Digitaalikamera tai digikamera on kamera, joka tallentaa kuvattavan kohteen digitaalisen kuvan valoherkän CCD- tai CMOS-kennon näkemänä. Digitaalikameran tallentaa kuvat massamuistiin, yleensä muistikortille.
Ensimmäiset digitaalikamerat tulivat markkinoille 1990-luvun puolivälissä. Myös kännykkäkamera saattaa olla digitaalikamera. thumb|Canon PowerShot A95 oli aikanaan suosittu digitaalitaskukamera eli puhekielellä ”digipokkari”.
Historia thumb|Canon G3 on hieman Ixusta monipuolisempi Canonin digikompakti. Ensimmäinen oikea digitaalikamera, joka tallensi kuvan digitaalisessa muodossa, oli Fuji DS-1P vuodelta 1988.Fujifilm Siinä oli 16 MB sisäinen muistikortti, ja se käytti paristoja tiedon pitämiseen muistissa. Kameraa ei valmistettu kaupallisesti. Ensimmäinen kaupallisesti saatavilla oleva digitaalikamera oli Kodak DCS-100 vuonna 1991. Siinä oli 1,3 megapikselin kenno ja se maksoi 13 000 dollaria. Tästä alkoi lähes loputon virta ammattilaisille tarkoitettuja digitaalisia järjestelmäkameroita Kodakilta. Ne perustuivat osaltaan tavallisiin filmikäyttöisiin järjestelmäkameroihin, usein Nikonin valmistamiin.
Digitaaliformaattiin siirtymistä helpotti JPEG- ja MPEG-standardien kehittyminen 1988, joka mahdollisti kuvan ja videon pakkaamisen huomattavasti alkuperäistä pienempään tilaan kuvanlaadun kuitenkaan merkittävästi kärsimättä. Ensimmäinen kuluttajille suunnattu kamera nestekidenäytöllä oli Casio QV-10 vuodelta 1995, ja ensimmäinen, joka käytti CompactFlash-tallennustekniikkaa, oli Kodak DC-25 vuonna 1996.Kodak introduces world's first digital camera with CompactFlashTM (CFTM) storage cards Lehdistötiedote 1996 Photokina
Ensimmäisille kuluttajille suunnatuissa digitaalikameroissa oli varsin alhainen resoluutio; yhden megapikselin (miljoona pikseliä) raja rikottiin vuonna 1997. Ensimmäinen kuluttajakamera, jolla pystyi tallentamaan videopätkiä, saattoi olla Ricoh RDC-1 vuonna 1995.
Vuonna 1999 esiteltiin Nikon D1, 2,7 megapikselin kamera, joka oli ensimmäinen suuren valmistajan kehittämä aito digitaalinen järjestelmäkamera. Sen hinta markkinoille tullessa oli alle 6 000 dollaria, mikä oli monen ammattilaisen budjettiin kohtuullinen hinta, ottaen huomioon aikaisemmat hinnat tämän tason kameroista. Tämä kamera myös käytti Nikonin F-kiinnityksen objektiiveja, mikä salli monen filmikuvaajan käyttää samoja objektiiveja, joita he jo omistivat.
2003 Canon esitteli harrastajakuvaajille suunnatun EOS 300D -mallin, jossa oli 6 megapikselin kenno. Se oli ensimmäinen digitaalinen järjestelmäkamera alle 1 000 dollarin hintaluokassa.
Vuonna 2008 Panasonic esitteli ensimmäisen pienikokoisen peilittömän järjestelmäkameran Lumix DMC-G1, jossa optinen etsin on korvattu elektronisella etsimellä. G1 on Olympuksen ja Panasonicin luoman Micro Four Thirds -standardin mukainen. Micro Four Thirds -kameroita ovat seuranneet Samsungin ja Sonyn pienikokoiset peilittömät järjestelmäkamerat, ja tätä myöten elektroniset etsimet yhä useammin korvaavat perinteiset optiset etsimet järjestelmäkameroissa. Nämä kamerat lähestyvät video-ominaisuuksiltaan digitaalisia videokameroita ja perustuvat esimerkiksi automaattitarkennuksen osalta samoihin tekniikoihin.
Digitaalinen valokuvaus
Digitaalikameroiden myynti ylitti Suomessa filmikameroiden myynnin vuonna 2003.Mitä missä milloin 2005, s. 389. Sittemmin peruskäyttöön on Suomessa alettu myydä yksinomaan digitaalikameroita. Myyntimäärät ovat kuitenkin laskeneet älypuhelimien yleistyttyä. Digitaalikamerat syrjäyttivät filmikamerat lähinnä siksi, koska niillä otettuja kuvia ei tarvinnut kehittää haitallisilla kemikaaleilla, kuvien ottaminen oli halvempaa ja niiden selaaminen ja jakaminen onnistui myös tietokoneella.
Digitaalikameroiden hinta on laskenut jatkuvasti. Kun vuonna 2000 paperikuviin riittävä kahden megapikselin kamera maksoi Suomessa 5 000–8 000 markkaa,Mitä Missä Milloin 2001, s. 313. vuonna 2012 huomattavasti paremman kameran sai jopa alle sadalla eurolla ja digitaalisen järjestelmäkameran halvimmillaan alle 400 eurolla.
