感光元件/片幅大小和拍照的關係

感光元件/片幅大小和拍照的關係
週二, November 16, 2010 - 22:33

有一位朋友 lim 在 email 中問到:
Olympus Mju II 可以拍得出淺景深的照片嗎?

答案是可以的, 然而這個問題,
其實會牽涉到一點片幅 (或者在數位上感光元件尺寸) 的故事
所以今天我們就來說說大小的分別吧。

又記起上次在「不要當 pixel peeper」一文中
提起的那位用無敵兔的 200% 仁兄
記得那天他其實也說了句讓我有點震撼的說話

「聽說你有一台徠卡的 M2 對吧?」
「嗯...」
(然後下刪幾段對話)
「這台 M2... 是 full frame (全片幅) 的對吧?」

繼續的無言。

「嗯, 是用 35mm 底片的」

好, 我們開始今天的題目,
說說片幅 (元件) 尺寸大小吧


對, 這是 “full frame" 的 (笑)



FULL FRAME? APS-C?

初接觸攝影的新手朋友們
(應該包括樓上說的那位 200%)
都會對片幅 / 感光元件大小這問題存在一點點的疑問

這到底是些甚麼?
對拍攝又有些甚麼影響?

35mm 的 FULL FRAME

現在我們常常聽到的
FULL FRAME, 或是中文 - 全片幅 / 全幅
其實意思是指, 相機所使用的,
是和銀鹽時代每格 35mm (135) 底片相同大小的感光元件
而鏡頭上標示的焦段值,
在 FF 的感光元件下, 並不需要額外乘上倍率

而 APS 則是另一種比較小一張的片幅
在底片時代其實都已經有的了
一般常見的有 C 和 H 的分類
APS-C 就是一般入門數位單眼常見的片幅
他們的 crop factor 大概是 1.5 - 1.6 倍左右
意思是指, 如果鏡頭上的焦段標示例如是 28mm 的話
那在 APS-C 的片幅相機上使用就會是 28 * 1.5 = 42mm
而另一種 APS-H, 則是 1.3x 的 crop factor (e.g. canon 1D Mk IV)

還有普遍 DC 使用的 1/2.5" 感光元件
又或者是進階一點的, 好像說 GRD 所使用的 1/1.7" sensor
但相比 DSLR 所使用的尺寸作比較,
則已經小一大截了。


120 的世界, 片幅更大, 同一個光圈值,
所能夠製造出來的散景會更厲害
(不過不要老是追求全虛化的散景, 詳細請看看這文章的解說)



感光元件的尺寸會影響到...?

sensor 的大小當然對影像有不同的影響啦
我們可以試從幾方面去看


一, 景深

有發現過, 當使用輕便數位相機拍攝的時候
縱使光圈值已經很大 (e.g. LX3, GRD)
怎拍都很難製造那種淺景深的效果嗎?

對, 除了光圈以外
另一件會影響到景深的就是片幅大小


為小相機平反一點:
其實當使用微距小花功能 / 使用長焦 (我想大約 200mm 以後的),
都能夠看到有一點點的淺景深效果的 (笑)

我們以最簡單, 而不太嚴謹的說法
跟大家解釋一下
試想像一下, 我們拍好了一張照片
我們比喻這就是全片幅
然後我們知道如果使用有 crop factor 的相機
e.g. APS-C 的 DSLR
如果在同一個位置, 拍出來的照片其實是
比在全幅相機上的照片近
所以如果想要拍出相約的畫面
那您可能就需要往後退幾步了
然而淺景深的出現是因為
利用主體件和其他物件距離上的分別
而去虛化了其以外的所有東西


我們就把這張當成是用FF 相機拍的照片有的景深淺度 (設計照片)

記得鏡頭上的景深尺這東西嗎?
其中它就會嘗試去告訴您
有關不同光圈值和對焦距離下
景深所能夠覆蓋的範圍

這時候您不難發覺
對焦距離越近, 景深所能夠覆蓋的範圍越少
對焦距離越遠, 景深所能夠覆蓋的範圍越多
所以, 如果使用同一顆鏡頭,
拍攝同一個寬度的畫面
在相對比較大片幅的相機裡面,
所營造出來的景深會比較淺


