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关于相机，大家最新讨论的话题中大家对于“全画幅”、“高感与控噪”、“APS-C与全画幅差距有多大”之类的讨论一直没有间断过。不错，画幅更大意味着画质更好，但是画幅对于画质究竟有多大影响，又会影响哪些方面，像素与画幅究竟谁更重要，今天我们就来探讨下这个问题。在今天的文章中，笔者挑选了四款同为2000万像素的相机，但是画幅分别为一英寸、M43画幅、APS-C和全画幅，来看一下在相同像素的情况下，画幅对于画质的影响究竟会怎样。  ·画幅对决 相同像素下画幅决定画质 画幅是决定画质的先决条件，同一技术条件下，画幅越大，那么单个像素面积就越大，进光量就越大，画质就越好。  画幅，决定画质的最大因素 但是，现实并不是一个具有单一变量的环境，实际上，传感器的工艺非常复杂。传感器的电路设计，是传统的设计，还是背照式或者堆栈式；滤镜结构是拜耳滤镜，或者是X3结构；像素开口设计类型的差异；甚至于传感器本身埋相位对焦点的多少，这些复杂的因素都会影响着相机的成像。而影响传感器的另一个重要因素，就是处理器，处理器性能的强大与否，处理器算法的优劣，也会直接影响相机的画质，例如控噪方面，计算性能的提升和算法的改善，带来的增益甚至远大于传感器本身的提升。  不光是尺寸，影响传感器的因素还有很多，开口面积，背照式还是表面照射等等，都会影响画质 对于我们来说，画幅带来的优势是固有的，但是画幅的优势有多大？同像素下，不同画幅的差距有多大，这个很少有直观的展示，今天笔者就把这个差异用图像的形式展现出来，看一下不同画幅下，同位2000万像素，差距有多大。  今天的对比画幅大小 为了保证对比的相对客观，我们把像素设定为2000万像素级别，而且相机全部为周边同事的相机，对比的相机分别包括： 一英寸相机为佳能G5X，有效像素2020万，单个像素大小2.4μm×2.4μm，镜头等效焦距24-100mm f/1.8-2.8； M43相机为松下GH5，有效像素2030万，单个像素大小3.3μm×3.3μm，搭配镜头为Leica 12-60mm f/2.8-4； APS-C相机为尼康D500，有效像素2088万，单个像素大小4.2μm×4.2μm，搭配镜头为尼康一代24-70mm f/2.8； 全画幅相机为佳能6D，有效像素2020万，单个像素大小6.6μm×6.6μm，搭配镜头为佳能二代24-70mm f/2.8。  本次测试所用相机 在今天测试中，我们选择了四款2000万像素机身，镜头方面也基本保持一致性，佳能和尼康都选择了24-70mm f/2.8，而松下则选择了新发布的画质非常出色的12-60mm镜头，而G5X是卡片机无法选择镜头。 对于今天的文章，其实我们要说明的事情非常简单：直观得通过图片让大家感受到同像素不同画幅的画质差异；阐明究竟画幅会影响什么，不会影响什么。下面废话不多说，我们进入今天的对比。 ·高感对比 画幅对控噪影响是决定性的 控噪，大家最爱聊起的话题，凡是谈论到相机都会总能迁出一个高感好不好的话题。对于控噪，最大的几个因素肯定是：画幅、像素、处理器、算法。今天，我们就把四个画幅的相机直接拿出来对比，看一下JPG与RAW文件下的控噪差异。 首先我们先来看一下机身JPG直出的差异，为了保证公平，我们将机身高感降噪全部设置为标准，而松下不具备选择项，因此高感降噪为默认。镜头我们统一使用50mm，f/8光圈，从而保证测试尽可能接近。其中，ISO 100下，一英寸相机G5X的感光度为ISO 125（机身最低感光度为ISO 125），而GH5的ISO 100则为扩展感光度。  JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 100（G5X为125，GH5为扩展感光度）  JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 200  JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 400  JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 800  JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 1600  JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 3200 JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 6400 JPG下逐级感光度对比，感光度ISO 12800 为了方便大家查看，具体大尺寸图片请点击：《同像素不同画幅下 JPG下逐级感光度对比》 从JPG的对比可以看到，一英寸在这组测试中基本处于陪衬的内容。