Digitaalinen valokuva
Digitaalisia valokuvia otetaan digitaalikameralla, digitaalisella järjestelmäkameralla tai digitaaliperällä. Digitaalisella tallentamisella tarkoitetaan valokuvan, dian, värinegatiivin, mustavalkofilmin ja painetun kuvan tallentamista taso-, dia- tai rumpuskannerilla kuvatiedostoksi. Siten digitaalisen kuvan voi tehdä myös filmikameran kuvasta. Tallennetun kuvatiedoston pienintä osaa – kuvaelementtiä – kutsutaan pikseliksi. Kuvatiedoston pikselien määrä lasketaan kertomalla leveyspikselien määrä korkeuspikselien määrällä. Muita kuvatiedoston – digitaalisen valokuvan – osatekijöitä ovat muun muassa väritila, tasot, kanavat, värisyvyys, sävyjakauma, valkotasapaino, kirkkaus, kontrasti, värikylläisyys, kuvasuhde, tarkkuus, tiedosto- ja tulostuskoko.
Digitaalikamera kuvatuotannossa
Digitaalikamera on tietokoneella toteutettavassa kuvatuotannossa syöttölaite. Kameraa säädetään sen mukaan, mitä kohteesta halutaan tallentaa. Tallennettua kuvatiedostoa muokataan, säädetään ja käsitellään kuvankäsittelyohjelmalla. Kuvankäsittelytapa määräytyy aineisto- ja laatuvaatimusten pohjalta. Ne vaihtelevat kuvan arkistointi-, esittämis- ja jakelutavan mukaan.
Digitaalikameran toimintaperiaate
Digitaalikamerat mittaavat ja tallentavat kuvattavasta kohteesta heijastuvien valonsäteiden kirkkaus- ja värieroja. Digitaalikamerassa on valoherkkä kenno, johon objektiivi kokoaa valonsäteet. Kenno koostuu pienistä piidiodisoluista eli pikseleistä. Digitaalikamera mittaa pikseliin osuvan valonsäteen kirkkauden synnyttämän sähköisen varauksen ja tallentaa varauksen binäärisinä arvoina muistikortille. Kamera laskee kullekin pikselille väriarvot pikselin päälle ryhmitellyistä RGB-värisuotimista. Kuvatiedosto tallentuu muistikortille pikselimatriisina, kuvaushetkellä valitun kuvasuhteen ja pikselimäärän mukaisesti.
On huomattava, että digitaalikameran pikselimääräksi ilmoitetaan kennon kaikkien kuvapisteiden lukumäärä, vaikka jokainen niistä rekisteröi vain yhden värin. Siten 4 miljoonan pikselin kamerassa on 2 milj. vihreää pikseliä ja 1 milj. punaista ja 1 milj. sinistä pikseliä. Lopullisessa kuvassa näiden neljän miljoonan pikselin värit lasketaan (interpoloidaan) naapuripisteistä mitatuista arvoista. On myös kuvakennoja, jotka havaitsevat jokaisen kuvapikselin kaikki kolme värikomponenttia.
Digitaalinen järjestelmäkamera ja kompaktikamera
thumb|Nikon D3, Nikonin ammattilaisjärjestelmäkamera.
Digitaalikamerat voidaan filmikameroiden tavoin jakaa karkeasti kahteen luokkaan: järjestelmäkameroihin ja kompaktikameroihin. Järjestelmäkameroissa on vaihdettava objektiivi, objektiivin kautta tapahtuva tähystys sekä tyypillisesti suuri kuvakenno. Kompaktikameroissa on sen sijaan yleensä kiinteä zoom-objektiivi, erillinen optinen tai sähköinen etsin ja pieni kenno.
Kompaktikamerat ovat pienikokoisempia ja kevyempiä kuin järjestelmäkamerat. Järjestelmäkameroissa on puolestaan kompaktikameroita parempi kuvanlaatu, toimintojen nopeus ja monipuolisuus.
Koska järjestelmäkamera on pikemminkin järjestelmä kuin runko, johon ostetaan lisälaitteita, sitoutuu järjestelmäkameran ostaja objektiivien kiinnityksen kautta käytännössä yhteen rungon edellyttämään valikoimaan objektiiveja.
Tunnettuja digitaalisten järjestelmäkameroiden valmistajia ovat Canon, Nikon, Olympus, Sony, Fujifilm ja Panasonic.
Digitaalikameran osat Valoherkkä kenno
Digitaalikamerassa on valoherkkä CMOS- tai CCD-kenno. Valoherkät kennot ovat suorituskyvyltään ja toimintatavaltaan erilaisia. Kenno koostuu pienistä valoherkistä kuvapisteistä, joita nimitetään pikseleiksi. Kuvapisteiden määrä ilmaistaan miljoonina pikseleinä eli megapikseleinä.
