看板 MobileComm作者 farain (冰啤酒)標題 [閒聊] 手機畫素與畫質的迷思時間 Wed Mar 20 18:09:00 2013
現在手機照相功能幾乎是必備的
看了很多人對於畫素與畫質的迷思與誤解,我想在這提供一些想法給大家參考
本身玩攝影超過 10 年,從早期的傳統底片到現在的數位單眼,在攝影上燒到掉不少錢
現在從事的研究也常接觸到超過 2000萬的影像設備,對影像的了解絕對稱不上專業
但還懂得一點皮毛,以下如果有任何謬論還請專業人士以與指教
這裡不談顏色,這太復雜也很主觀(其實有科學的量測工具,但我想一般民眾只考慮發色
是不是自己喜歡的)
這裡只談畫質好壞
相片的畫質好壞大至可分為
1. 解析度
2. 影像純淨度
先來談談照片的解析度
解析度有科學的定義,基本上就是辨別兩點距離的能力,
比如說當兩點距離小於 0.1mm,大部分的人都只會把他當成一點,那大部分的人眼睛的解
析度便是 >0.1mm
當然科學上或業界上不會如此表示,單位有很多,lp/mm 是常用的單位
意思是 1mm 的距離裡可辨認幾條線,以上面的例子,一般人眼睛的解析度是 <10 lp/mm
知道解析度科學上而非主觀的定義後,我們再來討論影響解析度的因素
影響照片解析度大至有以下幾點
a. 鏡頭
b. 感光物件解析力 (底片是底片銀鹽的大小及均質度,數位則是畫素)
c. 感光物件大小 (底片、CCD 或 CMOS 的片幅大小)
d. 觀賞或成像方式
a.鏡頭
決定照片解析度,鏡頭的好壞占了一半以上的因素
鏡頭本身的解析力是絕對值,同一顆鏡頭用不同的感光元件,相片呈現解析度或許不同
但鏡頭解析力不變
b. 感光物件解析力
感光物件解析力本身也是絕對值,不會因鏡頭改變
以數位來說,基本上感光元件的解析力與像素的平方根呈正比,同樣大小的感光元件
800萬畫素大概解析力會是 200萬的 2倍,但感光元件的製程會影響解析力
以 Nikon D5200 ,2400萬畫素的單眼而言,他解析力理論質為 4000LPH,但實際測出來
約為 2800LPH
http://www.dpreview.com/previews/nikon-d5200/12
與 1800萬畫素的 Canon 600D 實測值 2500LPH 相去不遠
http://www.dpreview.com/reviews/canoneos600d/11
影響的因素很多,其中當畫素越高,單位感光元件的體積越小,電路產生的Gap 在其中占
的比例也會變高
當然有很多的方式可以改進,如 Canon 的設計,可有效的降低 Gap 的影響
http://www.dpreview.com/reviews/CanonEOS50D/images/features/mlenses.jpg
還有 Sony 的 Exmor RS 背照式感光元件
但這些都是由 RGB 三色原於同一平面所構成的影像,其解像力是遠低於由三層感光層所
構成的 foveon x3
鏡頭與感光物件解析力常用的表示單位不同,這裡我用100當作最高解析力
當鏡頭解析力為 100,而感光物件為 50 時,你所得到的影像解析度只會有50
相反,當鏡頭為 50,而感光物件為 100 時,你所得到的影像解析度也只會有50
所以高畫素 = 高影像解析度嗎?? 不!! 如果你用了爛鏡頭,給你1兆畫素的感光元件,
你拍出來的效果也遠低於別人 30萬畫素拍出來的
c、d 影響的因素則更多人忽略了
c. 感光物件大小
玩攝影的人常追求大的感光元件不是沒有原因的,而原因也不只於追求影像的純淨度
拍婚紗在底片時代沒人在用 135底片(傳統大眾用底片,也是今數位單眼的全片幅)
大家都用 120底片,但在商攝,抱歉你如果"只"用 120 底片,你大概很難找到工作
雖然現在基於成本考量,婚攝早已大都用全片幅數位單眼(甚至有些平價婚攝只用 APS單
眼)
但一台要價二、三十萬的最高階全片幅數位單眼,依然打不進商攝市場,在這領域,
用百萬等級的數位機背才接的到單
因為感光元件越小,對鏡頭解析力的要求也會越高,以數位而言,同樣是800萬的 CMOS
手機大多是用 1/3 吋,對比近幾年很紅的 M4/3 類單,兩 piexl之間的距離相差4倍
這使的在同樣的條件下,手機對鏡頭解析力要求高過於 M4/3 類單的4倍
也就是說,如果你類單最後要得到影像解析度為 50的影像,鏡頭解像力只需 50
而手機卻要有一顆解像力高到破表的 200 才能達成!!!
