佳能与尼康入门单反和挂机镜头参考意见汇总.doc

佳能与尼康入门单反和挂机镜头参考意见汇总目录： 第1页画幅的介绍和佳能系统的入门购买意见 第5页尼康系统的入门购买意见 第8页腾龙和适马副厂挂机镜头购买意见 第9、10页画幅的对比 第11页开始大像素和高像素的对比标准变焦比镜头是你日常使用中拍摄各类题材最合适的镜头，所以适合作为买第一台单反是一并购买的第一支镜头，特撰此文以作参考。首先，要详细解释一下，目前新机价格在1万3千元以下的数码单反的感光元件和我们以前用的35mm胶卷大小是不一样的，面积只有35mm胶卷的一半不到，所以这类小画幅的感光元件叫做DX画幅、APS-C画幅、数码画幅、半幅等等。比例示意图请看第9页和第10页。受限于“等效35mm焦距”的转换系数1.5（尼康、索尼）或者1.6（佳能）。例如尼康D5100装上24-70mm就视角就变成了36-105mm了，因为感光元件不够大，只能够获得镜头中央部分的画面，镜头边缘的画面就不能记录下来。所以要买焦距更短的镜头来获得更广阔的画面。如佳能1100D、600D、60D、7D；尼康D3100、D5100、D90、D7000、D300s；Pentax所有系列；索尼除850和900以外的所有相机。奥林巴斯和松下阵营的4/3系统的感光元件就更小了，焦距转换系数是2。感光元件和35mm胶片面积一样，用老镜头或者新推出的全画幅镜头就不用乘以“等效35mm焦距”的转换系数，镜头上28mm就是在相机上视角就是28mm的视角。并且，成像焦距越长，远处的景物就更近，放大得更大；焦距越短，能容纳的景物就更多，景物就越小。在35mm胶片阵营里，大家一般叫28mm为标准广角，24mm及更短的焦距叫做超广角，甚至是鱼眼镜头（鱼眼用途很小，不细说）。以下在售的相机叫做全画幅、全片幅、FX相机。佳能5D、5D Mark （1万8）、1Ds Mark 尼康15000元的D700，售价几万的D3、D3s、D3x索尼850、900关于画幅大小还牵涉到许多更深入的问题，这里不展开讨论，不然又没完没了的。佳能系统：佳能系统里面1w元以内入门就买600D吧，因为除了机身，镜头的所花钱的比重甚至高于机身。另外，不要为省钱买1100D机身，被阉割得差不多的太监机器，连点测光都没有的。注意，佳能EF-s镜头是数码画幅镜头的标志，尼康是DX。尼康的AF-s是超声波马达自动对焦的意思。可选择的镜头的画质基本能够按照价钱来排列了，推荐你买的程度从高到低排列：17-40mm f4L无防抖（这头不需要防抖）15-85mm有防抖18-135mm有防抖17-85mm有防抖。参考价：5120。EF 17-40mm f4L带USM超声波马达的全幅镜头。以后升级全幅机都可以用，而EF-s数码画幅镜头就根本不能拧上佳能的全幅相机啦。搭配600D虽然超出预算，但是如果有能力就不要多虑了，买它吧。红圈镜头，佳能玩家必备的了。佳能EF-s 18-55套机镜头就不要考虑了，出了名的狗头，我自己很讨厌佳能这镜头。EF-s 17-85mm就比较老，带防抖带超声波马达，价钱还可以，考虑它不如考虑18-135mm。以上是佳能EF-s 18-135镜头，金属卡口，相当于28.8-200mm焦距。EF-s 15-85mm是佳能7D的套机镜头，一分钱一分货，5倍多的变焦比例会成像肯定会比18-135好，焦段也很符合实际使用，金属卡口耐用。-以上是比较好的挂机头的选择，以下的选择作为其它常用的挂机头或者挂机头的补充，不建议作为第一只镜头考虑：EF-S 18-200mm f/3.5-5.6 IS市场参考价￥4180（拆机头3460，就是人家买套机时候不要镜头只要机身，商家将镜头单独出售）优点：焦段充足，走遍天下都不换缺点：成像一般般评价：对于家庭摄影和初学者来说省去很多麻烦，男女通用老少咸宜。只是和副厂类似产品相比缺乏特别明显的优势。佳能18-200 IS这镜头就因为变焦比较大，所附的图片-杂志评测中也有说到的，画质会差一些，而且价钱也高，不如18-135性价比高。