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白桦林的摄影博

淡泊明志,宁静致远

 
 
 

日志

 
 

单反相机的全画幅、DX画幅、APS画幅和3/4画幅  

2012-01-09 22:37:35|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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-------http://hi.baidu.com/lingzhihunpmr/blog/item/b69cc4d58903f8d051da4b8e.html

一、全画幅和APS画幅 

传统相机的感光材料是胶片,数码相机的感光材料是感光元件(CCD或COMS),感光器面积的大小与35mm胶片面积相比,如果接近或相等,就是全幅规格,采用该规格尺寸的单反相机就是全幅单反相机。 

  举个例子:传统135相机底片尺寸为36×24mm,佳能EOS-5D数码单反机采用的CMOS尺寸为35.8×23.9mm,接近36×24mm的尺寸。所以,佳能EOS-5D就属于全幅数码单反机。全幅单反机的感光器面积由于与35mm胶片相等或相近,因此所配置的各种镜头的焦距也和传统相机一样。 

  基于现有的制造技术和工艺水平,大尺寸全幅感光元件制造困难,价格昂贵,因此目前大多数数码相机采用的感光元件都不是全幅的,其尺寸介于135相机底片和家用数码感光元件之间,最常见的就是“APS-C”规格。 

  因为35mm胶卷的广泛使用,让36×24mm成为一种规格。在这个规格之下,35mm就成为了我们判定镜头视角的一个标准。例如28mm镜头就可以实现广角,35mm为标准视角而50mm是比较接近人眼的视角等等。不过到了数码时代,数码单反相机上采用的感光器目前更多的是采用非36×24mm尺寸,于是就有了倍率问题。APS-C尺寸,倍率1.5(佳能为1.6);4/3系统,倍率2;适马X3系统,倍率1.7;佳能APS-H尺寸;倍率1.3等。以佳能EOS 400D(APS-C画幅)及一支18-55mm镜头为例,乘以1.6倍率后,相机上镜头等效焦距将会变为28.8-88mm,但如果是全画幅单反搭配18-55mm镜头,其焦距将保持不变。 

  因此,全画幅的优势显而易见,不仅可以让老镜头物尽其用,还因为感光元件CCD/CMOS面积大,这样一来捕获的光子越多,感光性能越好、信噪比越低。说全画幅单反是未来数码单反发展的一个大趋势,原因也就在此。 相机小贴士:35mm胶卷的来历

    十九世纪二十年代,德国徕卡公司研制出拍摄35mm电影胶片(36×24mm)相机后,35mm胶卷又叫“徕卡卷”,后来世界各厂生产用于拍摄35mm胶片的照相机越来越多,“徕卡卷”这个名称已不能适应了,于是就按胶卷的宽度改为“35Mm胶片”,直到五十年代之后,为了区分35mm电影胶片和相机用 35毫米散装胶卷,在胶卷盒上印有135的代号。后来大家就公认把35mm胶卷称为135胶卷,把用135胶卷的相机称为135相机。 

       1996年由FujiFilm、Kodak、Canon、Minolta、Nikon五大公司联合开发的APS系统开始面世。APS是“Advance Photo System”的缩写,在国内译为:“APS先进摄影系统”。  APS开发商在原135规格的基础上进行了彻底改进,包括相机、感光材料、冲印设备以及相关的配套产品上都全面创新,大幅度缩小了胶片尺寸,使用了新的智能暗盒设计,融入了当代的数字技术,成为了能记录光学信息、数码信息的智能型胶卷。 

    APS定位于业余消费市场。和135系统的画幅格式完全不同,共设计了三种底片画幅(H、C、P): 

    H型是满画幅(30.3×16.6mm),长宽比为16:9; 

    C型是在满画幅的左右两头各挡去一端,长宽比为3:2(24.9×16.6mm),于135底片同比例; 

    P型是满幅的上下两边各挡去一条,使画面长宽比例为3:1(30.3×10.1mm),被称为全景模式。 

    APS感光胶片与传统感光胶片最大的区别在于胶片上不仅涂有感光乳剂,还涂覆有一层透明的磁性介质,它除了具有传统胶片的所有功能外,还具有数码书写能力,利用胶片齿孔边和另一边的条形导轨面积,在拍摄过程中,可以随时将拍摄中的有关数据记录在胶片上,如:焦距、光圈、速度、色温、日期。有的APS相机还储存有十几种语言,100多种赠语、贺词或标题,可以通过机背上的按钮选择所需和对照片的制作要求等,并且将信息记录在胶片上,这些信息还可以修改。在冲洗时还可以印出一张“缩略图索引”的目录照片,在当时是很新颖超前的设计。 

