用數碼相機的「黑白模式」拍攝出來的黑白照片與後期處理出來的有區別么？
一直以來都有這個疑問，其實包含兩個小問題：
1. 很多數碼相機的拍攝模式里內置了「黑白」這個選項，可以直出黑白照片，請問以這種模式拍攝出來的黑白照片，跟後期用 PS 類的軟體處理出來的黑白照片，在各方面（成像質量、細節、還原度等）會有區別么？參考相機：富士 X100S、佳能 EOS 60D。2. 如果問題 1 的回答是「沒有區別」的話，那麼類似徠卡 M Monochrom 這種只能拍黑白照片的相機，拍出來的黑白照片會與後期處理出來的有區別么？==========我是分隔線==========
非常感謝各位的回答。其實在問這個問題之前並非沒有做任何工作，也參考過這個問題下的幾個回答。數碼相機直接拍黑白模式和彩色模式直接後期PS變黑白有什麼區別？ - 攝影對於第一個問題，之前自己腦補出來的答案跟各位的大致相同，覺得一般意義上的數碼相機（比如列出來的 X100S 或者 EOS 60D），「黑白」模式無非就是將拍攝好的照片再進行一次二次加工而已，而且是無法進行各種微調的「簡單粗暴式」加工，反而不如拍彩色 JPG，或者乾脆拍 RAW 格式，回來後期 Photoshop，這樣更好。可是第二個問題，類似徠卡 MM 這樣的「奇葩」相機，之前在百科上看到了這樣一段描述：徠卡M-MONOCHROM旁軸相機搭載的1800萬像素感測器沒有配置分色濾鏡，因此不產生色彩信息。M-Monochrom能夠接收更多光線，並且由於無需去馬賽克程序(合併顏色信息的步驟)，能夠保留更高水平的細節信息。
沒有配置分色濾鏡很好理解，但對這個「無需去馬賽克程序（合併顏色信息的步驟）」不是很了解，但感覺是不是因為沒有這一步驟，會導致最終的成像，灰度信息丟失得更少，因此更加接近「真實」的黑白呢？
@花漫的回答里如果題主問的是：「同一部相機的黑白模式輸出的照片和使用默認灰度公式後期處理得到的黑白照片之間有什麼區別」，我個人認為肉眼是看不出什麼區別的，有興趣可以試一下。
這個很感興趣，我一定得試一下。
@陳琦的回答里提到的回到「可以」這個詞。相機內CCD拿到的數據，如果做過RAW格式的朋友應該知道，那可是12-16bit線性數據啊，不僅精度更高，而且直接線性反映能量強弱（這很好理解，每個像素的原始值其實與快門時間落入感光元件的光子數目成正比，當然是線性的）。所以相機在這個級別做黑白可以拿到比絕大多數軟體，包括專業使用的Photoshop，更準確的黑白圖像。
也就是說，如果現在有這麼一款數碼相機，在設置成「黑白」模式後，是直接從 RAW 級上將圖片進行黑白化，那將會得到更「真實」的黑白么？感覺這個好有意思。
@Brick Yang的回答讓我更好地明白了彩色轉換黑白的原理，感謝。
1. 相機的「黑白」模式與用PS處理成黑白照片的原理基本是一樣的，都是把RGB信息轉換成灰度信息，不過在轉換時需要指定各元色的權重。
二者處理的不同在於，相機「黑白」模式會採用一個固定的權重比例，而使用PS可以調節任意權重，因此二者可以得到不同的黑白效果。
回到本問題，對題主問的「各方面」，分別來看：
成像質量，相機「黑白」模式只能產生JPEG文件，而PS可以處理RAW，因此可以認為，如果拍攝RAW格式，然後用PS處理，可以得到質量更好的圖片文件；如果拍攝JPEG格式再用PS處理，則與相機「黑白」模式得到的圖片文件質量基本一樣。
細節，假設二者的圖片文件質量相同，但PS可以調節不同元色的權重，從而可以強調和突出某種顏色信息（在轉成黑白後的效果會不同），造成視覺上的細節更好或更差的效果。而相機「黑白」模式採用固定的處理方式，有可能某些顏色細節會更好，也有可能更差。簡單說來，就是用PS轉黑白，你可以控制結果，得到更好的照片，用相機直出黑白，就得聽天由命。
還原度，怎麼用黑白照片去評價彩色被攝體的還原度？這個概念沒有意義。
2. 徠卡 M Monochrom 的原理是感測器上沒有分色濾鏡，感測器只感受光線強弱，因此得到的就是黑白照片。理論上來說，這樣得到的黑白照片就是最「真實」的黑白效果。所以，結論還是，用PS處理可以得到各種不同的黑白效果，而用相機拍攝只能得到一種（不算調整曝光及各種機內設置等因素）。
羅嗦這麼多，其實就一句話：有區別。"可以"有區別，但"可惜"（某些程序）沒區別。
前面的同學都說到了，黑白轉換的基本公式
L=R*0.3+G*0.6+B*0.1實際上，數碼相機內部，也就是在一般成像基礎上調用了這個演算法得到黑白效果。那為什麼說「可以」有區別呢？因為實際上這個演算法可以做得更好。