EF-S 55-250mm f/4.0-5.6 IS市场参考价￥1560优点：与EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS焦段无缝连接，全程IS缺点：常常是过渡镜头，一般不会用很久评价：EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS算是把EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS的优点在长焦段又完整重现了一遍。能与狗头18-55mm焦段无缝衔接。这两枚镜头的价格加起来也不比EF-S 18-200mm f/3.5-5.6 IS高，成像画质不比EF-S 18-200mm f/3.5-5.6 IS低，听朋友说这只镜头成像性能仅次于佳能70-200mm f4L今后升级出掉送掉丢掉砸掉都不心疼。不过长焦段用得少，目前先不用考虑。EF 50mm f/1.8 II市场参考价￥700A：某些成像性能可圈可点S：做工一般C：不少人对EF 50mm f/1.8 II的做工严重不屑，但很多使用50/1.8II的人对其性能和价格很满意。不要以貌取镜，也不要想凭它争面子，要用它拍出的片子说话。EF 50mm f/1.4 USM市场参考价￥2560A：成像不错S：要用好还需要些功夫C：哪一家的标头做不好，就该去死。相比EF 50mm f/1.8 II，EF 50mm f/1.4 USM对焦好、色彩平衡好、焦外成像好，在APS-C画幅上非常适合拍肖像。-佳能镜头参数讲解：DO：Multi- Layer Diffractive Optical Element 多层衍射光学镜片，佳能于2000年首次将它应用到镜头上，它同时具有萤石和非球面镜片的特性，能有效抑制色散和校正球面以及其他像差，目前主要用在长焦镜头领域，共有3只镜头：EF 400mm F4 DO IS USM、EF70-300mm F4.5-5.6 DO IS USM、EF800mm F5.6 DOIS USM。不用考虑这几只镜头，成像不怎样价格死贵。EF：Electronic Focus电子对焦，佳能EOS相机的卡口名称，也是佳能原厂镜头的系列名称，其能够应用在全画幅和APS 画幅的佳能单反上。EF-S：APS-C画幅数码单反相机专用电子卡口。这是佳能专门为其APS-C 画幅数码单反相机设计的电子镜头，它只能够应用在 APS-C 画幅的佳能 DSLR 上，其显著特点是在接口处有一个白色方形用于对准机身卡位。佳能EF-s镜头不能装到全画幅机身上，全画幅镜头可以装到EF-s机身上面。II：镜头升级后第二代产品的标志。III：镜头升级后第三代产品的标志。例如：EF 75-300mm f/4-5.6 III USM 、EF 75-300mm f/4-5.6 IIIIS：Image Stabilizer影像稳定器，即镜头防抖系统。佳能第一只防抖镜头是1995年发布的EF 75-300mm F4-5.6IS USM，这也是世界上首款防抖镜头。现在IS技术已经更新到第二代，一般标识为IS II，如最新推出的EF-S 18-55mmf/3.5-5.6 IS II标准变焦镜头。L：Luxury 豪华，佳能高档专业镜头的标志，也是众多摄影爱好者为它不惜倾家荡产的镜头，其标志为镜头前端的红色标线。以下浅色字内容可以忽略：SF：Soft Focus 柔焦。S-UD：Super Ultra-low Dispersion 高性能超低色散镜片 ，光学性能接近萤石镜片，一片S-UD 镜片的作用与一片萤石镜片的作用相当。TS-E：Tilt Shift Lens移轴镜头。移轴镜头主要用在建筑、风景和商业摄影领域。现在相机上常见的微缩景观模式或滤镜的拍摄效果与其类似。UD： Ultra-low Dispersion 超低色散镜片，两片UD一起用大体与用一片萤石镜片的效果相近。USM：Ultra Sonic Motor超声波马达，它分环形超声波马达（Ring-USM）和微型超声波马达（Micro-USM）两种。USM超声波马达在1987年首次应用于佳能 EF300mm f/2.8L USM上，较低的成本将USM的应用也扩展到佳能低端镜头上。SWC：亚波长结构镀膜。