4-14）。

與前兩種打印機不同，彩色噴墨打印機在輸出作品時有著明顯的優勢：首先它能支持在各種不同厚度和類型的紙張上輸出作品，包括光面照片紙、絨面照片紙、粗面紙、美術織紋紙、油畫布等，一些高端彩色噴墨打印機還支持天鵝絨紙、宣紙和絲綢（圖2-4-15），這些不同紋理和材質的紙張極大豐富了作品的呈現狀態。其次，彩色噴墨打印機從早期的青、品、黃、黑四色墨水發展到目前主流的青、品、黃、黑、淺青、淺品六色墨水，在色彩呈現范圍上提升了很多。對于一些高端的大幅面彩色噴墨打印機，多采用八色甚至十二色墨水，具有更廣的色域再現范圍，對于作品細微色彩的表現達到了極致。再次，彩色噴墨打印機的輸出精度很高，一般都能夠達到2880dpi，輸出的畫面層次豐富、過渡柔和。例如愛普生的Stylus Photo R3000最大輸出分辨率為5760dpi，達到藝術微噴的工藝要求（圖2-4-16）。最后，專業級高端彩色噴墨打印機采用顏料墨水，配合無酸藝術紙輸出的作品具有很長的保存期，常常可以用作博物館收藏。

從總體上看，上述三類打印機中彩色噴墨打印機更加適合攝影師，也是攝影領域運用最為廣泛的。在選擇彩色噴墨打印機時需要考慮以下幾個因素：首先是幅面大小，一般個人使用選擇A3幅面以下的打印機比較適合；如果輸出的作品為展覽用，則會需要寬度60厘米以上的大幅面打印機。其次要考慮打印墨水的顏色數量，一般來說墨水的顏色數量越多，呈現的色彩范圍也越廣，輸出的影像效果越好。第三是打印精度，也就是打印機的輸出分辨率。一般來說，輸出幅面越小需要更高的精度，反之輸出幅面越大則可以使用相對較低的精度。A3以下幅面的打印機大都支持2880dpi以上的輸出分辨率，大幅面打印機則應當支持1440dpi以上的輸出分辨率。需要注意的是：隨著打印機輸出分辨率的提高，墨水堵塞打印噴頭的概率會明顯增加。最后需要關注的是打印速度，這是提高工作效率的重要指標。

2.5 數字影像存儲及傳輸設備

無論最終是在紙質媒介上，還是在平板電腦、數字相框，抑或是計算機的屏幕上展示，我們都需要像膠片時代保存底片一樣對數字照片文件進行保存。這種基于電子設備的數據存儲與傳統的實體膠片的保存有著很大差異，數據的安全性和持久性是最基本的要求。目前，比較主流的存儲設備是硬盤和光盤，它們的工作效率與數據傳輸接口有著密切的聯系。

（一）硬盤

硬盤（Hard Disc Drive，簡稱HDD）是計算機中最為主要的數據存儲設備，運行的操作系統和各類應用程序及其生成的電子文件都以“0”和“1”編碼的二進制數據形式存儲于硬盤中，我們的數字影像文件也不例外。

目前應用廣泛的是傳統意義上的機械式硬盤，它是由一個或多個鋁制或者玻璃制的碟片組成，這些碟片外覆蓋有磁性材料，它們被永久性地密封固定在硬盤驅動器中（圖2-5-1）。之所以稱它為機械硬盤，主要是因為計算機運行過程中的數據讀寫都要依靠內部碟片的轉動來實現。其內部結構由磁頭、磁道、扇區和柱面組成（圖2-5-2）。

目前市場上的機械式硬盤主要有三種尺寸：廣泛應用于計算機的3.5英寸硬盤有著較大的容量，一般都達到TB級別，當然體積也較大。體積稍小的2.5英寸硬盤則更多用于筆記本電腦和便攜式移動硬盤，其容量也小于3.5英寸硬盤，一般在250GB-1TB之間（圖2-5-3）。1.8英寸微型硬盤是尺寸最小的，一般用于超薄筆記本電腦和一些便攜式移動硬盤以及MP4播放器。由于機械式硬盤的技術非常成熟，3.5英寸硬盤具有很高的性價比，每GB容量的價格在0.7元以下，是目前最佳的數據存儲設備。而2.5英寸硬盤每GB容量的價格在1.2元左右，較小的尺寸使其成為便攜式移動硬盤的主流。

