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相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大  

2017-05-26 10:12:36|  分类: 摄影 |  标签: |举报 |字号 订阅

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相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大

  

   1、画幅对决 相同像素下画幅决定画质

    关于相机,大家最新讨论的话题中大家对于“全画幅”、“高感与控噪”、“APS-C与全画幅差距有多大”之类的讨论一直没有间断过。不错,画幅更大意味着画质更好,但是画幅对于画质究竟有多大影响,又会影响哪些方面,像素与画幅究竟谁更重要,今天我们就来探讨下这个问题。在今天的文章中,笔者挑选了四款同为2000万像素的相机,但是画幅分别为一英寸、M43画幅、APS-C和全画幅,来看一下在相同像素的情况下,画幅对于画质的影响究竟会怎样。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?

·画幅对决 相同像素下画幅决定画质

    画幅是决定画质的先决条件,同一技术条件下,画幅越大,那么单个像素面积就越大,进光量就越大,画质就越好。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
画幅,决定画质的最大因素

    但是,现实并不是一个具有单一变量的环境,实际上,传感器的工艺非常复杂。传感器的电路设计,是传统的设计,还是背照式或者堆栈式;滤镜结构是拜耳滤镜,或者是X3结构;像素开口设计类型的差异;甚至于传感器本身埋相位对焦点的多少,这些复杂的因素都会影响着相机的成像。而影响传感器的另一个重要因素,就是处理器,处理器性能的强大与否,处理器算法的优劣,也会直接影响相机的画质,例如控噪方面,计算性能的提升和算法的改善,带来的增益甚至远大于传感器本身的提升。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?

不光是尺寸,影响传感器的因素还有很多,开口面积,背照式还是表面照射等等,都会影响画质

    对于我们来说,画幅带来的优势是固有的,但是画幅的优势有多大?同像素下,不同画幅的差距有多大,这个很少有直观的展示,今天笔者就把这个差异用图像的形式展现出来,看一下不同画幅下,同位2000万像素,差距有多大。

相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大
今天的对比画幅大小

    为了保证对比的相对客观,我们把像素设定为2000万像素级别,而且相机全部为周边同事的相机,对比的相机分别包括:

    一英寸相机为佳能G5X,有效像素2020万,单个像素大小2.4μm×2.4μm,镜头等效焦距24-100mm f/1.8-2.8;

    M43相机为松下GH5,有效像素2030万,单个像素大小3.3μm×3.3μm,搭配镜头为Leica 12-60mm f/2.8-4;

    APS-C相机为尼康D500,有效像素2088万,单个像素大小4.2μm×4.2μm,搭配镜头为尼康一代24-70mm f/2.8;

    全画幅相机为佳能6D,有效像素2020万,单个像素大小6.6μm×6.6μm,搭配镜头为佳能二代24-70mm f/2.8。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
本次测试所用相机

    在今天测试中,我们选择了四款2000万像素机身,镜头方面也基本保持一致性,佳能和尼康都选择了24-70mm f/2.8,而松下则选择了新发布的画质非常出色的12-60mm镜头,而G5X是卡片机无法选择镜头。

    对于今天的文章,其实我们要说明的事情非常简单:直观得通过图片让大家感受到同像素不同画幅的画质差异;阐明究竟画幅会影响什么,不会影响什么。下面废话不多说,我们进入今天的对比。


2、高感对比 画幅对控噪影响是决定性的

·高感对比 画幅对控噪影响是决定性的

    控噪,大家最爱聊起的话题,凡是谈论到相机都会总能迁出一个高感好不好的话题。对于控噪,最大的几个因素肯定是:画幅、像素、处理器、算法。今天,我们就把四个画幅的相机直接拿出来对比,看一下JPG与RAW文件下的控噪差异。

    首先我们先来看一下机身JPG直出的差异,为了保证公平,我们将机身高感降噪全部设置为标准,而松下不具备选择项,因此高感降噪为默认。镜头我们统一使用50mm,f/8光圈,从而保证测试尽可能接近。其中,ISO 100下,一英寸相机G5X的感光度为ISO 125(机身最低感光度为ISO 125),而GH5的ISO 100则为扩展感光度。



    从JPG的对比可以看到,一英寸在这组测试中基本处于陪衬的内容。从ISO 400开始,1英寸已经和其余相机形成了明显的差异。而作为全画幅机身,在这一环节一直处于一马当先的环节,虽然在超过ISO 6400后,由于佳能机身本身涂抹严重,可能画面的细节有所下降,但是依然是四个级别中最好的。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
JPG下逐级感光度对比,感光度ISO 6400

    在这组对比中,M43与APS-C的竞争是最激烈的,ISO 3200之前,M43画幅与APS-C并没有拉开显著差距,虽然GH5是目前M43中的另类,控噪表现在M43中出类拔群,但是D500毕竟也代表了APS-C的顶级控噪,所以这样的差异其实还是让人有些惊讶。