如果是在 APS-C 相機上用同一顆鏡頭拍,
而又想畫面的寬度是一樣的,
那您就可能要退後幾步再拍, 那麼景深就沒那麼淺了

至於在開始的時候
那位朋友所問的問題
其實很簡單
套用到了數位才有的說法
35mm 底片相機都是「全片幅」的
所以就沒有像數位小相機一樣的問題
因為感光元件 (就是底片啦) 並沒有縮小
所以是能夠拍出像一般 135 相機能夠展示的淺景深效果

然而 Mju II 是一台全自動的相機
光圈快門的組合不到自己控制
所以說會不會一定拍得到淺景深的效果
這就要看看拍攝環境的光度和底片的感光度去配合了


擁有 F2.8 最大光圈值的 Mju II, 在某些光度環境等的配搭下,
是能夠拍出淺景深的效果的, 不過全自動的相機來說
這其實是有點聽天由命的 (笑)


二, 雜訊

雜訊是數位相機當中
無可避免的一個環節
但是, 好像同樣是千萬畫素的相機
大尺寸元件的雜訊, 會比小感光元件的少
為甚麼呢?

太深入的我們就不說了
不過可以簡單的試想像一下
每點像素 (pixel) 就是一個格子
而每點都會產生同樣份量的雜訊
在同樣畫素的情況下
大的感光元件, 格子也會比較大
能載的訊號也會比較多
而每一格的雜訊訊號在比例上,
會比小型元件的小
那麼照片看出來的時候,
就自然會感覺雜訊少一點


擁有 backlit cmos 技術的 GXR P10,
按道理拍攝暗光場合的時候應該表現會比以前的小相機好,
只是因為感光元件物理上的限制,
ISO 400 的時候其實微粒的感覺已經有點厲害


曾經高 ISO 和 自動對焦都是死穴的 Pentax K20D,
在 ISO 1600 的時候, 相比起小相機來說
優勢依然很明顯

而照片的動態範圍,
其實也是這個道理
所以元件的大小對這是有一點點的關係的

說完數位了
該說說傳統的底片了
底片有雜訊嗎? 其實是沒有的
然而隨著底片的感光度增加
顆粒感就會越明顯


1600 ISO 的富士 natura, 已經算是顆粒感蠻幼細的高感度底片

那動態範圍呢?
一般朋友都喜歡說底片的動態範圍很強
其實這只對了一半
嗯, 負片的動態是很好的
然而正片的動態也許就只有 +/- 1 EV
大概一般的數位單眼都比它好了
所以拍攝正片的時候
我們都會追求準繩的曝光, 這就是另話了


100 度的正片 RDP, 顆粒感是有,
不過看上去都總會感到很細很滑的感覺,
而且應該不難看出正片和負片的分別 --
正片的分差比較大, 而動態範圍也比較弱



延伸閱讀

digital camera sensor size (英)

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Comments

好難懂....
我是不是太資淺了....

@Red: 不如您說說您不太清楚的地方?

想請問一下,所謂「APS-C 的片幅相機上使用就會是 28 * 1.5 = 42mm」是否為僅有視野上相當於42mm拍攝出的效果,但在計算景深時,在光學上仍是以28mm下去計算?

之前在跟朋友討論鏡頭時,朋友(使用全篇幅)覺得200mm裝在我相機(APS-C)的望遠效果更佳(他認為可達到如拿200*1.6=320mm的望遠),這應該是錯誤的想法吧?

@kt:

其實計算景深的時候
宜跟隨鏡頭上的標示去計算
因為那是不變的

其實 APS-C 跟 35mm 的關係
您就把它當成是 裁切了 的 135 片幅吧
這可能會比較易懂
畫面裁切了, 是不是有一部份的散景不見了?

但如果裁切了以後, 想要有 135 片幅時的視角, 是不是應該要退後幾步構圖才能達到那效果呢?
那, 退後了以後, 是否景深的計算已有不同? 因為對焦的距離已經不同了喔!

