D3200引起讨论 解析高像素5大是非之处

2012-04-26 20:41:47来源: 中关村在线
    数码相机从开始普及到现在像素仍然在飞速提升,平价级别的产品也从最开始的200万已经提升到了1800万的水平,不过在今年的P&E2012之前尼康可以说下了一个很大的赌注,那就是发布了一款非常让人震惊的产品—D3200。虽然这是一款定位于平价的产品,不过却拥有2400万级别的超高像素,如此高的像素自然引起了相当的争议,而今天笔者就来给大家解析高像素的几大是非之处。

  ·2400万也平民 今天你高了吗

2400万也平民 今天你高了吗

  记得笔者拿到自己第一台数码单反相机D70的时候,3000宽度的照片让笔者瞬间有一种庞大不可及的感觉,不过到了现在600万像素的恐怕是一个手机都可以秒杀的数字,且不说iPhone4S的800万像素如何,就算是主流的500万像素产品也不算什么优势。虽然说像素并不能代表画质以及其他东西,但是很明显作为数码相机最为重要的一个指标,像素低了显然说不过去。

尼康D3200开创了入门单反像素新高度

  不过对于像素的争议从来都是很多,诸如像素越高画质越差或者像素越高就越好的直线型思路仍然被网络CEO们吹捧,并且分为2派互相对殴。实际上单纯讨论像素对于画质的影响实在是很不靠谱,毕竟传感器的工艺以及相关电路的设计对于画质的影像都是非常之大的,不过这一次笔者不是给大家讲技术,而是通过一些实际表现和数据来给大家做一些反方向的分析,看看高像素是否真的如想象中那样会带来大量问题。

    ·低感依旧进步 细节再度提升

  首先是低感画质,高像素对于分辨率的提升相信这一点没有人怀疑,毕竟提高像素在很大程度上就等于提高了分辨率,虽然说像素的一味提高并不能让分辨率等比例提升,但是对于目前单反相机的像素尺寸来说,继续提高像素仍然有着非常明显的效果。

尼康D800与尼康D4同场景对比

  还是照旧用样片说话,以上是尼康D4对比尼康D800,两台机器一台拥有3600万像素,一台则仅为1600万像素,当然比100%的细节显然是一件非常不公平的事情,而且也不能显示出高像素真正价值的所在。所以这一次笔者将D800的像素缩到和D4一样的水平,我们看到的结果是什么呢?那就是D800在细节方面拥有明显的胜出。

拜耳传感器结构(下方)最大的缺点之一就是彩色分辨率相比明度分辨率低很多

  产生这样的原因笔者相信有2点,1个是D4的像素比较低,为了控制摩尔纹相对来讲需要更高强度的低通滤镜。另一方面则出于拜耳传感器(也就是马赛克结构)的原理,很明显拜耳传感器的色彩分辨率只有明度分辨率的1/3至1/4,缩图之后等于拉近了色彩分辨率与明度分辨率的差距,甚至可以控制到1:1的水平。所以说毫无疑问,拜耳传感器需要相当高的像素做支撑,2400万像素真的不算高。

    ·高感有进有退 好坏要看角度

  然后我们来说说高感,毫无疑问高感就是绝大多数人最为怀疑的地方,那就是不断增高的像素会导致高感性能的降低。很明显在传感器面积不变的情况下提高像素会让单位像素的面积不断减少(注意这里的用词,是单位像素面积,后面我们还会提高单位像素感光面积),但是这就代表高感性能一定会变差吗?

  

我们从上图可以看出来 缩图1200万像素的D800虽然曝光更低 但是细节更好

  显然并非如此,还是按照惯例我们以一组图片来回答这个问题,而且对比方法依旧是把图片缩小到相同尺寸,对比的相机则是D800和D700。D700是之前公认的万元全画幅单反高感最好的产品,而D800则是尼康新一代准专业相机的代表。从理论上来讲提高3倍像素一定会导致高感下降不是吗?但是你的眼睛给你的答案是什么呢?显然是D800好。

如果对比100%截图 我们就能看出来D800的纯净度和细节下降了不少

  当然了如果我们再对比一下100%画质,我们可以感觉到,尼康D800的高感性能表现出了一定的颓势,相对来讲还是不如D700的,但是像素提高了3倍之多还能保持这样的水平还是相对来讲说的过去的。不过在这里笔者还是要问大家一个问题,100%看图的方法真的对吗?

    ·连拍未必变慢 容量必然增大

  然后我们来谈一谈连拍速度,在很多朋友心里都有一种想法,那就是像素越高连拍速度一定会跟着下降,这种说法并非完全没有道理,不过实际上对于目前的传感器技术来讲,想要做到比较高的连帕速度并不是太难的事情。内置式ADC以及更高的数据通道使得传感器的图像输出能力达到了一个难以想象的高度。

使用索尼A77拍摄的每秒12张高速连拍制作的GIF图片

  相机方面就拿索尼的A77以及NEX-7来说,我们可以看到这2款产品均使用了与尼康D3200相似的2400万像素传感器,由于没有反光板的活动使得快速连拍少了最大的阻碍,2台相机的连拍速度分别每秒12张以及每秒10张的水平。当然如果去掉机械后帘快门这个速度还还可以继续提升下去,可以达到传感器的最高采样水平。

索尼最新的1800万1/2.33传感器具备极高的采样能力

  如果我们把眼光再往尺寸更小的传感器看看,索尼最新发布的ICX118这款1/2.33的传感器(用在索尼大量新款1800万像素小DC上)具备着全电子快门以及全像素12bit每秒24张的输出能力,拍摄4K视频都可以说不难。如果我们往下看还有分辨率800万像素,每秒可以连拍60张图片的高采样传感器(用在JVC的4K手持机上),所以说限制连拍速度的绝非像素本身。