这是一种采用不同于普通蒸气镀膜原理以防止光线反射的全新镀膜技术，其对镜头特别是广角镜头，在抑制鬼影和眩光方面有着非常重要的价值。尼康有对应的技术，叫做“纳米镀膜”。实例说明：EF 70-200mm f/2.8L IS II USM 镜头表示采用佳能EF卡口、焦距为70-200mm、最大光圈恒定F2.8、具备二代IS防抖系统和USM超声波马达的L级别专业镜头，俗称“爱死小白兔”。尼康系统：俗话说广角选尼康，长焦选佳能。因为尼康广角镜头做的好，佳能长焦比较好。所以中短焦方面尼康是个很好的选择。入门的话选择的机身有D5100和D90，两机对比请上网查，不明再问我吧。D3100功能要比佳能1100D强大，更值得买。可选择的标准变焦比镜头按价格排：16-85mm f3.5-5.6 带VR防抖AF-S 18-70mm f3.5-4.5无VR防抖AF-S 18-105mm f3.5-5.6 VR。因为尼康低端相机取消了机身马达设计，所以尼康所有不带机身马达老镜头（都是老镜头，新手很少需要考虑这个问题，尼康比较新的镜头都自带马达了）不能在D5100这类单反上面实现自动对焦功能，只能手动对焦了。如果想玩尼康的老镜头，可以考虑市场上目前性价比极高的尼康中端单反D90，带机身马达，功能强大，机身5000元左右吧。如果买D90可以用不带马达的50mm 1.8D和“银广角”18-35mm。我且说说我Gear的配置， D80配16-85VR DX和35mm f1.8G DX；D700配50mm f1.8G，16-35 f4VR，105VR微距，180mm f2.8N。另外有闪光灯尼康SB-700、SB-900，Metz 50 AF-1。18-55VR尼康18-55预算充足的话也最好不要考虑，免得以后觉得它不好就想换高级器材。16-85VR以我作为尼康用户来说，这支16-85mm带二代VR防抖的镜头是数码画幅相机里面不错的选择，焦段实用，5.3倍变焦比包含广阔的变焦范围 16 至 85mm（视角相当于尼康 FX 或者 35mm 格式相机中 24 至 127.5mm 的焦距的视角，焦距转换系数是乘以1.5，佳能要乘以1.6）。兼顾超广角，中长焦距，风景人像都施展得开。就是价格高，和佳能15-85差不多。16-85是尼康08年推出的，佳能跟风推出了15-85，焦段一样，价格用途定位都相似，可见这焦段挺受欢迎。以后再买一个AF-s 35mm f1.8G DX镜头或者AF-s 50mm 1.8G FX大光圈标准镜头，1500元左右，在D5100就是一个很好的补充了。50mm因为焦距比35mm长，所以同等光圈下，虚化效果会更好，但是视角会变小，看个人取舍了。18-70AF-S 18-70mm f3.5-4.5 ED DX镜头，不带防抖。新镜头可能比较难找到，但是如果能找到并且预算不足以买16-85mm，它就是一个很好的选择。它有3片ED镜片，1片非球面镜, 很多人吃惊它优异的色彩和锐利，3片ED镜片， 和17-55 一样，颜色很好，所以有人觉得和1万元的17-55mm f2.8差不多 （可怜的17-55），但是非球面镜片在这么大的焦段少了，所以在广角有明显的畸变。新镜头2200左右，钱少的话一定要买。颜色如同 17-55，比￥11000多17-35mm金广角还好，就是畸变不好。我以前D80搭配它去了很多地方，也拍了很多不错的照片，它的成像色彩不错的，是金属卡口，成像畸变问题不用太担心，可以满足你使用需求。18-105VR18-105VR比16-85VR色彩要淡，我对比过，有体会。相当于 35mm 格式胶片相机或尼康FX格式数码单镜反光相机27mm-157.5mm的视角不过价钱也只有一半，最可恨的是它的塑料卡口，不耐用的，不建议购买。D80的套机镜头18-135mm也是如此，不推荐。尼康16-35 f4VR售价8000。如果是购买尼康D5100，相信很少有那种不在乎花多少钱的。但是即使如此，如果定力差，我也推荐你选择一些比较牛的镜头。因为在我看来很少有人用了单反之后不会对器材有欲望的，所以对于很多人来说，更换机身更换镜头是在所难免的。与其低档换中档、中档再换高档，不如一步到位更加经济。在尼康众牛头中，AF-S 16-35/4G ED VR绝对是一步到位的最佳选择。