    为了便于观看APS胶片,APS系统还配套设计有“胶片图像播放仪”,把拍摄好的胶片放入设备并与电视连接,就可以在电视上观赏,同时还能配有音乐,可以连续播放,图像可以局部放大,还可以调节图像的色彩、亮度等,如同看电影一样,增添了摄影的娱乐性。 

    APS问世以来前后有50多家生产厂商加盟。各品牌的APS相机在性能上大同小异。 

    外型上看可分为两大类:一类是胶片生产商生产的相机,都为袖珍型。这类APS机体积小巧、功能齐全、操作简单、便于携带。例如FujiFilm 的Fotonex1000ix。 

    另一类为相机生产商生产的相机,Minolta(VECTISS)、Canon、Nikon都有开发。最大的特点是除特别为APS设计的Lens外,可以使用原135系统的所有镜头。如Canon的EOS1X,Nikon的PRONEA 600I等等。 

    但是,APS夹在了传统摄影系统和当今数码摄影系统之间,是介于两者之间的过渡产品。不难看出,上述优点在当今的数码相机中全能实现,而且有了更大的扩展。所以,在数码相机技术的高速发展冲击下,APS系统未能得到展开应用就已经“寿终正寝”。 

    在数码单反相机中,大多是采用了小于135规格的CCD或CMOS感光器件,除了奥林帕斯的4/3系统和佳能全画幅以外,几乎全部都是和APS-C型胶片近似一样的大小,所以人们就把这种大小的感光器件称之为“APS-C规格”。

二、DX画幅  
全画幅也好,DX画幅也好,都是指相机内部CCD/CMOS的面积尺寸大小。

  DX画幅是NIKON根据自己品牌相机的CCD面积尺寸[23.7 x 15.7mm]所制定的标准

  由于CCD面积尺寸小于普通135单张底片的面积尺寸,所以又出现了所谓镜头系数的概念

  NIKON之后相继推出专门为DX画幅数码单反相机推出的镜头.

  简单地说,所谓画幅对于传统的胶片机来说,就是底片(胶片)的大小,对于数码相机来说,就是感光器件的大小。所用胶片越大,画幅也越大。我们以前用的传统135胶片单反照相机,用的是35mm底片,其画幅大小为36mm×24mm。由于135相机所用胶片的前身是电影胶片,而电影胶片的宽度(包括上下的齿孔)是35mm,因此也把相机用的这种底片称之为35mm底片。

  除了35mm规格的135画幅之外,还有6×4.5、6×6和6×7的中画幅,以及4×5和8×10的大画幅。

  这里罗嗦一句,千万不要从数字上随意判断画幅的大小,比如,千万不要认为4×5的画幅比6×7的画幅小,因为各种画幅的尺寸单位是不一样的。135画幅用的单位是毫米,中画幅用的单位是厘米,而大画幅用的单位是英寸。 而什么又是全画幅呢?全画幅的概念特指135相机的画幅。因为,我们现在用的数码单反的前身是135胶片单反。如果相机感光器件的尺寸和35mm底片的尺寸一样或者非常接近,那就是全画幅,也叫做FX画幅。比如尼康的D3和D700。但尼康的数码单反并不是一开始就使用了35mm底片的规格,而是首先推出APS-C画幅的单反,这种画幅规格也叫DX画幅,其感光器件的尺寸为24×16mm左右,例如D80、D200和D300等。此外,数码单反的阵营里还有奥林帕斯和松下使用4/3规格的画幅,而小数码还有什么2/3英寸、1/2.5英寸、1/1.8英寸等规格等等杂。

  全画幅相机CCD/COMS面积为24mm*36mm,其标准镜头为50毫米

  DX画幅相机CCD/COMS面积小于24mm*36mm,50毫米镜头就是中焦头了.摄取的范围就小了.