相反的,如果你手機有一顆完美的鏡頭,解像力100,要得到同樣的效果,M4/3 類單
確只需要 50萬畫素便可達到相同效果
你覺得你的手機有顆完美解像力的鏡頭嗎?
d. 觀賞或成像方式
當你有100分的影像,但卻只用50分的播放器播放,會有100分的效果嗎?
當你拍出1000萬的完美影像,用1080P 的播放器播放,永遠只有 200萬的效果
有人說 1000萬的影像縮成 200萬,效果會比 200萬的影像,直接用1080P 的播放器播放
效果好
這是完全錯誤的! 如果你200萬的影像也是完美的影像,用1080P 的播放器播放出來會跟
1000萬的完美影像
一模一樣!
影像輸出的方式還有洗成照片,基於一般人的需求,8*10 吋的照片大概會是可能會洗出
來的最大尺寸了
為了要獲得好的品質,300dpi 是需要的,而就算要以 300dpi 洗8*12 吋的照片也只需要
8*300*10*300= 720萬畫素,再再說明手機的畫素之戰(其實一般數位相機也是),只是商
人的宣傳噱頭罷了
而且比起要擔心你每一張手機拍的相片能不能洗成 8*10 吋的照片,擔心手機感光元件尺
寸過小,
且品質參差不齊的鏡頭能不能撐得起超過 720萬畫素還比較實際一點
事實上手機前鏡頭拍出的照片差,也和畫素完全無關,前鏡頭品質普遍不良,還有搭配更
悲劇更小的感光元件
才是真正元凶!
影像純淨度
撇除抹的誇張的後處理,對於數位而言影像的純淨度在於訊號/雜訊比(S/N)的好壞
S/N 與單位感光元件進光量有關,雖然背照式感光或 canon 前透鏡的改進,都會增加進
光亮
但都比不上加大單位感光面積大小來的大
大家推崇的手機相機王者 Nokia 808 PureView 優勢從來不是在那 4100萬畫素的噱頭,
而是他那比大部分 DC
都還大的 1/1.2 吋感光元件(一般手機的6.25倍)。感光元件大的好處,我上面已經有說
明,
加上使用蔡司認證的鏡頭使他的照片解析度遠高於一般手機
但事實上我覺得她最失敗的就是他那高達 4100萬畫素的選擇!
就算是全片幅的單眼,也沒幾隻鏡頭能通過 4100萬畫素的考驗
相反的,在這小感光元件塞進 4100萬畫素,使他單位感光面積幾乎與一般800萬畫素的手
機相同,
造成他悲劇的夜拍
而他新推出的 Nokia Lumia 920 改進這項缺點,使用 800萬畫素,雖然我找不到他感光
元件尺寸的資訊
但推測應該比 1/3 大,照成他優異的夜拍功能
加大單位感光面積除了目前已經應用到極限的製程,只有兩種方法
加大感光元件尺寸,或是縮小畫素
至於畫素要縮到多少? 從觀賞方式再加上鏡頭解像力回推便可知道答案,多的都是幫記憶
體找市場的菩薩
最後來聊一下許多人關心的放大截圖問題
職業攝影師幾乎很少在放大截圖,除了新聞記者,有也只是很小比例的裁剪
除了本身的構圖能力外,更重要的是影像品質的維護
小比例裁剪不是大家關心的重點,當主體過小時,放大兩倍的裁剪是常有的事,我想很多
人還常超過兩倍裁剪
裁剪第一個影響的是影像解析度,兩倍裁剪和使用小四倍的感光元件相同
會使其對於鏡頭解析力的要求提高一倍
放大裁剪也會影響影像純淨度,雖然放大後 S/N 不會變大,但波峰不變,波幅確變大了
,雜訊的粒子感變粗
影像也會變粗糙
原本就已經不好的影像,經過超過兩倍的放大裁切,我想那影像品質已經不是悲劇能形容
的...
所以你真的需要手機相機有如此高的畫素嗎??
還是你只是另一個被廠商催眠的受害者?