从ISO 400开始，1英寸已经和其余相机形成了明显的差异。而作为全画幅机身，在这一环节一直处于一马当先的环节，虽然在超过ISO 6400后，由于佳能机身本身涂抹严重，可能画面的细节有所下降，但是依然是四个级别中最好的。 在这组对比中，M43与APS-C的竞争是最激烈的，ISO 3200之前，M43画幅与APS-C并没有拉开显著差距，虽然GH5是目前M43中的另类，控噪表现在M43中出类拔群，但是D500毕竟也代表了APS-C的顶级控噪，所以这样的差异其实还是让人有些惊讶。 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 100（G5X为125，GH5为扩展感光度） RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 200 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 400 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 800 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 1600 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 3200 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 6400 RAW下逐级感光度对比，感光度ISO 12800 为了方便大家查看，具体大尺寸图片请点击：《同像素不同画幅下 RAW格式逐级感光度对比》 如果说由于涂抹的缘故，在JPG对比中，高感下APS-C画幅还有追击全画幅的趋势，那么在RAW文件下，四个画幅的差异则是从头保持到尾的。可以说，如果作为专业用户而言，使用RAW文件下，画幅的大小对于控噪的影响，其实远大于其他因素，画幅大一级，RAW文件的控噪是毫无悬念的胜出。 对于这种白天，不是太苛刻的拍摄，一台是一英寸，一台是全画幅，很难直接分辨 实际上，这一组对比的结果早已经在大家心中，但是差距多大大家还是并不清楚。实际上，不管对于JPG还是RAW文件，可以看到一英寸相机在这轮比赛中一直处于在地面摩擦的场景，而ISO 3200则是另一个分界线，在ISO 3200开始，M43开始进入严重下滑的阶段，而D500还能坚持一下。 越极限环境差异越大，例如星空拍摄时，画幅带来的控噪优势是碾压式的 但是测试这么简单就可以吗，实际上，我觉得就实际使用来看，三款相机在日常拍摄中的差异要比测试更小。实际上，ISO 1600下，只要不是特别黑暗的环境，三款相机的差异都不会太大。但是在黑暗环境中，全画幅的优势是其他画幅无法比拟的。所以控噪方面来说，日常用，四个画幅差异都不大；苛刻使用，画幅大一档的优势是碾压式的。 ·宽容度 画幅大小并不代表宽容度 在宽容度方面，画幅有优势，但是对于宽容度来说，画幅不再是决定因素。因为对于宽容度来说，更多取决于传感器的工艺而不是传感器的尺寸。不过传感器的尺寸越大，通常工艺越好，算法也越好，但是这一优势并不绝对。 首先我们看一下最低感光度下的宽容度表现，原生最低感光度下的宽容度是机身最好的宽容度表现，这次测试中一英寸机型使用ISO 125，M43使用ISO 200，APS-C和全画幅使用ISO 100。 最低原生感光度下的宽容度测试，提亮1EV 最低原生感光度下的宽容度测试，提亮2EV 最低原生感光度下的宽容度测试，提亮3EV 最低原生感光度下的宽容度测试，提亮4EV 最低原生感光度下的宽容度测试，提亮5EV 为了方便大家查看，具体大尺寸图片请点击：《同像素不同画幅下 低感宽容度对比》 在宽容度测试上，虽然大家说D500牺牲了宽容度，但是在测试中D500宽容度依然是最好的，而M43和一英寸之间也没有拉开显著差距。可以说，画幅大小对于宽容度的影响并不大，更多的是看传感器的各项设计工艺。 但是宽容度表现不光要看直接的对比，更要看高ISO下的宽容度表现，在ISO 3200下，控噪表现和宽容度表现其实是相互纠缠的，这时候不光考虑宽容度还要考虑控噪。 感光度ISO 3200下的宽容度测试，提亮1EV 感光度ISO 3200下的宽容度测试，提亮2EV 感光度ISO 3200下的宽容度测试，提亮3EV 可以看到在ISO 3200下，APS-C画幅的D500与全画幅的6D在宽容度表现上相接近，这不是因为6D的宽容度好，而是随着高感提升，基础控噪对于宽容度的影响加大。可以说，我们总是说高感，因为感光度表现几乎影响到大部分的画质表现，低感纯净度影响细节，而高感则影响更多内容。 我们选择全画幅，其实根本目的就是全画幅的画质表现更加纯净。