在選擇機械式硬盤時，需要考慮硬盤的轉速高低、緩存大小和接口類型，它們會直接影響硬盤的工作效率—高轉速、大緩存、高帶寬接口的硬盤通常數據傳輸速度會相對高一些。但是無論怎樣，單塊標準7200轉機械式硬盤的讀取和寫入速率都很難突破130MB/秒左右。如果你需要更高的數據傳輸速率，通過磁盤陣列技術可以提高這一極限。磁盤陣列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID）的工作原理是將多個機械式硬盤組合成一個大型的磁盤組（圖2-5-4），并根據使用需求采用不同的分散排列設計從而達到更高的數據傳輸速率（RAID 0）或者更高的數據安全性能（RAID 1）。采用數據傳輸速率時，磁盤陣列會將數據分割為多個區段并同時分別存放在陣列中的各個獨立硬盤上，以達到更高的傳輸速率；而采用數據安全性能時，磁盤陣列將硬盤組分成兩個區塊，將數據存儲到一個區塊的同時會在另一個區塊上進行鏡像備份，從而保證數據的安全性。可以說磁盤陣列是目前安全性和傳輸性能最高的影像數據保存設備，當然其價格也相對較高。

固態硬盤（Solid State Drive）是一種新興的存儲媒介，它由控制單元和存儲單元構成。簡單地說，它就是用固態電子存儲芯片陣列制成的硬盤（圖2-5-5）。

除了內部結構不同外，固態硬盤在外形尺寸、功能、接口規范等參數上與機械式硬盤一致。相較于機械式硬盤，固態硬盤的優勢在于：由于沒有機械傳動裝置，其啟動速度很快，數據讀取延時較小，抗震性能較好。體積小、重量輕、噪音低、節能省電。更為重要的是，它的數據傳輸速率遠高于機械式硬盤，讀寫數據的傳輸速度可以達到300MB/S左右，這對于提高計算機的工作效率有著積極的作用（圖2-5-6）。當然，它也有自身的不足：容量遠低于機械式硬盤，但價格卻遠高于機械式硬盤成為它廣泛普及的瓶頸。此外，它很容易受到外界強磁場、靜電、意外斷電等因素的干擾而損壞，使用壽命也遠遠低于機械式硬盤。更為重要的是固態硬盤一旦損壞，其存儲的數據被恢復的可能性極小。

隨著固態硬盤技術的不斷成熟，其價格也在逐步降低，近幾年它已經被廣泛應用于超級本計算機（圖2-5-7）。如果我們希望充分發揮計算機的性能，采用它作為系統盤是一種非常有效的辦法，但作為存儲設備它還有待發展。

在選擇固態硬盤時需要考慮硬盤的讀寫速度、容量和價格等因數。需要注意的是固態硬盤的存儲單元有兩種結構：單層單元（SLC）和多層單元（MLC）。單層單元結構的固態硬盤容量小、價格高，但讀寫速度快，使用壽命長；而多層單元結構的固態硬盤價格低、容量大，但讀寫速度慢，壽命也遠低于單層單元結構固態硬盤。我們可以根據自己的資金和使用要求來加以選擇，利用固態硬盤做系統盤，機械式硬盤做數據存儲盤是目前一個比較理想的組合。

（二）刻錄光盤

幾乎所有的臺式計算機和大多數的筆記本電腦都配置光盤驅動器，因此刻錄光盤也是目前比較常見的數據保存方式。

隨著數字相機總像素數的提高，單個照片文件的數據量越來越大。作為最早的光盤介質，總容量650MB-700MB的CD刻錄光盤在存儲照片文件時顯得捉襟見肘（圖2-5-8），因此除了制作音樂CD外，它已經很少被用于數字照片的存儲了。取而代之的是容量更大的DVD刻錄光盤（圖2-5-9），單層的DVD刻錄光盤的標準容量為4.7GB，雙層的刻錄光盤（也稱為DVD-DL）的標準容量為8.5GB。由于研發標準的不同，DVD和DVD-DL又分為“+”和“-”兩種，目前使用的絕大部分DVD驅動器都能夠讀寫這兩種規格的DVD光盤。一般作為數據保存，使用“+”標準的DVD光盤會有更好的兼容性。

