APS-C大尺寸影像傳感器的高感優(yōu)勢 PChome

一、什么是數(shù)碼相機的感光度？

感光度，在膠片時代是指感光材料產(chǎn)生光化作用的能力。和傳統(tǒng)膠片相機一樣，采用電子元件構(gòu)成的數(shù)碼相機影像傳感器也有感光度概念，它的計量單位也沿用了膠片時代的“ISO”規(guī)格。

曾經(jīng)膠卷每一卷都擁有自己固定的感光度

在膠片時代，ISO感光度實際表明銀鹽顆粒與光線發(fā)生化學(xué)變化的速度，而在數(shù)碼相機時代，ISO高低用來體現(xiàn)影像傳感器將光變化為電信號后對其放大增益的大小。通俗的來說，較低的感光度是對影像傳感器轉(zhuǎn)化的電流信號增益較小，信號相對純凈；而高感光度則正好相反，電流信號增益的幅度比較大，信號量更大。但在這種情況下，信號中因為放大增益產(chǎn)生的雜訊也會相對較多。這種特性反應(yīng)到畫面上時，就會產(chǎn)生低感光度的畫面因為信號雜訊少而畫面干凈細膩；高感光度畫面則因為增益放大后的信號中雜訊干擾多，畫質(zhì)也會出現(xiàn)出現(xiàn)較強的顆粒感和偽色雜訊等。

二、高感光度到底有哪些優(yōu)缺點？

為什么我們要用到較高的感光度呢？在光圈大小已經(jīng)固定，我們又無法改變外界光線強度的情況下，采用更高的感光度就能讓相機的曝光時間縮短（即快門速度越快）。高速快門能幫助我們在拍攝中達到兩種目的：

索尼NEX-C3拍攝

第一種是用于凝固精彩瞬間。當(dāng)我們在拍攝一些運動場景或者在街頭抓拍時候，往往就希望相機的快門速度能更高一些。這樣我們就能拍攝下諸如運動員躍起在半空中或者捕捉到漂亮美眉不經(jīng)意間回眸一笑的精彩畫面。反之，如果沒有高速快門，那么留在照片上的可能只有一個模糊的影子；第二種應(yīng)用則多出現(xiàn)于夜景拍攝或者光線較暗的室內(nèi)拍攝。我們常常遇到這樣的情況，想要拍攝一張漂亮的夜景人像照片，但一來手頭沒有三腳架可以穩(wěn)定相機，二來如果打開閃光燈，往往會拍出人臉慘白，背景漆黑一片的照片。而在這種情況下，如果你能夠靈活使用較高的相機感光度進行拍攝，那么久可以獲得一張即明亮清晰又能忠實再現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境光線氛圍的漂亮夜景人像。

高感光度幫助你拍下帶有自然光線氛圍的美麗夜景

索尼NEX-5N拍攝

但凡事有利就有弊，數(shù)碼相機的高感光度與傳統(tǒng)膠片遇到的情況一樣，即越高的感光度就越容易出現(xiàn)在畫面上出現(xiàn)顆粒噪點與偽色信號（也就是畫面中撓人的雜色，以紅綠、紅藍、藍黃最為常見）。使用高感光度，你一方面能享受到更高速快門帶來的瞬間凝固效果與清晰自然的夜景畫面，一方面又不得不付出畫面不再細膩，顆粒感增加，甚至畫面中出現(xiàn)惱人的斑駁偽色信號的代價。那么，到底有沒有一款相機能夠做到既能擁有足夠高的感光度，同時畫面質(zhì)量又不會明顯下降的相機呢？

三、數(shù)碼相機的高感光度發(fā)展史

事實上，用戶的這種期望正是各大數(shù)碼相機廠商不斷努力研究的方向。而縱觀十多年來數(shù)碼相機產(chǎn)品的發(fā)展，在保持良好畫質(zhì)的同時又不斷的將感光度指標(biāo)向上推進。而一款相機如果又能實現(xiàn)極高的感光度，同時其畫質(zhì)還能保持很低的顆粒感并基本察覺不到多少偽色信號，那么我們就會認為這是一款在畫質(zhì)上非常優(yōu)秀的相機。

