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数码相机为什么不像手机一样堆像素?

相机为什么不像手机一样堆像素?先给我的结论:单纯堆像素毫无意义。下面展开说。

不管是相机还是手机上的相机,都是用来拍照的,都是为了获得一张好照片或者自己满意的照片。而一张好照片是多方面因素共同作用的结果,而非单纯的像素决定。

摄影是一门技术,也是一门艺术。所以摄影有两个基本方面——技术和艺术。一张好照片,首先要有好的摄影技术作为基础,其次要追求艺术审美。

像素这个概念,是相机发展到数码时代出现的词汇。相机作为成像设备,一开始的相机成像并非是数码照片,不是像素照片。1839年达盖尔公布了“达盖尔银版摄影术”,世界上诞生了第一台可携式木箱照相机。这个时候相机的成像是在玻璃板或者抛光的金属板上面。

第一台可携式木箱照相机

到1841年,英国科学家威廉·亨利·福克斯·塔尔博特(William Henry Fox Talbot)将其发明的摄影法改进后,申请了专利,并命名为:“卡罗式摄影法”,又被称:“塔尔博特式摄影法”。

塔尔博特

塔尔博特

塔尔博特拍摄的照片

负片(底片) 正片(照片)《家乡教堂的窗格》 1835年塔尔博特摄

这种方法曝光后得到的是负像(即黑色部分代表亮,白色部分代表暗),他又用这张纸复在另一张感光纸上再次曝光,得到了影像的正像。这种方法可以方便地“拷贝”出任意数量的照片,为了保护纸基负片,他还在上面涂了一层蜡。这就是胶片的前身。

1888年,美国柯达公司的乔治伊斯曼(George Eastman)发明了将卤化银乳剂均匀涂在透明胶基片上的新型感光材料——胶卷。此后一直到1957年,相机的成像载体都是胶卷或者叫胶片。

直到1957年,在美国纽约罗彻斯特的柯达实验室中,科学家基尔希(Russell A. Kirsch)开始测试其发明的实验扫描仪,并成功创作出第一张数码照片。基尔希获得第一张数码照片的同时,也发明了一个新词“像素”。从此,摄影(照片)进入数码时代,进入像素时代。

摄影进入像素时代

在数码时代,一张照片是以许多个像素点构成。

在数码时代,像素,是普通人听到最多的词汇,也是普通人看照片最能直观感受到的。在加上相机厂商,尤其是手机厂商的大力宣传,所以给许多不了解摄影的人一个误区,就是,像素越高,照片越清晰,像素越高,照片越好。

不论是之前的胶片时代,还是现在的数码时代,相机是一个成像设备,一个成像机器。这个设备,这个机器,想要成像,是多个元器件一起共同发挥作用的结果。像素,只是其中一个元器件的一个功能而已,并不能直接起到决定性的作用。

像素在一定范围内,对成像有影响。超过这个范围后,只一味的提高像素就失去意义了。

再有,像素是数码相机的感光元器件CMOS/CCD的功能。一般来说,CMOS/CCD的物理尺寸越大,能容纳的像素密度就越大,像素值就越高。CMOS/CCD的像素密度是收到物理条件制约的,也不能无限制的提高像素密度,提高像素值。

那么,问题就来了。既然CMOS/CCD的像素密度有物理限制,那超过CMOS/CCD物理像素值部分的像素怎么来的呢?这就是现在手机厂商大力宣传,引以为傲的“计算摄影”。说白了,就是软件算法,通过软件的计算,无中生有,用算法生成像素。从而达到某些手机厂商宣传1亿像素。

对了,刚说到,一般来说,CMOS/CCD的物理尺寸越大,能容纳的像素密度就越大,像素值就越高。我们来看看不同画幅相机和手机的CMOS具体尺寸是多少,对比一下。

常用数码相机<a href=https://www.sheying5.com/sheyingjichu/7.html target=_blank class=infotextkey>感光元件</a>面积对比表

根据网络公开数据整理

主流相机传感器大小对比

我们说,CMOS的像素密度是受物理限制的。所以,物理尺寸大小,也就决定了像素值能达到的最大值。玩儿摄影的小伙伴应该都知道一句话:底大一级压死人。就是说,感光底片大尺寸,CMOS到尺寸越大,最终成像的质量越好。而非像素越高,成像质量越好。

数学好的同学,可以自己算算,手机CMOS的尺寸,能占相机CMOS尺寸的几分之几。

所以,相机为什么不像手机一样堆像素?是因为,相机的CMOS尺寸很大,可以靠提高物理尺寸来提高成像质量,而不需要单纯依靠提高像素值来提高成像质量。还有,你以为手机厂商不想提高手机相机的CMOS尺寸吗?我告诉你,每个手机厂商都想,可想了,但是,手机整机的物理尺寸,才多大一点。手机的内部空间,寸土寸金,不能为了手机的摄影功能而牺牲掉手机的其他功能。现在智能机功能很多,但手机的基本功能仍然是通讯。只是在通讯的基础上,逐渐增加了诸如摄影这样的功能而已。

现在的手机行业如此卷的情况下,手机厂商想要获得生存空间,在市场上占有一席之地,提高手机的摄影功能,无疑是一个巨大的卖点。摄影功能这个卖点,是普通消费者能够非常直观感受到的,是容易出彩的,而提高手机的摄影功能,又不能在手机内部塞入全画幅尺寸的CMOS,你说怎么办?哪只能用软件,用算法了。

上面啰啰嗦嗦说了很多,不知道是否说明白这个道理,如没有,请指正。

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