一些你不知道的关于影像传感器和镜头的知识

说起数码相机,大概可以分为单反、微单和卡片机等,从画幅来分,大概可以分为大画幅、中画幅、全画幅、半画幅和更小尺寸,比如说4/3英寸、一英寸以及1/1.2英寸或者1/1.7英寸,1/2.3英寸等 。从前往后数,越往后尺幅越小 。

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很多人都知道,传感器尺寸越大 , 则画质越好,因为大家都明白“底大一级压死人”的道理 。但是很多人却并不知道,同样的尺寸 , 不同类型的传感器其实在画质、感光度、反应速度等各方面都有很大的差异 。
今天我们就来深度解析一下关于影像传感器和镜头方面的问题 。
先来说影像传感器:大家都知道数码相机最重要的三大件就是镜头、影像传感器和影像处理器,影像传感器在一部数码相机机身中的作用是至关重要的,也是决定性的 。
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影像传感器从材料来分,目前的传感器主要有两类:一类是电荷耦合组件图像传感器 , 也被称其为CCD,这只传感器成本较高 , 主要是工业用途和军用 。另一种是互补性氧化金属半导体,也被称为CMOS,目前主流的民用数码相机都是用的CMOS,包括一些旗舰机型 。
所以平时大家所说的影像传感器,其实就是CMOS,所以今天专门针对CMOS来说 。目前主流的CMOS传感器,分为前照式、背照式和堆栈式 。
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前照式传感器也就是过去多年来一直使用的传统传感器 。它金属线路层在光电二极管上方,这种传感器现在来看是成像质量和高感表现最差的一种,一般都用在低端的入门级单反和微单上面 。
而背照式传感器则是金属线路层在光电二极管下方,这么做的好处是传感器不会因为金属线路层的遮挡而损失光线,其光线利用率高出前照式至少30%以上,画质更细腻,噪点更少 。现在的一些高端的单反和微单机身都是采用背照式传感器 。
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除了这两种传感器,大家还经常看到堆栈式传感器 , 这又是一种什么结构呢?其实堆栈式传感器是由背照式传感器发展而来,而堆栈式传感器和背照式传感器的区别就在于:前者的电路区放在了另外一块板上,从而形成“堆栈”的结构 。这种结构的一个最主要的优势就在于:堆栈的结构可以让电路区容纳更多的晶体管,从而大大提高处理速度,表现在相机上的性能就是,连拍速度更高,对焦速度更快,视频拍摄行性能也更强——比如更高的帧率和画面尺寸,这也是现在新的微单视频性能更强大和连拍速度更快的主要原因 。
所以在选择传感器的时候,不要光看尺寸,还要看传感器的结构 , 因为同样尺寸大小的传感器结构如果不同,最终的 成像质量、画质纯净度以及高感表现等差别很明显 。
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说完了影像传感器,我们再来说说摄像头 。摄像头——也即是镜头,也分为很多类型,比如不同的厂商使用的镜头卡口完全不同,比如佳能单反是EF卡口,佳能微单是RF卡口 , 尼康微单是Z卡口,尺寸都不一样 。
不仅镜头卡口有区别,而且镜头的光圈也有恒定光圈和可变光圈,镜头的焦距有定焦和变焦,而且不管是定焦还是变焦,又分为超广角镜头、广角、中焦以及长焦以及鱼眼镜头等 。而且同样的焦段同样的画幅尺寸,有些镜头有防抖性能和自动对焦性能,有些则没有 。
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而从镜头的材料来看,镜头也分为多种,比如说低端镜头多数都是树脂镜头 , 比如一些国产学生数码相机用的就是树脂镜头,而比较高级的镜头主要以优质光学玻璃为主,还要有相当高级的加工技术 。
从构成镜头的镜片形状来看,有球面镜头,还有非球面镜,用于减少散光和畸形,从而矫正成像 。而且有些镜头还有镀膜技术,可以有效提升影像品质 。而且不同的镜头解析度和分辨率也不同,通常用“ lp/ mm”(一毫米内能分清的黑白线对数)来表示 。如果你使用了低解析度和低分辨率的镜头 , 即便使用高质量高像素的影像传感器也无法发挥其优势,拍出来的画质就会大打折扣 。
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此外在镜头和影像传感器之间 , 有些机型还设置了低通滤镜,用来消除摩尔纹的产生,不过使用了低通滤镜后,画质就会受到较大影响 , 画面锐度和清晰度就会变差 。
所以在选购单反和微单的时候,不能单纯看传感器的尺寸大小 , 以及镜头的焦段或者光圈的大?。?而且要关注更加更加隐蔽的一些问题 。比如传感器的结构,有没有低通滤镜,镜头的解析度以及锐度、对比度等 。
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