高像素和高连拍速度两者共同作用的结果就是给处理器增加不少负担

  当然别高兴的太早,像素又高了,连续输出能力又高了,意味着整体数据量有了数倍的提升,对于相机处理器来说压力不可小觑,毕竟直接从传感器输出的数据并不具备着太强的实用价值,而把这些图片处理,如此恐怖的数据量甚至超过了目前性能最强相机处理器的工作能力,而且如此海量的数据挪至存储卡也需要相当的时间,更高频率的处理器和更大的缓存直接导致相机续航能力的下降显然是不被接受的结果。所以说高像素与连拍并不存在直接关系,但是从间接上讲高像素会将连拍成本提升很多,厂商自然免不了做一些手脚。

    ·视频质量下降 技术亟待革新

  之前笔者也说过,高像素并不一定会带来画质的下降,那是因为分辨率的提升可以弥补很多方面的损失,但是如果我们要面临一些我们无法提高分辨率的情况呢?很显然毫无疑问,无论是低感还是高感更高像素的传感器点对点输出都很占据优势。事实上这种情况我们非常常见,那就是视频拍摄。

佳能5D Mark III的视频采样方式就是非常标准的3抽1

  如果诸位了解目前传感器的工作原理,那你肯定知道绝大多数传感器在拍摄视频或者以低像素连续采样时采用的是抽行原理(不使用这种原理的传感器绝大多数成本就要顶上一台不错的单反),也就是说直接抛弃不需要的像素。像素越高往往100%画质越差这已经成为了一个惯例,对于目前的高像素相机来说视频画质的下降的确是个不利的因素。

由于单反视频普遍采用抽行原理 所以我们也能感觉到D4的画质要比D800好了不少

  只要抽行原理一天不改变,像素继续提高下去的趋势不变,视频画质不断变差的问题就没有办法改变。当然了目前传感器的输出能力已经提高到了一个相当的水平,只要处理器跟得上我们完全可以采用4K采样,4K处理,2K输出的方式(注意这里存在一个4K到2K的处理过程),这样无论是分辨率、细节还是噪点什么的都可以控制的很好,而且我相信这类产品很快就可以出现。

    ·电脑问题不大 存储压力升高

  最后是电脑,更高的像素的照片毫无疑问会占用更大的存储空间,毫无疑问处理起来会更慢,不过事实上哪怕是3600万像素的照片对于电脑来说只会占用占用相对大的内存空间,除非是整张照片的处理操作,否则并不会有太明显的变慢。

尼康D800在Photoshop CS5.1 x64中的内存占用

  之前笔者也用自己的电脑测试过D800的图片处理相关,一张3600万像素的图片在一般情况下占用内存也不过600MB的水平,只要我们不追求大量照片的同时处理以及批量处理的,实际上更高的像素并不会带来明显的变慢,说白了就是如果你觉得处理1600万像素慢,处理2400乃至3600万像素只会觉得更慢,如果你觉得处理1600万像素不慢,那么也不会感觉3600万像素有太大的困难。

尼康D800拍摄的图片每张超过70MB真的不是玩笑 对于照片备份来说成本很高

  当然了处理不变满并不代表存储空间不会出问题,毫无疑问更高的像素会带来存储空间的更大损耗,虽然说硬盘和存储卡的价格相比相机来说实在是算不得什么,不过对于习惯刻盘或者保存在网络硬盘的朋友来说,更高的像素的确会导致更高的开销,这种开销会随着不同的保存方式带来不一样的开销。

 ·宣传不是唯一 今天你高了吗

  好了到了现在你还在质疑高像素只是厂商宣传的手段吗?当然不可否认的是很多厂商都以高像素作为卖点来推出,但是这并非完全是噱头。高像素的确可以带来画质方面的提高,不过不可否认的是不顾一切的提高像素并不能带来更好的画质。

Cypress公司的高开口率传感器示意图

  在文章当中笔者曾经提到过一个地方,那就是单位像素面积,事实上单位像素面积并不能代表单位像素的实际感光面积。为何过去的传感器像素也低画质也是一般呢?有很大原因就是因为较老的传感器由于工艺以及布线的限制,实际感光面积不足像素的20%,而新式传感器则有可能超越40%甚至更多,这就意味着虽然表面上单位像素面积降低了,但是单位像素感光面积反而提高了。

  此外,我们过去评价一款相机的画质好坏过于喜欢看100%图片,但是实际上我们应该采用的方法就是对比相同尺寸的画面,因为如果我们观看的整体画面过小那么对于所有相机来说都是缩小到相同的值,而观看画面更大则需要插值到一样的像素。

DxOMark的800万像素对比法虽然颇受争议 但是仍然具备着相当的参考价值

  如果我们都用100%的标准去看图片实际情况会如何呢?试想一下你拿D700的照片放大到14寸对比D800的照片放大到24寸,D800就算像素更高又能怎么呢?所以想要知道一台相机真正画质的好坏,全像素虽然很重要,但是缩图(或者放大)到实际观察环境才是最客观的。

  最后还是给出大家一个结论,高像素是一把双刃剑,他既可以带来更好的高ISO细节,也可以带来更多的噪点,高像素往往具备更好的低ISO表现,在现在到未来的几年之内提高像素仍然是提高画质的主要方法之一。如果工艺不到家,盲目的提高像素会带来画质的劣化,不过成熟的传感器厂商都会对此做大量测试,最后选择自己认为最均衡的产品。画质的好坏是一个多方面综合的因素,仅仅通过像素高低来判断实际上并不一定是正确的。

关键字:引起  讨论  解析  像素

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2012/0426/article_4018.html
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