BD（Blu-Ray Disc）是DVD光盤的下一代產品（圖2-5-10），采用波長較短的藍色激光（405nm）讀取和寫入數據。目前，標準的直徑為12cm的單層BD光盤的容量在22GB-25GB之間，雙層BD光盤（BD-DL）的容量在46GB-54GB之間。雖然有著很大的容量，但是BD刻錄機和盤片高昂的價格限制了它的廣泛應用，而隨著互聯網技術的發展，“云存儲”的應用在不久的將來可能成為BD技術的終結者。

在使用刻錄光盤存儲數字照片時，需要特別注意：由于刻錄光盤生產工藝與用料的不同，質量上也參差不齊，即便大品牌廠家生產的刻錄光盤在保存年限上也是非常有限的。一般來說在避光、防潮等苛刻條件下也只能保存5年左右，如果使用不當，其保存年限還會大幅縮短。因此，我們建議雙盤備份保存，并且每隔三四個月需要對光盤進行檢查，如果發現讀取數據速度減慢就應當及時對其進行翻刻備份，以提高數據的安全性。

（三）數據傳輸接口

不論你使用硬盤保存數據，或是使用刻錄光盤保存數據，都需要數據傳輸接口來聯系計算機與存儲設備。

數據連接方式可以分為內部連接和外部連接兩種：計算機主機箱內部各個部件之間的數據連接方式為內部連接，例如計算機內置硬盤、光盤驅動器就是通過內部連接與CPU協調工作（圖2-5-11）。而外部連接則是通過主機上的數據接口與主機外的獨立設備進行連接的方式（圖2-5-12）。

計算機的數據內部連接方式比較固定，分為并口（IDE）與串口（SATA）兩種（圖2-5-13）。由于并口的數據傳輸速率相對較低，現在大多僅限于連接光盤驅動器與主板；而串口（SATA）又分為1、2、3三個不同版本，帶寬分別為1.5Gbps（192MB/S）、3Gbps（384MB/S）、6Gbps（768MB/S），高版本的接口向下兼容低版本。硬盤和主板的連接更多采用串口方式，特別是固態硬盤的使用能夠極大發揮串口的高數據傳輸速率。

外部連接方式種類較多，常見的接口有USB、IEEE1394接口、eSATA以及Thunderbolt，這些接口通常用于連接磁盤陣列、移動硬盤、U盤、移動光盤驅動器等存儲設備。

最常見的USB接口分為1.0、2.0和3.0三個標準，高版本向下兼容低版本的接口，支持熱插拔（圖2-5-14）。目前USB2.0接口是計算機上主流的數據接口，理論傳輸速率為400MB/S，實際傳輸速率根據設備不同有所差別，一般在12MB-30MB/S，寫入速度通常都低于讀取速度。USB3.0接口剛剛起步，隨著支持設備的日益增多和向低版本兼容的特性，會逐漸顯現出其優勢，并成為今后發展的一個趨勢。在購買USB接口設備時，應當注意考察其實際傳輸速率，可以使用諸如HD Speed等軟件測量其實際傳輸速率。

IEEE1394接口在蘋果公司的Mac系統里被稱為火線（FireWire），而在索尼公司的產品中被稱為iLink接口。它是一種支持熱插拔的高速數據傳輸接口，分為a（400）協議和b（800）協議。IEEE1394a接口的理論傳輸速率為400MB/S，實際傳輸速率約30MB-35MB/S，接口為六針扁口和四針小口（圖2-5-15）；IEEE1394b接口的理論傳輸速率為800MB/S，實際傳輸速率約100MB-120MB/S，接口為九針方口（圖2-5-16）。與USB接口相比，IEEE1394接口在數據傳輸時具有很好的穩定性，因而常用于視頻采集工作（圖2-5-17）。目前專業數字后背這類高像素相機常常配置此接口，主要用于聯機拍攝時快速傳輸數據。

eSATA接口是由SATA接口衍生而來，傳輸速度非常快，也支持熱插拔，但是支持的設備甚少，一些高端的外置硬盤盒和磁盤陣列會配置該接口（圖2-5-18）。

Thunderbolt接口是由Intel公司開發，蘋果公司推廣的一種高性能數據傳輸接口，目前廣泛應用于Mac Book Pro（圖2-5-19）。該接口融合了PCI Express數據傳輸技術和DisplayPort顯示技術，具有兩個通道可同時傳輸這兩種協議的數據，并且每條通道都提供雙向10Gbps帶寬，而理論上它支持最高50Gbps的帶寬。Thunderbolt接口完全突破了其他接口的數據傳輸速率，尤其在無壓縮高清視頻剪輯等需要高速數據傳輸的情況下，外接一個Thunderbolt接口的磁盤陣列就可以突破計算機內置硬盤速度的瓶頸。目前支持該接口的設備較少，但2012年蘋果對Thunderbolt接口的獨享合約到期，屆時將有更多廠家的計算機配置該接口，同時也會有更多支持該接口的外設面市。

