2.1 數(shù)碼相機核心——感光元件

數(shù)碼單反相機都使用哪種感光元件

感光元件是數(shù)碼相機的核心部件，感光元件分為CCD和CMOS兩種。從制作工藝來說，CCD和CMOS的主要區(qū)別是，CCD被集成在半導(dǎo)體單晶材料上，CMOS則被集成在半導(dǎo)體材料上，而它們的工作原理是沒有本質(zhì)區(qū)別的。因為CMOS的制作成本和制作技術(shù)難度較低，所以其適用范圍也更廣。作為初級攝影愛好者，沒必要糾結(jié)于究竟是CCD成像好還是CMOS成像好，目前二者的技術(shù)都已經(jīng)比較成熟，現(xiàn)在絕大多數(shù)數(shù)碼單反相機都采用CMOS感光元件。

數(shù)碼相機感光元件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)相機的膠片

沒有必要把像素看得那么重要

如果把一張數(shù)碼照片放大若干倍，你會發(fā)現(xiàn)其實這張照片是由若干個相鄰的小點組成的，每一個小點就是一個像素。在選購數(shù)碼相機的時候，很多人覺得像素高，相機性能一定就好，其實不能這么簡單地下結(jié)論。

比如佳能EOS 700D相機的最高分辨率是5184×3456，它的CMOS是一個長方形，這個長方形的長由5184個點組成，它的寬由3456個點組成，每一個點便是一個像素，因此這個長方形是由17915904個像素組成的，也就是約等于1800萬像素。佳能EOS 700D單機售價不足5000元，而同樣是1800萬像素的佳能頂級旗艦機型EOS 1DX，其單機售價卻高達4萬元人民幣。

所以，簡單地用像素的多少來評價相機的好壞，是沒有意義的，需要結(jié)合CMOS大小和相機的硬件綜合考慮，何況現(xiàn)在有些手機都已經(jīng)做到2000萬像素了。更大像素數(shù)量的好處是可以帶來更高的分辨率，給后期提供更大的裁剪空間，但是對于剛?cè)腴T的攝影愛好者來說，沒有必要將像素看得那么重要。

下圖紅框處的局部放大效果

焦距：50mm　光圈：f/22　快門速度：1/125s　感光度：ISO100　曝光補償：-1EV

感光元件的面積影響成像效果

在膠片時代，我們大多用35mm膠片進行拍攝，就是我們最常見到的那一卷一卷的膠片，它的尺寸是36mm×24mm。在數(shù)碼攝影時代，擁有這個尺寸感光元件的數(shù)碼相機，我們稱之為全畫幅數(shù)碼相機。

中低端的單反相機一般都采用APS-C畫幅，也就是通常說的截幅，佳能的截幅CMOS的尺寸大概是23mm×15mm，尼康和索尼的稍微大一點，大概是23mm×16mm。所以，單單從面積的角度來講，全畫幅就比APS-C畫幅大了不少。

如果分別使用APS-C畫幅和全畫幅數(shù)碼相機拍攝同一個畫面，哪個效果更好呢？假設(shè)它們擁有的像素數(shù)量是相同的，那么在單個像素的大小方面，全畫幅擁有絕對的優(yōu)勢，面積大的單位像素在感光性能上會更加優(yōu)秀，對畫質(zhì)的表現(xiàn)也更好，這也是全畫幅相機受到追捧的原因之一。

高性能的CMOS都具備精準(zhǔn)的色彩還原能力，畫面中能記錄下的景物亮度反差和細(xì)節(jié)也更豐富，在高感光度下，成像質(zhì)量也會好很多。很多低端相機的成像都存在色彩失真、明暗細(xì)節(jié)不豐富以及高感光度下噪點過多的現(xiàn)象。

至于在一塊CMOS上做多少個像素，那就要看廠家自身的定位和戰(zhàn)略了，同為全畫幅準(zhǔn)專業(yè)機型，佳能EOS 5D Mark Ⅲ的有效像素是2230萬，而尼康D800的有效像素卻高達3690萬。

所以說感光元件是決定單反相機畫質(zhì)最重要的因素。CMOS是不是全畫幅，基本上也是相機檔次的分水嶺，目前全畫幅數(shù)碼單反相機的價格都在8000元以上，絕大多數(shù)都超過了1萬元。此外，還有動輒數(shù)十萬元的中畫幅相機，其感光元件的面積又是全畫幅相機的數(shù)倍。

不同畫幅相機的感光元件大小是有區(qū)別的，4/3畫幅常見于卡片相機，APS-C畫幅常見于中低端單反相機，全畫幅應(yīng)用于高端單反相機上

焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)決定成像大小

因為感光元件面積的不同，所以相同的鏡頭應(yīng)用在全畫幅和APS-C畫幅機身上的成像大小是不一樣的。現(xiàn)在的鏡頭焦距都是以全畫幅為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注的，如果將其應(yīng)用在APS-C畫幅機身上，實際焦距都會變長。為說明這種差異，于是引入了焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)這一概念。佳能相機的焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)是1.6，也就是佳能APS-C相機使用100mm焦距拍攝的畫面，與佳能全畫幅相機使用160mm焦距拍攝的畫面視角相同；尼康A(chǔ)PS-C畫幅的焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)是1.5，即尼康A(chǔ)PS-C畫幅相機使用100mm焦距拍攝的畫面，與全畫幅相機使用150mm焦距拍攝的畫面視角相同。

焦距：600mm　光圈：f/5.6　快門速度：1/500s　感光度：ISO320　曝光補償：+0.3EV