關於相機全幅和殘幅之爭

最近在頭條上看見諸如此類的好多問題,答過一兩個,但是言語少了說不清楚,話多了又答不過來,索性想寫點東西在這裡把問題解答集中一下。(答完順手又轉到知乎上面)

秉著知無不言言無不盡的原則,以個人的認知做一波答,如有錯誤歡迎指出。

先說幾個常見的問題吧。

1、到底是全幅相機好還是殘幅相機好?

2、為什麼全幅鏡頭在殘幅相機上效果更好?

3、小白買相機,買殘幅還是直接買全幅?

先來說下像素跟畫幅的關係

傳統意義上來說,全幅感測器就是35mm膠片全尺寸,而殘幅其實就是aps-c畫幅,在這個圖裡可以看到aps畫幅還有幾種不同規格的,當然這個不重要,重要的是aps確實要比全畫幅小很多。

再來一發數據對比

(有人指出這個表的轉換係數有些有出入,不重要啦,重要的是知道這個關係就好,反正我也是網上找個現成的,數值看大小比起來還是很直觀)

(因為佳能的感測器是自己做的,所以規格和其他的略有不同,現在主流感測器都是索尼在供貨)

從數據和示意圖上不難看出,所謂殘幅(專指aps-c,也就是c畫幅)比全幅的感測器面積小一倍不止。

再說下單反相機是怎麼成像的?

如圖所知,光線通過鏡頭,進入到反光板(所謂的單反的反字就是反光板,而叫成單電微單就沒有這個東西),通過反光板將景物透過五面鏡(高端單反用的五稜鏡)然後從取景器讓人可以看到。

當按下快門時,反光板抬起,拍攝結束後,反光板落下。這個操作中的時間,就是所謂的曝光時間(一次拍攝的快門速度)。

實際上光線通過鏡頭後,投射到感測器上的樣子是這個樣子。

注意這個被鏡頭折射過的光線展開的範圍,不同畫幅的相機,這個範圍不同。

因為只有感測器才能接受光線信息,所以超過感測器範圍的光線都是沒有用的(感測器都是方形的,而鏡頭是圓形的,所以進入的光線肯定也是圓形的,只不過只保留了長方形的那些部分。)

這樣就可以理解,全畫幅更大的感測器,能接受比殘幅更多的光線進來。

這裡要將光線理解成在一個單位時間內射向感測器的一種能量。

拍攝這個行為,是能記錄光線能量積累的狀態,比如曝光時間長,畫面就會越亮,曝光時間短畫面就會暗一些。

敲黑板

全幅和殘幅從感測器面積上來說,單位時間如果相同,那麼受光的部分接受的光線能量應該是一樣的,殘幅只是面積上吃了虧。

拿一台殘幅相機和全幅相機進行成像對比,得出全幅殘幅成像之差的結論,是一個很不科學的行為。

這類的文章有很多,也都講的頭頭是道,但是頂多是一種選購相機時的參考而已,無論得出什麼結論,都不是用來解釋殘幅全幅兩種畫幅對成像影響的依據。

正確的做法,應該是用同一個感測器,用一隻全幅鏡頭,分別拍攝全幅模式和裁剪(裁剪到殘幅成像面積)模式圖片來進行對比。

先說結論

從成像中心到邊緣,以及畫質,均無差距。因為這根本就是同一個東西。

只不過因為直觀的觀察上來是有區別而已。

大概意思就是上圖效果,用了殘幅模式,只能看見中間的內容,而全幅則是畫面的全部。單說圖像質量各方面指標都是一模一樣的,缺失的只是畫面的內容多少。

但是在圖片顯示器(填滿顯示器)上查看起來就會這樣

這裡就會給人一個錯覺,全幅的解析度更高。

假如拋開前面講的內容,假如這就是一台全幅相機和C幅相機分別拍攝的兩張圖片

全幅相機放大到100和殘幅放大到100的畫質和細節完全一模一樣,那自然全幅更強大了,因為我拍攝的畫面大,但是放大後畫質和你拍攝的畫面小,放大後卻一樣。

這是誤區一,其實都是一樣的,只不過你本來感測器面積就大而已。

當然,如果殘幅相機就是如此而已,那真是賣不動了。

因為現在的殘幅相機像素已經進入2000w的世代,(以前是1600w規格)