除了上述這些接口外，目前一些設備還使用網絡接口。根據計算機主板上接口規格的不同，網絡接口分別可以提供10MB、100MB和1000MB的速率。這些不同的速率對于通常情況下的網絡接入速度不會有太大影響，因為一般ISP（網絡運營商）所提供的速度遠遠無法達到這些速度。而與數字攝影直接相關的問題在于，一些數字相機的聯機拍攝功能是采用網絡接口進行的。例如佳能5D MarkII在安裝了具有網絡接口的電池手柄后，通過網線與計算機進行通信，就可以實現實時拍攝傳輸。

Eye-Fi公司2011年出品了一款無線存儲卡（Wireless Memory Card），它將Wi-Fi無線技術引入數字存儲卡領域，最終的成型產品是將Wi-Fi無線芯片整合進標準的SD卡（圖2-5-20）。這樣用戶就可以在拍照時直接將照片由相機傳送到目標主機上，從而實現計算機、在線相冊、社區網站的即時分享。這種無線存儲卡不會干擾相機的工作，用戶可以設定將存儲卡中的數據傳送到目標設備，也可以設定為拍照后直接傳送，在沒有發送任務時存儲卡的無線功能將自動關閉。無線傳輸技術的引入，為攝影師帶來了全新的創作方式。

2.6 數字攝影系統軟件平臺

數字攝影系統的軟件平臺由操作系統和應用軟件兩部分構成（圖2-6-1）。操作系統不同，所提供的應用軟件也有所差異，因此操作系統的選擇就顯得非常重要了。

（一）操作系統

針對數字影像的一切編輯與操作都是基于計算機的操作系統來進行的，它是計算機工作的基礎性平臺，負責計算機的啟動、內存分配、磁盤管理、打印、網絡通信等各項基本操作。如前所述，目前的系統軟件主要是蘋果公司的Mac OS X操作系統和微軟公司的Windows操作系統。

Mac OS操作系統目前版本為Mac OS X（圖2-6-2），最新正式版本號為10.8。Windows操作系統目前常用版本有Windows XP、Windows Vista、Windows 7和最新的Windows 8（圖2-6-3）。

微軟公司最新版Windows 8作為一款橫跨平板電腦與臺式電腦、筆記本電腦的操作系統，在啟動速度與對新一代固態硬盤的支持上有了很大飛躍，該操作系統被寄予了很大希望（圖2-6-4）。蘋果公司的Mac OS X在2012年夏天推出10.8版本（Mountain Lion，圖2-6-5），值得注意的是，蘋果公司已經正式將該操作系統從Mac OS X更名為OS X，并加入了諸多蘋果移動設備操作系統iOS的諸多新特性，例如iOS5.0及其以上版本的Messages、通知中心、提醒功能等，這被業界普遍視為蘋果公司加快自家操作系統統一步伐的一次重要舉動。

Mac OS X操作系統所使用的磁盤格式是Mac OS X標準格式和擴展格式（圖2-6-6）；而Windows操作系統所使用的磁盤格式是NTFS格式和FAT32格式（圖2-6-7）。FAT32格式是早期Windows系統使用的格式，由于其最大可存儲的單個文件不能超過4GB，且在安全性上不如NTFS格式，所以主要為各種存儲卡、U盤所使用。FAT32格式能夠被Mac OS X操作系統讀取和寫入，這就保證了數字圖像文件（TIFF、JPEG和PSD等格式的圖像文件）能夠通過FAT32格式的移動存儲器在Windows和Mac OS X操作系統之間傳遞。作為Windows系統下主流的NTFS磁盤格式，Mac OS X系統雖然可以讀取數據，但是無法寫入數據；而針對Mac OS X格式的磁盤，Windows系統既不能讀取，也無法寫入。由于磁盤格式的巨大差異，應用軟件以及一些特定文件在這兩個操作系統之間也是不通用的。因此，選擇何種操作系統就決定了數字影像處理系統所能夠使用的應用軟件的類型以及所支持的文件格式。

