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简单实验,看看倍率转换与数码变焦的区别(非精确版)

 ljb开卷有益 2013-02-23
 

 

 
Q:何谓倍率转换?
A:倍率转换是指在非35mm全幅感光元件的相机,如APS幅面或4/3幅面上存在的一个焦距的转换倍率。举例来说,APS上的转换倍率一般为1.5x,指的是安装在这个幅面上的镜头,其实际焦距必须要乘以1.5,而这个乘以1.5之后的焦距会最终关系到你的取景范围。实际一点的例子,就是说你将一只实际焦距50mm的镜头装在APS机身上,然后从取景器望出去,你看到的取景范围,相当于50 x 1.5 = 75mm镜头在全幅机身上的一样。然而在这个例子中,镜头的实际焦距是没有变化的,仍然是50mm,景深也是50mm镜头的景深,唯一损失的东西是取景范围。


Q: 何谓数码变焦?
A:数码变焦是指在现有的取景范围上,由相机CPU取画面中央一个区域,进行插值放大,从而起到让画面“看起来变大了”的效果。数码变焦是一种数字处理手段,与光学无关。因此数码变焦时镜头的焦距仍然是不变的。用上面那个例子来看的话,镜头的实际焦距仍然是50mm,景深也是50mm的景深,但画面中央变大了,换句话说损失的东西仍然是取景范围。


关于倍率变换的利弊,通常认为乘上一个转换系数之后,在广角端画面会受损失,而在长焦端会得利。而数码变焦则通常被认为是一种粗糙的图像处理手段,因为图像质量会有之下降,变焦越大,下降越多,往往不齿为人使用。且一般只出现在普通DC上。

然而实际上,我们可以看到这两者的原理其实是一样的——焦距不变,景深不变,损失取景范围。
所以我就借了朋友的全幅D700(无倍率转换问题),以及奥林巴斯E-410(转换倍率2x),来试图粗糙地验证一下两者是否相同。




由于今天时间很紧,拍摄未用三脚架,未使用标尺板等专业工具。并且最重要的,我并没有一台可以进行2倍数码变焦的相机——所以我只能用后期数字处理的方法——通过PS来裁切进行对比。

所以我也只能说这个实验不是精确的,如果有希望看更精确的试验,大家可以多等两天我再来做一次。但是我觉得今天这个已经能够说明问题了,下面就不多说废话了。



图片全部保持EXIF,压缩到1024边长。颜色略有不同是因为导入PS的时候色彩空间发生变化所致。


同一场景下使用D700拍摄,焦距50mm


点击查看原图

然后用PS将这个部分裁切下来,放大到1024边长


点击查看原图


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同一场景下E410拍摄,焦距50mm(转换焦距100mm)

点击查看原图



虽然不是一个完美的对比,但我认为后两张的取景范围很接近了。

再来看看广角,D700用24mm拍摄


点击查看原图

同样的取这个范围下来裁切并放大


点击查看原图


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最后则是E410的对比照,24mm(转换焦距48mm)


点击查看原图



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承上,这并不是一次精确的实验,至少在我能找到一台真正能够做准确的2X数码变焦的DC前它并不完美。但我想大家应该都看得出来,PS裁切放大的区域,与E410拍摄的部分相差不大。我们可以把PS处理的过程看成是机内进行的数码变焦,而E410拍摄的,就是进行过倍率转换的焦距下的画面。

因此我们可以认为在效果上,倍率转换的画面和数码变焦的画面基本是一致的。

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Q:为什么会有倍率变换?倍率变换的原理是?
A:可以参考下图(DX画幅是尼康的APS画幅,转换系数1.5x)

点击查看原图

其中我们考虑在同一个镜头下,譬如之前说的50mm镜头,它投影的像场,也就是这个镜头所有成像范围,就是最外面这个黄圈,全幅机身的取景范围是中央的黑色范围,可以看做是从这个像场中“挖”出来的一部分。而APS机身的取景范围更小,只有中间这个粉红色的部分,可以看做是从黑色的中央“挖”出来的。这就是倍率转换的真相,所谓的转换,其实就是转换到一个更小的取景范围,来使得画面“看起来变大了”。这和上面所说的数码变焦的原理其实是一样的,都是在大的画面上抠下一块小的,只不过实现的手段不同——数码变焦是通过数字处理来扩大,就像上面我做的PS处理,而APS是本来就只有那么大,就好比奥林巴斯E410的画面一样。

当然那啦,APS只是一种特色而已。这种特色带来了便利,就是相机可以做小,镜头也可以做小,轻便,长焦会被“放大”等等。写此贴的目的不是引战,不过是写一写这些较小画幅的相机的特色而已,介绍给还不太懂的朋友们。
 

 


 
 
 

 

首先要感谢版副的辛勤劳动。这样有助于道理越遍越明。

我觉得事实上的确是这样,X1.5、X1.6、X2造成的等效焦距就应该只是全画幅机型中间那一块,如果拿着全画幅机去打鸟,只要裁下周边的,也可以变成APS画幅那样的“等效焦距”。

