為什麼說單反像素高並不等於畫質好?

單反攝影




我用一個典型的相機做例子來解釋。


就說佳能EOS5DS吧。


這臺相機是5D系列中的高像素機型。但是確實一個不折不扣的不成功機型。其實在設計這臺相機的時候,佳能的工程師團隊已經非常清楚地意識到了高像素帶來的問題。



EOS5DS的機身與其他5系列的機身是截然不同的。它的機械結構經過特別的強化。為什麼?


為了消除抖動!


高像素,實際上是在相通的傳感器尺寸內,切割出更多的像素來。這樣就意味著像素的單個尺寸變得更小了。


您拍攝的時候一個輕微的振動,意味著這個更小的像素要“走過”更多的距離。哪怕是快門的一點輕微振動傳遞,對清晰度是有很大影響的。


所以5DS需要特別加強機械結構。


但是很不幸,您不可能天天使用三腳架拍攝。沒有精密的防抖系統,機械結構再加強也無濟於事。


此時,您是不是突然意識到了奧林巴斯的技術對索尼有多麼重要。收購是不是非常必要?


聽完我上面的嘮叨。您是否意識到了具有防抖系統的XH1在富士的系列中為什麼會有旗艦機的地位?為什麼XH1同樣需要非常厚重的機身機械機構?


這些信息中,其實都有大量的內在聯繫。需要大家去深思一下。


高像素,實際上是在相通的傳感器尺寸內,切割出更多的像素來。這樣就意味著像素的單個尺寸變得更小了。


同樣意味著,鏡頭需要更高的分辨率。否則,像素多了,但是清晰度還是這點。佳能沒有選擇,只能沿用EOS鏡頭。分辨率不夠的問題很快就會暴露出來。雖然L系列分辨率很高,但是要跟上高像素機型,還是有點吃力的,至少不是每個L頭都有這個能力。




為了說明這個問題,我特地找到一幅奧林巴斯EM5和尼康D810的對比圖。就是上圖。


上圖是FOV在4度時候畫面中心的對比。


測試鏡頭和機身組合如下:

左圖:奧林巴斯EM5(1600萬像素的奧巴EM5初代機型2013年的產品),配合松下DG100-400

右圖:尼康D810,配合適馬150-600

拍攝100米外的咖啡館


我們看到上圖的對比中,高像素的全幅機沒有在清晰度上有任何優勢。相反,低像素機型在高分辨率鏡頭的配合下,反而有更好的視覺效果。清晰度高,而且反差大。


沒有高分辨率鏡頭的協助,高像素只是一句空話。


缺少優秀的防抖系統,缺少優秀的鏡頭協助,所以EOS5DS的市場反響是平平的。這是不爭的事實。肯定會有用戶冒出來說5DS是如何如何好。但是,如果對比同畫幅低像素機型,比如5D3或者5D4,5DS自身的畫質實際上沒有任何優勢。高像素只是您在沒有比較的前提下的一種自我滿足感。


高像素,實際上是在相通的傳感器尺寸內,切割出更多的像素來。這樣就意味著像素的單個尺寸變得更小了。


還要補充:更小的CMOS實際上吃掉了光電管的信噪比和色彩還原能力。這個是不容辯駁的物理現象。


我還沒有說完。再來看個例子。


照片最終是需要輸出的。


打印出來是硬件輸出,在屏幕上看叫軟輸出。


但是輸出的媒介,無論是屏幕還是紙張,分辨率都是固定的。這個意味著橫向6000個像素,無法在橫向2560像素的屏幕上全部展現出來。需要一點處理。


大家會發現在手機上看頭條,有時圖片不太舒服。這個就是打印分辨率匹配時出現的失真。


像素越高,縮的越小,失真越大。


上圖三幅圖片,是同一品牌同一全畫幅相機,同一鏡頭,但是兩部相機的像素不同。左圖是高像素機型,右邊是低像素機型。但是無論100%,適合屏幕,還是25%。高像素機型的表現都不好。


為什麼呢?


