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现在的手机的摄像头和相机，动辄都是上千万的像素。商家在出一款新产品的时候，往往会把高像素作为卖点。 但是真的像素越高越好吗？这里我要告诉你，适可而止，够用就可以了，过高的像素可能还会降低画质。 那么像素的多少到底意味着什么呢？它只是决定了成像后图像的尺寸、分辨率大小，而对画质的影响甚小。 这里我就以单反为例，手机的摄像头就不重点说了，因为看完这篇文章之后你就会发现它跟单反真的不是一个级别的。 一、什么是像素 直观的说，如果您将所拍摄的照片放大，就会发现数码相机所拍摄的照片是有一个一个单一颜色的小颗粒拼凑成的，这些颗粒就是构成整张图片的最小的单位——像素。你把眼睛凑近手机屏幕仔细看，也会发现手机的画面其实也是由这样一个一个的小颗粒构成的。前几年苹果所谓的视网膜屏，其实就是把每个像素做到足够小，让你在一定距离外观看时，没有颗粒感。我们最常见的户外广告屏，你稍微离近点一眼便知。 我们对现实世界的观察是眼睛完成的，现实在我们眼中不是以像素的形式出现的。但我们拍摄的图片要在各种屏幕上观看，屏幕就是由许多像素点组成的，我们最常见的1920*1080，就是说这个显示屏横向有1920个像素点，纵像有1080个像素点。我们都知道三基色（RGB）可以表示出所有颜色，所以每个像素点又是由红绿蓝三个点来表示颜色的。每一种颜色会从最亮到最暗分为256级，用数字0-255来表示。这个第个像素点的颜色就可以被数字来表示，比如(255,255,255)表示白色，(255,255,0)表示（红+绿）黄色。 所以理解了像素的意思之后，我们就知道像素越大，得到的图文件一定越大，那么打印或显示出来的效果一定越清晰细腻。 但是图像上每一像素到底是什么颜色，是由镜头、感光元件与图像处理器等多种因素决定的。也就是说最后这一幅图像的成像质量，跟像素没多大关系，像素只代表着最后解析度的大小。 它就像一张有许多方格的十字绣白布（没有预先画好图案），方格（像素）的多少不能决定你的颜色搭配（成像质量），更不能决定能绣（显示）出来什么图案（图像）。 所以你不要再被忽悠了！君不见烂苹果用了那么多年的800万像素，照样秒杀大部分1200万的画质。 二、数码相机的成像原理 既然上面足以论证题目了，为什么还要说成像原理？因为我要从原理上来告诉你，像素过高不仅不好，还会影响画质。 相机的成像原理，整好与显示器屏幕的显示原因想反。显示器是把数字信号转化为光信号反馈给眼睛，而相机成像就是要把我们眼睛看到的光信号转变为数字信号，存储起来。 这一段的标题是数码相机，是因为它区别于之前的胶片相机。胶片相机是利用光子撞击到胶片上产生化学反应来存储光信息，所以它不存在像素，或者你可以说它的每个像素点都小到了光的极限光子的大小。不需要人为干预成像的过程，当然也不需要图像处理器，只要将光投射到胶片上一定时间就可以了。所以，以前的胶片不论你冲印出多大的图像出来，都很清晰，不会有颗粒感。 但是胶片有很多缺点，所以后来人们就用电子感光器COMS（或CCD）代替了胶片，这样就成了数码相机。 而COMS就需要人为设置像素的大小了（胶片可以理解为以光子为单位）。比如将一块COMS分割为3000*400个像素，就是1200万像素。每一像素划分为红绿蓝三个点（因为人眼对绿色不敏感，一般绿色会稍大一些），然后分别用红绿蓝透镜进行分色感光。不同的光照强度，会产生大小不同的电流信号，这些信号经过一系列的光电信号转化处理及调整，形成像素的颜色信息，最后将所有像素信息编码成图像文件存储起来。这就是基本原理。 目前市场上相机的感光元件尺寸可以分为：全画幅（35mm胶片大小，36×24mm）、半画幅APS-C（23.7×15.6mm、22.5×15mm）、以及3/4英寸（17.8×13.4mm）、2/3（8.8×6.6mm）等几种规格。这时我们会发现，同样是1200万像素，不同的相机感光器COMS的大小完全不同，这就导致了每一像素所占有的感光器面积也完全不同。很明显，同等条件下，在一定范围内像素的感光面积越大，得到的光信号就越多，相互间的干扰就越小，颜色信息就越准确。 在数码相机上镜头光圈孔径越大衍射斑就越大，像素衍射临界光圈=像素尺寸/（1.22×光波波长）。人眼可见光的波长范围为770～390纳米之间，我们按中间值500纳米来计算，1/2.3英寸的CCD做到1200万像素的话，单个像素点的边长约为1.5微米，在 F5.6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。 另外一个方面就是噪点的问题，像素间电子会随着温度升高发生迁移而造成噪点，提升像素后，像素间距减小，单个像素面积也减小。一般来说，单个像素面积越大越有利于降低这个像素的噪声水平。噪声水平并不仅仅只是照片上可见的噪点，它会影响每个像素还原实际场景的准确性，对于图像质量来说有非常大的影响。 如果把全画幅数码单反的像素做到 4000 万，像素间距就和多少年前的400万像素的数码相机的像素间距差不多了，如果没有降噪手段，恐怕在 ISO400 时就无法令人接受了。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。 综上所述： 1、高像素不一定能带来高画质，并且过高的像素对图像的分辨率、感光度、控噪能力等的提高有消极的作用。 2、相机的感光元件尺寸大小基本决定了相机的档次，比如高端DC的CCD一定比低端的面积要大，DSLR的感光元件一定比DC的面积大，同样画质也要高出很多。 3、甭管CMOS还是CCD，单个像素点的面积越大，散热空间就越大，控噪能力越强，同时像素受衍射斑的影响越小，成像效果也越好。 4、高像素是否能带来高画质，关键在于单个像素点的面积在常用最小光圈值下成像是否依然有足够高的清晰度，在保证成像清晰度的情况下，像素越高，相片的细节就越丰富，层次更鲜明，画质也就越高。 三、我需要多大像素 平时在电脑上观看的话，1024*768也就是80万以上的都可以。如果洗成照片的话，下面有个表，大家可以参考一下。以后我会利用业余时间，出一个单反的快速入门教程，欢迎大家订阅。 |
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