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數(shù)碼相機(jī)細(xì)分類——四[細(xì)說(shuō)畫幅] ●按圖像感應(yīng)器尺寸（面積）劃分 在上一篇中我們已經(jīng)講到過(guò)：感光面積的大小也是決定圖像品質(zhì)的一大要素，由此也就引出了本篇所要重點(diǎn)闡述的“畫幅”概念。在膠片時(shí)代，畫幅是指單張感光片的尺寸；到了數(shù)碼時(shí)代，則是指感光芯片（也被稱為圖像感應(yīng)器、圖像傳感器、感光器等）有效感光面積的大小。無(wú)論膠片還是數(shù)碼，感光面積在一定程度上是與畫質(zhì)成正比的，但數(shù)碼相機(jī)的情況相對(duì)更復(fù)雜一些。 膠片時(shí)代的民用相機(jī)有“135”和“120”之分，其主要區(qū)別在于各自使用的膠片規(guī)格不同——135相機(jī)使用的膠片單張尺寸為36mm×24mm，而120相機(jī)使用的膠片單張寬度固定為60mm，長(zhǎng)度則有45mm、60mm、70mm、90mm等不同尺寸（均只計(jì)有效感光面積）。上世紀(jì)90年代，在135相機(jī)的基礎(chǔ)上，當(dāng)時(shí)的五大影像廠商（柯達(dá)、富士、佳能、尼康、美能達(dá)）還曾聯(lián)合推出過(guò)一種“Advanced Photo System”（先進(jìn)照片系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“APS”），其中一項(xiàng)重要改變就是縮小了膠片尺寸，以便制造出體積更為小巧的袖珍相機(jī)。APS膠片分為APS-H（30.3mm×16.6mm）、APS-C（24.9mm×16.6mm）以及APS-P（30.3mm×10.1mm）三類?？娠L(fēng)光一時(shí)的APS卻是一個(gè)短命的系統(tǒng)——推出后沒(méi)幾年，數(shù)碼相機(jī)便迅速崛起并逐漸占領(lǐng)市場(chǎng)，使膠片相機(jī)風(fēng)光不再，APS系統(tǒng)也隨之夭折。
相比傳統(tǒng)的膠片相機(jī)，數(shù)碼相機(jī)在設(shè)計(jì)上不再受到膠片規(guī)格的限制，因此具有很大的靈活性，廠家完全可以按照各自的想法自主決定每款產(chǎn)品使用的感光芯片尺寸，從而細(xì)分市場(chǎng)、控制成本。目前市售民用數(shù)碼相機(jī)采用的圖像感應(yīng)器畫幅主要分為如下幾類： 一、1/x英寸小型圖像感應(yīng)器：此類圖像感應(yīng)器通常用于消費(fèi)類微型數(shù)碼相機(jī)上（包括卡片機(jī)、長(zhǎng)焦機(jī)等），長(zhǎng)寬比為4:3，由于這類產(chǎn)品有效感光面積的對(duì)角線長(zhǎng)度在“1英寸”以下，因此通常以“1/x英寸”的方式來(lái)表示其大小。需要說(shuō)明的是，這個(gè)尺寸并非指感光器對(duì)角線的實(shí)際物理長(zhǎng)度，標(biāo)稱“1英寸”的感光器其實(shí)際有效感光面積的對(duì)角線長(zhǎng)度約為16mm。目前，這類感光器主要有1/2.3、1/2和1/1.7英寸三種規(guī)格，1/1.7英寸感光器有效工作面積的對(duì)角線長(zhǎng)度就是1/1.7×16≈9.4mm。當(dāng)然，小于1英寸規(guī)格的感光器也有特殊尺寸，譬如富士新近推出的X10，其使用的是一塊2/3英寸（1/1.5英寸）的感光器（這一規(guī)格在早幾年比較常見(jiàn)）。而索尼最新推出的RX100“黑卡”直接采用了1英寸圖像感應(yīng)器，在該指標(biāo)上成為同類產(chǎn)品中的佼佼者。
