图1. 感光芯片收集光子（photons）后将其转换成电子（electrons）。微镜起到聚焦光子的作用（减少外益）。在微镜与光二极管之间有三色滤器（color filter）。
送交者: Passer-By-From-Texas 于 December 27, 2010 01:10:03:
数码相机的成像很简单。穿过镜头的光线汇聚在感光芯片上，芯片背后的线路板再将收集到的光子数转换成电子数，按照在芯片平面上的分布，“绘”成图像。为了区分颜色，在光线投入到感光芯片时，有三种（红、蓝、绿）颜色的滤器（color filter）将来自不同颜色的光子数予以区分，使得后期成像时能同时还原颜色的信号。
图1. 感光芯片收集光子（photons）后将其转换成电子（electrons）。微镜起到聚焦光子的作用（减少外益）。在微镜与光二极管之间有三色滤器（color filter）。
图2. 经过三色过滤后色彩的分离。
数码相机到这一步，所储存的彩色图像信息是一种Raw format（原始格式），就是“实实在在”的物理量的记录，色彩就是“实实在在”的镜头看见的“现实世界”的内容。尼康（NIKON）叫ＮＥＦ文件，佳能（CANON）叫CRW或者CR2。信息量极大，除去少量被玻璃镜头折损掉的一点色彩外，基本上很接近人眼能看到的色彩都记录下来了。数码相机直接记录的图像是高宽容度、高丰富色彩的图像。但是这样大量的色彩信息的图像在转到电脑屏幕、电视屏幕，乃至于相机后面的LCD屏幕时，都必须转换成次一级的色彩空间图像，就是本文第二集中提到的sRGB的色彩空间图像，因为那些显像器在一般情况下都无法显示色彩范围超过sRGB所定义的范围。譬如就电脑来说，大多数的显示器的色彩分辨率低，连24字节（24-bit）都到不了（24-bit也就能表达sRGB的色彩），现在有些LCD能超过24-bit了，但是如果所配的电脑主机上的像卡不支持，那么实际上显示的照片的色彩范围更低。所以，这样只有位数不多的电脑才真正显示超过sRGB色彩分辨率的图像。
图3. 不同色彩空间（色彩显示范围）的关系。最基本的色彩空间sRGB一直是传统电脑显示器所定义的色彩范围，随着数码相机的色彩分辨率的提高，对色彩显示的要求越来越高，譬如，连普通级别的彩色打印机支持的打印纸（2200 Matt）的色彩显示范围都超过了sRGB。所以，新的色彩范围AdobeRGB和ProPhotoRGB产生。目前，单反（DSLR）相机能够记录超过AdobeRGB的色彩分辨率、提供AdobeRGB色彩显示范围的色彩转换。但是，一般的“傻瓜”（compact camera）相机只支持sRGB的色彩显示范围的转换。
一般的“傻瓜”（compact camera）相机在生成图像文件时，不输出Raw format（原始格式），而是自动转换为JPEG格式。图像只要一转换成JPEG格式，它就必须依据一个色彩空间来转换图像。“傻瓜”相机多数只有sRGB可选。单反（DSLR）相机能设置不同的色彩空间（Adobe RGB和sRGB）。但是，当输出raw format（原始格式）时，因为没有色彩的转换，它不受相机内色彩空间设定的影响，就能输出该相机感光芯片的最大分辨记录能力的图像（即超过AdobeRGB的色彩显示范围），当用图像处理软件处理时才有色彩空间选择的要求，譬如Photoshop可以设置成ProPhoto RGB空间，这样由原始格式转换过来的图像就可以在最大色彩空间里编辑和最终输出。
无论自己或朋友的电脑显示器的分辨率和色彩显示范围有多大，如果照片是通过网（站）页交流的，那么，单反机与“傻瓜”机在色彩上没有多大去别（只有图像细节分辨率的区别——即使在相同像素的情况下，单反机的分辨率都明显高）。但是，哪怕只是通过用email传输照片在不同的电脑上显示，照片的色彩显示范围的大小就会因不同的电脑显示器的色彩分辨率而出现不同的图像效果。HP和Dell都出品超过苹果机显示器色彩分辨率的显示器，色彩鲜艳、明亮（这种情况下，单反机的照片和“傻瓜”机的照片就会明显不一样）。
