像素越高照片越清晰?

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圖片來源:攝圖網

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對於題目中拋出的這樣一個問句,答案肯定是否定的。相機的像素與成像質量之間存在一定程度上的聯繫,在絕大多數情況下也是正相關的,但並非絕對。也正是因為絕大多數情況下成立,導致目前大眾對此出現誤解,以為像素越高,拍攝出來的照片一定越清晰。

要解開這樣一個謎題,首先要了解相機依靠的是什麼來成像,在以前的膠片時代,圖像以光線的形式照射在感光膠片上,產生的化學反應使其被記錄在膠片上,得以後續的沖印。但在如今這樣一個數字時代,無論是手機、卡片機、單反,所採用的均為數字感光元件。

數字感光元件包括CCDCMOS兩種,就目前而言,CCD由於種種劣勢(主要是性價比),已經被大眾產品所拋棄,取而代之的便是CMOS。這兩種感光元件的區別可以在網上找到答案,由於涉及到專業知識,在本文中不會贅述,以後可能會有文章專門涉及。

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那麼CMOS又是如何成像的呢?簡單來說,你可以把CMOS想像成一個教室,裡面有許多課桌,每一張課桌都是一個圖像處理單元,最終處理完成的圖像也就是照片中的一個像素點。再通俗易懂一點,如果你的照相機標明拍攝出的照片像素為1200萬,那麼相機中的CMOS就相當於一個有1200萬張課桌的教室,每張課桌前都坐著一名學生,當你按下快門時,光線照射在整塊CMOS上,這些光線相當於一份巨大的任務,需要由這1200萬名學生進行處理,才能輸出一張具有1200萬像素的照片。

那麼關鍵問題就來了,是不是這就意味著像素越高的相機,比如你現在手裡握著的手機,商家在宣傳時告訴你,後置攝像頭有2000萬,它的拍攝效果就和專業的2000萬像素單反一樣優秀了呢?

答案當然依舊是否定的,因為你手機的CMOS大小和專業單反的CMOS大小完全不是一個水準的好嗎?

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上面這張圖非常直觀地展現了不同設備的CMOS面積,可以看到最小的iPhone4s和最大的全畫幅單反之間的差異,如果二者同樣可以最高拍攝800萬像素的照片,那麼二者的CMOS就相當於一個80平方米的教室中有800萬張課桌,和8000平方米的教室中有800萬張課桌的區別了。

那麼說到這裡,肯定會有讀者要問了,這有什麼區別呢,不都是800萬張課桌嗎?照片的質量就應該沒區別唄,但是答案再一次是否定的。因為你沒有考慮到,課桌的面積、課桌之間的距離,因為這二者就直接決定了成像的質量

在CMOS的成像過程中,每一個成像單元需要接收到一定量的光後,才能準確地計算色彩值,如果成像單元面積很小,那麼它所接受到的光也會很少,這就導致它無法準確還原色彩信息,一個單元無法準確還原還沒有什麼大不了的,如果800萬的成像單元都無法準確還原,那麼最終輸出的照片質量也會不盡人意了。

單反的CMOS面積則體現了它的優勢,因為在具有同樣的成像單元數量時,每一個單元的面積要遠大於手機的CMOS單元,接受到的光也就越多,還原色彩的準確度也就越高,這也就是為什麼你拿單反拍出來的照片效果要遠好於手機。

那麼課桌的面積說完了,課桌與課桌之間的距離呢?這就要考慮到成像過程中的產熱問題了,如果每一個單元之間緊緊挨在一起,就好比你和你的同桌之間緊挨一樣,你還能好好處理手頭的難題嗎?如果還是一個夏天,天氣燥熱,你的同桌又喜歡出汗,你還有心思做事嗎?CMOS也是一樣,如果成像單元之間距離非常小,成像過程中產生的熱量,會在CMOS表面產生熱噪,最終體現為畫面上的噪點,這種現象在夜晚拍照時尤為明顯,因為你的手機CMOS面積太小,為了獲取更多的光,快門時間被大大延長,CMOS工作時間增加,這也就導致了大量的噪點產生。

如果你換單反,同樣在夜晚,不考慮單反的專業降噪功能,其大面積的CMOS可以在更短的時間裡獲取所需的光量,完成曝光成像,其質量肯定要優於你的手機。

說到這裡,你應該大致明白,像素和成像質量之間的關係了吧?那麼你可能會問,既然這樣,我買像素高的手機,總比像素低的手機要好吧?這個問題要是放在5年前,可能答案是肯定的。但如今,越來越多的手機廠商將自己的手機攝像頭像素不斷提高,甚至比單反還要高出1倍多,但這並不意味著標明4000萬的手機要比2000萬的手機拍攝效果好,如果這兩部手機的CMOS尺寸差不多,4000萬的手機需要在同樣尺寸的CMOS中裝入更多的成像單元,依照前面提到的面積和間距問題,你應該可以得到答案了,如果還不明白,請從開頭再讀一遍吧。


那麼在日常購買手機和相機的過程中,我該如何選擇呢?其實很簡單,你只要在像素的基礎上,查看手機或相機的感測器尺寸,結合其他的成像優化功能,例如降噪、色彩優化等,就可以很容易得到你應該選擇的產品了。

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