 制造商=PHASE;型號(hào)=P 25;焦距=0毫米;日期=2011.06.28 19:57:54;光圈=F;感光度=ISO100;曝光補(bǔ)償=EV;曝光時(shí)間=秒;鏡頭=手動(dòng) 二、全畫幅（全幅、Nikon FX畫幅）：我們可以把“全畫幅”中的“全”字理解為“完全”，因此“全畫幅感應(yīng)器”的含義就是——尺寸完全等同于傳統(tǒng)35mm膠片的單張尺寸，達(dá)到36mm×24mm規(guī)格的感光元件（實(shí)際有效尺寸可能存在細(xì)微誤差）。目前只有少數(shù)專業(yè)級(jí)、準(zhǔn)專業(yè)級(jí)數(shù)碼相機(jī)才會(huì)使用全畫幅規(guī)格的圖像感應(yīng)器，生產(chǎn)全畫幅數(shù)碼相機(jī)的廠家則有佳能、尼康、索尼、徠卡等幾家，其中尼康將全畫幅稱為“FX格式”或“FX畫幅”。索尼公司在2012年9月發(fā)布的Cyber-Shot DSC-RX1，是迄今為止唯一一款采用全畫幅傳感器的便攜式不可換鏡頭微型數(shù)碼相機(jī)。
三、APS-C畫幅（Nikon DX畫幅）：雖然APS是一個(gè)短命系統(tǒng)，不過(guò)APS這個(gè)名稱卻以另外一種方式得以延續(xù)下來(lái)——和早年APS-C規(guī)格膠片單張尺寸大體相近的一類圖像感應(yīng)器便被稱為“APS-C畫幅”感光器，其長(zhǎng)寬比與全畫幅相同，也是3:2。APS-C畫幅的應(yīng)用范圍十分廣泛，目前各大影像品牌的入門級(jí)、中檔和部分高檔數(shù)碼單反相機(jī)以及索尼NEX系列、三星NX系列、富士X-Pro 1以及佳能EOS M微單相機(jī)上，使用的都是此類規(guī)格的感光器；此外還有富士X100、徠卡X1這類發(fā)燒級(jí)定焦鏡頭數(shù)碼相機(jī)，也是APS-C畫幅的。需要注意的是，不同廠家的APS-C畫幅標(biāo)準(zhǔn)不同——佳能的APS-C畫幅略小，為22.3mm×14.9mm；其他廠家略大，為23.xmm×15.xmm（不同型號(hào)APS-C芯片尺寸也不統(tǒng)一）。尼康將APS-C畫幅稱為“DX格式”或“DX畫幅”。
四、APS-H畫幅：APS-H畫幅并不常見(jiàn)，主要使用在佳能的EOS-1D系列數(shù)碼單反相機(jī)上，尺寸為27.9mm×18.6mm（以佳能的EOS 1D Mark IV相機(jī)使用的感光器為例），其面積小于全畫幅但大于APS-C畫幅（三者的長(zhǎng)寬比相同），因接近于APS-H膠片的尺寸故而得名。除了佳能之外，徠卡也曾在其M8數(shù)碼連動(dòng)測(cè)距相機(jī)上使用過(guò)一款柯達(dá)制造的APS-H畫幅CCD。隨著徠卡M9升級(jí)為全畫幅CCD以及佳能推出EOS-1D X，打破了過(guò)去將“1系列”尖端機(jī)型按畫幅大小分為“1D”（APS-H畫幅）和“1Ds”（35mm全畫幅）兩個(gè)分支的傳統(tǒng)，未來(lái)是否還會(huì)出現(xiàn)使用APS-H畫幅的數(shù)碼相機(jī)，已成為一個(gè)很大的疑問(wèn)。
五、4/3畫幅：4/3畫幅是由奧林巴斯公司牽頭創(chuàng)立的，其尺寸標(biāo)準(zhǔn)為18mm×13.5mm，長(zhǎng)寬比為4:3；因?yàn)檫@一畫幅的成像圈直徑為33.87mm，折算后約合4/3英寸，故而得名。4/3畫幅的面積略小于APS-C，這其實(shí)是奧林巴斯綜合考量的結(jié)果，主要是為了能設(shè)計(jì)出既擁有較好畫質(zhì)，同時(shí)外形又相對(duì)輕便小巧的數(shù)碼單反相機(jī)，用以和佳能、尼康等傳統(tǒng)強(qiáng)手競(jìng)爭(zhēng)，無(wú)奈成績(jī)始終不理想。