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 163.25.90.143
→ trywish:還在討論這個喔= =會買的就會買,不會買的就不會買,會買的很少是因為相機買的0.0趣味性和外表才是主因1F 03/20 18:09
推 Lsamia:920的1/3 "BSI連sogi上都有寫啊XD3F 03/20 18:11
推 gaoue:支持四百萬畫素,新一拍照真的讚4F 03/20 18:11
→ heartme:畫素只是決定大小張而已... 很多人誤會畫素越高
拍出來就越好看... = =5F 03/20 18:11
→ gaoue:不要被廠商催眠了,1300萬比不上新一400萬的7F 03/20 18:12
→ Lsamia:我覺得基本都是要看用途阿@__@8F 03/20 18:12
推 ppit12345:應該請hitachi大用銀鹽相機證明一切(誤)9F 03/20 18:12
→ tetani:新一的鏡頭設計的不好 邊緣鬆散和變形太嚴重了10F 03/20 18:13
推 gaoue:承認新一400萬比其他家1300萬強很困難嗎?11F 03/20 18:13
→ heartme:相機和手機拍出來 還是要放到電腦上看比較準12F 03/20 18:13
→ tetani:既然要主打相機 怎麼不請大廠幫忙設計和認證鏡頭13F 03/20 18:14
→ Lsamia:而且808的夜拍是要調過的吧
他用megapixel就是為了做超取樣阿qq
920:其實我只有八百萬耶(抓頭14F 03/20 18:14
→ trywish:各有各強大的地方吧,就某方面來看新一的400萬也輸其他家800萬和1300萬,看你從什麼角度去看17F 03/20 18:15
→ tetani:說到顏色 雖然主觀 但富士的色彩喜歡的人不少吧19F 03/20 18:15
推 s8095324:相機一台要價20~30萬?!(抖)20F 03/20 18:18
推 black205:通訊行店員: 賣1300萬的比較賺 解釋這麼多幹嘛21F 03/20 18:18
→ Greentale:LG有信乃達,NOKIA有蔡司,還有哪家有認證的啊??22F 03/20 18:19
推 iceonly:原po好慘,講了一堆結果下面都是TL;DR23F 03/20 18:20
推 Lsamia:不知道哪天Eluga會不會去拉Leica來貼標籤(誤24F 03/20 18:21
推 HiTManZ:XZ蠻可憐的出來幫One抬轎25F 03/20 18:21
→ Greentale:大略看起來在手機中,鏡頭解析度影響應該會更大??
Leica:一台認證過的手機賣5萬,好不好啊?26F 03/20 18:22
→ trywish:目前實例來看,one在光源不足表現不錯,但在光源充足沒什麼特色,而解析度又輸別人情況下..算輸吧28F 03/20 18:23
推 minicat:可惜能看到這篇的是少數30F 03/20 18:25
→ Greentale:不會耶,我覺得那詭異得模糊處理好,One的泛用性應該比較高。31F 03/20 18:25
→ trywish:詭異的模糊叫突顯主題XD....34F 03/20 18:28
→ Greentale:就算One的日拍真的輸了,夜拍的泛用性會更好啊35F 03/20 18:29
→ battlewind:ONE最幸運的地方就是推出時XZ照相自爆...36F 03/20 18:29
推 breadf:沒什麼特色是指油畫感不足嗎XD37F 03/20 18:29
推 liar7:謝謝指教,但我還是不會去買400萬的相濟喔38F 03/20 18:31
→ roger7:我想沒什麼特色可能是等於我看不順眼之類39F 03/20 18:31
推 puretd:樓上會買才奇怪吧40F 03/20 18:31
→ puretd:至於"特色" 恩...啥是特色42F 03/20 18:32
→ trywish:說特色也不是沒有,比其他家黯淡,有人說貼近現實..43F 03/20 18:32
推 s8095324:只有我覺得原PO想表達的是手機的照相都很糟嗎?44F 03/20 18:32
→ trywish:不過就個人而言不是喜歡那種暗暗的感覺就是了~說沒特45F 03/20 18:32
→ roger7:換個logo,或許評價變成顯色準、白平衡好...XD46F 03/20 18:33
→ trywish:色或許還好一點,或許該說貼近現實?不過不討人喜歡?47F 03/20 18:33
推 liar7:你在這裡講破嘴,店員:三星這支1300萬喔比htc的40048F 03/20 18:36
推 HiTManZ:厲害了難道可以看相片說顏色貼近現實?49F 03/20 18:36