  既然尼康的数码单反出现了两种规格,那么就要研究一下相应的镜头了。从大的概念上讲,尼康的135镜头分为全画幅和DX画幅两种镜头。由于过去尼康的135镜头都是用在胶片机上的,所以可以把尼康的老镜头和新的全画幅镜头统统称之为全画幅镜头。近年来,为了适应尼康的DX画幅相机,尼康又推出了一些专供D200等使用的DX画幅镜头,如18-200VR/f3.5-5.6和17-55mm/f2.8等。另外,适马和腾龙等副厂也推出了类似规格的镜头。

     全画幅和DX画幅间的疑问
      1.全画幅镜头用在数码单反相机上会怎么样?
  全画幅镜头用数码单反相机上应该说基本上没有问题,即使是用在了全画幅数码单反上,顶多是四周有一些暗角罢了,因为数码相机感光器件的特性方面的原因,对斜光比较敏感。如果将其用在DX画幅的数码单反上就更不成问题了,因为DX画幅只是用了全画幅镜头中间一部分的像场,而镜头中间的像场往往是分辨率最高的部分。

      2.DX画幅镜头可以用在全画幅数码单反上吗?
  由于DX画幅的镜头像场小,所以要想使其成像全部充满全画幅的尺寸是不可能的,换句话说,只能用全画幅相机感光器件的中间一部分进行拍照,如果你非要将 其作为全画幅镜头使用,那么就是以下这种结果,这时四周就不是暗角,而变成严重的黑圈了,因此,为了解决DX镜头在FX数码单反上的继续使用问题,D3和 D700都使用了剪裁格式,也就是说,当你放上DX镜头时,仅仅使用1200万象素中的大约500万象素进行成像。其实,这是一种不得已的做法,用起来非 常难受。一是心理上别扭,因为拿着高价格买来的高像素相机作为低象素相机使用,你心里能愉快吗?二是在取景时,只有中间一小块是亮的,视野大为减小,感觉能舒服吗?

      3.过去的标准镜头在APS相机上后还标准吗?
  明白了画幅和镜头的概念之后,以过去胶片时代经常使用的标准镜头和人像镜头为例,具体讨论一下镜头和画幅的关系。很多网友都要为自己的D200或者D80一类的DX相机配一个标准镜头,而且还列举出各种标准镜头带来的好处作为根据。所以这里先说说标准镜头。

  我 们不能单纯从一个镜头的焦距断定它是不是标准镜头。标准镜头中所谓“标准”的意思是,照片上的影像和人眼看到的影像在感觉上基本一致,也就是以人的眼睛作 为标准。为了说明这种人眼的这种感觉,标准镜头的定义还是取决于相机的画幅。因为人们发现,镜头的焦距和胶片或感光器件的对角线长度接近时,所拍出来的照片就和眼睛的感觉基本一样。画幅大,对角线就长,反之,就短。具体到135胶片单反相机或者FX全画幅数码单反来说,其对角线的长度接近50mm, 所 以凡是镜头焦距在40-60mm之间,都可以达到这种效果,凡是在这个焦段内的镜头都可以看成是标准镜头。

 但如果画幅不是135相机的规格,不是135的全画幅,也就是说底片尺寸或感光器件的尺寸不是36×24mm或大或小了,那么50mm焦距的镜头当然就不是标准镜头了。比如,对于4×5画幅的相机来说,因为画幅大了,对角线长了,其标准镜头就是150mm焦距的镜头,对于8×10画幅的相机来说,画幅变得更大,对角线更长,其标准镜头就是300mm的镜头了。

  同理,尼康的APS-C画幅的相机,如D200或者D300等,其感光器件的尺寸比135胶片或数码单反的DX画幅的尺寸小了许多,对角线短了,这时,如果你要把135相机的50mm焦距的标准镜头放在上面使用,当然就不算是标准镜头了。因为这时候的实际焦距已经为75mm,或者用通用说法,相当于 75mm,远远大于对角线的尺寸。根据上面所述,这个焦距已经超出了标准镜头焦距范围要在40-60mm内的定义。你用DX画幅相机+50mm镜头取景或拍出片子时,也会发现和你的眼睛看到的视野不太一样,小了很多。所以不论从定义还是从效果上看,对于DX画幅相机来说,50mm镜头都不能算是标准镜头。换一句话说,对于APS-C画幅相机来说,你的镜头的焦距乘上1.5的倍率之后,如果在40-60mm之间,就可在APS-C画幅相机上作为标准镜头使用