直到2008年，奧林巴斯聯(lián)合松下發(fā)布了革命性的Micro 4/3系統(tǒng)，并先后推出了取消反光板的可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)（第一代“微單”），4/3畫幅才由此獲得了更為廣泛的關(guān)注，并成為主流市場(chǎng)的新寵。需要補(bǔ)充的是，2012年年初佳能推出了一款使用類4/3畫幅CMOS感光器的鏡身一體設(shè)計(jì)旗艦級(jí)消費(fèi)類數(shù)碼相機(jī)——PowerShot G1X，不過(guò)其感光面積略微大于奧林巴斯、松下的4/3畫幅標(biāo)準(zhǔn)。
六、Nikon CX畫幅：尼康公司在2011年9月推出了自己的微單相機(jī)——“Nikon 1”系列，采用了全新定義的CX畫幅，其感光面積具體尺寸為13.2mm×8.8mm（采用傳感器英寸標(biāo)記法折算后大約為“1英寸”），小于4/3畫幅。CX是數(shù)碼相機(jī)“畫幅大家族”目前最年輕的新成員。
七、中畫幅：大多數(shù)普通攝影愛(ài)好者鮮有接觸中畫幅的機(jī)會(huì)，因?yàn)槠渲饕\(yùn)用于專業(yè)領(lǐng)域，但入門愛(ài)好者千萬(wàn)不要被名稱所誤導(dǎo)，認(rèn)為中畫幅比全畫幅小，事實(shí)上恰恰相反。數(shù)碼時(shí)代的中畫幅與膠片時(shí)代的中畫幅在參考標(biāo)準(zhǔn)上有所不同，以目前市面上兩款常見(jiàn)產(chǎn)品為例：賓得645D采用的圖像感應(yīng)器尺寸為44mm×33mm，徠卡S2搭載的則是一款45mm×30mm的感光器，尺寸都超過(guò)了全畫幅的36mm×24mm；它們的感光面積和早年的膠片式中畫幅相機(jī)以及數(shù)碼后背相比要小一截，但并不妨礙這兩款產(chǎn)品被劃入中畫幅數(shù)碼相機(jī)的行列。
為了讓大家更直觀地了解不同畫幅之間的尺寸、面積差異，我們繪制了上面這幅比例圖，供朋友們參考。那么這種差異對(duì)數(shù)碼相機(jī)哪些方面的表現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生影響？畫幅大小能夠決定哪些要素？我們對(duì)此做了簡(jiǎn)要的總結(jié)： 一、畫質(zhì)差別：在文章的開(kāi)頭我們就強(qiáng)調(diào)了這一問(wèn)題，數(shù)碼相機(jī)感光芯片的尺寸大小是影響畫質(zhì)很重要的一個(gè)因素，原因在于——更大的感光面積可以獲得較高的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍和信噪比，進(jìn)而能對(duì)圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)、色彩層次、畫面純凈度、曝光寬容度等產(chǎn)生良性影響。中高檔卡片機(jī)的畫質(zhì)往往要比拍照手機(jī)的畫質(zhì)好，這是因?yàn)榍罢呤褂玫母泄馄鞒叽绺螅欢鴶?shù)碼單反相機(jī)比一般卡片機(jī)的畫質(zhì)好，很大程度上也是基于同一原因。需要說(shuō)明的是，感光器大小雖然很關(guān)鍵，但影響畫質(zhì)的因素和器件還有像素?cái)?shù)、圖像處理器、鏡頭配置等多方面，消費(fèi)者在選購(gòu)時(shí)應(yīng)結(jié)合自己的需求以及相機(jī)的實(shí)際拍攝表現(xiàn)加以綜合考量。 