如果想讓兩個操作系統能夠相互讀寫對方的磁盤格式，就需要安裝一些特定的磁盤格式識別軟件。Paragon NTFS for Mac OS X軟件可以使Mac OS X操作系統讀寫NTFS格式的磁盤（圖2-6-8）；同樣，MacDrive也可以使Windows操作系統讀寫Mac OS格式的磁盤（圖2-6-9）。當然，如果在使用的蘋果計算機利用Mac OS X操作系統的Boot Camp功能安裝了Windows操作系統（圖2-6-10），那么這臺計算機上的兩個系統之間是可以相互讀寫數據的，這無須第三方軟件的協助。

由于FAT32格式在存儲文件容量上的局限，加上閃存設備的容量急劇增大，微軟公司于2009年推出了適合于閃存設備的文件系統格式exFAT（圖2-6-11）。它是對FAT32和NTFS磁盤格式的折中，支持大容量的閃存設備和存儲超過4GB的單個數據文件。幸運的是，目前的Windows 7和Mac OS X（10.7）操作系統都支持它。

（二）應用軟件

在數字攝影的前期拍攝完成后，我們還有很多的后續工作需要處理，它們包括了照片的資料整理與備份、作品后期的品質優化與效果處理，以及針對不同展示媒介的輸出呈現……針對如此復雜的工作，涉及的應用軟件也林林總總，大致可以分為以下幾類：影像管理與瀏覽軟件、影像處理軟件和數據備份軟件。

（1）影像管理與瀏覽軟件

這類軟件主要用于瀏覽照片，同時它還提供相應的添加關鍵字、標定星級與標簽、篩選照片等影像分類管理等功能。常用的圖像管理與瀏覽軟件有Adobe Bridge、ACDSee和Google Photos等。

Adobe Bridge是Adobe Creative Suite（Adobe CS系列軟件）的控制中心，它起著連接Adobe CS系列各個軟件的橋梁作用（圖2-6-12）。利用它可以組織和瀏覽各種Adobe應用程序生成的文件，如PSD、AI、INDD、PDF等，并可以通過雙擊直接在對應的應用程序中調用，我們甚至可以向其中的文件添加原數據（數字照片的評級信息、拍攝地點信息、所拍攝人物的信息等）。

ACDSee（奧視迪）是一款非常流行的圖片管理軟件，早在Windows 9X時代便開始了其發展歷史，是一款老牌的圖片管理軟件（圖2-6-13）。它提供了良好的操作界面和人性化的、簡便的操作方式，其優質的快速圖形解碼方式能夠支持豐富的圖像文件格式，并具有強大的文件管理功能。由于面對非專業用戶，它還提供了一些簡單實用的圖像潤色修飾功能。

Google Photos是Google公司的一款免費圖片管理工具（圖2-6-14），原名Google Picsa。其最突出的優點是具有強大的搜索功能，能夠在很短的時間內在本地硬盤的海量圖片中搜索出指定的圖片。作為一款大眾化的軟件，它還提供了自動識別人物面孔并進行分類的功能。

（2）影像處理軟件

這類軟件主要用于對數字攝影作品的畫面品質和效果進行調整，并具有完備的打印輸出功能。根據用戶的特征又分為攝影師專用軟件、專業圖像處理軟件和相關的特效濾鏡軟件。

面對日益細化的分工，職業攝影師更多關注于影像的拍攝，而后期復雜的效果制作更多交給專職的后期特效師來完成。因此攝影師專用軟件往往將復雜的、更多為后期特效師所使用的圖像合成、濾鏡效果等功能舍去，專注于圖像管理、圖像品質調整、幻燈展示、網絡展示和打印輸出等功能。最具代表性的軟件是蘋果公司的Aperture和Adobe公司的Lightroom，此外諸如飛思公司的CaptureOne Pro和佳能公司的Digital Photo Professional等都屬于此類軟件。

Aperture是全球首款為攝影師量身打造的圖像處理軟件（圖2-6-15），它提供了先進快速的RAW工作流程，可使用戶在處理RAW格式照片文件時如同JPEG文件一樣容易。Aperture擁有強大的對比和選擇工具、非破壞性圖像處理功能、色彩管理打印，以及可定制的網絡和圖書發布功能，能夠滿足專業攝影師的各項要求。

