关键词：生物反应；生物传感器；光纤维生物传感器；生物分子
1引言
生物传感器是一类特殊的传感器，它与生物学、化学、物理学、信息科学及相关技术融为一体。生物传感器是一类可将生物信息转换为可分析信号的器件，其通常包括两个基本功能单元，即是接受器和换能器。目前已经发展成为一门活跃的领域，并展现了生物传感器的广阔应用前景。
生物圈中存在着许许多多的物质，它们与遗传或是代谢的基本元素、中间体，影响着生物学过程的各个方面，我们把它称作生命物质或与生命相关的物质。人们对这些物质进行分析的发展，取决于人们的科学活动或探索实践。随着人类对生命的本质、生命过程和生命体与其生存环境信息交流的认知不断深入，研究发展新的技术手段显得越来越重要。
分析生物是一个非常重要的邻域，那就是生物传感器的研究。生物传感器他是一个典型的多学科交叉产物，它结合了生命科学、分析化学、物理学和信息科学及其相关技术，实现对所需要的物质进行检测并进行快速的分析和追踪。生物传感器的问世，是科学家的技术和科学发展及社会发展需求多方面双驱动的结果。经过几十年的发展，已经成为一个涉及内容广泛、多学科的介入和交叉，是一个充满创新活力的领域。
2传感器的结构
主要由两部分组成，生物敏感膜和换能器。当被分析的物质进入固定化的生物敏感膜，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息被相应的化学换能器或物理换能器转变成可定量和可处理的电信号，如图1所示。
生物敏感膜又称为生物识别元件，是生物传感器的关键部分，直接与生物传感器的功能质量有关。根据生物敏感膜的材料不同，其组成可以是酶、核酸、免疫物质、全细胞、组织、细胞器或他们不同的组合，近年来科学家还研究出了，高分子聚合物模拟酶，使得分子识别元件的概念进一步拓展。
换能器的作用是把各种生物的、化学的和物理的信息转化为电信号。生物学产生的信息是多样化的，微电子学和传感技术的现代的成果为检测这些信息提供了丰富的手段，使得研究者在设计生物传感器的时候，对换能器的选择有足够的余地。设计的生物传感器成功与否取决于设计方案的科学性和经济性。
光导纤维简称光纤，由超纯玻璃和其它材料制成。纤维表层的折射率比中心折射率低，光在纤维中传播以全反射形式向前传播，最终把光传到很远的地方。光纤的导光范围与制成光纤的材料有关，熔硅纤维可以测量紫外光，波长范围最低是220nm，熔硅的材料较贵。用玻璃制成的纤维可以测量可见光，与熔硅相比测量的波长范围就小，成本次之。塑料纤维最便宜，但是测量的波长范围必须是450nm以上，否则测不了。制成的光纤直径，一般在50至200微米左右。
光纤传感器可以分为单芯和双芯两种，在光纤端部的敏感部位称为反应相。如果反应相中是生活性物质在起作用，则称为生物光纤或生物光极。在双芯光纤中，光从一束纤维传到反应相，再从另一束光纤传出。反应试剂或指示剂被固定在球形载体上，用管状膜将敏感物质及载体套在光纤端部，分析底物透过敏感物质作用。在管状膜的端点有一个“黑塞”，它能阻止入射光作用于外部溶液中，避免潜在的干扰。
3传感器的特点
光纤维生物传感器有着许多的特点，具体如：无须参比电极；由于信号是光，不受到外界的电子干扰，这种特性在有电磁场的干扰情况下显得特别的重要，光纤维生物传感器可以保持原信号继续传播；不需要把生物分子识别器“真正的”固化在纤维上，从而反应相容易更换；当用于体液测定时，光纤比其他电子元件较为安全；某些分析底物在光学平衡基础上被敏感，而不是在电化学平衡基础上被敏感，当达到平衡时，不需要持续的向传感器表面传输底物，对温度波动和液流条件都不如电流型电化学传感器敏感。当进行双波传播时，光纤生物传感器的稳定性很高；光纤生物传感器可以实现多功能传感器，譬如当同时测定许多种底物时，可以用对应的多种酶和不同的波长便能实现同时测定多种底物。光纤可以结合现代技术可以制成微米级别，为微型生物传感器提供了制作材料；光纤制成的生物传感器可以任意弯曲，可以保持以最小的损失实现长距离的传输，这样方便实现工业化操作和较容易控制。与光效应偶联的反应有很多种，具有普遍的现实运用意义。
