航拍相机像素镜头焦距的关系  
     
 

    一、象素的概念
    航拍相机像素是组成数码图象的基本元素,包含着图象的亮度、色彩等各方面的信息。毫无疑问,这些信息越全面、越充分,所得到的图象也就越细致、越完美。众所周知,电脑显示器的屏幕也是由长X宽的象素点阵组成的,屏幕的面积越大,可容纳的象素点阵也就越多,分辨率也就越高。和这个例子类似,数码图象的象素越多,可以输出的画面尺寸也就越大。所以从某种意义上来说,象素数量的多少就决定着输出图象幅面的大小。当然象素多、幅面大,必然会给图象的后期加工(裁剪、截图、缩图)带来不少方便。那么对于数码相机而言,拥有足够多的象素是否就是得到高质量图象的惟一条件呢?事情肯定不会那样简单。
    二、航拍相机图象传感器的面积
    当今的数码航拍相机家族可以大致分为三类:①便携式(如卡片机),这类数码相机的一个主要特征使用的都是不可以更换的固定镜头。②单反机,它们继承了可以随意更换镜头的胶片单反机的血统。③大中画幅专业相机的数码后背,这类相机可以数码胶片两用。单纯从象素的数量来讲,前面两大类是差不多的。许多袖珍卡片机的象素也做到了万以上,但它就是不能取代价格相对要昂贵许多的数码单反机,到底原因何在呢?这里面有一个非常容易让人忽略的重大区别就是图象传感器的面积。如果拿两款象素相同的小数码和单反机做比对,象素相同仅仅说明可以输出幅面相同的图象,而单反机的传感器面积是小数码相机的N倍,这就意味着它的单位象素的面积也是小数码相机的N倍,单个象素所感受的信息含量自然也是小数码相机的N倍。举个例子:我们品尝一种饮料的味道,是给你一滴还是给你一杯品尝的更加全面彻底呢?答案当然是不言自明。
    三、镜头的焦距系数
    我们选择了一款数码航拍相机,当它的规格确定之后,图象传感器的面积也就确定了。接下来就是担负着把外界图象投影到传感器重任的镜头组的搭配。这里注意一点,就是镜头组的搭配恰当与否,仅仅同传感器的面积大小有关而同传感器拥有多少象素无关。出于习惯,大家都喜欢使用单张135胶片的面积来衡量各种不同尺寸传感器所对应的镜头焦距系数。因为36mmX24mm传感器和135胶片的面积相等,所以它的焦距系数就是1,也就是平时所称的全画幅。而拥有18mmX12mm传感器的欧林帕斯单反机,因为传感器的长和宽分别只相当于全画幅的1/2,所以它的焦距系数就是2。其他品牌和规格的焦距系数可以类推。有了这个焦距系数自然就可以换算出一个已知焦距的镜头在这个传感器上的等效焦距和视角。例如一只50mm焦距的镜头,如果装在全画幅的机身上,由于全画幅传感器的焦距系数等于1,那么它的等效焦距就是50mm。而当把它用在焦距系数等于2的机身上时,那么它的等效焦距就是100mm。因为焦距系数等于2的传感器的边长只是全画幅的一半,所以也可以理解成焦距系数等于2的传感器从全画幅图象中只截取了中间一部分,且所截取图象的视场角度和100mm镜头装在全画幅传感器上的视场角度相同,所以等效焦距100mm就是这么来的。但是还有一个概念不要混淆,等效焦距是实际焦距X焦距系数得来的,等效焦距只是改变了镜头的视场角度并没有真正改变它的实际焦距,所以镜头的光学特性和景深效果还是和原来相同。
    四、归纳和总结
    1、就许多小型便携式数码相机而言,传感器面积较小、象素相对较多的机器出来的图象未必能比传感器面积较大、象素却相对较少的效果好。如前所述,象素相对多只能说明输出图象的幅面可以相对的大,但传感器面积偏小将导致焦距系数的增大和单位象素面积的缩小。之所以这样设计就是便于配套变焦比较大的镜头组,并尽可能的增大镜头组的相对孔径,当然付出的代价就是牺牲掉一部分画面质量。
    2、就目前许多非全幅数码单反机而言,焦距系数基本分布在1和2之间。我们可以充分利用这个焦距系数来扩大镜头的等效焦距以获得全幅机不易得到的镜头视角。还有一个好处就是非全幅的传感器可以截取全幅镜头成象质量最好的中间部分,而将成象稍差的象场边缘排斥在画面之外。
    3、非全幅的单反机并非一定要向全幅过度。从目前数码市场的发展来看,全幅和非全幅的器材都已经形成了相当完备的体系。各大厂商都在保证一定的通用性和兼容性基础上将全幅和非全幅的器材配套的很完善,有什么要做的事情不把器材升级到全画幅就做不成,这样的问题基本不存在。
很多选购器材的朋友都为将来升级全画幅留着后手,不敢轻易购买非全幅专用的镜头和配件,其实这大可不必。试想,如果今后又有两倍乃至数倍于全画幅的机器问世,那又将如何呢?所以只要自己手里的器材搭配合理,自成体系,用着得心应手就足够了。数码时代本身就是一个多头并进的时代,早就不象胶片时代只有135和120两大系列那样单一了。
    4、全画幅并非就是过度的终点。就目前的数码技术而言,全画幅单反机的最高象素也就是两千多万,即便是大中画幅的数码后背也很少有上亿的。就图象传感器所记录的信息量来讲,还远远不能和同面积的胶片相比。就拿看电影来说吧,电影院的银幕面积是电影胶片面积的无数倍,而记录在胶片上的影象信息在放大了无数倍之后投射到银幕上还依然清晰、逼真。而将所谓高象素的数码照片同样放大那么多倍,哈哈,不出马赛克才怪!这就是信息量的差距,这就是胶片还不能马上淘汰的原因之一,目前至少在电影界还是这样。所以在多幅面并存的阶段,充分发挥现有器材的最大潜力,拍出最棒最美的照片才是最重要的。

 

 
     
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