不知道這樣能否回答到您 :-)

影響景深的原因主要是二個因素

一是光圈
光圈影響的因素大家比較能夠明白
二是被攝物的放大率

舉二個例子

一般的小DC沒有大光圈也沒有長焦段, 通常是用macro功能達到淺景深的效果
用小DC拍人頭大小的畫面, 如果帶到一點背景時,這淺景深的效果
和用Dslr拿長焦段來拍一個人頭大小的畫面時的淺景深效果
上述二者差異性也是不大(前提是光圈如果可以調成一樣時)
差別是dc近距離拍會有很大的變形,
但我相信景深相差無幾

手邊有全幅機和aps相機的同好們不妨做個實驗
使用同一顆鏡頭,同一個光圈,把被攝物拍成一樣大小(放大率一樣), (這時全幅的相機應該會比較靠近被攝物)
比較此時的景深效果差別有多大?
理當也是相差無幾

個人在底片一直至今接觸十幾年的經驗
手邊沒有Dslr可以提供上述例子的比較, 有興趣的同好們, 不妨試看看~ 或許我的理論有誤!

片幅影響景深有多少?
其實有時是受光圈和放大率限制而不得不的沒有淺景深! (好繞口的說詞...orz)

如果要深入瞭解景深,可以參考冼鏡光老師的相關文章。
文章中把景深的定義、計算、影響因素,說明得非常詳細。

那請問1/1.7的CCD需要乘上倍數嗎?要的話是乘以幾倍呢?
還有如果是M4/3系統的也要乘上倍數嗎?
因為據說全幅機是能解放一些較廣角的焦段
如果M4/3系統的相機不需要乘上倍數的話
是不是就沒有被封印的焦段呢?

乘上倍數的意思其實是指在 135 系統上的相對值
我們可以看一個例子就是 GR Digital
相機上寫的是 5.9mm, 但它的 135 等效是 28mm
所以 28/5.9 = 大約是 4.7x 左右的倍率

M4/3 大概是 2x 的倍率
也就是說在 M4/3 上面用一支寫著 20mm (135 系統等效) 的鏡頭
實際拍出來的視角會是像 35mm 全幅相機上的 40mm 一樣
而倍率就是這個意思了

謝謝您的回應
所以說用GRD拍到的畫面 會像全幅機上用28X4.7x約等於131.6這個焦段拍出來的畫面嗎?
但我用GRD拍出來的照片並沒有感覺有那麼的遠啊?
還是不能這麼算呢?

不對不對, 因為其實 GRD 上的鏡頭是 5.9mm
於是在小感光元件的倍率下
5.9 x 4.7 就是 一顆在 135 全幅相機上的 28mm 視角這樣了 :-)

哈哈!我搞懂了!謝謝您的回覆 其實我一直想錯了
廣角端的焦段應該是橫向的看 我一直以為是往前看
所以才會覺得自己的相機呈現的畫面跟想像的不一樣
我的相機是GX200 GRD3是同學的
我問了很多問題 再次謝謝您的回覆

不好意思我覺得您文章說得很好

但是感光元件大小其實不太會影響景深喔

雖然您的文章裡面有其他的補充說明

但是我覺得大綱裡面說明感光元件不影響景深會比較好

因為感光元件大小影響了取景--在想要取景的範圍固定的情況下又影響了焦長(或者是離被攝物的距離)--焦長(離被攝物的距離)影響了景深

要說感光元件影響景深其實也可以 可是是間接的影響 但是嚴格來說並沒有影響的

其實都是因為數位相機感光元件大小有太多尺寸 還有從底片的視野轉換 的關係

有了等效焦長

如果都是以真實焦長去考慮的話其實沒有差別的

因為要相同的取景 並且相機離被攝物的距離不變的話

小感光元件使用的真實焦段比較短

短焦段的景深自然就比較深了

沒有冒犯的意思

只是覺得這樣的說法比較接近原因

對於理解過程比較有幫助

小DC如果有200mm的真實焦段 跟全幅機200mm的景深效果應該是一樣的 (拍攝距離一樣)

只是只能照到全幅機能照到的非常小部分而已.....

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