畫質機,一般在2400w左右,速度機,一般在2000w出頭。(速度機為了高速連拍性能,所以會降低一些單張的像素,許多全畫幅速度機的像素也就2000W左右。)

而之前索尼產主流的全幅感測器(尼康,賓得都在用)像素為3600W左右。

2400w比3600w

也就是這些殘幅感測器上的像素密度遠遠大於同規格全幅。

在談論這個事情時,首先要說明是不是同一系的感測器,同一個時代的規格。就如同上面拿同一台機身做測試的原因一樣,

因為即使同一款感測器,在不同的廠家調教下,對畫質,對高感,都有不同程度的調教。

都知道d810寬容度特別高,即便後出的k1也不及,但這都是索尼家那塊一樣的感測器。

這裡的調教,主要是在於相機晶元的演算法上面,即便同一款感測器,搭配不同的處理器晶元效果也是會有很大的不同,這個不光在於處理照片的速度上,也對猜色演算法和高感信噪方面有很多的影響。

最終這塊感測器的結果就是在d810上,寬容度更高,在k1上,高感畫質更高。

好吧,扯遠了,說回來2400W和3600W的關係,就是扯到了像素密度這個概念。

2400W像素擠在殘幅這個感測器上,密度遠遠大於3600W像素擠在全幅感測器上。

那麼像素密度對成像的影響呢?

單個像素點面積越大,接收的光線越豐富,同理越小接受的越小。

拍攝時,總光線並不會因為感測器像素密度而改變,所以像素密度高的感測器單個像素點接受的光線越少。

壞處是信噪比增高(噪點),因為信息少,所以達到正確的明度,通過模擬的光線信號成分更多,信噪比增加。

同理,這樣的做法導致光線信息少,寬容度更低。

這就是好多人說全幅高感更好,對嘛,因為我像素密度底,信噪比低啊,以及後期寬容度更大。

這樣,全幅帶來的好處有一點就是:不用追求頂級光圈的鏡頭。

要知道,每家賣的貴的鏡頭,往往就是光圈最大的那幾隻,殘幅機,如果防抖不是特別給力,那麼在拍攝暗光的情況下,非得使用更大的光圈來保證畫面的不糊。

我的需求可能並不是追求大光圈鏡頭整體的高素質,我只是為了那點光圈拍清而已,但是要好多錢啊。

放到全幅上,最起碼能收兩檔光圈了,我沒必要追求1.4鏡頭,可能我2.8的光圈就差不多可以拍攝到清晰的畫面了。

雖然現在的防抖技術已經達到5級放手震了,但是對於拍攝動態物體來說,防抖依然解決不了問題,這始終是高感和光圈之爭。

這就是大光圈鏡頭在殘幅上可能就是剛需,而到了全幅上變成了可選品而已。

那高像素殘幅優點呢?

放大倍率更高,色彩的層次更豐富(因為對rgb信息採集的密度更大,偽色範圍會降低。)

這裡還要解釋一個誤區,就是殘幅賺焦距的概念。

這句話的依據並不是因為殘幅對全幅焦段換算(例如係數一般為1.5.殘幅35mm視角相當於全幅的50mm,就相當於殘幅上用了35可以達到全幅50一樣的素質)

單獨拿這個觀點解釋賺焦距是大錯特錯

實際上,殘幅35對比全幅的50,只是感官上接近。

這裡一定要帶上高像素殘幅的概念才能解釋得通。

還拿這張圖來舉例,如果中心的區域是2400W的殘幅相機的拍攝結果,全圖是3600W的全幅相機拍攝的話,那麼

殘幅拍攝的這塊區域圖像,放大倍率要高於全幅相機拍攝的同區域放大。(因為殘幅的像素更高)

所以我用焦距更小的鏡頭,拍攝到了等同於全幅更長焦距的畫面,並且我的畫面內容豐富程度反而比全幅還要多一些。

打個比方,用殘幅機100mm拍攝,和全幅100mm拍攝。

我的視覺區域,相當於全幅100mm拍攝畫面的中心部分(接近150mm視角)

