畫素越高越好嗎?淺談相機畫素。

隨著科技的進步,相機 (包括手機的相機) 畫素越來越高,

超過 2400 畫素的更是不在少數。

但畫素越高真的就是越好嗎?

先說結論:

夠用就好!

什麼叫夠用呢?

以現在流行的 FB 來看好了,

FB 照片可以接受的最高畫質為 2048 pixels (寬),

以一張標準橫式的 4:3 或是 3:2 的照片來算的話,

頂多 400 萬畫素出頭。

就算你直接拉一張畫素很高的照片進 FB,

也是會被強制壓縮到這個尺寸。


什麼是畫素 (Pixels)

要解釋 Pixels 要從感光元件說起了 (遠目)

畫素越高越好嗎?淺談相機畫素。

感光元件的每個像素四個子像素組成:紅+綠+藍+綠。 每個子像素收到的訊號是由感光元件表面覆蓋的 RGB 三色濾鏡劃分的, 光線經過濾鏡後被分為 R (紅) G (綠) B (藍) 三色, 最後經由三原色的組合成為相片的單個像素, 然後每個像素最後合在一起成為一張圖片, 這也是為什麼當你把照片放大到可以看到馬賽克感覺到程度時, 每一格都是單個色塊。

畫素越高越好嗎?淺談相機畫素。

上圖是把 FB 照片放大至 1200% 左右,可以看到各個 pixel 的色塊分佈, 而每個 pixel 的顏色正是由感光元件 RGB 像素,經由相機處理而來。 高畫素的優勢

1. 可以輸出更大張的圖

一般印刷品因為會近看的關係, 大概都會要求到 300dpi (年曆,相本之類), 以一張 1200 萬畫素的照片來說 ( 4240 x 2832 pixels), 最大可以輸出到: 4240/300 x 2832/300 = 14.13 x 9.44 (英吋) 大約 36 x 24 (公分) 的圖,已經是比 A4 (297 x 210mm) 尺寸還要大了, 當然如果要輸出更大的圖,更高的解析度絕對會有幫助。 2. 再構圖方便

其實這個算是第一點的延伸, 如果說今天想要在一張相片上做 "裁切", 以得到一張看起來比較有壓縮感的圖, 高畫素的圖片一定會有比較大的空間做這件事, 其實所謂的 "數位變焦" 就是在做這件事情。 3. 提升老鏡的解像力

畫素越高越好嗎?淺談相機畫素。

由上圖大概可以了解到, 同一顆鏡頭在相同參數, 但分別在 2,400 萬、1,800 萬以及 1,200 萬畫素相機的解像力表現, 相機解析度越高結果越好 (縱軸 Contrast 可以簡單看成越高越好), 橫軸可以簡單看成感光元件大小, 也就代表說感光元件要大於一定程度,才會逐漸有差異。 另一方面, 相機畫素的提升也間接市各大廠開始開發/更新解像力更高的鏡頭, 以追上相機解析度提升的腳步。 高畫素的劣勢

1. 手持相機要更穩

由於畫素提升,對手震的要求會更嚴格, 也就是安全快門可能要更快, 不然常常看到手晃到的照片會開始懷疑人生。 還好現階段蠻多高畫素的機種都有內建五軸防手震, 算是稍稍解決了這個問題。 2. 動態範圍 (Dynamic range) 及高 ISO 可用性

動態範圍是指一個場景中最亮與最暗明度的比值, 也就是在一張照片裡可以記錄最亮跟最暗的程度, 明暗差異越大,則動態範圍越高。 而在這邊是指相同感光元件面積及製程的條件下, 假設今天同樣面積的感光元件被分成不同的像素:

畫素越高越好嗎?淺談相機畫素。


由示意圖可以了解到像素低的反而在單位像素裡,得到較多的面積, 而這個在感光元件裡的意義就是 "單位像素裡得到了較多的訊號"。 而在數位影像裡,由於是蒐集 RGB 的訊號轉換為數位訊號, 所以跟很多科學儀器相同 (譬如:質譜儀) , 也有所謂的 S/N ratio (Signal to Noise Ratio, 訊噪比), 在相同條件下,低解析度得到的 S/N ratio 反而是比較好的, 也就是代表著可以記錄的光影細節較多 (非大小細節), 也有人會說 "畫質" 比較好。 而在高 ISO 下也是同樣道理,在 ISO 拉越高的情況下, 代表進光量會越小,以維持正常曝光, 此時解析度較低的單位像素收光面積比較大, 也就是 S/N ratio 比較大,所以比較有利於抑制雜訊, 這也是為啥有些標榜著高 ISO 很猛的相機, 畫素都不高 (譬如:SONY A7s 系列,解析度只有 1,200 萬畫素)。 3. 檔案大小

這是很直接而且很現實的問題,尤其是還用 Raw 檔的話, 譬如主打高解析度的 A7R 系列,Raw 檔一張可以到 80 多 MB; 而號稱 1億 200 萬畫素 Fujifilm 的中片幅 GFX100 , 未壓縮的 Raw 可以到 200 多 MB, 這代表如果你電腦硬體不夠強大,讀取這些照片會慢到想哭, 另外也需要把記憶卡都換成讀寫更快的 (尤其寫入速度更重要), 畫素升級就連處理相片的一切周邊也要跟著升級呢! 以上給各位購入新機時參考用,當然除了畫素外, 還有很多的考量點,後續再來介紹。

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