傳感器尺寸都有什麼?等效光圈存在嗎?
2021年02月09日11:07

經典攝影教程

總第十期

書接上文(是什麼造成了畫面的“空間感”)。其中我們談到了當我們使用不同焦距的時候,我們的拍攝距離往往也會改變。但是這個焦距說的就是等效焦距。在什麼是等效焦距?一文中,也說了等效焦距是因為傳感器大小不同產生的討厭的東西。

那麼傳感器大小到底有多少規格呢?確實挺困擾新手的。尤其是我經常聽到這樣一個問題:老師,全畫幅比中畫幅大多少?

我:……

曾經在iPhone7的時代我做了一張圖,圖中真正的大畫幅可以放3700個iPhone7的傳感器。但是時代在進步,現在手機的傳感器真的越來越大了。

從幾年前的1/3.X英吋,到現在都有1/1.28英吋的傳感器了。從圖中我們可以看到傳感器越來越大。這目前還算是同一代的。比起前面的幾代,更是差距巨大。

上面的圖是我多年前做的,當年iPhone還有最大尺寸的手機傳感器,而現在越來越大了。我們可以通過這樣一張圖直觀地看到不同傳感器尺寸的大小差異。

對於專業的商業攝影領域。哈蘇H6D相機的傳感器有53mm×40mm的尺寸並且高達1億像素,絕對是巨無霸了。

但是標準的中畫幅是6×6或者6×7,就算645全畫幅,其實本身就是個中畫幅的殘幅……

但是這還不是畫幅的盡頭。在數碼化之外,還有大畫幅依然在膠片的控制之中。沒有數碼化的原因很簡單——成本太高。要是真有大畫幅數碼後背,肯定要7位數的價格了。

這才是大畫幅!

因為真的很大。普通的大畫幅也是4×5的尺寸,就是4英吋×5英吋的尺寸(125.4mm×99.6mm)。更大的還有,大畫幅還有一種8×10的尺寸,將會是252.5mm×201.7mm。

可以說8×10的尺寸,就是民用級相機的頂點了。

所以我們可以看到,最大的手機傳感器<1英吋卡片相機傳感器<M43傳感器<APS-C畫幅傳感器<全畫幅傳感器<中畫幅<大畫幅。

我們目前主要使用的可換鏡頭相機都是135相機,簡單說就是全畫幅或者APS-C畫幅的相機。拍攝視頻的很多同學用的是M43。富士這幾年做得讓我覺得南波灣的就是講中畫幅相機的價格降了下來。雖然44mm×33mm是中畫幅殘幅的殘幅,但是依然比135全畫幅大很多。

我們都聽過一句話叫“底大一級壓死人”。到底傳感器大有什麼好處呢?

簡單總結一下。

1、更大的傳感器成像更好。因為更大的傳感器能感受到更多的光。光越多,成像也越好。

2、更大的傳感器更容易獲得廣角。所謂長焦易得,廣角難求。如果不夠長,甚至我們可以後期裁切一下。但是想更廣,靠後期就難了。

3、更大的傳感器會有更好的背景虛化效果。因為同樣距離拍攝同樣題材使用的實際焦距會越長,所以虛化效果會更好一些。

這三點可以說每一點都值得你去購買更大的傳感器。

當你用小尺寸傳感器時,你就會有等效焦距的問題。這個可以看之前的教程。同時也會遇到一個等小光圈的問題……

這個問題我之前寫過,我將那部分文字截取過來大家看看吧。

等效光圈

這個話題其實有年份了。第一次聽到的時候,我也覺得蠻奇怪,弄個等效光圈幹嘛呢?

我之所以一開始並沒有成為擁護者的原因是因為,我是個教攝影的老師,從學習攝影以及實際拍攝來說,等效光圈這個概念其實並不太遇得到。或者遇到了你也意識不到。

而等效焦距卻是實實在在每次拍攝都要遇到的。這個作用稍後說。

但是基於和滕飛老師多年的兄弟情分,以及對於他專業的信任,在他第一次和我說了之後,雖然過程中我也在反駁,但是後來不管什麼場合有人問我,我的回答都是,我相信滕飛老師的專業度,所以我相信有這麼回事。

但是具體,您問他。

結果昨天下午看他和別人在微博上又談起這事兒,加上這些年偶爾這個問題也會在我腦子裡轉一下。於是我決定好好思考思考。

大概1分鐘後,我突然想通了。確實有!