同時殘幅拍攝的照片放大到100%的效果,要好於全幅100mm拍攝後的內容,裁剪同樣視角的內容再放大到100%的效果。

這時,多出來的這點素質,就叫做賺長焦。

為啥說賺呢?長焦越長越貴啊,全幅同規格鏡頭也要比殘幅貴啊。

所以現在拍攝體育的相機,使用殘幅規格更多一些,因為殘幅的同規格長焦鏡頭要比全幅的更小,更便宜一些。

雖然總像素少,但是像素密度大,所以更經得起放大,相當於獲得了額外的焦距。

同時總像素少,處理器壓力低,能大大提高連拍速度。

甚至新發布的索尼A7M3雖然也是全幅,但是像素也控制在了2420W

看下這個參數對比圖。(吐槽下,明明是2400W陣營的速度機的對比,為毛把賓得3600W像素這種畫質機也放上去,此圖作者是賓得日常黑?)

反正就是這個原理,相比殘幅速度機,使用全幅2400W去當速度機,同時還賺了感測器大的一些優勢。(像素密度遠遠小於殘幅機。)但是寬容度和高感相比起來要有很多的優勢,不過全幅就得搭配全幅規格鏡頭,在長焦的道路上投資肯定會是很大的一筆錢。

那麼解釋了殘幅產品的狀態和全幅在畫質上的事情,那麼從視角上也聊幾句。

視角上面提到了,高像素殘幅機,確實可以賺一些長焦來,那麼全幅機,就是真正的廣角優勢。

原理不重複講了,感測器面積大么,接受範圍比你大,畫面自然來的廣。

這是賓得12-24mm這款鏡頭在k1上的表現。

可以看到,這個鏡頭的成像區域,並不能覆蓋到全幅感測器上,如果不進行裁剪,就會出現巨大的黑圈。

(會不會很像《我不是潘金蓮》的即視感···)

所以,常規的殘幅鏡頭廣角,12-24,放到全幅上也就是裁剪成18-36來用。

在這裡,就要強調一點,廣角廣角,並不只是單純的說焦距一個數值,還得加入角度的概念

這是焦距和角度的對比圖。

從最下面看,17mm和20mm只差了3mm,但是角度差了10度。

而80mm和85mm差了5mm,但是角度只差了5度。

所以說到廣角,超廣角這個領域,哪怕差了1mm,都會帶來很大的視角角度上的差距,有種寸土寸金的感覺。

殘幅上10mm的鏡頭,都已經快做成魚眼的規格了,但是在全幅上等效為15mm,是很正常的超廣角規格。

所以,追求廣角視角,當然是全幅有這無法逾越的優勢。

為什麼全幅鏡頭放在殘幅上感覺畫質更好?

這就全幅殘幅之爭,鏡頭篇了。

之前答過這個問題,不再太墨跡。

說下鏡頭成像的特徵,常規鏡頭都是焦內成像質量最好,然後向四周延生時,解析度逐漸下降。

在微距鏡頭中,這個解析度分布的是比較均勻的。

在特定的人像鏡頭中(多為50 70 85規格)這個下降會更多一些。

這本來就是鏡頭設計中的一種用意,通過這種差異,跟突出畫面中心所表達的內容,特別適合用於人像拍攝以及靜物特寫。

因為這類拍攝中,往往會使用到大光圈虛化的技巧,焦外更多是虛化的光斑或者是景物。

也就是好多人會說,用百微鏡頭拍人總覺得有點干有點平,那就是因為微距鏡頭全局素質很均勻,反差感會差一些。

當然用小光圈拍攝全景深來說,微距鏡頭會顯得素質更高。

(有虛有實的徠卡樣張,徠卡網上扒的)

(gr2拍攝的靜物,恩這是我拍的)

