什么是相机的画幅
画幅,指的就是相机感光元件的尺寸。而感光元件之于相机本身,就相当于发动机之于汽车本身一样重要。一般情况下,画幅越大,像场越大,成像质量越佳。
1. 画幅是怎么一回事?
历史上,画幅用来描述胶卷的大小。因为当时胶卷是相机正常发挥其功能的重要组成部分,而且胶卷会被时常更换,因此胶卷的画幅有着比较统一的规格。常见的胶卷画幅有 135 胶卷和 120 胶卷。其中,135 胶卷的宽度为 35 毫米, 120 胶卷的宽度为 61.5 毫米。此外还有 220 格式胶卷,其宽度与 120 格式胶卷相同,但长度为其两倍。因为这种胶卷需要巨大的相机,成本斐然,因此在普通摄影中不常见。而 135 胶卷由于其尺寸与成像质量的优秀平衡,成为最普遍的胶卷尺寸。
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胶卷画幅对比
当相机进入数码时代后,电子感光元件逐渐替代了胶卷的地位。电子感光元件有诸多优点,比如不需要更换,可自行调整感光度,以及不会受到以意外曝光的影响。但是在数码相机发展的初期,技术和生产水平不足以以合适的成本生产与 135 胶卷相同尺寸的感光元件。因此厂商做出妥协,研发出了一种新的尺寸—— APS 尺寸,并且沿用至今,成为目前单反市场大多数相机的感光元件尺寸。尽管各个厂家对于 APS 尺寸有着自己的理解,并研发出了 APS-C、APS-H 和 APS-P 三种格式,但市场上最流行的还是 APS-C 标准。
APS-C 尺寸的感光元件大小是传统 135 胶卷的一半,因此其成像面积也是普通胶卷的一半大小。
随着生产技术的提高,电子感光元件的生产成本和质量逐渐得到改善。这时候,厂家发现他们有能力以比较低的成本生产与 135 格式胶卷相同大小的感光元件了。当厂商把搭载这种感光元件的相机推向市场,得来的是欢呼与摄影家的喜极而泣——他们终于有机会充分利用交卷时代的镜头了!
厂商们把这种与 135 胶卷相同大小的感光元件成为“全幅感光元件”。因为这叫全幅,因此民间人士就把 APS-C 格式的感光元件成为“半幅”,或者略带鄙夷语气的“残幅”。
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此外,厂商为了满足更高水平数码摄影的需求,推出了与 120 格式胶卷大小相似的感光元件,人们称此为中画幅。为了满足相机小型化的需要,他们也推出了许多更小尺寸的感光元件,应用在小相机(比如说,卡片机以及类似大小的便携相机)和手机上。目前,单反和微单的主要感光元件尺寸就由“全画幅”和“APS-C画幅”组成。
2. 画幅的大小对相机有什么影响?
就像是在本文一开头我说的那样,感光元件就是相机的心脏。越大的感光元件,一般来说,会有着更优秀的成像质量和像场。
为什么感光元件画幅越大,其成像质量越高?
在像素总数差不多的情况下,画幅越大,感光元件上的感光像素就越大。越大的像素能够在相同时间内获得比小像素更多的光线信息,或者反过来说,获得相同光线信息所需要的曝光时间更短。
另外,由于尺寸变大,更大画幅的感光元件能够承载更多的像素。像素越多,其对光线的解析就越精细,拍出的照片就越清楚。
画幅越大,景深越小,虚化效果越明显。
最重要的一点,画幅越大,其像场越大。
像场是什么?
像场就是在一定条件下感光元件所能接受的来自镜头之下的现实世界的光线范围。画幅越大,就能接受越大范围的光线,从照片或者取景器里的体现就是能够看到更大范围的世界。
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全画幅的像场大于APS-C画幅
3. 焦距转换系数
如上图所示,因为全画幅感光元件的尺寸大于 APS-C 画幅,所以全画幅感光元件在相同条件下能够获得比 APC-C 画幅更大范围的像场。
需要指明的一点是,如果我们调大此时全画幅感光元件的镜头的焦距(通俗的说就是把远处的东西放大),那么我们就可以得到与 APS-C 相同大小的像场。这种镜头焦距数值的放大倍数,被称作“焦距转化系数”;而此时的焦距,被称为等效焦距。对于尼康相机来说,这里的放大倍数是1.5。对于佳能来说,是1.6。
你可能会理所让然的认为,既然获得了相同的像场,那么看到的东西应该就是完全一样的。
其实不是这样。在这种焦距转化的条件下,虽然可以得到相同的像场,但是透视关系式不一样的。具体是怎么不一样,我会在未来有关镜头原理的文章中做解答。