第一幅,是因為高像素機型的單個CMOS小,畫面信噪比降低引起的。所以整體上色彩和反差大大不如低像素機型。


第二、第三幅,是因為高像素機型過度的縮圖引起的降噪和失真效果引起的,所以左側的圖片的反差進一步下降。


解釋完畢!


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相機的像素數只與出片的尺寸有關係,與畫質沒有關係。數碼相機的畫質取決於CMOS的大小與鏡頭的質量,高像素不等於高質量。


一、成像效果如何取決於三個方面:

1、鏡頭的光學性能;

2、感光器件的面積大小和色彩深度;

3、圖像處理器技術水平的高低。

二、高像素在使用中也有諸多不便。如儲存容量大,佔用儲存空間;傳送速度慢,上傳電腦、在電腦上打開和發送時間長。


三、高像素的作用在於打印超大尺寸的照片。像素的主要作用在於決定能打印多大尺寸的清晰照片。像素越大,可打印的照片尺寸就越大,高像素主要應用於商業方面。一般家用,像素是500萬就足夠了,原因就在於一般家用,打印照片的尺寸大體都在5、6寸左右,這樣小尺寸的照片300萬像素就足用了。

四、高像素有利於後期處理。足夠大的像素,才能保證照片進行剪切,方便二次構圖。同時也便於對局部瑕疵進行修復處理。比如人像攝影面部皮膚色斑、頭髮等的處理。


指尖的精靈


不知道從什麼時候起,相機像素高似乎就等同於畫質好了,很多廠商巴拉巴拉大肆吹捧像素有多高,很多人也就稀裡糊塗信以為然。

其實,相機像素高並不等於畫質好!影響畫質的因素有很多,像素只是一個重要參考,而且,像素也不是你想的那麼簡單!

一、你真的瞭解像素嗎?

我們常說的像素,其實就是感光元件通過光電信號轉換輸出組成圖像的一個個小點,可見,“像素”是構成影像的最小單位。

說白了像素僅僅只是分辨率的一個尺寸單位,而不是畫質!如果你留意過的話就會知道,很多地方會提到最大像素和有效像素,很多廠商吹捧的往往是最大像素。

其實,最大像素僅僅是相機內部運算得出的數值,沒有太大參考價值,而有效像素數是指感光元件真正參與感光成像的像素值,這才是決定圖像質量的重要參考。

也就是說,感光元件上光電感應元件參與成像的數量對圖像質量有決定性影響(單反攝影控:smmapp)。

這也就是為什麼感光元件尺寸大相機一般就比較貴,因為感光元件面積越大光電感應元件就多,可捕捉的光子就越多,感光性能越好拍出來的畫質就越細膩。

二、為什麼說像素高不等於畫質好

既然像素對畫質有這麼重要的影響,那為什麼像素高並不等於畫質好呢?因為評價畫質好壞,我們參考的因素還有很多!

一般來說,評判圖像畫質怎麼樣,我們會主要關注這幾個要素:

1.畫面清晰度

簡單來說就是拍什麼是什麼,而不是自帶模糊效果畫面元素輪廓不清,像素就對清晰度有決定性影響。

2.顆粒感和雜色

如果一張圖片人物清晰可見,但是亮部或暗部都是顆粒和雜色,你敢說這張圖片畫質好嗎?顆粒和雜色受到感光度和相機鏡頭等的影響,別人有那麼多牛頭是有原因的。

3.色彩過渡和還原

色彩過渡細膩真實,感覺比你看到的還要真實,畫質自然就是不錯的,畫面出現過度的色彩條紋,那畫質簡直辣眼睛。色彩過渡受相機寬容度的影響,而色彩還原受相機猜色算法和色深的影響。

可見,圖像畫質是像素、畫面噪點雜色、色彩深度、色彩還原度等很多要素的集合,會受到相機感光元件、寬容度、鏡頭以及相機算法等的影響。

所以,別再單純的被各種吹噓宣傳誤導了,像素高並不等於畫質好,而且對方說的天花亂墜的像素也許還不是你以為的像素呢!