先看程序處理的問題，因為當程序做這個事情的時候，圖像數據一般/大多數時候已經被轉化為8bit gamma空間的數據。當你存為jpg的時候，無論你是用sRGB還是裝B的aRGB，你的數據已經被量化到了256階變化，用8個bit來表示每通道。而且為了保持動態，這種0-255的映射，並非線性對應能量。
什麼意思呢，數值128看上去是接近255的一半，可是實際上灰度128顯示出來，遠低於純白色255的一般。因為在這個色彩空間里，數字代表的能量並非線性，
這叫做gamma映射，映射的目的是能夠更好的模擬人眼，因為人眼對亮度動態的反應也並非是線性的。（不光視覺，聽覺也是，所以聽覺是用分貝系統....這是題外話，不擴展了）
現在問題來了，前面的簡單公式，
L=R*0.3+G*0.6+B*0.1是根據線性空間來計算的，那麼用gamma後的數據做同樣的計算，顯然結果是錯誤的。如下圖
不是說Photoshop有錯誤或者不夠專業，是因為大部分攝影師其實根本就不懂這個（不夠專業）。真正專業的知道，彩色轉黑白，應在在Photoshop Lab空間下取L作為黑白轉換結果。因為Lab空間下，RGB首先是被映射回了線性空間。(高版本PS不需要考慮，因為已經解決，美圖秀秀什麼的就不要碰了，不是給關心這個問題的人用的)
回到「可以」這個詞。相機內CCD拿到的數據，如果做過RAW格式的朋友應該知道，那可是12-16bit線性數據啊，不僅精度更高，而且直接線性反映能量強弱（這很好理解，每個像素的原始值其實與快門時間落入感光元件的光子數目成正比，當然是線性的）。所以相機在這個級別做黑白可以拿到比絕大多數軟體，包括非專業使用的Photoshop，更準確的黑白圖像。
可惜的是，多數相機偷了懶，把黑白放到了成像後期去做，因為晶元上這樣做好設計....所以壓根就是一個不專業的結果。當然，我只用過有限型號，如有錯誤請指正。
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說到RAW級別的黑白處理，確實如果相機能在這個級別做處理那是最理想不過的了。不僅準確，而且量化級別高，細節完全不丟失。不過我手頭相關資料不多，不是很了解。但，直接從RAW檔導入，在Photoshop中做是比較可靠的。
此外，
其他同學說道的萊卡直接成像黑白，則是更好的東西，因為不光是原始數據直接得到黑白，而且沒有demosaic。這意味著光學解析度可以提高50%左右。去馬賽克是這個意思，因為現在的普通CCD或者CMOS是按照陣列排濾色鏡的，為什麼要濾色鏡呢，因為感光元件是不能區分波長的，所以先要搞濾色，把RGB分量單獨提出來，再傳給感光器才，然後才有可能得到彩色圖像。但是一般加工CCD或者CMOS就是一層(Foveon X3除外，它是三層，特殊技術)。所以RGB顏色就只有攤開排列，譬如
GRGRGRGRBGBGBGBGGRGRGRGRBGBGBGBG每個像素實際上成像時候只能獲得一個通道在這個位置的光線強弱，譬如標記G的只能知道綠色的強弱，紅藍不清楚...如果不去馬賽克，那麼得到的照片就是花的。而去馬賽克演算法就是根據周圍的數值，設法猜出每個像素其他兩個通道的數值。顯然這種排列並非每像素獲得完整的像素信息，所以解析度上，即便採用最好的去馬賽克演算法，譬如AHD及其改進，都會低於徠卡黑白。因為徠卡CCD根本沒有濾色鏡，直接就拿到黑白數據。
扯遠了。
實際上，解析度這東西沒你想像中那麼重要，反而轉黑白的方法會真正大幅度影響最後結果。後期把圖片處理成黑白的過程，實際上是把RGB三通道按照不同的權重進行平均，得到RGB三值相等的灰色。（特指RGB模式）
通用的權重是 0.299R /0.587G /0.114B，但是攝影師完全可以根據需求，突出某種顏色通道，也就是改變灰度公式的權重。你設置的權重不同，後期得到的黑白照片也不一樣。關於灰度公式，可以看這個問題：RGB 轉為灰度值的心理學公式 Gray = 0.30 * R + 0.59 * G + 0.11 * B 是怎麼來的？另外，後期往往伴隨著拉曲線、調對比度清晰度飽和度明亮度等等，同一張照片後期得到的黑白照也會完全不同。
所以同一部相機的黑白模式輸出的照片，和後期處理得到的黑白照片之間無法比較（可能一樣，可能差別很大）。如果題主問的是：「同一部相機的黑白模式輸出的照片和使用默認灰度公式後期處理得到的黑白照片之間有什麼區別」，我個人認為肉眼是看不出什麼區別的，有興趣可以試一下。
另外，萊卡黑白機拍的照片和（其他相機）後期處理處理的也是無法比較的，因為相機自身的影響太大了，你無法控制這些無關變數。最佳答案，photo shop修色聖典，把彩色圖片轉換為黑白圖片那章節
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