而現代鏡頭評價標準,已經越來越有點帶偏。

除了常規的色散,解析度等等之外,還強調解析度的一致性,以及通過高反差的表現來造成銳度高的結果。

所以討論一款鏡頭好壞時,不是拿這個鏡頭出來的照片,從色彩,從焦內,從焦外過渡,等等去講,

反而都是拿出一堆實驗室的數據,看mtf曲線去聊天。

而恰恰,全幅鏡頭用在殘幅上,就是只用到了中心的區域,也就是素質最高的那一塊區域,所以看起來當然感覺會更好一些。

各種亂插的關係,大概如上圖。

在這個問題上,除非拍全景深的片子,(從遠到近一致清晰那種)殘幅和全幅從感官上沒有多大區別。

但是在有一定虛化焦外的時候,全幅就是全幅,殘幅就是殘幅,一個畫面永遠是好多種元素搭配而成的,有了次要的東西才能突出主要的東西,這個沒啥可比性。

就像殘幅拍糖水人像,總覺得焦外還沒夠虛化夠,離得太近,連主體都虛化了,離得遠了主體總覺得沒有被虛化突出的那麼強。

而全幅就是擅長幹這種事情,所謂的空氣切割機嘛,營造立體感。

當然,中畫幅的立體感又是另一個層次的感覺了,這玩意總是一山更比一山高。

那麼,最後到底買全幅還是買殘幅?

這個話題在我這邊是終結不了的。

很多人在沒有買單反前,根本不能明確他們究竟要拍什麼東西,包括我自己。

殘幅和全幅

從費用上講,

全幅也沒貴的上天,比如收個二手6D,配上最便宜的小痰盂,也沒幾個錢,(比很多殘幅旗艦還便宜不少)

殘幅的運動機,價格一點也不便宜,非專業用途的人買了,好多時候並不能用得上速度機的特性。

做好預算,夠的上全幅的我建議還是全幅來的安逸些。

因為好多人不燒到全幅這個階段,很難會止住腳步,所以在購買殘幅機後,每天糾結這個那個,最後買了一堆,都出掉上了全幅,這是心理作祟,不是說全幅就是好,就是該買。

在沒有辦法克制這種心理的前提下,直接買全幅得了。

從體積上講,

殘幅還是好,機子小,鏡頭小,爬山涉水壓力要小很多。甚至常規焦段加機身,用普通的三腳架即可

而到了全幅,重量會全面提升,尤其是配套的三腳架就不能含糊了。以至於最後徒步時負擔過重,必須配車出行了

所以掛機徒步黨,驢友們,來一台三防戶外殘幅是最好不過的,腰比攝影重要。

有車一族,那方便了,多少設備一車拉走了就。

從畫質上講,

各有優勢,除非你迷戀全幅的畫面氛圍感,不然單獨放出兩張圖來給你看說是用什麼畫幅拍的,沒幾個人能看出來。

攝影這行確實有玄學,看得見,摸得著,說不清,越是到了全幅,玄學越多,因為老鏡頭都是全幅機鏡頭,隨著可匹配的鏡頭越來越多,越來越神秘,可能一點不感冒,也可能開始經費燃燒之路,不是說買了殘幅就能避免這個情況,反正買了全幅,會更接近接觸玄學老頭的道路。

其實大多燒器材都是因為還能買的而已···得到了一個,還想看看另一個世界,但是沒錢想都不會想

當然,現在具有全幅和殘幅兩條產品線的廠家也就是那幾個,佳能,尼康,賓得,(索尼規格比較特殊,不放一起說了)

同時代的全幅像素數量,並沒有達到自家殘幅的兩倍,那麼相當於殘幅的高感比起自家的全幅還是差一點。

所以全幅暗光時的優勢更大,寬容度更高一些。

總之個人認為最實用的定位是

愛出門旅遊的學生黨

殘幅配套頭,以及幾個入門的小定焦頭足矣玩的happy,投資也不大,接觸了攝影后,接下來更清楚去怎麼選擇。

首先旅行套頭足矣搞定記錄。

偶爾約個學姐學妹的,拿出定焦頭也能小清新一把。

最後無論負重和出掉都不是很大的負擔。

有金的中青年攝影愛好者

全幅走起。首先全幅莫名其妙的比殘幅有點逼格,其實這就夠了···

無論是掏出器材來碩大的氣勢,以及拍攝完的照片更有刀奶銳化的氛圍,都會在不同的場合獲得或多或少的稱讚,總之不虧。

就是拍娃的時候可能端著比較累,但是強大的高感,最起碼能讓孩子拍清楚。

又粗又長的鏡頭,足矣震住任何小白妹子。

老年攝影愛好者

這個不做推薦,這是在關公面前耍大刀

見過70+年齡的老者扛著全幅+長焦的超重量配置,以及抗個三腳架在圓明園荷花池常年潛伏

這還有啥好說的。

ps:歡迎轉載,但是要著名作者,另外鄙視一下百家號搬運黨,居然還能批量去水印,簡直不要臉到流程化。


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