Kennojen koot vaihtelevat muutaman neliömillimetrin kennoista (käsipuhelinten kamerat) kinofilmikokoisiin kennoihin (ammattikäyttöön tarkoitetut järjestelmäkamerat) ja vielä suurempiinkin. Kinofilmikokoista 36 × 24 mm kennoa käyttävät mm. Canon EOS 1Ds Mark II, Canon EOS 5D, Nikon D4, Nikon D800 ja Sony α 900. Useimmissa edullisissa järjestelmäkameroissa on tätä noin 40 prosenttia pienempi APS-C-kokoinen kenno (esim. Canonin, Nikonin ja Sonyn harrastelijakamerat) tai 75 prosenttia pienempi 4/3 kenno (esim. Micro Four Thirds -kamerat).
Suuren kennon etuja ovat suurempi pikselimäärä ja kyky kerätä enemmän valoa, mikä vähentää kohinan osuutta signaalissa ja parantaa valokuvien laatua. Se kuitenkin edellyttää kookkaampien ja kalliimpien objektiivien käyttöä. Pienemmät kennot tarvitsevat myös pienemmät objektiivit.
Objektiivit
Hyvälaatuinen objektiivi on välttämätön edellytys hyvälaatuisille valokuville. Järjestelmäkameroissa objektiivi on vaihdettavissa, ja eri tarkoituksiin on saatavissa hinnaltaan ja laadultaan erilaisia objektiiveja.
Objektiivin ominaisuuksia
Objektiivin polttoväli kertoo sen, kuinka paljon kameran edessä olevasta näkymästä piirtyy kennolle. Koska kameroissa on eri kokoisia kennoja, on vakiintuneeksi tavaksi tullut usein laskea polttovälin vaikutusta kuvakulmaan suhteutettuna 35 mm:n filmiä vastaavaksi, jolloin voidaan tehdä vertailuja erikokoisten kennon sisältävien kameroiden kuvakulmien välillä. Digitaalisen kameran kennon halkaisijan suhdetta 35 mm filmin halkaisijaan (43,27 mm) kutsutaan polttovälikertoimeksi.
Mitä suurempi polttoväli objektiivilla on, sitä pienempi on sen kuva-ala, eli tällöin objektiivi saa kaukaiset kohteet näyttämään suuremmilta. Vastaavasti pienellä polttovälillä kuva-ala on suuri, jolloin kuvaan mahtuu paljon kohteita myös läheltä, mutta kaikki näyttää pienemmältä.
Muotokuvissa on tyypillisesti käytetty noin 85 mm polttoväliä. Maisemakuvissa halutaan kuvaan mahtuvan paljon jolloin pyritän käyttämään alle 30 mm vastaavaa polttoväliä. Lintuja kuvatessa taas halutaan käyttää mahdollisimman suuripolttovälistä objektiivia, koska linnut ovat verrattain pieniä kohteita, joita on usein vaikea kuvata läheltä.
Zoom-objektiivi
Zoom-objektiivi on objektiivi, jonka polttoväliä voidaan muuttaa kuvan rajaamiseksi halutulla tavalla.
Digitaalisen ja mekaanisen zoomin ero on siinä, että digitaalinen zoomi valitsee kuvasta pienemmän alueen ja suurentaa sitä ohjelmallisesti, kun mekaaninen zoomi käyttää kuvan suurentamiseen optiikkaa kuvan laadun pysyessä samana.
Tyypillisessä pienessä taskukamerassa on noin 5–20 mm polttovälin objektiivi, joka kuvakulmaltaan vastaa noin 28–112 mm polttoväliä kinofilmikamerassa (kennon halkaisija on noin 5,6 kertaa filmin halkaisijaa pienempi, eli kamerassa on tällöin nelinkertainen zoom ja sen rajauskerroin on 5,6)
Niin sanotuissa superzoom-kameroissa zoom voi olla jopa 40 kertainen, jolloin pisin polttoväli vastaa 1 000 mm polttoväliä kinofilmikameralla. Kooltaan nämä kamerat vastaavat järjestelmäkameraa, mutta kuvanlaatu on heikompi.http://tekniikanmaailma.fi/kuva-ja-aani/testit-ja-pikakokeet/tm-testi-fujifilm-x-s1-super-zoom-kamera Taskukameroiden ja varsinaisten supersoom-kameroiden väliin on viime vuosina tulleet taskukokoiset superkamerat, joissa zoomkerroin on luokkaa 12–20 ja pisin polttoväli vastaa kuvakulmaltaan 300–500 mm polttoväliä kinofilmikameralla. Kooltaan nämä eivät välttämättä ole ollenkaan taskukameroita suurempia.
Valotusaukko polttovälin osamääränä
Objektiivin valotusaukko ilmaisee epäsuorasti, miten tehokkaasti objektiivi siirtää valoa kohteesta kuvakennolle. Periaatteena on se, että mitä suurempi valotusaukko objektiivissa on, sitä valovoimaisempi objektiivi on. Tästä seuraa se, että valovoimaista objektiivia voidaan käyttää myös tilanteissa, joissa valoa on vähän, kuten hämärässä tai erittäin vähän, kuten yöllä.