→ trywish:所以還是要等B大出馬拍個幾張一一他家什麼都有,實測50F 03/20 18:36
→ HiTManZ:說貼近現實都是當事者形容的喔51F 03/20 18:37
→ liar7:萬要好上太多。人家轉頭就買1300萬了,沒用啦XDD52F 03/20 18:37
→ trywish:最公平,只是目前one拍的真的比其他家暗一點53F 03/20 18:37
推 mike060606:Hit大 應該說我們平常日子其實就是滿灰暗的
所以我們常常看到照片才會覺得好漂亮
但其實那些照片可能過於鮮豔了些54F 03/20 18:37
推 beareyes:推Liar大,不可能叫店員講解這一串給顧客聽57F 03/20 18:37
推 puretd:B大目前對於One的評價是還不錯的 光看照片58F 03/20 18:38
推 Hachiko:808 >> 920 > One > Sony >S3 無誤59F 03/20 18:38
→ trywish:是呀,以往對相機的評價都是細節保留多,色彩豐富之60F 03/20 18:38
→ mike060606:所以有人說顏色比較真實 是根據日常經驗去腦補出來的61F 03/20 18:38
推 HiTManZ:呵呵,沒錯,推mike62F 03/20 18:38
→ trywish:類,以one來說真的沒什麼特色,真要提頂多顆粒感重和有奇怪的模糊感覺,不過這當特色頗怪的XD
所以才說各有各的強處,有人就是喜歡色彩豐富0.0a比63F 03/20 18:38
推 archiater:發色很主觀的,再者喜歡重口味還有很多拍照模式能選66F 03/20 18:40
→ trywish:較少聽說喜歡相機寫實的~67F 03/20 18:40
→ Greentale:S3的相機也是升級後才比較好的阿~~為何不給One一點時間呢?68F 03/20 18:41
→ bbee:店員: 1300 >>>> 400 bj470F 03/20 18:41
→ trywish:那倒不用擔心!拍照站在one的側邊就糊掉了72F 03/20 18:43
→ TheoEpstein:新一機有這種自動糊掉痘痘的貼心功能喲?那不錯耶
是一般所謂的美肌美膚模式嗎73F 03/20 18:43
推 HiTManZ:版大。蝴蝶機前鏡頭才有美化功能XD75F 03/20 18:45
→ s8095324:One的後製功能這麼多,應該有吧?76F 03/20 18:45
→ trywish:HTC J在之前更新也跑出那功能了XD有網友的同事接到77F 03/20 18:46
→ puretd:蝴蝶前鏡頭我覺得有點變形ㄟ 人的臉都變好長78F 03/20 18:46
→ trywish:投訴,就跑來幫我網友升級!之後就發現一一真的糊掉了79F 03/20 18:46
→ puretd:拍出來每個都錐子臉 女生應該超愛80F 03/20 18:46
→ trywish:然後拍拍屁股走人..81F 03/20 18:47
推 Lsamia:應該說廣角拉越大就會變形越厲害qq84F 03/20 18:59
推 jimei2:畫素迷思還是沒這麼好打破吧 店員:1300>400結案
不過這篇解釋的蠻清楚的 推用心85F 03/20 19:14
推 black7447:借問一下..5年前5000元的DC贏得過現在的旗艦手機麼?因我用DC夜拍照片很不穩..除非用腳架..但手機卻不會88F 03/20 19:18
推 Lsamia:2008年的的可能不行吧
可是2013年應該都可以(ㄟ?90F 03/20 19:24
推 sroeud7l:專業推 但還是看衰400在大眾的反應92F 03/20 19:28
推 hangten777:店員:都2013年了你還要買400萬? 顧客:好像也是93F 03/20 19:30
推 karlrecon:店員:先別管相機畫素了,你知道這手機內建分靈體嗎?94F 03/20 19:30
→ igarasiyui:你可以在開頭先寫就是要推new one就不用寫那麼多了95F 03/20 19:36
推 tonyselina:其實我根本不知道有多少人會是真的1300>400在買的
感覺粉絲又在找藉口.......97F 03/20 19:38
→ karlrecon:5000元小DC的小光圈就夠拍失敗拍到崩潰了,ISO和直出99F 03/20 19:39
推 ginnietulip:不過回應原PO 商攝 尤其是空間相關 45機可移軸較方便但接不接的到單還是跟處理效率比較有關 機背較單純所以倒也不是120不OK 而是120移軸不如45方便212F 03/20 21:17
推 ckuyar:一樓真是路人,很多人是用相機選手機
專業文推216F 03/20 21:37
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