    为了方便大家查看,具体大尺寸图片请点击:《同像素不同画幅下 RAW格式逐级感光度对比》

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
RAW下逐级感光度对比,感光度ISO 6400

    如果说由于涂抹的缘故,在JPG对比中,高感下APS-C画幅还有追击全画幅的趋势,那么在RAW文件下,四个画幅的差异则是从头保持到尾的。可以说,如果作为专业用户而言,使用RAW文件下,画幅的大小对于控噪的影响,其实远大于其他因素,画幅大一级,RAW文件的控噪是毫无悬念的胜出。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
对于这种白天,不是太苛刻的拍摄,一台是一英寸,一台是全画幅,很难直接分辨

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
对于这种白天,不是太苛刻的拍摄,一台是一英寸,一台是全画幅,很难直接分辨

    实际上,这一组对比的结果早已经在大家心中,但是差距多大大家还是并不清楚。实际上,不管对于JPG还是RAW文件,可以看到一英寸相机在这轮比赛中一直处于在地面摩擦的场景,而ISO 3200则是另一个分界线,在ISO 3200开始,M43开始进入严重下滑的阶段,而D500还能坚持一下。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
越极限环境差异越大,例如星空拍摄时,画幅带来的控噪优势是碾压式的

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
越极限环境差异越大,例如星空拍摄时,画幅带来的控噪优势是碾压式的

    但是测试这么简单就可以吗,实际上,我觉得就实际使用来看,三款相机在日常拍摄中的差异要比测试更小。实际上,ISO 1600下,只要不是特别黑暗的环境,三款相机的差异都不会太大。但是在黑暗环境中,全画幅的优势是其他画幅无法比拟的。所以控噪方面来说,日常用,四个画幅差异都不大;苛刻使用,画幅大一档的优势是碾压式的。


3宽容度 画幅大小并不代表宽容度

·宽容度 画幅大小并不代表宽容度

    在宽容度方面,画幅有优势,但是对于宽容度来说,画幅不再是决定因素。因为对于宽容度来说,更多取决于传感器的工艺而不是传感器的尺寸。不过传感器的尺寸越大,通常工艺越好,算法也越好,但是这一优势并不绝对。

    首先我们看一下最低感光度下的宽容度表现,原生最低感光度下的宽容度是机身最好的宽容度表现,这次测试中一英寸机型使用ISO 125,M43使用ISO 200,APS-C和全画幅使用ISO 100。


分享产品 最低原生感光度下的宽容度测试,提亮1EV    为了方便大家查看,具体大尺寸图片请点击:《同像素不同画幅下 低感宽容度对比》

    在宽容度测试上,虽然大家说D500牺牲了宽容度,但是在测试中D500宽容度依然是最好的,而M43和一英寸之间也没有拉开显著差距。可以说,画幅大小对于宽容度的影响并不大,更多的是看传感器的各项设计工艺。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
最低原生感光度下的宽容度测试,提亮3EV

    但是宽容度表现不光要看直接的对比,更要看高ISO下的宽容度表现,在ISO 3200下,控噪表现和宽容度表现其实是相互纠缠的,这时候不光考虑宽容度还要考虑控噪。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
感光度ISO 3200下的宽容度测试,提亮1EV

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
感光度ISO 3200下的宽容度测试,提亮2EV

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
感光度ISO 3200下的宽容度测试,提亮3EV

    可以看到在ISO 3200下,APS-C画幅的D500与全画幅的6D在宽容度表现上相接近,这不是因为6D的宽容度好,而是随着高感提升,基础控噪对于宽容度的影响加大。可以说,我们总是说高感,因为感光度表现几乎影响到大部分的画质表现,低感纯净度影响细节,而高感则影响更多内容。

    我们选择全画幅,其实根本目的就是全画幅的画质表现更加纯净。可以说画幅的大小决定了画质的成像基础,这个条件的占比,是其他两项难以补回的。很多用户纠结于宽容度,低感宽容度占了大部分,但是高感宽容度也是一大部分。例如现在很多APS-C画幅的低感宽容度非常出色,但是在高感拍摄时,例如拍摄星空,高感的宽容度表现要远好于小画幅机型。


4解析力差异 看画幅更看镜头表现

·解析力差异 看画幅更看镜头表现

    同像素下,低感解析力更多取决于镜头而非机身,高感解析力取决于机身控噪和镜头。

    其实对于相机来说,像素高低却是决定了分辨率的好坏,但是对于最低感光度下,其实各块传感器的纯净度其实差异非常小,细节好坏更多取决于镜头的优劣。同样为2000万像素,APS-C画幅与全画幅搭配同样的镜头,成像效果差异是非常小的,我们之所以觉得画质不佳,很多时候是因为APS-C或者更小画幅机型,镜头方面往往是廉价套机镜头,分辨率表现自然会被全画幅机身镜头所碾压。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
最低原生感光度下,分辨率差异对比毫无规律可循,基本取决于镜头