光纤生物传感器的优点有很多，该传感器不仅有光学的知识，传播速度快稳定，而且还有生物的性质。光纤生物传感器是把光学知识和生物知识有效的结合起来，这是一个典型的交叉学科融合为一体，为推进高科技技术的发展取到催化剂的作用。
在发展新技术的今天，光纤越来越离不开人们的生活，光纤不仅可以传输大量的信息，而且还是利用光进行传输。我们都知道光的速度是很快的，当然人们利用光纤传输信息的速度也就是很快的。传感器与光纤技术很好的配合使用，可以为光纤生物传感器带来意想不到的效果。
光纤维生物传感器，是具有高度灵敏性的一种生物传感器。现在的科技技术日益发达，几乎对所有的仪器设备都要求精度越来越高。然而对仪器设备的要求越来越高，也就是电子技术的发展越来越快，只有精确度高的电子设备才能制止出高精度的仪器。用纯手工是不可能制作出高精度的仪器的，对于高精度的传感器所需要的材料肯定是在传输信息的过程中信息损耗最小最好。
总之，光纤生物传感器的特点有很多，许多的优点科学家们还在不断的进行中，希望能充分的利用好光纤维生物传感器。
4动力学分析
光纤维生物传感器，在光纤传感器反应相发生的反应可以是生物亲和反应h或酶促反应。接下来将专门对酶促反应和生物亲和反应做讨论。首先，在生物传感器的反应相发生的亲和反应（受体和配体的结合反应）是可逆的，并且结合和解离可以达到平衡的状态。其次，在达到反应平衡的过程中，实际上还包括了一些其他相关的过程。譬如在很多的情况下，传感器膜把反应相与外部溶液隔离开来，被分析物透过膜的速度常常是整个响应速度的关键因素。譬如葡萄糖透过30帅厚的中空纤维膜需要5mine，而葡萄糖与刀豆球蛋白A（ConA）结合的时间常数是毫秒级，所以最终的化学平衡包括了扩散动力学。最后，抗体与抗原之间通常具有高的亲和常数和低的解离速度，若解离速度太慢（如用小时计时），则不适于平衡解说。根据反应物是否需要标记物可以分为直接法和间接法。
直接动力学分析法，设被分析物为配体（A），光纤反应相中含有受体（R），两者结合产生复合物（A：R），其反应数学公式可以表示如下：
5结语
生物传感器（Biosensor），是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。主要的组成结构是把固定化的生物敏感材料作为传感器的识别元件，主要包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质、恰当的逻辑换能器（譬如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。
生物传感器是一类特殊的传感器，它与生物学、化学、物理学、信息科学及相关技术融为一体。是典型的交叉学科产物，在为推进高科技的发展有着非常重要的作用。目前已经发展成为一门活跃的领域，并展现了生物传感器的广阔应用前景。另外，光纤生物传感器为开辟交叉学科联合研究做出的重要的代表，鼓励更多的学科进行联合研究，高强度推进科技的发展做出贡献。
生物圈中存在着许许多多的物质，它们与遗传或是代谢的基本元素、中间体，影响着生物学过程的各个方面。我们把它称作生命物质或与生命相关的物质。
科学家们对这些物质进行分析和发展，取决于人们的科学活动或探索实践的能力。随着人类对生命本质、生命过程和生命体与其生存环境信息交流的认知不断深入，研究发展新的技术手段越来越重要。光纤生物传感器就是一个经典的实例，光纤生物传感器的研发成功离不开高新技术的发展，把光学知识与生物、化学等交叉学科知识充分融合，最终实现光纤生物传感器的功能。
关键词：传感器；生物医学；应用
随着科技的迅猛发展，当今时代各类电子技术、数字处理技术，特别是数字信号技术正在以其惊人的速度遍及着生活中的各个领域，这一趋势尤其体现在医学科技的发展中，生物医学传感器技术就是一个十分典型的例子，其结合了数字信号处理技术、传统传感器技术与医学领域相关科技，各项技术的有效结合大大的促进了医学科技的进步与发展。在未来的医学进步中，传感器技术的作用将不言而喻。