2001年使用一款150萬像素數(shù)碼相機在ISO 200下拍攝

畫面暗部滿是顆粒噪點

我回憶了一下，我在2004年前使用的數(shù)碼相機大多最高感光度只能到ISO 1600，這還只是機身設(shè)置的理論極限值。事實上，大部分相機使用ISO400或以上感光度拍攝的畫面就已經(jīng)慘不忍睹，完全沒有什么實用價值。隨后幾年間，隨著數(shù)碼影像技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是影像傳感器(CCD/CMOS)技術(shù)的發(fā)展與影像處理器（處理引擎）運算能力的提升，使得以數(shù)碼單反相機為首的專業(yè)/準(zhǔn)專業(yè)機型的高感光度性能得到迅速提升。在大部分情況下，ISO 1600的畫質(zhì)已經(jīng)可以放心使用，而部分高端型號則可以把可用畫質(zhì)的極限提升到ISO 3200以上。

即使是在ISO 3200下，噪點也很小

到2010年前后時候，隨著高端專業(yè)數(shù)碼單反相機開始使用135全畫幅尺寸感光元件，而消費級別DC開始使用背照式CMOS元件后，數(shù)碼相機的高感光度性能再次得到飛躍。在專業(yè)領(lǐng)域，體育攝影記者首次依靠昂貴且龐大的專業(yè)相機捕捉到了高速移動中的花樣滑冰運動員臉部特寫；而在民用領(lǐng)域，普通消費者也終于依靠采用類似索尼NEX這樣的新一代微單相機享受到了無三腳架、無閃光燈自由夜拍的樂趣。

四、如何選擇一款兼具高畫質(zhì)高感光度的數(shù)碼相機？

那么，我們應(yīng)該如何才能選擇到一款既能實現(xiàn)高感光度又能保持低噪點高畫質(zhì)的相機呢？除了應(yīng)該記得選擇一個可靠的大品牌外，通常我們建議大家注意一個與感光度有根本性關(guān)聯(lián)的指標(biāo)：影像傳感器的尺寸大小。我們知道，數(shù)碼相機高感光度是依靠提高影像傳感器轉(zhuǎn)換的光電信號增益實現(xiàn)的，而之所以高感光度下會有顆粒噪點與偽色信號出現(xiàn)，主要是因為放大增益后原始信號中雜訊也被放大，而影像傳感器上每一個感光元件（像素點）受光面積越小，就越容易產(chǎn)生雜訊。而排列過于緊密的像素點元件之間電氣干擾也是這種雜訊的重要來源。簡單的說，感光元件（像素點）表面積越小、排列越緊密，那么信號中的雜訊也就越多，再經(jīng)過高感光度增益放大后雜訊問題也就益發(fā)突出，表現(xiàn)到畫面上就是顆粒感與偽色越明顯。

可想而知，由于影像傳感器的整體面積尺寸大小不同，相同或者近似像素的影像傳感器上的感光元件單位面積與排列的緊密程度也會有明顯差異。比如同樣以1600w像素這一目前主流像素值而定，如果把這么多元件安裝在比較小型的影像傳感器上，每個感光元件（像素點）的表面積就變得非常小。

比如消費級別DC常見的1/2.3英寸規(guī)格，那么單個像素點的邊長僅為1.2微米；尼康微單相機采用的CX尺寸影像傳感器即使把像素壓縮到僅有1000萬，但單個像素點邊長也只能達到3.4微米。奧林巴斯和松下公司倡導(dǎo)的M4/3規(guī)格影像傳感器面積更大一些，邊長則為3.6微米。而像索尼NEX微單相機采用的APS-C尺寸影像傳感器上的像素點邊長則能達到4.78微米，要比前者大出許多。正是由于APS-C尺寸影像傳感器擁有更大的表面積，元器件之間的排列也可以相對寬松，所以索尼NEX系列微單相機影像傳感器獲得信號雜訊會比其他較小尺寸影像傳感器的相機要少。也正是因為如此，即使是使用索尼NEX系列微單相機在高感光度下拍攝的照片也明顯比其他對手的畫面色彩更純凈、細節(jié)更豐富！

當(dāng)然了，如果想要進一步的擴大影像傳感器的面積以求獲得更強的高感光度性能，我們就要動用135傳統(tǒng)膠片尺寸甚至更大規(guī)格的中畫幅尺寸影像傳感器了。但是這些大型影像傳感器所對應(yīng)的相機機身通常也非常龐大且售價驚人，并不適宜一般攝影愛好者和普通家庭用戶使用。

因此，在目前情況下，我們只要選擇了采用APS-C尺寸畫幅感光元件的數(shù)碼相機，就能在維持機身合理體積/價格的同時擁有盡可能出色的高感光度畫質(zhì)。