聊幾句佳能EOS R:關於低通濾鏡的影響

聊幾句佳能EOS R:關於低通濾鏡的影響

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佳能EOS R疑似採用了與5D4想同款感測器,其中有一個特點是保持了低通濾鏡的設計,強度應該也是採用延續設計,不過作為3000萬像素全畫幅,低通濾鏡的存在反倒成了一個話題,那麼,低通濾鏡為什麼存在?這個問題我們可以從頭簡單聊一聊。

大家應該都知道低通濾鏡的主要宣傳目的是降低摩爾紋,那麼摩爾紋的成因是什麼?根據奈奎斯特採樣定律:採樣率需達到原始信息2倍,而對於馬賽克陣列像素感測器來說,摩爾紋就是採樣率跟不上原始空間頻率里的高頻信息,對跳變線條無法準確還原,此時解馬賽克也會順帶衍生出偽色,可參考下圖:

第一行為空間信息,第二行是則是規則排列的像素。因為成像感測器的採樣單元就是像素,所有空間信息都與像素排列存在相位差,這就意味著在成像邊緣會存在色環,如果是彩色信息的話這個色環就會非常明顯,而空間信息更小(也就是頻率越高,比如那個藍色的小方塊),採樣精度也會明顯下降。很顯然,解決這些問題的方法無非有2種,其一是稍稍移動機位,補償相位差,但這個顯然太理論化,畢竟我們並不是整幅畫面都在拍高密度線條;其二就是增大採樣率,也就是把第二行的格子變得更小更密,回到感測器本身也即:隨著空間頻率信息的提升,對採樣單元的密度要求也水漲船高,提高像素密度就能提高採樣率,從而降低摩爾紋產生的幾率。

但提高像素密度首先考量的是製造工藝,在解析度還沒有那麼高的時代,如果直接對鏡頭提供的原始空間頻率信息進行採樣,就意味著會產生非常明顯的摩爾紋和偽色,因此才需要低通濾鏡來過濾掉更容易導致這些問題發生的高頻信息,低通濾鏡的工作原理在D800E發布是尼康曾給過一張圖,還比較形象:

第一行就是典型設計,通過兩塊低通濾鏡分別將光線按水平和垂直方向分離,從「模糊」的方式降低了高頻信息,進而規避摩爾紋與偽色的發生。第二行的D800E是把原本應該按垂直方向分割光線的低通換成了再次水平收回光線的設計,也就是所謂的等效無低通設計。

採用低通濾鏡意味著犧牲細節和銳度,在像素密度不高的時代,反正輸出解析度也不高,這種互換明顯是利大於弊的,因此低通濾鏡在這麼多年以來也就成了一個標準配置。但隨著工藝進步,單個像素麵積越來越小,產生摩爾紋的頻率上限越來越高,再加上人們對高解析度高銳度成像的要求也水漲船高,去低通就成為了一個大趨勢,現有各家的非速度型高端機基本全是取掉或削弱低通設計(特別是尼康,除了 D750之外基本全線都把低通功能取消了)。

對於全畫幅3000萬像素的EOS R來說,這個採樣率其實說高不低,競爭對手都已經超過4000萬,可以更放心大膽地忽略低通,但3000萬還是有一丟丟懸乎,所以才有了削弱低通的做法,從這個角度來看可能真有點逆潮流的意思。這也讓EOS R用作為風光機(高像素無低通)的性能上限難以與A7R3、Z7等對手匹敵,照目前來看佳能最強風光機還是老當益壯的5DSR,雖然動態範圍菜了一點呢……

說到這還能插一句:做無反的目的並不是為了輕便,事實上單反也能做到比較小巧,比如佳能3000D就只有不到389克,而索尼A6500則達到410克……佳能尼康做無反的根本原因是單反機械結構到了一個很可能無法突破的瓶頸,而功能大量電子化的無反已經實現了追趕甚至反超,同時還絲毫不見頹勢,這時候不趕快正經起來(EOS M,尼康J這種因戰略存在而生的系列基本就是慢慢涼涼的意思),可能就下一個柯達就會在他們之間誕生了。

好在鏡頭可以延用悠久的歷史積累,RF卡口一來就有好些有看點的鏡頭,佳能在找自身優勢這方面還是很有一手的,並不僅僅是PPT上吹牛而已,後續我應該會做一做測評,那就後續再展開吧。

最近工作繁忙,可能會少有長文,有疑問可以在評論區提出,看到我會回復大家的,感謝支持!

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