1传感器的分类及在医学领域的发展
传感器的分类方式主要有两种，一种传感器是将外部的各类信号通过自身装置的转换，变为电信号之后再进行处理，在这种传感器中，依据信号转化方式的不同可以将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器；另一种传感器是根据自身信号输出量的不同，从而传递不同的信息和信号，依据输出量类型的不同，可以将传感器分为压力传感器、速度传感器、电磁传感器等等很多类型。
将传感器技术与医学相关技术相结合，这在目前的生物医学领域中是很普遍的并且有着相当长的历史。从历史发展的角度来看，其结合的过程首先起源于20世纪60年代，从医学工程领域的发展开始，将传感器与生物医学开始结合，并于当时开发出了大量的医学检查设备，目的是为了改善传统的医学诊断方法，传统的诊断方法主要靠医生的感官来进行诊断，这种传统的方式是缺乏准确性的。而后的发展过程是极为迅速的，不超过十年的时间内，传感器的应用领域已经由诊断仪器迅速向着医疗设备领域进步，直至目前广泛将传感器应用于生物医学各个领域的状态。
2生物医学传感器的用途及应用范围
2.1在X光诊断装置中的应用
早期在X光诊断装置中，为了提高X光胶片的感光度，很早就在胶片的两侧放上增减值纸，以便于光线能够被更好的控制。随后随着化学传感器技术的不断进步，专家们将传统的简易增减纸进行改造，利用CaWO4为原材料，混合Gd2O2S等稀土荧光材料制成感光度更好的材料，用做增加纸，有效的提高了光线的灵敏度。同时，目前人们将X荧光倍增管传感器来更好的处理X光线成像，使得成像像素更高，图像更加清晰。有效的提升了X光诊断设备的准确性。
2.2在CT机中的应用
传感器在CT机中的主要应用为闪烁检测装置。闪烁检测装置是利用光电子倍增二极管传感器或者由光二极管组合传感器制成，其作用是提高CT机检测装置的检测效率，大幅度的节省检测时间。同时，在CT机中的疝气检测器，利用多个平行板电极传感器连接起来，之后压入Xe气气体后制成，这种装置对光线的灵敏度相当高，能够更加准确的感受不同生物体检测之间的差别，能够提高CT机检测装置检测的准确性。
2.3在超声波诊断装置中的应用
在超声波检测装置中，在装置的探头上都会有一种脉冲装置，这种脉冲装置是一种声传感器，其能够利用电压产生超声脉冲波，根据不同检测体中声波反射的不同来实现检测功能。而在嵌入这种声传感器之前，传统的超声波扫描中是采用的手动式方法，这种方法不仅效率低下，而且准确性很差。目前采用的机械式电子扫描技术却是准确性极高的，这正是得益于这种声传感器能够快速识别细微差别的功能。
3传感器技术在生物医学领域的发展趋势
3.1向量子化发展
随着传感器技术的快速发展，我们能够看出其在生物医学领域的主要作用就是提高诊断设备、治疗设备的准确性和工作效率。未来的医疗仪器必然会更为精准，那么就要求传感器技术的发展向着更加精确的方向发展，即朝着量子化的方向发展。这一趋势目前已经初漏优势。在核磁共振仪器中，磁传感器能够检测出更加微弱的磁场强度，同时利用约瑟夫效应制造的燥热温度计能够测出高于过去10000倍精度的低温变化，这些都是传感器发展的方向，未来生物医学的发展对传感器的要求必然是更加精确、更加迅速的。
3.2向集成化、多功能化发展
随着半导体技术的不断发展，利用半导体技术的传感器也越来越多的应用在了生物医学领域，目前的一些生物仪器中已经结合了半导体技术，例如将敏感元件与信号处理结合在生物医学技术中已经不是一件新鲜事。未来对于传感器的发展必然要建立在这种半导体技术上，即将各类技术进行集成，集成在一个更小、更便捷的芯片上，在提高处理效率的同时，会更大幅度的减小设备的体积。设备越来越快、越小、越准确必然要求传感器与半导体技术更加充分的结合。
3.3向智能化发展
