关于决定相机成像的质量原理的学习总结

来源: 2012-10-13 21:06:26 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

在此多谢前面各位的建议,经过这两天学习,我逐渐对数码相机成像质量有了更多的理解。

成像质量好坏的最根本原因:

第一 。是传感器的尺寸:有些平视相机的像素号称比单反还高但是成像质量却有天壤之别。主要原因是传感器尺寸。下图左面小的代表compact相机传感器尺寸,右面大的代表SLR传感器尺寸。每个小方块代表一个像素。可以看到如果两者像素数量一样的情况下,单反单个像素比平视单个像素的面积要大得多。这就是成像质量好的原因。

typical size of compact camera photosites       typical size of SLR camera photosites

图1 平视相机与单反相机产感器及像素尺寸对比说明

1)大面积的像素有大面积的受光面,对于微小光量的变化的感应就更敏感,结果就是更低的成像的噪音,就是所谓颗粒粗燥。所以即使在更高的ISO下DSLR能达到compact在低ISO下的噪音水平。

2)大的传感器有更大的动态范围,即传感器能看到的从白到黑的范围更宽,就是说当光强到一定成度使得小传感器‘看’到是全白,大传感器仍能看到更多细节;反之光线弱到一定程度小传感器看到全黑,大传感器仍能看到更多细节。

3)大传感器也有不利一面,抛开尺寸不说,大传感器景深要比小的短。列入在f1/4.0compact相机不会产生模糊背景,而同样条件的单反就会呈现更平滑,creamy的背景。这对远景不利。

第二是镜头,至于镜头设计是从属于传感器的要求。大尺寸传感器需要更大口径的镜头,内置光圈大小会影响透光度。后果就影响到噪音及动态范围。

第三其他因素,很多是非硬件因素影响有限。

关于全幅传感器与非全幅传感器:

全幅传感器是指传感器尺寸与35 mm (36×24 mm)胶卷一样大,相对于小的多的是非全幅的APS-C尺寸的胶卷,下图是系列不同尺寸产感器大小对比。及全幅与非全幅相机的尺寸对比。

图2 传感器尺寸对比,及全幅与APS-C机身对比

为了降低成本多数数码相机都用小点的 APS-C。全幅传感器与非全幅传感器尺寸之比叫做截取系数crop factor. 非全幅传感器crop factor范围一般1.3-2.0,越大传感器越小。假设按全幅传感器设计的镜头能安到APS-C上,镜头就仅仅中间部分有效,其他部分就被crop掉了。

全幅的好处:

1)视角大,因为与35mm相机有着同样的视角,所以全幅机的镜头焦距与35mm等效。而APS-C比实际要窄,例如24mm 镜头在1.5crop factor APS-C相机上视角相当于35mm相机的36mm镜头视角只有62度,而24mm镜头在全幅与35mm相机上视角可达84度,可见对广交非常有利。

2)像素尺寸大,好处前面提到大像素有更好的低噪音及动态范围。这就给了我一个提示,在传感器尺寸一样的情况下,像素数量越高则尺寸越小这对成像质量不利。图2中看到尼康,索尼,潘太克斯的APS-C比佳能的尺寸要大一点,从硬件角度看这些相机成像质量会比佳能更好点,除非佳能用了更先进的软件技术去提高质量。

3)充分利用镜头面积,获得最佳透光亮,而非全幅镜头往往要将就小传感器的尺寸。

全幅的不利:

1)景深短,前面提到过

2)视距短,200mm 镜头1.5 crop factor相机 与300mm镜头全幅有同样的视角,也就是说能二者看的一样远,全幅对望远镜是不利的。

3)大尺寸的传感器,对镜头与相机接口要求设计就需要更大空间。

4)机身,镜头都很大,

5)价钱贵,一个全幅传感器造价比一个APS-C贵20倍。

菜鸟的考虑基于以下原因:

1)很多好的作品并非单纯靠拼设备,我看了一些本论坛里风光,静物摄影,有一些真的叫震撼,并非只是图片清晰无比,而是构思。我自以为对摄影的理解还远远没达到那样深度。

2)我还没达到对摄影到发高烧的程度,当年买F4与其说是对摄影发烧还不如说是对设备发烧,我也用过海鸥单反,经验丰富的使用者可以达到F4同样的效果。 

3)给我个CANNON 5D 或NIKON D800,就像把一部名曲让一个拙劣而且不思进取表演者演奏。

4)就买入门级算啦,CANNON REBEL T3/4i(APS-C)就差不多了,更贵点的APS-C应该不会对照片质量有质的飞跃。