單反攝影


單反主流CMOS尺寸無非就兩種,23.7*15.7mm和全幅的36*24mm。也就是說面積是固定的,如果要加像素而CMOS面積不加大,那麼勢必單個像素面積就會變小。單個像素面積小,意味著弱光接收光線更少,高光更容易過溢。

你看佳能尼康頂級旗艦機型像素往往不高,不單單只是因為它們是體育機速度機,它們的弱光成像也是相當牛的,因為單個像素面積很大能容納更多的光。

為什麼加像素畫質會變差?這裡說說手機為什麼畫質太差,百分百放大慘不忍睹。正是因為手機的定位,要輕薄,厚度基本要在一釐米內。那麼勢必不能採用大尺寸CMOS了,要不手機厚度不能保證。可問題很多廠商還搞像素噱頭,吹什麼多麼高的像素多麼多麼的牛逼!

尺寸這麼小,還要搞高像素,單個像素面積小的可憐,弱光、高光比情況下,畫質就渣渣渣渣。不是罵的意思,而是很形象的比喻,就像把要拍的場景搗碎成渣,然後糊在照片上這種效果,沒有細節,畫面一坨坨的糊在一起。

回到正題,CMOS尺寸不變的情況下加像素,對畫質會造成影響,不管你什麼算法什麼工藝,就目前的技術來說。除非有劃時代新技術面世,要不目前來看,加像素勢必會對弱光、大光比和高感畫質產生明顯影響。


CharLieLee808


嚴格意義上說,畫面質量包括清晰度(細節表現)、色彩還原及過度表現、曝光寬容度、畫面純淨度等,而這些指標主要是由cmos的素質和麵積大小決定的,像素高只代表可以輸出更大幅面尺寸的圖像,和畫質高低並沒有直接關係。




追根溯源,之所以現在不少人覺得像素是畫質的主要評判標準,其實是兩個原因造成的,一是普通用戶並不瞭解相機硬件與畫質的理論關係,而他們對畫質並沒有極致的需求,自然也沒有興趣去了解這些理論,二是商家的導向性商業宣傳造成的。道理很簡單,無論是升級鏡頭還是coms尺寸,都會導致設計和生產成本的明顯增加,而單純增加像素的成本要小的多的多,商家當然會宣傳說像素越高越好,越高大上。

這一點上單反還好,畢竟感光器尺寸大,手機則成為主要重災區:


舉個類似例子,當年電腦屏幕從16比10過度到16比9,百分之99的原因是這樣液晶面板的切割和利用率可以提升20%以上,具有極大的商業價值,和所謂提高用戶體驗沒有半毛錢關係,可惜大部分用戶都不知道這個中原因。16比10是最接近美學和視覺黃金比例的比例,這個是真理。


像素越高,帶來的便利是畫面尺寸越大,也方便後期裁剪,但與畫質無關,而且還有以下不利之處:

一、寬容度和純淨度下降

在coms面積一定前提下,像素越多,單位像素面積越小,受光程度越差,轉化的電信號中噪聲比率越高,寬容度和純淨度都會下降:

二、存儲成本更高、同時後期處理效率下降

高像素的主要對象是商攝,不是普通用戶。像素越高,文件體積越大,存儲成本越高;同時後期處理對機器的要求越高,處理時間也相對越長:



總之,像素高低不是畫質的直接影響因素,這點應該要明確。

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小k印像


孤立看某因素都是不對的,所以這個題目就是不嚴謹的


眼鏡景


像素只表示圖像的大小,大的圖像含有更多的細節,給人“品質好”的感覺。

其實,色深位數才是衡量圖象品質的最重要指標。

另外,色彩平衡,白平衡,曝光準確性,銳度等參數也影響圖像品質。


奪命追擊


相機畫質好壞和鏡頭關係密切,尼康也好佳能也罷,要是跟蔡司比那還是有些差距,蔡司中端頭milvus獵鷹系列,和高端outs貓頭鷹系列 但只能手動和沒有變焦,只有配sony才有變焦。


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