自从微型处理器问世以来，我们的电子处理速度就被快速的提升着。同时随着计算机技术的不断发展，目前市面上存在着各类全自动的设备，自动化已经成为整个社会必然的趋势，这一趋势也必然会体现在生物医学技术上。设备的自动化同样是建立在传感器技术的快速发展上的。未来生物医学领域的设备将大大的减少人力的操作，取而代之的是更加精密的电子仪器和计算机操作，这是未来传感器应用于生物医学领域的重要发展方向。
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摄影技术从传统向数码的过渡并实现质的飞跃，离不开传统摄影产生的基本条件，相机构造及功能的极大优化，记录与存储介质的改变，后期处理技术中传统唁房向电子暗房转化，促进了影像质量控制技术体系的完善与发展。数码技术与网络技术的高速发展使得数码摄影技术日新月异，社会将迎来摄影技术的新一轮变革。
关键词：
摄影数码影像质量区域曝光法
中图分类号：TB85
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）04-0064-02
1826年，法国人尼埃普斯采用“日光蚀刻法”原理，将沥清作为感光材料涂在锡合金板上面，装在木质箱子的相机里面，经过长达8小时的曝光，得到一张工作室窗外的模糊影像，这一实践为摄影后来的成功指明了方向。1829年尼埃普斯与达盖尔签了10年的合作合同，共同研究永久性感光材料技术。尼埃普斯去世后，1837年达盖尔用镀银铜版作为感光版经曝光后，再用加热的食盐溶液定影的达盖尔摄影法获得成功。1839年达盖尔的银版摄影法被法国科学院向全世界公布，标志着摄影术的正式诞生。在之后170多年的漫长时间里，伴随着科技的发展，摄影技术走过了卡罗式摄影法、火棉胶湿版摄影法、干版法、传统胶片、数码摄影等阶段。摄影技术的出现大大延伸了人类观看世界的方式，并渗透到社会的方方面面。摄影术的出现也为其后电影、电视技术的发展奠定了基础，对人类社会的发展起到深远的影响。170多年的摄影史相对数千年的人类文明史而言显得微不足道，但是技术上的进步的确极其迅速，尤其是最近十多年来数码技术的进步更加助推了数码摄影技术的高速发展。
一传统摄影产生的三个基本条件
一般而言，传统摄影是指以传统感光材料作为介质记录影像的摄影方法，传统摄影技术的完善必须具备三个条件：1、透镜暗箱技术的完善；2、感光化学进入研究领域；3、找到能够固定影像的方法。
（一）透镜暗箱技术的完善。透镜暗箱技术就是照相机技术，主要由光学成像技术、机械制造技术及电子应用技术构成。“针孔成像”原理是照相机暗箱的光学成像原理，据史料记载，最早出现于我国春秋末年的《墨经》之中，其后还有北宋时期沈括的《梦溪笔谈》及元朝赵友钦的实验报告《小罅观影编》均有相关记载。照相机技术是人类科技多个领域的集中体现，包含了光学、电子学和制造工艺的尖端技术。达盖尔起初的照相机非常简陋，只是一个仅有透镜的箱子，随后出现了金属机身，机械化光圈和快门装置以及电子液晶显示装置等。照相机类别上还出现一些特殊的照相机，如立体相机和多镜头相机等。1888年美国人伊斯曼的胶片相机“柯达一号”的出现，为照相机轻便化开创了先例。至此，照相机制造技术经历了如下几个方面的发展：大型向小型化发展；单层镀膜镜头到多层镀模和超低色散镜头的发展；纯机械机身向电子化机身的发展。
（二）感光化学进入研究领域。摄影家路易斯，达盖尔说：“达盖尔银版法不只是一件用来描绘自然的工具，他把力量赋予自然，让自然去再创造”，摄影就是光的艺术，用光线作画，起初尼埃普斯用沥青作为感光剂拍摄只是一种尝试，因效果不好而放弃。德国科学家阿尔策发现硝酸盐溶液在阳光下变黑的现象，为找到溴化银作为理想感光剂提供依据。在传统感光材料发展过程中，为了提高感光材料影像质量，科学家做了大量的研究，如：改进感光乳剂的颗粒，提高感光度、研究染色层色彩还原技术等等。对胶片片基材料的研究也经历了由金属板、纸、玻璃、明胶、硝化纤维、醋酸纤维素酯、涤纶等不同材料的演化。传统摄影的后期加工工艺相对不同的感光胶片也有所不同，最常用的有如下几种：相对于黑白胶片的D-76工艺、相对于彩色负片的C-41工艺、相对于彩色反转片的E-6工艺等等。