於是和滕飛老師微信聊了聊。印證了我的想法確實和他是一樣的。我也在昨天的直播給大家講了。

那麼在這裏,我用文字的形式給大家說說吧。

首先,光圈等效,我們要看效果。這個“效”字太重要了。

等效焦距的效,就是取景範圍的變化。彷彿真的焦距變了。

那麼等效光圈呢?

這裏就要看光圈對於照片最大的作用是什麼。

有兩個:1、對於景深的影響。

2、對於曝光的影響。

如果這倆效果都影響了,那麼可以說光圈有等效。只要有一個沒影響,大家大可不必承認等效光圈。

咱們先說景深。

景深的等效

對於小白,我來解釋一下什麼叫景深。

當我們對焦在某一個地方的時候,對焦上了。那麼這個地方是清晰的。這是一定的,如果不是的話,一定是你或者你的機器有問題。

那麼沒對上焦的呢?未必模糊。

因為你對焦的點所在的無窮多個空間中的平面中,有一個平面與你的傳感器是平行的,這個平面上所有的點都如同對焦了一般。

簡單說就是你看下圖的合影,大家站一排,我其實對準中間的人對焦,這一排平行於我的相機傳感器,這一排都是清晰的。

那麼出了這個平面是不是就一定模糊了呢?

是的,但是又不……

因為出了這個平面的元素確實模糊了,但是還有可能模糊到你還看不出來,相機也分辨不出來。

這時候我們預設,也是清晰的。

這就好比下圖中,雖然大家站的前後不一,但是相當多的人在畫面中是清晰的。這就是因為他們還沒模糊到我們能看出來,預設都是清晰的。

這個在你對焦的平面前後都清晰的範圍,叫景深。

我們都知道大光圈容易背景虛化。其實就是光圈是可以控制景深範圍的。大光圈往往能得到很小的景深範圍,我們叫景深淺。自然就容易虛化。

但是景深的控制不僅僅在光圈一項。更長的焦距,更近的對焦距離都可以讓景深變得淺。得到虛化的效果。

那麼我們先看看景深方面,全畫幅和APS-C有什麼區別吧。

舉個例子。

我們有一台全畫幅相機,我們叫這台相機為A。我們還有一台APS-C畫幅的相機,我們叫這台相機為c。你看,大寫的就是全畫幅,小寫的就是APS-C畫幅。我這個例子多講究。

A和c同時使用一支一摸一樣的80mm焦距的鏡頭,光圈都使用F8。

在A上面,80mm就是等效80mm不變。焦距如此。

而在c上面,80mm因為裝在了APS-C上了,等效焦距就是——咱們假設c是Canon的相機吧。等效就是80mm×1.6=128mm。

如果想拍攝到同樣大的取景範圍,c就要站得比A遠一點去拍攝這個場景,誰叫你等效焦距長了呢。

景深的範圍不看等效焦距,就看實際鏡頭上的焦距。

實際焦距相同,光圈都用F8,但是因為A相機離得更近,c離得遠,對焦距離不同,所以實際上A拍攝出來的照片的虛化效果是比c更強烈的。

你看,景深效果等效了吧。

我們再做個比較。如果A和c非要在同樣的距離拍攝。那麼c要是想得到和A同樣的取景範圍,就沒辦法再用80mm的實際焦距的鏡頭了。

只有等效80mm才行。那麼這樣我們要換一支實際焦距為50mm的鏡頭,才能等效80mm。

咱們都用F8光圈。拍攝距離一樣。但是A的實際焦距是80mm,c的實際焦距是50mm,所以顯然還是A的虛化效果更強。

你看,景深效果又等效了吧。

等效多少呢?

如果你站在同樣的位置拍攝,A使用實際焦距為80mm的鏡頭,而c使用實際焦距為50mm的鏡頭,拍攝的取景範圍是一樣的。想要景深效果相同,c的鏡頭的光圈就要更大才行。A可以用F8拍攝,c想要同樣的效果就只能用F5這個更大的光圈。

APS-C畫幅想要F8?哈哈哈,您得要F5這樣更大的光圈才能等效人家全畫幅的F8啊。

對於以上,大家可能也沒什麼異議。

那麼對於曝光呢?