Adobe公司的Lightroom是繼蘋果公司Aperture之后的又一款針對專業攝影師的圖像處理軟件，版本3之前它被稱為Adobe Lightroom，在今年即將發布的4版本將會更名為Adobe Photoshop Lightroom（圖2-6-16）。它采用了傳統暗房演化而來的工作流程，支持各種數字相機的RAW格式照片，具有強大的圖像管理、品質調整、作品發布等功能。

專業圖像處理軟件主要是指諸如Photoshop一類既能夠完成圖像品質的調整，又能夠完成更為復雜的合成和特殊效果制作的軟件。這一類軟件不僅僅局限于攝影師使用，更多地為平面設計人員、后期效果制作師等專業人員使用。Photoshop是Adobe公司旗下最為著名的一款集掃描輸入、編輯修改、創意效果、圖像輸出于一體的專業圖像處理軟件（圖2-6-17）。由于該軟件橫跨了平面設計和攝影等多個領域，是目前最為主流的圖像處理軟件，版本為Photoshop CS6。此外，Corel公司的PaintShop Pro Photo也是一款功能強大的專業圖像處理軟件（圖2-6-18），不同于Photoshop的跨領域應用，PaintShop Pro Photo更關注于攝影領域，它提供了很多針對攝影史上不同流派的效果濾鏡。

在圖像處理軟件中還有一類非常實用的軟件─特效濾鏡軟件，它們常常以插件或獨立軟件的形式出現，具有強大、單一的效果處理功能，涵蓋了色調調整、畫面紋理、光線效果、摳像處理、圖像縮放、焦點控制、噪點抑制等方方面面。比較著名有Nik公司開發的Color Efex、Viveza等系列插件（圖2-6-19），onOne公司的Perfect系列插件（圖2-6-20）等。

（3）數據備份軟件

數據備份軟件主要用于數據存儲和安全，包括了磁盤鏡像功能軟件和光盤刻錄軟件。

Symantec Ghost是美國賽門鐵克公司旗下一款Windows平臺上的老牌磁盤鏡像創建與恢復軟件，可以實現FAT16、FAT32、NTFS、OS2等多種磁盤格式的分區及磁盤的備份與還原（圖2-6-21）。內建于Mac OS X系統的Time Machine則是蘋果平臺上的一款自動備份軟件，它能夠為Mac計算機上的一切數據建立最新備份，包括數字照片、音樂、影片和各種數據文件（圖2-6-22）。當我們在Mac計算機上接入移動硬盤時，系統會自動提示用戶是否使用這個接入的移動硬盤進行備份。

Mac系統和Windows系統自身都支持光盤刻錄，但是我們會使用專門的刻錄軟件來完成數據的備份。常用的刻錄軟件有Toast Titanium（適用于Mac OS X操作系統）和Nero（適用于Windows操作系統）等（圖2-6-23）。

作品點評

作品點評：

《靜物》（攝影：陳威）

這幅合成作品采用散射性質的頂光照明，整個畫面層次豐富、色彩鮮明，利用多張照片合成，制作出全景深效果，充分展現了檸檬和鉛筆的質感。

作品點評：

《佛像》（攝影：李東翰）

作品通過層次遞進的佛像將觀者的視線引到視覺中心—畫面中心的一尊坐像，側光照明使得佛像的陰影在畫面中形成圖案。

作品點評：

《色彩》（攝影：陳奕帆）

作品利用虛化的柵欄作為前景從而展現出空間，而陽光照射的大天使米迦洛雕像籠罩在濃濃的暖調之中，使其從消色的環境中突顯出來。

作品點評：

《人像》（攝影：彭凱思）

作品采用逆光拍攝人物頭像，使用大光圈將雜亂的背景虛化并形成美麗的散焦光暈，這是人像攝影中常用的手法。

作品點評：

《牧人》（攝影：吳毅）

側逆光的照明勾勒出人物的輪廓，長焦鏡頭的運用使得背景人物呈現淡淡的虛化效果，使其既與主體呼應，又避免了爭奪觀眾的視線。

小結：

每一幅作品都必須有引起觀者注意的地方，我們稱之為興趣點。大多數時候興趣點就是畫面的主體。主體前面的景物稱為前景，它主要用來幫助營造空間感；主體后面的景物稱為背景，它更多交代了主體所處的環境信息。前景和背景都不應爭奪主體的視線，采用大光圈、長焦鏡頭以及靠近拍攝往往可以對其進行虛化模糊。而在風景攝影中，獲得從前景到背景寬廣的清晰度往往更為重要，它決定了畫面的豐富性。