近年已經(jīng)有智能手機把像素提高到2000萬甚至4000萬的級別,讓許多非專業(yè)用戶認為手機的成像質(zhì)量已經(jīng)趕上甚至超過專業(yè)相機。但其實這里存在很大的誤解——像素多并不等同于畫質(zhì)好。 大家都知道,數(shù)碼相機核心的成像元件是圖像傳感器。 傳感器相當于膠片時代的膠卷,接收鏡頭匯聚的光線,形成圖像。圖像感應(yīng)器的像素越高,拍出來的圖像越精細,越能耐受大幅面的打印輸出。 但同樣是2000萬像素的圖像感應(yīng)器,可能智能手機拍出來的畫質(zhì)就不如無反。除了鏡頭素質(zhì)的區(qū)別,這里要告訴大家的是,除了像素數(shù),決定成像品質(zhì)還有一個關(guān)鍵要素——像素間距。 “像素間距”是什么? 圖像感應(yīng)器由一個個的像素構(gòu)成。每個像素的集光能力會很大程度決定所捕捉圖像信號的品質(zhì),對原始圖像文件的畫質(zhì)有關(guān)鍵的影響。 決定像素集光能力的要素有很多,細分的話,有像素的位置配置、表面微透鏡間隙,光電二極管深度等等,但最簡單的還是看這個像素個頭夠不夠大。就好比房屋的窗戶,肯定是窗戶越大,屋子里的采光越好。 像素也是,面積越大則集光能力越強。相同像素數(shù)的情況下,像素的大小直接影響圖像感應(yīng)器的高感性能,以及被攝體層次及質(zhì)感的表現(xiàn)。 那么這里大家應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了一個問題,既然這里說的是面積,為何標題寫的是像素“間距”?這還要從像素的基本結(jié)構(gòu)說起。 通常來說,像素是矩陣排列,但像素之間并不是嚴絲合縫地緊密貼在一起,像素之間會有相應(yīng)傳輸信號的電路存在。而這些周邊電路到底占多大空間,一般是沒有數(shù)據(jù)可尋的。 所以,像素面積多大是沒有確切數(shù)據(jù),一般來說公開的數(shù)據(jù)都是相鄰像素中心點之間的距離,也就是這里說的像素間距。 一個像素有多大? 可能很多人對像素的大小沒有感性認識,現(xiàn)在先讓大家了解一下一個像素到底有多大。像素是以微米為單位計算的,1μm(微米)是千分之一毫米,人的頭發(fā)的直徑大概是50μm(微米),大概1根頭發(fā)的斷面能放下10個像素。2000萬像素,指的是圖像傳感器上有2000萬個像素。 像素間距如何影響畫質(zhì)? 那么不同的相機像素間距有怎樣的差別呢?答案很簡單,像素數(shù)相同的情況下,圖像感應(yīng)器的畫幅(面積)越大,像素間距和像素大小也就越容易做大。相應(yīng)的高感光度畫質(zhì)以及層次還原也越好。 中畫幅的數(shù)碼相機,如果像素數(shù)是4000萬,像素間距可以達到6微米。富士的中畫幅機型GFX50S是5140像素,像素間距大概是5.3μm(微米)。 而一般的全畫幅機型如果做到5000萬像素,像素間距大概是4μm。APS-C畫幅基本都是2000萬像素級別,這也是考慮到像素間距可以保持一定大小,以使單個像素保持足夠的集光性能。 而手機的圖像傳感器要比相機小很多,即便手機的像素也做到4000萬級別,但單個像素的面積是非常非常小的,其集光性能可想而知。這也是智能手機雖然像素數(shù)很高但成像素質(zhì)遠不如數(shù)碼相機的原因。 富士傳感器進化史 「 Super CCD 」 早在1999年,富士膠片就研制出了SuperCCD并很快將其推向市場,發(fā)布了多款引領(lǐng)潮流的CCD數(shù)碼相機。 超輕便攜時尚DC F401 2007年發(fā)布的富士F401采用了超薄機身方形設(shè)計,猶如一個別致的walkman,僅重185克,看上去纖小而靚麗。采用210萬像素1/2.7英寸的第三代超級CCD傳感器,通過插值運算可以得到最大390萬像素的成像(2034X1728)分辨率,內(nèi)置了3倍光學變焦鏡頭,光圈值為F2.8-4.8,1.5英寸LCD顯示屏,最高感光度可達ISO1600 「 X系列橫空出世 」 2011年,APS-C畫幅的 X100 憑借其出眾的性能和復古典雅的外觀高調(diào)上市,開啟了富士X系列無反新世代。 此后,X-T、X-Pro 系列陸續(xù)推出,并形成強大全面的XF鏡頭群,逐漸成為一個完善可靠的拍攝系統(tǒng)。最新推出的富士新旗艦X-T30搭載一枚2610萬像素的 X-Trans CMOS 4 背照式傳感器。 傳統(tǒng)的前照式CMOS,當光線射入像素,經(jīng)過了片上透鏡和彩色濾光片后,先通過金屬排線層,最后光線才被光電二極管接收。這樣一來最后吸收的光線就只有剛進來時候的70%或更少。 圖片來源:中關(guān)村在線 |
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