    但是对于高ISO下,分辨率表现是一部分,而基础画质表现则占据了更高的比重,就像第二页的感光度测试中所看到的,高感好的机型,在画面的细节上会更加丰富,画面分辨率自然也要高于高感不好的机型。

    对于相机来说,传感器、处理器和镜头是三大核心元素,传感器只是其中的一环,三者之中的任何其一都能对画质产生决定性的影响。

从1英寸到全幅 画幅对画质影响有多大?
对于相机来说,传感器,处理器,镜头是三大核心

    就控噪来说,画幅的影响是决定性的,因此就算更换多年前的全幅和如今的最新APS-C画幅,D500也很难胜过CMOS传感器下的全幅产品。但是对于现阶段来说,传感器的进步是缓慢的,但是算法的进步是明显的,相同厂商的相同系列,处理器和算法的提升,要比传感器的提升带来的高感提升更加快速。

    对于宽容度来说,画幅的影响则很小,索尼生产的传感器具有天生的优势,因此以索尼传感器为基础的机型例如尼康、富士、和很多一英寸机型,宽容度表现都非常好,而尼康更是其中最好的。但是对于高ISO下,全画幅带来的控噪优势也是提升宽容度的重要环节。因此低感下,例如尼康D810、D7200,索尼A7RII的高宽容度优势是非常明显的,而高感下例如佳能1DX2之类的高感机型,宽容度反而会追上低感好的机型。

    最后,对于分辨率,高感控噪是一方面,而镜头则是更重要的因素。因此想要提升分辨率,换一个好镜头其实来的更加实际。

相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大
就算放大到100%,在不是特别复杂的环境下,您能分辨哪个是全画幅,哪个是M43拍摄吗?

相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大
就算放大到100%,在不是特别复杂的环境下,您能分辨哪个是全画幅,哪个是M43拍摄吗?

    其实对于大部分环境下来说,画质的不能单独使用分辨率还展现,比如笔者展示这两张,是日光条件下完全手持拍摄的两张照片,分别是GH5和6D拍摄,您能第一眼看出谁是6D拍摄吗?(上图为6D)如果您是日常用户,分辨率的好坏更多体现在镜头上而不是机身,只有在苛刻环境下,全画幅的分辨率优势才会体现,而日常拍摄,大家不用纠结这些。


5画幅迷思 画幅、像素、镜头谁更重要

·画幅迷思 画幅、像素、镜头谁更重要

    最后一个讨论,我们是更需要更大画幅呢,还是更需要更高像素呢,还是更需要更好的镜头呢?这个问题没有绝对的答案,但是笔者想在这里说一下自己的看法。

    如果说像素问题还可以抛开不谈,毕竟现阶段只有全画幅才拥有更高像素,那么画幅和镜头之间如何权衡。手头紧张时是全画幅+狗头还是选择APS-C加牛头呢?其实,如果您追求拍摄画质,全画幅的升级空间是最大的,所以选择全画幅是长久之选,而APS-C则是解决一时之需。一般情况下,我们会不断添置镜头,但是机身的更换频率相对较低,全画幅机身意味着您将会选择全画幅镜头,镜头质量更有保证,而且可以避免日后重新添置镜头群的烦恼。不过相机是一个整体系统,例如预算紧张的情况下,D810搭配50mm f/1.8,或者D7200搭配24-70mm其实不是明智之举。

相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大
相机是一个整体,需要兼顾机身加镜头

    不过另外一个层面来说,相同画幅下,像素怎么选?这就好比5DSR和5D4,A7RII和A9之间,谁更合适。答案很简单,高像素好比跑车,更快,但是更复杂,对路况要求也更高;均衡型相机好比轿车,更舒适更通用,但是也更中庸。如果您追求像素输出,那么高像素是最好选择,否则的话,现在的像素基本上都能够满足输出,高像素其实并不适合大部分日常消费者。

相机越级大混战 不同画幅画质差别有多大
工作选择和日常选择是完全不同的方式,工作要追求性能的极致,而日常则要追求平衡性

    对于像素和画幅来说,毫无疑问像素越高,画幅越大,控噪其实也越差,控噪其实是画质的核心因素,同时影响着宽容度和分辨率,因此更低像素和更大画幅肯定意味着更好的画面纯净度。但是高像素的优势在于细节解析力,5000万像素的分辨率肯定远超2000万像素的解析力,所以像素的选择是极端的考虑,而画幅的选择则是非常客观的选择。

    对于今天的文章,或许图片说明比文字更加有利,所以希望大家看过了今天的文章,能够直观感受到画幅对于画质的影响。更大画幅,肯定在画质上会胜过小底,但是如何在画幅、像素与镜头间衡量,还需要消费者多家衡量。


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