但有个道理如果版副能顺便解答更好。
有些厂商说画幅做小可以把机型做小和轻易获得更大的长焦,好像还有一个其他措施,就是推出所谓的数码重新设计镜头,好像DX镜头,Zuiko Digital镜头等。我们都应该知道这些镜头把成像圈做小了节省成本,但据O的宣传还不止是这样。
O宣称新设计的镜头为了利用FF CCD或者LiveMOS的高像素密度,把镜头的通光量做大了,连公布的MTF曲线图都用20mm、60mm的,不同于其他厂商的10mm、30mm。
实际上说了那么久,想提出的问题是裁减过画幅的数码专用长焦镜头拍出的片,清晰度是不是胜过全画幅头拍出的片截取的中间部分?等效视觉情况下,DX镜头等小成像圈镜头是不是有效避免“数码变焦”效果画质劣化。
 
 

 
 
Re:[kkgzkeith,3楼]以下是引用 kkgzkeith 在3楼的发言:首先要感谢版副的辛勤劳动。这样有助于道理越遍越明。

我觉得事实上的确是这样,X1.5、X1.6、X2造成的等效焦距就应该只是全画幅机型中间那一块,如果拿着全画幅机去打鸟,只要裁下周边的,也可以变成APS画幅那样的“等效焦距”。

但有个道理如果版副能顺便解答更好。
有些厂商说画幅做小可以把机型做小和轻易获得更大的长焦,好像还有一个其他措施,就是推出所谓的数码重新设计镜头,好像DX镜头,Zuiko Digital镜头等。我们都应该知道这些镜头把成像圈做小了节省成本,但据O的宣传还不止是这样。
O宣称新设计的镜头为了利用FF CCD或者LiveMOS的高像素密度,把镜头的通光量做大了,连公布的MTF曲线图都用20mm、60mm的,不同于其他厂商的10mm、30mm。
实际上说了那么久,想提出的问题是裁减过画幅的数码专用长焦镜头拍出的片,清晰度是不是胜过全画幅头拍出的片截取的中间部分?等效视觉情况下,DX镜头等小成像圈镜头是不是有效避免“数码变焦”效果画质劣化。



都讲到裁图拉,,哈哈///...高象素是其中一个很重要的硬道理......
 
 
首先感谢版副的认真态度。本人是o初级用户,对很多概念不清楚,下面说的不对请拍砖。
从画面来看,同样的镜头,是可以认为在o机上就是利用了中间的一部分。这个我赞同版副的说法。
假定全副和o同样是1000万像素,数码变焦的中间那部分,是插值到1000万的,而o,是实实在在的1000万。哪个的画面质量高,理论上就很清楚了。
就算是同样的全副镜头,同样的1000万像素,数码放大的画面质量也比不上o,因为目前来看,全副镜头分辨率,并没有约束o的画面质量。
各家的镜头有各自的系统,无非就是个焦距和拍摄距离的问题,要达到版副试验的全副的画面,无非就是后退几步的问题。对变焦镜头这更加不是问题。
版副也说了,数码变焦一般就认为是画质劣化,所以我坚持不认同版副的提法。
 
最后由 偶尔瞎说八道 于 2009-01-22 12:55:42 修改
在别的一贴光学变焦和数码变焦的概念都错了另一贴又来。怎么才算是数码变焦,拿我以前的富士5600举个很简单的历子。富士5600是10倍光学变焦及5.7倍数码变焦。在小于10倍变焦时它是通过移动镜头中的镜片组来进行变焦,这就是真实的光学变焦,它和感光面积大小是无关的。而当要达到更远的焦距但镜头光学镜组己到最长焦端时,这时相机内的图像处理器就会把感光面积中心的一部分成像进行插值放大,这时才能说它是数码变焦。为什么不拿单反举例子,因为不管是大画幅全画幅或是APS及4/3的系统,变焦都是通过镜头的镜片组移动进行的,机内是没有数码变焦功能,后期你要裁一块放大那是你自己在进行放大,不能说单反相机本身在数码变焦。

原文“关于倍率变换的利弊,通常认为乘上一个转换系数之后,在广角端画面会受损失,而在长焦端会得利。而数码变焦则通常被认为是一种粗糙的图像处理手段,因为图像质量会有之下降,变焦越大,下降越多,往往不齿为人使用。且一般只出现在普通DC上。”

问个问题,松下LX2用的是1/1.65英寸CCD,它的有效感光成像面积仅为全幅尺寸的二十分之一,为APS—C画幅尺寸的九分之一,按你说这样的成像是数码变焦,图像质量会下降不齿为人使用,那你从全幅的图片裁二十分之一大小的图片或用APS—C画幅尺寸的裁九分之一再放大到1000万像素和松下LX2(有效像素1020万)实拍原图去对比,看谁的画质好?
 

 
传说中的潜力贴....个人以为倍率和数码变焦还是大大的不同的....无论什么倍率,拍出的照片都是由实际的有效物理象素组成和通过邻近象素的相关性进行插值的数码变焦根本是两码事!!不过由于象素密度的原因,小画幅成像肯定存在画质劣化,否则就不会有这么多人整天地叫着要上全幅了
 
 



小片幅赚的不是焦段........赚的是是象素..确切的说是象素密度.......

所以  ...100MM在全副上是100MM焦段...在3/4上还是100MM焦段...只不而不能根据全副裁了之后效果和

小画幅直接拍出的效果表现来判断是赚还是没赚... 



有可能小画幅的画质表现好导致直接拍的好些..你不能因此说赚拉..

也有可能小画幅......差些..你不能因此说没赚...



确定无疑的是同象素的话,,小画幅的确是赚了象素密度...没有赚焦段..

            不同象素的话..小画幅没赚焦段...象素密度它也不好意思赚...哈哈....

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