二、鏡頭焦距的差別：在《數(shù)碼相機(jī)入門 成像原理關(guān)鍵詞·上》[作者: 劉恩惠 ] 中我們已經(jīng)講到過(guò)，感光器尺寸、鏡頭焦距以及成像視野三者間關(guān)系密切——理論上，不同尺寸的感光器在相同焦距下所能捕獲到的視野范圍是有差異的；換句話說(shuō)，不同尺寸的感光器想要獲得相同的視野范圍，要由不同的焦距來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了有一個(gè)便于比較的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)內(nèi)便以全畫幅相機(jī)的焦距參數(shù)作為基準(zhǔn)，進(jìn)而出現(xiàn)了“等效焦距”和“等效系數(shù)”（也被稱為“折算系數(shù)”、“轉(zhuǎn)換系數(shù)”）這兩個(gè)概念。 舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子——4/3畫幅的感光體寬度約為全畫幅的1/2，因此其等效焦距系數(shù)就是2x；具體到實(shí)際應(yīng)用中，在完全相同的拍攝位置、面對(duì)完全一致的拍攝場(chǎng)景時(shí)，4/3畫幅搭配25mm鏡頭所能獲得的視野范圍，與全畫幅相機(jī)搭載50mm鏡頭所能獲得的視野范圍大致相當(dāng)；在這個(gè)例子中，對(duì)4/3畫幅而言，25mm是鏡頭的物理焦距，50mm是等效焦距。由于數(shù)碼相機(jī)感光器尺寸不一，各類畫幅的等效系數(shù)也是不同的，APS-C畫幅是1.5x或1.6x、APS-H是1.3x、CX是2.7x。另外需要注意的是，各類相機(jī)鏡頭上標(biāo)注的焦距通常都是物理焦距，用戶在購(gòu)買時(shí)要留意相關(guān)的產(chǎn)品說(shuō)明，廠方一般會(huì)在宣傳資料中注明該鏡頭的等效焦距。
三、景深差別：畫幅較小的感光器無(wú)法獲得較淺的景深。許多初入門者都會(huì)產(chǎn)生類似的疑問(wèn)——為什么我的卡片機(jī)拍不出單反機(jī)那種強(qiáng)烈的“主體突出、背景虛化”效果？原因之一就是因?yàn)榭ㄆ瑱C(jī)使用的感光器太小。如果您非?？粗亍氨程摗?，那么盡可能選購(gòu)大畫幅相機(jī)是沒(méi)錯(cuò)的，但須記住一點(diǎn)——虛化程度的大小不僅僅與感光器面積有關(guān)，還牽涉到光圈系數(shù)、鏡頭焦距、拍攝距離等因素。 四、機(jī)身體積差別：理論上，使用的感光器尺寸越小，產(chǎn)品就可以設(shè)計(jì)得越小巧、越輕薄。譬如，基于控制體積的考慮，拍照手機(jī)使用的圖像感應(yīng)器就往往非常之小。對(duì)于數(shù)碼相機(jī)而言，感光器尺寸與機(jī)身體積大小在大部分例子中也是成正比的；譬如使用全畫幅感應(yīng)器的數(shù)碼單反相機(jī)，通常比使用APS-C畫幅感應(yīng)器的同類產(chǎn)品塊頭更大；又譬如賓得為了盡可能縮小PENTAX Q的體積，為其搭載了一款1/2.3英寸的微型感光器。但影響相機(jī)體積的因素還有取景方式、監(jiān)控屏規(guī)格、電池倉(cāng)大小等等復(fù)雜因素，因此使用同等大小感光器的兩款相機(jī)，外形尺寸上卻可能差別巨大；譬如新興的微單相機(jī)與傳統(tǒng)入門級(jí)數(shù)碼單反相機(jī)兩者的比對(duì)就是最好的例證。此外，畫幅的大小也會(huì)對(duì)鏡頭的大小產(chǎn)生影響，由于牽涉因素更為復(fù)雜，本篇暫不展開(kāi)。 畫幅尺寸雖然關(guān)鍵，但入門愛(ài)好者同樣需要了解，畫幅大小并不一定和下面兩個(gè)重要指標(biāo)有存在必然的關(guān)聯(lián)： 一、不一定和像素高低有關(guān)：有很多朋友可能會(huì)認(rèn)為畫幅越大像素就一定越高，在早幾年，情況的確如此，但放眼如今的數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng)，畫幅和像素之間已不存在絕對(duì)的正比關(guān)系。