自打相机数码化以来,胶片逐渐被现在的感光元件(又称图像传感器)所取代,而正如胶片时代有很多尺寸的胶卷一样,数码时代的传感器也有各种不同的规格。不过很多读者对于现有传感器的认识还存在不少误区,不少网友依旧认为像素是决定照片质量的唯一要素,因此也闹了不少诸如“手机拍照完爆单反”、“全画幅比中画幅要大”等类似的笑话。那么在这篇文章中笔者就来科普一些关于画幅的基本常识。
首先要说的一个问题:画幅究竟是什么意思?在胶片时代,画幅往往指的是相机在胶卷上成像范围的面积;而在数码时代,负责成像的并非胶卷,而是相机内部的图像传感器,因此如今我们常说的画幅通常是指传感器面积的大小。
数码时代我们常说的画幅往往指的是感光元件的大小
中画幅和全画幅究竟谁更大?看了这张图你就明白了
那么常见的画幅规格又有哪些呢?按从小到大的顺序排列,可以分为1/3英寸、1/2.3英寸、1英寸、M4/3画幅、APS-C画幅、全画幅、中画幅以及大画幅等等,而中画幅传感器本身也包括44×33mm、53.7×40.4mm等不同规格。为方便大家了解,笔者通过图片的形式来加以展现。
常见传感器尺寸对应机型举例
不同画幅的传感器在尺寸上显然有着很大差别,例如最近发布的iPhone7手机,其传感器尺寸仅为1/3英寸,一度热门的索尼RX100系列卡片机使用的也仅仅是1英寸的CMOS。不难发现,常见的单反相机所使用的传感器相比手机、卡片机来说的确大了不少;而比起备受推崇的全画幅而言,中画幅传感器明显还要更大一些。那么问题来了:画幅大小究竟意味着什么?比全画幅还大的中画幅又能带来怎样的拍摄体验?别着急,各位请接着往下看。
了解常见的画幅规格之后,相信部分读者会感到疑惑:画幅大小能决定什么?对相机本身有影响吗?答案是:有,而且影响非常大。首先是相机的体积,通常情况下,传感器尺寸越大,相机本身的体积自然也就越大。因此对于手机以及卡片机而言,更小的传感器赋予了它们更多的便携性。
便携相机往往采用较小尺寸的传感器或是固定焦段的镜头,以此来实现体积最小化
其次是画质。如果说更小的画幅意味着更好的便携性,那么更大的画幅则会在画质上带来更多优势。常见的传感器如果放大来看,其实是由一个个微小的像素点组成的,这便是我们常说的“单个像素”。在单个像素面积相同的条件下,传感器的尺寸越大,其能够容纳的像素数自然就越多,因此能够带来更丰富的画面细节。
手机及小底卡片机的暗光拍摄能力有限(放大看可以看到清晰的噪点)
相比之下,单反/无反相机往往有着更大的传感器,控噪表现要更加出色
也许有人会问,2000万像素的手机和2000万像素的单反在成像上有何区别?这个问题同样和单个像素的面积有关。尽管像素数相同,但大尺寸的传感器往往有着更大的单个像素,因此每个像素都有着更多的感光面积,这就意味着在像素数相同的条件下,更大的传感器能够获得更充足的感光量,在实际成像中有着更好的画面质感,同时在暗光拍摄时有着更加出色的噪点抑制能力。
传感器更大的机型往往在性能、配件上也要更加高端,所以能够带来更好的拍摄效果
除却相机体积、画质表现之外,更大画幅的相机在虚化效果营造上往往有着更好的表现。倒不是说景深和画幅之间有必然联系,而是因为相比手机/卡片机而言,采用更大传感器的无反及单反系统能够允许使用更大光圈、更长焦段的镜头,因此想要拍出背景虚化效果就要更加容易。总的来说,传感器的画幅越大就允许其具备更高的像素,而相同像素下,更大画幅的传感器也会带来更好的实拍表现。
想必现在大家都知道,中画幅传感器的尺寸是要大于全幅的,同时比起全幅而言,中画幅无论在售价还是定位上都要高出不少。那么这个中画幅比全画幅要好在哪呢?首要的优势就在于像素。在2016年,飞思和哈苏都推出了1亿像素的中画幅相机,如今常见的中画幅产品在像素上最低往往也在5000万左右。更高的像素带来了更大的照片输出尺寸,因此中画幅相机往往用于巨幅广告片拍摄等商业领域。
飞思XF 100MP(左)和哈苏H6D-100C(右)都达到了1亿像素
中画幅由于具备更大的传感器面积,因而能够容纳更多的像素,相比之下,现有像素最高的全画幅机型才刚刚达到5000万像素的级别,在实际输出的画质上比起中画幅来说还有不小差距。除了像素上的绝对优势之外,中画幅相机往往具备更低的原生感光度,同时拥有更高的动态范围,实拍中尤其在低感画质上有着绝对的优势。
极高的画质是中画幅最大的优势所在
飞思XF 100MP样张100%放大截图
之前的中画幅数码相机其实也并非完美。早先的中画幅机往往采用CCD作为感光元件,由于CCD材料本身的缺陷,因此尽管像素足够高,但在使用高感时更容易出现噪点问题,同时高昂的制造成本与较短的续航时间也是问题所在。但如今的中画幅相机开始逐渐使用CMOS传感器,在控噪性能与动态范围方面相比之前有着更好的表现。可以说中画幅传感器发展至今,已经基本克服了自身规格的缺陷。
同为5000万像素机,宾得645Z(中画幅)比起佳能5DS R(全画幅)要大不少
胶片时代中画幅往往采用模块化设计,数码时代这样的结构则显得有些多余
也许有人会说:中画幅既然如此出色,那么为什么没法普及呢?首先由于传感器及机身工艺成本的影响,现有的中画幅机型大多非常昂贵,8000万乃至1亿像素的机型售价都到了六位数;其次,现有的中画幅产品大多采用了单反的构造,而胶片时代较为冗余的模块化设计在今天依旧被保留下来,因此中画幅相机往往具备硕大的体积,这在提升成本的同时也制约了这一系统的进一步普及。