作者Epsilon (我是EPS)
看板DSLR
标题Re: [问题] 单眼与GRD的光圈有差别吗?(另问广角镜)
时间Sun May 6 00:12:01 2012
天下哪有白吃的午餐？
想像一下两种系统，一个是我们熟知的全片幅，一个刚好是全片幅的一半。
A：片幅大小 36mm x 24mm
B：片幅大小 18mm x 12mm
而且二者总画素数一样，譬如都是两千万画素。
搭配一样等效焦距、一样F值的镜头
A：100mm/F4 （也就是口径25mm）
B：50mm/F4 （也就是口径12.5mm）
二者视角大小一样，不考虑景深的话（譬如都是拍很远的景），
二者拍到的画面是几何相似的。
且因为二系统的总画素数一样，
同样一个物体在画面上会被画素切割成同等份，
譬如一颗树在A系统的画面中占500画素的话，在B系统也会占500画素。
总之，画面完全几何相似，画面中的画素解析力也一模一样。
但这两个系统的相似到此为止。
在亮度方面，因为二者F值相同，镜头在焦平面上的成像亮度是一样的。
所谓成像亮度是指单位面积接收到的能量或光子数。
但B系统每个画素在焦平面上的面积是A系统的1/4，
不论你怎麽拍，在同曝光时间下，B系统的每个画素接收到的光子数是A的1/4。
或者，因为B系统的感光元件总面积是A的1/4，
在同曝光时间下，同一个景，A系统的画面由N个光子洒在两千万个画素上，
B系统就只会有N/4个光子洒在两千万个画素上。
A在低亮度环境下的表现一定比B好四倍，
或者，B的曝光时间要延成A的四倍，暗部画质上才有希望跟A打平。
你以为两个镜头都是F2所以成像亮度一样？大错特错.....
如果真正考虑跟成像亮度有关的画质因子，
其实B系统的F4只能跟A系统的F8相提并论而已。
把绕射考虑进来的话，也会得到一模一样的结论。
如果镜头都达到各自绕射极限，
B系统的F4也只能跟A系统的F8打平而已。
不论是考虑集光力还是解析力，
要跟口径2.5cm的镜头打，不论你片幅是大是小，
就是要端出2.5cm的口径出来，口径小就是办不到。
这就是物理，没办法作弊。
以上是单从镜头的角度来看，
从感光元件的角度来看或许状况会有所不同。
譬如，可不可能，因为某种制程或物理上的理由，
片幅越小，来自感光元件与读出回路的杂讯就会越低？
或者，可不可能片幅越小，感光元件的量子效率会越高？
如果这样的事有可能发生，B系统上的F4才有可能挑战A系统的F4，
不然，在感光元件性能相似的条件下，
B系统的F4只够格跟A系统上的F8对打而已。
就这麽简单，
口径就是你吃饭时要付的钱，
天下没有白吃的午餐。
要达到同样的低照度表现与解析力，
不管你片幅是大是小，相机前的玻璃要一样大。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.109.189.214
1F：→ huntsboy:这问题怎麽可以被讨论成这样...重要吗... 05/06 00:18
2F：→ Epsilon:如果您觉得不重要，可以直接按end，让觉得重要的人来讨论 05/06 00:19
3F：推 heero0333:我觉得学术网路是最适合讨论这个的地方了... 05/06 00:26
4F：推 ccpc:受教了m(_._)m，难怪M43打不赢FF 05/06 00:48
5F：→ AnewMitch:我觉得一楼的堆文比较不重要 XD 05/06 00:49
6F：推 Equalmusic:我觉得这篇很重要阿，之前板上没出现过类似的文章 05/06 00:50
7F：→ Equalmusic:有个推论我有疑问就是了，为什麽只有 N/4 个光子打在 05/06 00:51
8F：→ Equalmusic:B 系统的感光元件上，就代表 B 系统的暗部表现不如 A？ 05/06 00:52
9F：→ Equalmusic:像素本身的面积在这边没有任何影响吗？ 05/06 00:52
10F：→ huntsboy:这样说好了 就算这些问题搞清楚了又如何？ 05/06 00:52
11F：→ huntsboy:假设今天大家要当相机机身设计工程师的话那是很重要 05/06 00:53
12F：→ Equalmusic:照楼上的说法，数学系跟哲学系都可以关掉了 05/06 00:53
13F：→ huntsboy:到底买相机是要来研究相机的机械原理 镜头的光学现像 05/06 00:54
14F：→ huntsboy:还是要来拍照的呢？ 05/06 00:54
15F：→ huntsboy:板上讨论摄影的太少 研究相机的太多 05/06 00:54
16F：→ Equalmusic:你喜欢买相机来拍照，别人喜欢买相机来研究原理不行吗 05/06 00:55
17F：→ Equalmusic:要讨论摄影不是有 PhotoCritic 吗？我以为这边是器材板 05/06 00:56