       三、3/4画幅

      电子时代来临了,当朝倉康夫先生还在担任奥林巴斯E-10和E-20项目组负责人时,就确定了奥林巴斯单反相机的发展方向——4/3系统。4/3系统的感光元件只有18mm×13.5mm,只是比135全幅的四分之一大一点而已,虽然电子技术上像素等等并不会构成问题,但是4/3系统面临着一个不可改变的问题——焦距转换倍率。

        由于4/3系统感光元件较小,而且这个“4/3”也并不是指它的感光元件大小是4/3英寸,而是整个感光器件总成大小是4/3英寸。实际感光面积只有18mm×13.5mm,对角线大小是22.5mm,而4/3英寸的整个感光器件总成的对角线大小为34mm。因此它的折算焦距达到了传统135相机的两倍,也就是说相当于从135相机的图像中间抠出来一块。最要命的一点恰恰就在这里,镜头本身的光学特性并不会随着相机的变化而变化。当在4/3系统相机上使用一只25mm/F2.8镜头拍摄时,虽然我们拍摄到的图像是从25mm镜头的像场中保留相当于50mm镜头像场大小的图像。恰恰是因为这个焦距转换倍率,让4/3不得不去面对很多其他系统用户的不屑。不知道从什么时候开始摄影变成了对镜头“傻、大、白、粗”上的追求,长焦距大光圈镜头变成了自己的最终目标。而奥林巴斯的轻巧路线恰恰与之相背离。因此所谓“虚化”这个东西被“倒4/3派”推到了第一线。 
  所谓“虚化”是一个总称,包括了景深、虚化程度、弥散圆等等。而我们这里通常指的是虚化指数,虚化指数是焦距/光圈的值,在一定程度上可以表示这支镜头的虚化能力。通常来说影响虚化的变量是焦距、光圈和物距。当另外两项不变时,焦距越长、光圈越大或者物距越短景深就越大、虚化效果就越明显,景深也就越浅。而在4/3系统镜头和135全幅相比,如果要拍出相似的图像要在相同的物距下使用相同的光圈,但是镜头的焦距只有135全幅的一半,因此虚化效果也自然不如全幅。 
  虚化着实是4/3的不足的一点,但是虚化能代表摄影的一切吗?当然不。放弃了虚化给我们带来了什么呢? 
    奥林巴斯从胶片时代就在不断的尝试造出来更小巧更方便的东西,作为4/3的创始人它们自然也会这么干。从E300到E420,从E1到E3,不论是哪一款机型都要比其他系统的同类产品要小巧。由于感光元件面积的变小相对需求镜头的像场也变小,从而可以造出更小的镜头。E420和50mm/F2.8饼干头组合甚至将这种概念发展到了极限,体积甚至要小于一些中高端DC。还没同学曾经带着D3去爬山,开始还安慰自己:没事,这个世界上还有不少老爷子拿着中画幅大画幅三脚架爬山呢,然而这种念头最终还是败给了疲惫感。有些时候小巧和方便是个很好的选择。
      由于4/3系统感光元件面积较小,虽然带来了虚化的不足,但是我们在同档光圈下,获得了更大的折算焦距。还没同学用过奥林巴斯的那一支70-300mm F4.0-5.6,它在折算焦距达到了140-600mm。光圈呢?依然是F4-5.6,也就是说除了虚化之外它可以获得600mm F5.6的效果。虽然这里的光圈与虚化来说没什么意义,但是不要忘记光圈最根本的含义是通光量。在长焦时更容易获得大光圈带来的更快的快门速度。

       我们都知道镜头的中心成像通常是最好的,但是越接近边缘,成像的径向和同心圆方向分辨率就会越来越低。但恰恰是由于4/3系统随着感光元件缩小了镜头的像场,边角成像不佳的部分被忽略不成像,使他的镜头素质大幅提高(虽然奥林巴斯镜头本来素质就不错,还有徕卡撑腰)。当然还少不了每次都被4/3宣传挂在嘴边的“垂直入射”。由于感光元件面积小,镜头末端的光线可以垂直入射到感光元件的每一个角落,从而获得更艳丽的色彩。不过不少O粉称现在的机身已经没有了E300和E330的那种出色的色彩表现。 
  这就是4/3,它也注定是在相机市场的一个另类。如果有一天我们再也见不到4/3,但到了那个那个时候我们看得文章里面会写着:曾经在数码单反相机中有一个4/3系统,它是一个便携性和画质之间的解决方案……它是一种有悖常理特立独行但是非常出色的系统

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