随着数码相机的分辨率的飞速提高，打印技术和分辨率也突飞猛进，大幅提高。大宽度、高分辨率的彩色打印机（如Epson的各款照片打印机）已入户个人家庭，打印的效果（细节分辨率和色彩空间）堪舆过去只有在摄影展览作品中才能见到的质量。今天的照相打印是一个独立的领域。一些靠摄影吃饭的专业摄影师可能只用商业打印，譬如婚礼照片，尽管色彩显示范围有限，但是，客户已是十分满意（或很少有对更高色彩空前的要求），所以，商用印刷的便利、低成本是优势。但是，对正规的摄影比赛或摄影作品呈现（装镜框悬挂），多为单一调试后用彩色打印机打印。优秀的作品更是一幅打印就是“绝版”（没有第二份完全相同的打印效果）。Epson在这方面占有极大的市场，或者说领导普通数码打印的技术。
从一个角度讲，单反相机的高分辨率、宽色彩显示范围给大幅打印和鲜艳显示器显示提供无法替代的高质量图像，但是，单反机照片由于设置的色彩空间不同于网络标准色彩空间sRBG，这对不是设在sRGB拍摄的照片，在用于彩色打印和网页展示时会带来色彩偏差的麻烦。更为复杂的是，色彩空间的转换，譬如从ProPhotoRGB或AdobeRGB到sRGB不是简单的“大三角形按比例地缩至小三角形”，因为即使在某一个色彩空间的“三角形”内，色彩都不是简单的线性关系。这就是为什么好的图像编辑软件（Photoshop）的色彩转换机器（Adobe ACE Engine）比其他的软件会有优越的不同，网络server没法简单有效地自动转换上传照片的色彩空间至sRGB。
图4. 这是一幅“标准”的色彩校正照片。如果在普通sRGB的电脑里编辑，这张照片在设置成不同的色彩空间时，从屏幕上可能无法直接地看出色彩区别，但是，编辑的软件会“看见”和保存色彩的丰富度。从下面的四幅Histogram图中可以看出这同一幅照片在不同色彩空间下色彩的区别。
图5. 左上是设置在ProPhotoRGB，右上是设置在Adobe RGB，左下是设置在ColorMatch RGB，
右下是设置在sRGB。最明显的区别是sRGB的图中的右边的红色是“过饱和”了，其实就是被
“切掉了”——红色的层次没了。看到这条后，再看其他的，不难发现，只有ProPhoto RGB的
的historgram的左边和右边都没有被“切”的颜色。
注：Histogram图是一幅照片的色彩（或光线）分布图。这里，横轴代表一个（红或蓝或黄）
色彩的层次（比如红色由左往右代表不同的红色度）。当在左边或右边的颜色特别多时，往往
预示着色彩层次的丢失（如果是光线的histogram，那就表示曝光过度或不足）。没一点上都有
数值的话，就表示该色在这幅照片上丰富。
所以，从另一个角度看，若所拍照片多为旅游交流、博客报道，拥有一架高分辨率的“傻瓜”机（如Canon PowerShot G12）可能是高效多产的好工具。
从一个角度讲，单反相机的高分辨率、宽色彩显示范围给大幅打印和鲜艳显示器显示提供无法替代的高质量图像，但是，单反机照片由于设置的色彩空间不同于网络标准色彩空间sRBG，这对同一幅照片用于彩色打印和网页展示带来了色彩偏差的麻烦。更为复杂的是，色彩空间的转换，譬如从ProPhotoRGB或AdobeRGB到sRGB不是简单的“大三角形按比例地缩至小三角形”，因为即使在某一个色彩空间的“三角形”内，色彩都不是简单的线性关系。这就是为什么好的图像编辑软件（Photoshop）的色彩转换机器（Adobe ACE Engine）比其他的软件会有优越的不同，网络server没法简单地自动转换上传照片的色彩空间至sRGB。
所以，从另一个角度看，若所拍照片多为旅游交流、博客报道，拥有一架高分辨率的“傻瓜”机（如Canon PowerShot G12）可能是高效多产的好工具。