（三）找到能够固定影像的方法。拍摄的最终目的是为了获得图像并永久保存下来。但早期摄影家在实践中发现，经过曝光并显影后的感光版只要见到光线就会再次感光，致使影像无法保留，达盖尔经多年实践最终找到海波作为固定影像的主要材料，才使得研究最终获得成功。可见，影像的稳定和永久性保存在摄影技术中起到了举足轻重的作用。二数码摄影的出现与快速发展
数码摄影是数码技术发展到一定阶段的必然产物，是传统摄影技术与数码技术的完美结合。其最大的特点是电子感光芯片（CCD＼CMOS）和快速储存卡共同取代了传统胶片的感光和储存功能，实现了传统摄影无法达到的数字影像即拍即现功能；其次，感光芯片（CCD＼CMOS）的高动态记录范围使微光摄影成为可能。1975年柯达应用电子研究中心的赛尚先生成功研究出世界上第一台数码照相机，这台当时只有0.01百万像素的黑白反转数码相机使用飞利浦数码磁带作为存储介质。今天，数码相机厂家包含日系和欧美系为主的众多品牌、画幅从微型到单反再到数字后背。数码摄影技术在短短40年中突飞猛进，感光芯片从当初的0.01百万像素发展到八千万像素以上（数字后背）。由于数码摄影的数据包可以直接在各种计算机、打印机、显示器等设备和互联网平台上自由流通，加上数马相机即拍即现功能，使数码摄影使用起来更加方便，导致传统摄影几乎一夜之间退出历史舞台，就连赛尚本人也曾表示“对于数码摄影技术的发展速度感到吃惊”。
（一）相机构造及功能的极大优化
传统照相机与数码照相机的构造，两者最大的区别是数码相机使用感光芯片（CCD或CMOS）代替传统相机的胶片，图像处理引擎对影像传感器所捕捉到的信号进行实时处理，使用储存的高速储存卡，为了便于即时浏览还增设LCD显示屏及相关的操作按钮。数码相机的即拍即显功能，弥补了传统相机无法实现的缺陷，数码相机直接获取的数码数据可以在各种相关设备上方便流通，给使用者提供了前所未有的拍摄乐趣，人们在使用照相机的同时也享受着高科技所带来的快乐。但是，无论如何数码摄影技术只是传统摄影技术基础上的一次蜕变，它们之间的关系是继承与发展而非完全否定，第一、传统摄影的光学理论、曝光控制理论、银晶排列规律、胶片宽容度、互易律关系、胶片感色性原理恰恰为感光芯片的研究提供理论根据。第二、数码相机保留了传统摄影中胶卷以外的大部分功能，例如摄影镜头，尽管厂家专门针对数字感光芯片成像特点开发出数码镜头，但传统镜头仍然可以使用；第三、机身的整体外形设计基本未变，主要的键盘及操控模式等基本秉承了传统相机的特点，尤其在拍摄模式中将手动功能和B门等专业性较强的功能加以保留，这给从操控传统相机过来的摄影者留了深刻的印象。数码摄影解决了传统相机不能解决的一些难题，如色温、感光度、影像即时再现等问题。还摆脱了传统摄影需要从拍摄到冲印相片的流程，往往从拍摄到看到图像效果，需要一个漫长的等待过程，摄影师如果没有扎实的基本功，就难以盛载客户满腔的期待，摄影师可以把图像储存为电子信息，可以观看LCD即时了解拍摄的效果。如对拍摄效果不满意，还可以及时再拍一次，这些都是传统相机无法比拟的优越性能。
（二）记录与存储介质的发展
传统胶片的结构与成像过程大约是这样：胶片在摄影过程中起感光作用，彩色胶片由三个主要感光乳剂层组成，分别对三原色敏感，同时每个主要感光乳剂层大致上又由三层组成，它们分别具有高中低不同的感光度。这样，彩色胶片就由十层以上的感光乳剂层组成。一层一层相互覆盖形成一个三维的感光体系。换句话说，彩色胶片的设计目的就是要在较小的篇幅内捕捉较大动态范围的全色影像。在显影过程中，只有表面有潜影中心的卤化银颗粒会被显影剂还原而变成银粒子，同时生成显影剂的氧化产物再经定影和水洗去除。现在的常规做法是在每个图像传感器单元的前面加上滤色镜，这又可以分为原色RGB滤镜和补色CMYG滤镜两种，这种技术被称为马赛克技术。以RGB原色滤镜为例，红色滤色镜只能通过红色成分光线而拒绝其他颜色光线通过，同样蓝色滤色镜只能通过蓝色成分光线。这样红、绿、蓝滤镜有规律的严格排列，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感光单元对应的位置，这样每个感光单元就有了一个加权排列序号，输出的信号中不但包括色彩信息和亮度信息，同时还包括位置信息。最后所有这些加权图像信息汇总后由图像处理引擎运算得出一个复原图像，这就是我们最后获得的数码图像。实现了传统影像向数字影像的过渡。