譬如佳能最新推出的旗艦型號(hào)EOS-1D X采用了1800像素的全畫幅感光器，而索尼之前推出的單電旗艦a77則使用了2430萬(wàn)像素的APS-C畫幅感光器；前者畫幅大像素?cái)?shù)卻反而少。出現(xiàn)這一現(xiàn)象，與部分相機(jī)廠商對(duì)像素值追求的“退燒”有一定關(guān)系。我們知道，像素雖然可以提高圖像輸出的分辨率、解析度，但過(guò)密的像素會(huì)讓像素間距變小，從而導(dǎo)致圖像信號(hào)品質(zhì)劣化；當(dāng)像素達(dá)到一定指標(biāo)后，對(duì)大多數(shù)普通用戶而言，數(shù)字圖像輸出質(zhì)量的主要瓶頸便不再是像素不足的問(wèn)題。因此，在一定的畫幅下，如何取得像素與畫質(zhì)間的平衡，這是民用相機(jī)廠商目前最需要花功夫解決的問(wèn)題；各大品牌的策略和優(yōu)勢(shì)不同，產(chǎn)品訴求和定位也各有側(cè)重，出現(xiàn)迥異的設(shè)計(jì)思路也就不足為奇了。這種差別沒(méi)有好壞之分，因?yàn)槠涓髯詫?duì)應(yīng)的市場(chǎng)和用戶是不同的。 二、不一定和感光度高低有關(guān)：目前大部分消費(fèi)類數(shù)碼相機(jī)的ISO上限為3200-6400，而全畫幅數(shù)碼單反的ISO上限已經(jīng)達(dá)到51200（可擴(kuò)展至204800），這是不是說(shuō)明感光器的畫幅指標(biāo)與其感光度指標(biāo)一定成正比呢？讓我們?cè)賮?lái)看看使用中畫幅感應(yīng)器的賓得645D感光度上限是多少？ISO1600?？梢?jiàn)，畫幅大未必感光度就一定高。其實(shí)一款數(shù)碼相機(jī)的感光度指標(biāo)不僅僅取決于感光器的畫幅，也與其像素密度直接有關(guān)；賓得645D的畫幅雖然大，但像素達(dá)到了4000萬(wàn)之多，要保證其高感光度下的畫質(zhì)表現(xiàn)無(wú)疑頗具難度；更重要的是，高感光度并非廠方設(shè)計(jì)這款產(chǎn)品的主要訴求點(diǎn)，因此其較窄的ISO設(shè)定范圍也就完全可以被理解了。 綜合上述兩點(diǎn)我們就可以得出結(jié)論：畫幅面積較大的感光器在圖像輸出品質(zhì)方面通常優(yōu)勢(shì)顯著——如果追求高分辨率，大畫幅感光器的面積優(yōu)勢(shì)無(wú)疑使其可容納的像素點(diǎn)更多；如果追求高感光度畫面純凈度，在像素相同的前提下，大畫幅的像素間距會(huì)更寬（單個(gè)像素的面積更大），理論上畫質(zhì)會(huì)越好。而隨著機(jī)內(nèi)后期降噪技術(shù)的日漸成熟，高像素與高感畫面純凈度之間在一定程度上也是可以取得相對(duì)平衡的；而有些相機(jī)還可以通過(guò)調(diào)整感光器的工作機(jī)制，用降低像素的方式來(lái)提升高感畫質(zhì)。 ●按圖像感應(yīng)器支持的畫幅長(zhǎng)寬比例分 數(shù)碼相機(jī)的畫幅長(zhǎng)寬比例主要分3:2和4:3兩大類，3:2標(biāo)準(zhǔn)源于35mm膠片的尺寸，而4:3標(biāo)準(zhǔn)則是遵循了早年電視機(jī)熒幕和電腦顯示器的長(zhǎng)寬比。大致上，1/x英寸小型圖像感應(yīng)器、4/3畫幅的長(zhǎng)寬比通常是4:3；全畫幅、APS-C畫幅、APS-H畫幅、Nikon CX畫幅長(zhǎng)寬比均為3:2；中畫幅相機(jī)則標(biāo)準(zhǔn)各異，譬如賓得645D是4:3，而徠卡S2則是3:2。 除了3:2和4:3，我們還可以看到很多數(shù)碼相機(jī)目前都支持16:9畫幅。