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就像有句话说的：钱不是万能的，没有钱是万万不能的；像素也是这样：像素不是万能的，没有像素是万万不能得。 最近在群里聊天，聊到了像素与画质的关系，观点都各有道理，但是有些观点还是很主观，为了使广大摄友能够正确认识数码相机中的“像素”，以及像素与画质的关系，我在此转帖，希望原帖作者不要怪罪于我，也希望广大摄友能够耐心地看完，谢谢。我认为，下面的转帖默认了在许多条件相同的情况下，做了少部分因素的比较而已，真正影响画质的又何止下面所论及的因素啊。 转帖1： 我们就先分析一下像素和画质的关系：CCD/CMOS实际上就是一块光敏半导体，而像素点通过光电转换上成为“像元”，为了便于理解我们继续使用“像素点”这一称呼。 1.单位面积上像素要是比较少的话那么每个像素点就会比较大，而像素点比较大则会有以下优势：进光面积大、光电转换率高、信噪比高、高光不易溢出、动态范围大、接受光的角度比较大，这点对于广角镜头来说尤其重要、画面周围成像比较好。 2.单位面积上像素要是比较多的话那么每个像素点就会比较小，而像素点比较小则会有以下问题：和上面相反地就不赘述了，其中最明显的就是信噪比的问题，每素点相对来说靠的比较近，在这种情况下每个像素点之间会有较大干扰，像素自己反而成了降低图像质量的问题。 其次较小的像素点对于镜头的分辨率要远远高于较大的像素点，例如说一个边长为0.003毫米的像素点，那么按照像素点边长为分辨率最低要求的原则，这只是一个并不严格的计算方法，准确的方法需要使用大量的公式计算，这个像素点就约需要300线对/毫米。对于DC来说这已经是一个很大的数目，只有少数高端镜头可以做到。 一般CCD/CMOS为1/2.5或1/2.33英寸的DC面积约为50平方毫米，如果按照600万像素来计算的话正好是上面的数值，也就是说需要300线对/毫米的分辨率。 最后还得再说一下像素与清晰度的问题，这点一直是为广大网友所关注的。 想必看到这里大家也累了，就简单一点使用几句话说一下： 感光器面积相同-像素较高-清晰度高 感光器面积不同-像素相同-清晰度相同 感光器面积不同-像素高的-清晰度高 最后简单的总结一下： 1.像素不是最重要的，当然这是在目前的市场下（JS去死）。 2.感光器面积相同，优先选择像素密度较低的（注意、是像素密度而不是像素，这俩区别很大）。 3.像素相同，优先选择感光器面积比较大的。 转帖2： 专家谈像素与画质: 数码相机的像素飞速攀升，口袋型数码相机的像素上升到1500万，而数码单反则到了2000万以上，像素如此快速攀升，背后有何隐患？请看三位专家的见解： 钱元凯 中国照相机权威数码影像专家 黄慧雄 色彩管理和后期输出专家 谭欣 【摄影之友】资深器材编辑 谭欣： 我发现一个很有意思的现象，几家数码相机大厂，仍然在以提升像素为主要卖点，口袋型数码相机的像素已经高达 1500 万，而全画幅的数码单反则达到 2000 万以上，但另外一些厂商则表示要停止像素提升，转而对感光元件进行改良来提升画质。 钱元凯： 目前口袋型数码相机的 2/3 英寸的感光元件，做到 1200 万像素的时候，两个像素间距为 2 微米，有一个光学现象就是镜头光圈孔径越大衍射斑就越大，对于 2 微米的像素间隔，在 F8 光圈时一个衍射斑里会有 2 个像素，这时候分辨率下降就十分厉害，而且光圈越小，分辨率就越低。这时，有些光圈值就不能用了，我们可以算出，当像素达到 1300 万时，最大可用光圈为 F5.6，现在很多厂商居然在 1/2.5 英寸的感光元件上做到 1400 万像素，这时候，最小可用光圈为 F4，而厂商依然在数码相机上做到 F8 以下的光圈，就是因为，如果只有 F2.8 和 F4 两档光圈，这样的相机肯定卖不出去。现在很多高像素的数码相机都在最大光圈时画质最好。在五年以前，300 万像素的数码相机在 F11 光圈时，画质就下降的一塌糊涂了，就别说现在 1000 万像素的数码相机了。 黄慧雄： 确实现在民用口袋型数码相机在像素提升上会很大程度受到镜头的光圈衍射影响，这是一个普通的光学现象，并不能通过技术手段来有效解决，厂商是不会主动告诉消费者这个问题的，因为相对于其它技术，提升像素是最直接的升级和促进购买的手段。 谭欣： 那么全画幅的数码单反呢？ 现在已经突破了 2000 万，我估计很快就会突破 3000 万，最终会升级到 4500 万像素。那么在 3000 万像素时，单反镜头是否会需要更新来获得对高像素分辨率的支持？ 钱元凯： 我们还是用之前的那个公式来计算，因为物理现象造成的影响是不会改变的。可以看到全幅数码单反像素为 2100 万时，最小可用光圈为 F19。如果像素提升到 4000 万，像素间距为 3 微米，最小可用光圈为 F8。可见光圈衍射对于像素提升是有非常大的制约。 黄慧雄： 现在的数码单反在镜头制造方面不得不面临光学衍射的问题，为了保证景深，镜头上必须配备足够小的光圈来保证拍摄到的物体都清晰，这时候通过提升像素，会影响到镜头的设计，就是不能让分辨率下降而且还要能够使用小光圈，目前还没有厂商有很好的解决方案，我们可以看到一般镜头都是到了 F11 后画质就开始下降，有一些镜头在 F8 以后就开始下降了，而 F8 光圈在全画幅数码单反上是无法保证景深的。 谭欣： 另外一个方面，就是噪点，提升像素后，像素间距减小，像素间电子会随着温度升高发生迁移而造成噪点，对于图像来说有非常大的影响。那么数码单反还有多少空间余地来容纳像素的同时还能保证比较低的噪点表现？ 钱元凯： 如果把全画幅数码单反的像素做到 4000 万，像素间距就和当初IXUS3-400 万像素的数码相机的像素间距差不多，如果没有降噪手段，恐怕在 ISO400 时就无法令人接受了。 黄慧雄： 这也是为什么现在几乎所有厂家的数码单反都换用 CMOS 感光元件的原因，因为像素密度增大后，感光元件会大量发热，发热是噪点形成的一大原因，而 CMOS 比 CCD 有更低的发热量。 谭欣： 那么是否我们可以预见会随着像素值的提高，各大厂商会推出新款镜头来弥补老镜头的不足？ 钱元凯： 很多对数码优化的镜头，对于分辨率基本上没有优化，因为受到衍射，相差的影响，分辨率很难再提升，而现在一般优化的是针对广角端的优化，可以使得光线更加接近垂直的入射，从而降低衍射和相差的出现。 黄慧雄： 现在很多厂商在做一件事情，就是通过相机内部软件修正镜头产生的各种缺陷，比如畸变。现在很多相机内部都有镜头信息，每个镜头的固有缺陷，都可以通过相机内部的软件进行修正，这也是镜头发展到现在无法在光学上进行突破而采用的另外一个途径。 钱元凯： 像素提升肯定有限度，其实现在不管是 1000 万的口袋型数码相机还是 2000 万的全画幅数码相机，像素在一般使用都完全够用，如果再提升，分辨率不会随之提高，反而会下降。 黄慧雄： 其实我很希望众多厂商都发展类似 FOVEN 的 X3 感光元件的形成，那样可以很好地提升图像质量。采用多层感光技术，可以很好地解决现有的一些问题。 |
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