（三）后期处理技术的发展――传统暗房向电子暗房转化
传统彩色负片的放大无论是借助手工或者机器都必须解决两个问题，一个是准确的影调还原，当然这主要靠准确的曝光来达到，以手动放大为例，以调整放大机镜头光圈大小与定时器曝光时间进行调整，要做到准确曝光必须进行试条测试，这点有过手工放大经验的摄影师都知道。如果是用黑白底片并使用可变反差相纸制作黑白照片，还要通过调整放大机上的品色和黄色滤色镜的数据来改变照片的反差，黄色滤镜数据越高照片反差越小，反之越强；品色数据越高反差越大，相反即越小。第二个问题是色彩还原，对于彩色负片的色彩校正，主要通过拍摄前和放大时进行干预完成，传统胶片不像数码感光芯片那样具备较多的白平衡选择，一般只有日光型、灯光型两种型号，拍前干预可以借助滤色片完成，但是碰到复杂光源时就难于处理了。其次，放大时借助放大机上虑色片来校正色彩，利用R-C、G-M、B-Y相对应的补色关系原理，例如色彩偏红时可以通过加品加黄进行校正，偏绿时可以通过加品校正。一般不采用改变底片显影时间进行校正的做法，因为0-41系统中在特定温度下显影时间最佳是3分15秒，改变时间会导致色偏现象。
数码摄影的后期处理与输出色彩控制相对而言，可控性更为灵活，各种后期处理软件和专业冲图软件都可以校正，如果是图像原始文件（RAW格式）效果更好，如数码相机的白平衡选项中提供了较多常用光源色温供选择，此外还有更为强大的K色温和自定义模式，这是传统摄影无法相比的。最常用的后期处理软件是PhotoShop，该软件中一些工具秉承了传统胶片的曲线特性关系，如曲线图，与胶片的特性曲线有相通性，可以通过改变曲线位置来达到改变图像反差、色彩的密度分布，最终达到改变影调和色调的目的。PhotoShop中的直方图直接显示图片影调分布的实际状况，为摄影师控制曝光状况提供便利。数码摄影的后期处理与输出还可以用色彩管理软、硬件进行影像色彩校正，将拍摄、处理、输出整个过程全部纳入色彩管理之系统中。随着彩色喷墨打印技术的进步和打印介质的多样化，数码输出质量也达到令人满意的效果，高精度数码打印技术被广泛应用于艺术品复制市场。
三影像质量控制技术体系的完善与发展
数码摄影出现之前，传统摄影经过一百多年的发展在影像质量方面已达到相当成熟的程度。例如以F64小组为核心的“纯影派”摄影团体，他们中的爱德华.韦斯顿、保罗，斯特兰德及安塞尔.亚当斯等人，他们作品以丰富的影调、精良的制作而著称。尤其是美国摄影家安塞尔.亚当斯在黑白影调控制上达到里程碑式的高度。他所推广的“区域曝光法”被许多摄影教育机构和摄影艺术家所推崇，成为摄影界影响至今的摄影应用科学理论，使传统摄影技术达到视觉上的高峰。美国摄影小百科这样描述：“当你站在一张安塞尔，亚当斯的照片前，就无法不被他那技术上的铺张与华丽所掩没，那实际上没有粒子的照片提供了外观无限丰富层次的色调，从纯白色到漆黑。”根据亚当斯的区域曝光法理论，景物影调可以分为十一个“区域”，由零区域至第十区域。第V区域在照片上的灰度接近18%灰；0区为理论上的纯黑区域，第X区为理论上纯白区域，没有任何影调，第Ⅲ区域是画面上曝光不足2档但仍有丰富影调细节的部分，而第V0区域则是曝光过度2档仍有细节的强光部分，摄影者便可以根据景物的亮度范围来判断照片的最后影调分布情况，并使底片能够根据摄影者预想的影调关系去曝光。这个系统的建立包括以下几个过程：1、感光测定；2、精确曝光；3、底片、中洗；4、照片制作。