18F：→ Epsilon:to ccpc，M43打得赢FF啊，镜头口径够就可以。 05/06 00:58
19F：推 min0825:重要啊 理论和实务本来就是相辅相成的 多学一些不好吗 05/06 01:02
20F：→ Epsilon:我觉得消费者懂越多，就越不会被厂商当白痴耍。或者你以为 05/06 01:03
21F：→ Epsilon:你买到的是这个，其实却是那个。 05/06 01:04
22F：推 ccpc:不不，依这结论，M43小奶 v.s EF50 F1.4，不用比就输十马身了 05/06 01:05
23F：→ Epsilon:to Equa，暗部表现基本上是S/N问题，每个画素有多少进光量 05/06 01:06
24F：→ Epsilon:对上每个画素有多少杂讯。 05/06 01:06
25F：→ Epsilon:to ccpc，这是为什麽M43上的镜头常常是F1.x起跳，厂商其实 05/06 01:06
26F：→ Epsilon:知道这问题需要靠口径解决，他们也不是笨蛋。 05/06 01:07
27F：推 darren8221:N/4光子那边是因为什麽啊? 光子少所以误差大表现不好吗 05/06 01:18
28F：→ Epsilon:讯噪比.... 05/06 01:26
29F：推 zaqwsxcde:老师~我有问题 那如果机身都一样 镜头C50/1.4 S50/1.4 05/06 07:49
30F：→ zaqwsxcde:前者口径58 後者口径77 那 在条件一样 进光亮後者会比 05/06 07:49
31F：→ zaqwsxcde:较亮吗? 05/06 07:50
32F：推 shadowomega:m43当然打的赢FF,因为它够潮 05/06 09:13
33F：→ dansy:光通量是看立体角 跟口径没有绝对关系 05/06 10:17
34F：推 Liop:好复杂 05/06 11:25
35F：→ Epsilon:我这里说的口径不是你拿尺去量第一片镜片的直径。有机会多 05/06 11:45
36F：→ Epsilon:把玩一下不同镜头，观察一下有何不同。 05/06 11:45
37F：推 Hollowcorpse:一楼搞不清楚这个板本来就是器材为主... 05/06 12:51
38F：推 kenshin1026:一楼是自己看不懂就在说这篇不重要嘛 XD 05/06 13:48
39F：推 civitcat00:推学到东西 05/06 17:03
40F：推 lu731005:虽然问题是我问的 也让我看得很冒汗 但我不觉得不重要 05/06 18:13
41F：→ lu731005:卧虎藏龙的人也太多了吧~~~ 05/06 18:14
42F：推 turtleknight:这篇错了吧= = 是在推三小朋友 05/06 20:50
43F：推 akikaede:看到目前只有这篇文章最正确！楼上说说哪里错了？ 05/06 20:57
44F：推 turtleknight:不要～ 05/06 21:21
45F：推 winiel559:楼上真有趣 05/06 21:55
46F：推 xxlinusNeD:纯推键盘物理学跟键盘CMOS... 05/06 23:21
47F：→ xxlinusNeD:硬体只是一部份 你用过测光表吗？ 05/06 23:23
48F：推 tookouw:这篇问题出在 100mm跟50mm的假设前提，亮度会因为距离降低 05/07 00:33
49F：→ tookouw:这也是为什麽DC光圈值可以轻松弄到这麽大 因为实焦短... 05/07 00:35
50F：→ tookouw:但这篇的论述中 似乎把这个重点给忘记了.. 05/07 00:36
51F：→ Epsilon:楼上你完全没看懂我在说什麽。 05/07 00:46
52F：→ xxlinusNeD:问题出在对感光元件的假设 此外F4跟F8作为比喻不恰当 05/07 10:02
53F：推 DennisTang:实体焦距可能要考虑，另外我好像没听说测光表分片幅的 05/07 11:14
54F：推 peter921:测光表当然没分片幅的…因为进去相机的亮度是一样的 05/07 12:32
55F：→ peter921:这篇主要是说单位面积的光子是一样的…不同的是单位像素 05/07 12:33
56F：→ peter921:上接收到的光子是不一样的 05/07 12:33
57F：→ DennisTang:这样有点像耍把戏，一开始假设画素相同就是陷阱了。 05/09 15:15
58F：→ TKirby:照这样说, 同颗镜头装到 D800 跟 D700 上, 光圈也不等价吗? 05/30 13:21