因为图像传感器本身只能完成光电转换而无法分辨颜色，数字相机通常采用彩色滤镜阵列CFA(color filter array )来实现彩色输出。CFA的主要作用是让每个像素只感受单一颜色的光线，最终重新组合出彩色的图像。制造商根据不同的色彩需求来选择不同的CFA结构，不管何种CFA结构其目的都是使所需光线通过滤镜，使每个像素接受的光线具有单一波长。所有CFA的设计都尽量减少入射光线在相邻像素之间的干扰，努力使景物色彩准确显示。

CFA让每一个像素只感受一种颜色的光线

CFA结构中最流行的是被称为Bayer模式的彩色滤镜列阵。主要特征为在像素前面以间隔的方式放置红、绿、蓝色的滤镜，而且绿色滤镜的数量为红色(或蓝色)的两倍。这样做是因为人眼对绿色光波比红蓝两色要敏感的多，所以这样的数量分配就使得人眼所见的图像亮度适宜，更接近真实色彩。

究竟什么是真正的不失真的优质画色呢?由于从科学的角度上来定义并科学测定人眼对色彩的感知是一个极其复杂的课题，所以产生了许许多多的标准，莫衷一是。不同的制造商则选择采用不同的模式和运算程序来定义它们认为的数字相机的最佳色彩。

所有的数字相机在图像传感器上都装有一个电子快门(和传统胶片相机的机械快门不同)，电子快门的作用是精确调节入射光线投射到传感器的时间。电子快门的开关控制传感器是否接收外来光线。有些高级数字相机甚至还加入一个昂贵的机械快门，这并不是画蛇添足，在电子快门关闭完成后，它能够有效地防止可能产生的极少量光线入射在传感器上的现象。这就大大降低了合成图像上产生阴影、条纹和模糊的可能。

当你面对要拍摄的景物按下一半快门的时候，数字相机会锁定焦点和曝光值——这个步骤和传统胶片相机是一样的。但当你按下全部快门后，发生的事情就和胶片相机完全两样了。

1. 第一个步骤是机械快门关闭(如有机械快门的话)，同时传感器立即进行电荷清洗。这样做的原因是因为图像传感器一直充盈着电荷而保持于激活状态(在一些高级的数字相机中，图像传感器能够在捕捉图像前处于休眠状态，这样有助于散热和改善信噪比)。在没有接到指令前，图像传感器一直以大约1/60秒的速度为周期进行电荷更替，所以，在准备捕捉图像前的瞬间，所有的剩余电荷必须被清洗干净。

有趣的是，一些数字相机(例如Olympus Camedia E-100RS)能够将最近的清洗数据存入缓存，这样你就能拍下在真正按下快门前的景象了。众所周知，小孩和一些宠物在照相机前会不安分地动来动去，在这类拍摄情况下这样的功能是有意义的。

2. 当在摄影者选择将照相机拍摄前的电荷分布数据存入缓存或清除后，数字相机的所有程序处理器开始正式工作。其中一个处理器是将存入缓存的数据进行调整和设置，为拍摄做好准备。例如，控制白平衡的处理器开始设置在当前图像条件下具体那些像素为白色，并且会调整所有色相中不为白的像素。其他比如焦距、闪光和其他参数的预设过程也与此相近。这些参数也会被存入缓存，以备后用。如果在拍摄过程中LCD显示器也在工作的话，这些数据也将被显示出来。

3. 当以上两个步骤完成后，拍摄前的图像传感器设置就告结束，一切就绪后当你按动按钮时，相机的机械快门打开并同时激活电子快门，在预设的曝光时间内接受光线，曝光结束后，机械快门也自动同时关闭。

4. 在数据处理过程中电子快门会再次打开，直到摄像者按动按钮开始为下一张相片的拍摄进行数据清洗为止。当处理器(摄影者)启动电子闪光设置后，数字相机会自动照射所摄景物，一个单独的光线感应器会检测闪光强度，检测结果达到曝光要求后闪光灯就自动关闭。

由于图像传感器的电荷清洗过程和拍摄参数设置过程都需要一定的时间，在摄像者按下快门后到图像拍摄完毕之间就不可避免的产生了延时效应。在市面上的普通数字相机，其延时从60毫秒到1.5毫秒不等。

应用大容量的缓存设备和高速处理器能够缩短延时效应。这就是为什么能够进行高速拍摄的数字相机昂贵的原因。在这些价格不菲的专业数字相机中，Nikon DH1具有128MB缓存。其他一些相机，例如Kodak誷 DCS 520, 620, 和 Fuji S1具有64MB缓存。少数数字相机具有16MB或者32MB缓存。一些带有智能多功能芯片的图像传感器(多数为CMOS)的数字相机的数据传递速率通常比较高，这是因为和所有的数字处理系统相类似，处理器内部的带宽和处理能力决定了数据的处理速度。

图像传感器通过将入射的光子转换成电子形成模拟信号，下一个步骤就是未被光敏单元束缚的电荷开始定向移动，通过输出放大器形成电压信号，这些电压信号继续传递至模数转换器ADC。

CMOS和CCD图像传感器的主要区别就是CMOS本身就有ADC，而CCD只能使用外部的ADC。CMOS图像传感器的缺点是有噪声的影响，但是其最大的优势是集成有ADC。ADC能够直接将模拟的电压信号直接转换成二进制的数字信号。这些数字信号将被进一步处理后最终根据不同的色度要求形成红、绿、蓝三种色彩信道，通过相应的像素来显示出具体的颜色和深度。

ADC将数字信息流传递给数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)——处理器的构造每种数字相机各不相同。在DSP中，大量的数字信息经一系列预设的程序指令后整合成完整的图像。这些指令包括绘制图像传感器数据、分配每个像素的颜色和灰度。在单一传感器数字相机中，如果只有一个彩色滤镜阵列，算法程序将主要进行每个像素的颜色数据处理。算法程序通过分解临近的像素颜色来决定某一特定像素的具体色值。如果使用RGB颜色的话，那么组成最终图像的每个像素的颜色都可以看成是三原色的合成。通过如上步骤，最终的图稀奥厶逞辖?钊耍?胱⒁饽愕挠镅裕　蓖能够显示出自然的颜色。

大多数数字相机能够记录下图像传感器所传递的全部图像数据，在此基础上，DSP就成为图像分辨率的控制因素。例如，用一个3M像素数字相机以VGA模式进行拍摄，而不是仅仅限定为640×480分辨率，相机将得到全部的20486×1548色彩位度。接着，通过摄像者在拍摄前在LCD面板上进行的设置，DSP就会按照设定的分辨率生成图像。

每个厂商设计的处理程序各不相同，他们通过各不相同的色彩平衡与色饱和度设置来生成彩色图像。数字相机还运用一个或者多个DSP以及其他设备来共同处理所得数据，以期达到完美画质。并且充分考虑消费者对画质偏好的选择权利。如果想要摄下本不需要的噪声，或者通过电子快门来实现雾化效果，这些需求制造商都是通过对算法处理程序进行相应的修正来满足的。类似的程序修正还有很多，例如图像锐化的应用，白平衡的预设等等。所以我们可以得出如下的结论，各个制造商所产数字相机的最大不同就在于图像处理过程的种种差异。返回搜狐，查看更多