16:9的長(zhǎng)寬比已被證明是最符合人眼視野范圍的設(shè)計(jì)，在電影、高清數(shù)字電視、計(jì)算機(jī)顯示器紛紛轉(zhuǎn)向?qū)捚猎O(shè)計(jì)時(shí)，數(shù)碼相機(jī)自然也順應(yīng)了潮流。但需要說(shuō)明的是，支持16:9畫幅不代表相機(jī)的圖像感應(yīng)器的物理長(zhǎng)寬比也是16:9，大多數(shù)產(chǎn)品是靠遮蔽感光器上下兩端部分有效感光面積來(lái)實(shí)現(xiàn)寬畫幅的。不過(guò)也有少數(shù)例外，譬如松下早前的Lumix DMC-LX2使用的就是16:9長(zhǎng)寬比的CCD感光器，而它的后續(xù)型號(hào)“劉小三”和“劉小五”（Lumix DMC-LX3和LX5）又有所改變——它們使用的感光器長(zhǎng)寬比為3:2，通過(guò)采用冗余設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)所謂的“原生16:9畫幅”或“真16:9模式”。通過(guò)下面這幅圖，我們就可以理解感光器冗余設(shè)計(jì)的意義——同一款相機(jī)在使用16:9畫幅時(shí)，可以獲得比4:3和3:2畫幅更寬廣的水平視野范圍；而那些靠遮蔽部分有效感光面積實(shí)現(xiàn)寬畫幅的產(chǎn)品，無(wú)論采用哪種比例的畫幅，水平視野都是相同的。
 制造商=PANASONIC;型號(hào)=DMC-LX5;焦距=16毫米;日期=2011.09.28 15:54:56;光圈=F5.0;測(cè)光模式=模式;感光度=ISO80;曝光補(bǔ)償=0.0EV;曝光時(shí)間=10/8000秒;曝光程序=風(fēng)景模式 除了16:9之外還有1:1畫幅（在某些相機(jī)設(shè)置中被稱之為6x6）；這一比例其實(shí)源于中畫幅相機(jī)的正方形感光片（120膠片機(jī)中的60mm×60mm片幅）。在膠片時(shí)代，使用正方形畫幅的最大好處在于可以最大限度地利用鏡頭的成像圈，但在數(shù)碼相機(jī)上，正方形畫幅都是通過(guò)遮蔽感光器左右兩端部分有效感光面積達(dá)成的。 3:2、4:3、16:9、1:1這四種畫幅比例在數(shù)碼相機(jī)上各有用武之地，譬如拍攝廣角風(fēng)景時(shí)，使用16:9畫幅可以凸顯場(chǎng)面的寬闊感；拍攝人像并進(jìn)行豎向構(gòu)圖時(shí)，4:3會(huì)比3:2顯得更為協(xié)調(diào)；而在拍攝對(duì)稱場(chǎng)景時(shí)，正方形畫幅又有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)……相關(guān)知識(shí)，我們將在以后的篇章中為大家詳細(xì)介紹。 隨著技術(shù)的發(fā)展，目前有越來(lái)越多的數(shù)碼相機(jī)開(kāi)始支持“全景拍攝”功能，也就是通過(guò)快速的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)拍攝并由機(jī)內(nèi)圖像處理器進(jìn)行裁剪和拼接，最終輸出長(zhǎng)卷式的超寬幅全景圖像。對(duì)于記錄大場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一個(gè)非常實(shí)用的功能。
制造商=SONY;型號(hào)=NEX-5N;焦距=18毫米;日期=2011.09.30 11:13:18;光圈=F11.0;測(cè)光模式=模式;感光度=ISO100;曝光補(bǔ)償=-0.3EV;曝光時(shí)間=1/250秒;曝光程序=程序模式 |
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來(lái)自： 天童老僧 > 《相機(jī)史/攝影史》