曝光的等效

當我們使用A和c拍攝同樣的場景,拍攝距離一樣,A用80mm,c用50mm,光圈都是F8。

假設拍攝的參數為ISO 800,1/60秒,算上F8的光圈,這時候曝光合適。你理論上可以拍攝到同樣亮度的畫面,兩台相機曝光都合適。

所以是不是沒有曝光的等效呢?

錯!

這一點就是曝光等效的關鍵。

我們給A相機再詳細一點的描述吧。比如這台相機叫EOS 5DS。

c呢?c其實是70D。

稍有器材知識的就知道這倆機器有什麼聯繫了。如果你不知道沒關係,我現在告訴你。

c,就是70D,是2000萬像素的相機,是APS-C畫幅的。

A,就是5DS,是5000萬像素的相機,是全畫幅的。

巧合的就是這兩台相機的像素密度幾乎是一樣的。

或者說的再直接一點,一大塊傳感器原材料。我切割出來一塊全畫幅的,就是5DS。切割一塊APS-C尺寸的,就可以裝在70D上面了。

儘量把條件統一,方便我們來論證。

ISO 800,1/60秒,F8,這組參數確實得到了兩張曝光一樣的照片。但是,光圈、快門、感光度這三個參數,其實只有快門是真的一樣的。

什麼?

因為我們說的等效等效,一定要看效果。

拍攝出來照片亮度效果是一致的。但是不好意思!

畫質效果不一致!

5DS的畫質比70D更好啊!

這時候會有人說:呸!明明是一個傳感器,怎麼可能畫質更好。按照你這個理想的模型,放大100%噪點的位置都應該是一毛一樣的啊!

對,放大100%理論上噪點都是一毛一樣的。

但是,70D你不配讓我5DS放大的100%,因為我特麼有5000萬像素,你才2000萬。

想公平比較,讓我先把像素縮小到2000萬再比。

合併像素能夠提升畫質,這個大家無異議吧?

所以合併完之後,驚訝發現,我5DS也就是個ISO 320的畫質水平。而你70D卻是ISO 800。

如果你想要和我一個畫質,抱歉,感光度降低之後,你的光圈又得開到F5!

你還敢說你曝光沒等效?

同樣的道理,可以輕鬆反駁那些說D810用全畫幅模式和DX模式拍攝同樣場景的人。

好吧,我們換一台機器。大A,你先休息會。

我們再弄台大B,B你看,大寫的,又是全畫幅。也找個2000萬像素的,比如6D2吧。

同樣這組參數ISO 800,1/60秒,F8,拍攝同一個場景。這回B和c都是2000萬級別了。但是B傳感器大啊,單個像素面積大啊,ISO 800的畫質就是比你70D的ISO 800強啊。

你要是想要和我一個效果——同樣的畫質和亮度。對不起,你還得把光圈開大!

你還敢說你曝光沒等效?

P.S.之所以不提等效感光度,是因為這個參數,會受到科技進步的影響。攻擊水平啊,新科技的加入啊,更厲害的算法啊,等等……

好吧,70D同學,其實你用50mm鏡頭拍攝,等效80mm,站在了你大哥5DS旁邊了。你倆的拍攝範圍一樣了。

70D同學,你大哥用了F8光圈,你用F5光圈,你倆虛化效果也差不多了。

70D同學,你大哥用了F8光圈,1/60秒,ISO 800拍攝,你要用F5光圈,1/60秒,ISO 320拍攝。才能得到同樣的亮度,和同樣的畫質表現。

人家5DS用80mm,你用50mm,這叫等效焦距。

人家用F8拍攝,你用F5拍攝,這就叫等效光圈。

底小,這就是命,懂嗎?

給個購買建議。

對於手機來說,那麼小的傳感器,真的是大一點就好很多。

對於相機來說,每一級的底都差了挺大的,所以也是底大一級壓死人。大家都知道我是很推薦購買全畫幅的。因為這是體積、價格、畫質、配套完備性最為平衡的。但是如果你說我有錢,要買中畫幅,我絕對不攔著,因為在不差錢的情況下,真的是底越大越好啊。

[ END ]

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