可以说画幅的大小决定了画质的成像基础，这个条件的占比，是其他两项难以补回的。很多用户纠结于宽容度，低感宽容度占了大部分，但是高感宽容度也是一大部分。例如现在很多APS-C画幅的低感宽容度非常出色，但是在高感拍摄时，例如拍摄星空，高感的宽容度表现要远好于小画幅机型。 ·解析力差异 看画幅更看镜头表现 同像素下，低感解析力更多取决于镜头而非机身，高感解析力取决于机身控噪和镜头。 其实对于相机来说，像素高低却是决定了分辨率的好坏，但是对于最低感光度下，其实各块传感器的纯净度其实差异非常小，细节好坏更多取决于镜头的优劣。同样为2000万像素，APS-C画幅与全画幅搭配同样的镜头，成像效果差异是非常小的，我们之所以觉得画质不佳，很多时候是因为APS-C或者更小画幅机型，镜头方面往往是廉价套机镜头，分辨率表现自然会被全画幅机身镜头所碾压。 最低原生感光度下，分辨率差异对比毫无规律可循，基本取决于镜头 但是对于高ISO下，分辨率表现是一部分，而基础画质表现则占据了更高的比重，就像第二页的感光度测试中所看到的，高感好的机型，在画面的细节上会更加丰富，画面分辨率自然也要高于高感不好的机型。 对于相机来说，传感器、处理器和镜头是三大核心元素，传感器只是其中的一环，三者之中的任何其一都能对画质产生决定性的影响。 对于相机来说，传感器，处理器，镜头是三大核心 就控噪来说，画幅的影响是决定性的，因此就算更换多年前的全幅和如今的最新APS-C画幅，D500也很难胜过CMOS传感器下的全幅产品。但是对于现阶段来说，传感器的进步是缓慢的，但是算法的进步是明显的，相同厂商的相同系列，处理器和算法的提升，要比传感器的提升带来的高感提升更加快速。 对于宽容度来说，画幅的影响则很小，索尼生产的传感器具有天生的优势，因此以索尼传感器为基础的机型例如尼康、富士、和很多一英寸机型，宽容度表现都非常好，而尼康更是其中最好的。但是对于高ISO下，全画幅带来的控噪优势也是提升宽容度的重要环节。因此低感下，例如尼康D810、D7200，索尼A7RII的高宽容度优势是非常明显的，而高感下例如佳能1DX2之类的高感机型，宽容度反而会追上低感好的机型。 最后，对于分辨率，高感控噪是一方面，而镜头则是更重要的因素。因此想要提升分辨率，换一个好镜头其实来的更加实际。 就算放大到100%，在不是特别复杂的环境下，您能分辨哪个是全画幅，哪个是M43拍摄吗？ 其实对于大部分环境下来说，画质的不能单独使用分辨率还展现，比如笔者展示这两张，是日光条件下完全手持拍摄的两张照片，分别是GH5和6D拍摄，您能第一眼看出谁是6D拍摄吗？（上图为6D）如果您是日常用户，分辨率的好坏更多体现在镜头上而不是机身，只有在苛刻环境下，全画幅的分辨率优势才会体现，而日常拍摄，大家不用纠结这些。 ·画幅迷思 画幅、像素、镜头谁更重要 最后一个讨论，我们是更需要更大画幅呢，还是更需要更高像素呢，还是更需要更好的镜头呢？这个问题没有绝对的答案，但是笔者想在这里说一下自己的看法。 如果说像素问题还可以抛开不谈，毕竟现阶段只有全画幅才拥有更高像素，那么画幅和镜头之间如何权衡。手头紧张时是全画幅+狗头还是选择APS-C加牛头呢？其实，如果您追求拍摄画质，全画幅的升级空间是最大的，所以选择全画幅是长久之选，而APS-C则是解决一时之需。一般情况下，我们会不断添置镜头，但是机身的更换频率相对较低，全画幅机身意味着您将会选择全画幅镜头，镜头质量更有保证，而且可以避免日后重新添置镜头群的烦恼。不过相机是一个整体系统，例如预算紧张的情况下，D810搭配50mm f/1.8，或者D7200搭配24-70mm其实不是明智之举。 相机是一个整体，需要兼顾机身加镜头 不过另外一个层面来说，相同画幅下，像素怎么选？这就好比5DSR和5D4，A7RII和A9之间，谁更合适。答案很简单，高像素好比跑车，更快，但是更复杂，对路况要求也更高；均衡型相机好比轿车，更舒适更通用，但是也更中庸。如果您追求像素输出，那么高像素是最好选择，否则的话，现在的像素基本上都能够满足输出，高像素其实并不适合大部分日常消费者。 工作选择和日常选择是完全不同的方式，工作要追求性能的极致，而日常则要追求平衡性 对于像素和画幅来说，毫无疑问像素越高，画幅越大，控噪其实也越差，控噪其实是画质的核心因素，同时影响着宽容度和分辨率，因此更低像素和更大画幅肯定意味着更好的画面纯净度。但是高像素的优势在于细节解析力，5000万像素的分辨率肯定远超2000万像素的解析力，所以像素的选择是极端的考虑，而画幅的选择则是非常客观的选择。 对于今天的文章，或许图片说明比文字更加有利，所以希望大家看过了今天的文章，能够直观感受到画幅对于画质的影响。更大画幅，肯定在画质上会胜过小底，但是如何在画幅、像素与镜头间衡量，还需要消费者多家衡量。 |
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