Photography 版 (精华区)

发信人: yangoo (风清旸), 信区: Photography
标  题: DC感光元件大小与成像，分辨率，燥点水平的关系
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年06月03日10:36:16 星期二), 站内信件

浅谈数字相机感光元件大小与成像，分辨率，燥点水平之间的关系
(from xitek, by poet)
常常听人说，感光元件（CCD，CMOS）大小是数字相机中最重要的参数，
重要得往往被认为像素数可以是忽略不计的。这里我开个帖子来讨论讨论该问题。
在实践之前，我先进行一点理论分析。
给定下述数据（用 um 表示微米）：
1/3.2" 2mp: 2.8um
1/2.7" 3mp: 2.575um
1/1.8" 4mp: 3.125um
1/1.8" 5mp: 2.775um
2/3" 5mp: 3.4um
1/1.7" 3mp: 3.84um (fuji superccd iii)
Nikon D100 6mp: 7.8um
Canon EOS 10D 6mp: 7.4um
Canon EOS 1Ds 11mp: 8.8um
上面这一组数据，可以给我们一个大致的认识，每个像素点的大小是不同的，
这本身决定了该感光元件的采光能力。因为感光度与面积成正比，所以上面的数据
只需要平方一下，就可以得到大致的感光能力比较。
比如：Nikon D100 与 1/1.8" 4mp 相机相比较：(7.8/3.125)^2 = 6.23
这也就是说，当 D100 处在 ISO623 时，感光度跟四百万像素机器的 ISO100 相当。
因而，D100 在 ISO200 时，感光度非常低，增益小，于是燥点水平就很低。
而 D100 在 ISO200 时的燥点水平，普通消费机是无法达到的，除非实现 ISO32。
这也是大家都很熟知的事情。
但是，面积是决定成像的唯一因素么？不是，其实 DIP 处理算法才是更重要的，
因为目前感光元件的能力还没有被充分挖掘。
举上面一个例子，Canon EOS 10D 的燥点水平是公认很低的，所有测评者也都表明了
Canon EOS 10D 的燥点水平要比 Nikon D100 低很多。但是 10D 使用的是 7.4um 的
像素点，比 D100 的单个像素要小。这本身就说明了 Canon 的数字处理算法要好些。
另一个例子就是 Fuji S602 拥有消费机型中最大的单个像素，3.84um，然而，
很少有人会觉得它的成像好过五百万像素的一些机型，甚至一个 4MP 的 Canon G2
就可以把它比下去。不过显然的，这个大像素使得 S602 轻松上到了 ISO200
而仍然能跟够跟其他同档次机型相比较，这确实也是不容忽视的优势。
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我们现在是不是可以说，该厂商的数字图像处理算法是最重要的，比感光元件还重要？

不是的，因为我们根本不需要依赖做相机的厂商来开发图像处理软件，
它们最擅长的也不是这个项目，把你用于相机的钱投资到这上面是不划算的，
当你购买 Canon 相机的时候，在你享受最优像质的同时，你也在养活着他们的软件
开发人员。有这个必要么？完全没有必要，因为根本没有必要依赖他们开发软件，
我们可以自己寻找最适合的软件去处理自己拍到的图片。
——这就类似 Unix 的设计思想，每一件东西只做自己该做的事情，把另外的工作留给

最擅长的人去做。
比方说我使用了 NeatImage，至于你使用什么软件无所谓，我这只是一个例子而已，
比方说我心中认为 NeatImage 的降燥是最好的，那么相机内部的降燥功能对我来说就
没有什么作用了，如果我使用 Nikon 相机，也能够产生 Canon 的像质，那么对我来说

Canon 在像质方面就没有什么优势了（无意挑起CN之争，这里只是举一个例子而已）
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其实大家说到“感光元件的大小比像素数重要”的时候，主要是指的燥点水平。
燥点水平的测量方法有很多，我自己的试验，还是遵从某个标准为好，因此，
我选用了 http://www.dpreview.com 的燥点测试方法，“标准差测量”，这个方法可以
量化
的表述燥点的水平，对我将要做的实验非常有用。
我做的实验目的很简单：
1。那些因素最影响燥点？
2。燥点水平到了什么程度一般就可以接受？
3。民用消费机的小 CCD 究竟能否达到 DSLR 的水平？
下面的附表是我的测试结果。
该测试结果有以下发现：
1。相机内部的锐化是影响燥点水平的罪魁祸首，民用数字相机为了迎合普通消费者的
审美观，对图像进行了摧毁性的锐化，结果是图像粗看起来不错，实际非常的“数码味
”。
下面这个 E4500 测试，前四行是使用的带锐化的测试，后四行是不带锐化的，可以
显见，不带锐化的图像，燥点水平要远远低于带锐化的。右边一栏是处理之后的结果，

处理中已包含锐化，可以看见，先锐化再降燥的像质，远远逊于先降燥再锐化的像质。

2。SD=2.0 左右的水平是大多数人可以接受的水平，对于要求比较苛刻的玩家来说，
可能需要 SD=1.0 至 1.5 左右，不能接受 1.0 的燥点水平的人，
我只能怀疑您是不是眼睛上安装了一个放大镜？
3。E4500 在缺省情况下出片，L 噪声是 2.2，R 和 B 噪声 2.8，这使得当图像在 100
%
大小可简单明显颗粒，并且红色蓝色噪声意味着蓝天总是有红斑。以上原因造成了我从
来
不敢在 100% 下看 E4500 出的图片。
利用降燥软件作后期降燥处理后，燥点水平竟然能够达到 10D 的水平，当然，分辨率是

有明显差距的，不过，这里至少可以得出，像质方面与 DSLR 的差距只剩下了分辨率，

燥点已经不再是问题，当然，ISO800 仍然是不太理想的，而 DSLR 即使到 ISO1600
都可能还游刃有余。

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