就如佳能高级镜头前端有红圈一样，尼康高级镜头有金圈。我自己在用，搭配D700机身，广角拍风景，35mm兼顾人文。16-35mm用在D5100上焦距相当于24-52.5mm，是一个很好的挂机镜头，能够满足大多数题材的拍摄。如果以后升级成全幅机身，16-35mm也是可以作为超广角变焦镜头继续服役。也许有人说超广角一步到位还是要买AF-S 14-24mm f2.8，对于这个提议，我且不说价格与不能加装滤镜的不便，单说使用频率，这样的超广角镜头在业余用户中绝对不高，所以真没必要那么烧钱。在低烧的时候有一支挂机小牛头，换了全幅和购买了大三元的24-70F2.8和70-200F2.8之后，16-35 F4 VR依然不会将你的镜头群档次降下来。尼康18-200 VR f3.5-5.6 二代售价：￥5900。一代是红色的VR字体，卖4900左右。如果你对自己的定力非常自信，觉得绝对不会走上器材发烧这条贼船的话，可以只购买一机一镜作为家用相机。如果是这样的话，还是让焦段齐备一些比较好。AF-S 18-200用在D5100上就是27-300mm，这是最佳的一镜走天涯配置，几乎能够满足各种需要。而且这镜头二代比一代改进了防抖系统等等。做工比佳能18-200mm要好。副厂腾龙、适马都有这种焦段可供选择，我不太推荐是觉得贵，可以考虑副厂。尼康镜头常见标识扫盲：AF-S:S即代表SilentWaveMotor宁静波动马达，等同于佳能的超声波马达，可高精确和宁静地快速聚焦。不过，尼康目前的AF-S镜头数量远远不及佳能，总数只有20余款。这种马达就是能让镜头对焦时候非常安静，而且高扭矩，速度高，省电，高级的镜头都配备这种马达。ASP：Aspherical非球面镜片。D：Distance焦点距离数据传递技术。D型镜头与非D型镜头的最大区别在于D型镜头支持尼康的独门秘技：3D矩阵测光。G头也可以，下面会有说到。因为有距离数据，机身搭配闪光灯实用会让闪光曝光更精确DC: Defocus-image Control 散焦影像控制，尼康公司独创的镜头，可提供与众不同的散焦影像控制功能，其最大特点在于容许对特定被摄体的背景或前景进行模糊控制，以便求得最佳的焦外成像。DX：DX系列镜头是尼康专门为APS-C 画幅的数码单反相机设计的镜头，不可以使用在全画幅机型上。ED: Extra-low Dispersion超低色散镜片，医学上是“阳痿”的缩写。G：G型镜头与D型镜头的不同是G型镜头无D型镜头的光圈环设计，现在尼康有将G型镜头推广的趋势。IF: Internal Focusing内对焦技术。M/A：Manual/Auto focusing，手动/自动调焦切换，自动对焦时候转动对焦环手动对焦不会损害对角马达。Micro：微距镜头。N：New新型，尼康一些改进型镜头的标志，如三代“小钢炮”AF 80-200mm F2.8D ED NEW。NIC：Nikon Integrated Coating尼康集成镀膜。IF：Inter Focus内对焦，前端镜片不会转动，减少使用滤镜的麻烦。RF: Rear Focusing 后组对焦技术。SIC：Super Intergrated Coating 超级复合镀膜。VR: Vibration Reduction 电子减震系统，与佳能的IS镜头防抖系统类似，目前已发展到第二代，大约可以降低3-4档快门速度。腾龙镜头可以选择17-50 f2.8 VC，VC是腾龙镜头的防抖标识。恒定光圈+防抖系统+合理的价格，觉得原厂镜头贵可以考虑。17-50虽然是恒定光圈，看起来很豪华，但是成像未必就比原厂18-70，16-85VR好的。适合佳能、尼康、索尼不同卡口。腾龙还有18-200mm、18-270mm两支浮动光圈镜头可以列入挂机头备选。适马18-50 f2.8不带防抖，淘宝商城参考售价2590；17-50 f2.8带防抖，参考售价4050，与前者之价差由于防抖的缘故，都没有用过，不好说什么，买的时候自己对比一下吧。腾龙的焦外二线性现象使虚化没有适马17-50漂亮。我觉得适马17-50 f2.8会比适马18-50 f2.8好，价钱摆在那里。如果打算入门玩玩，以后要买更好的镜头，买无防抖的18-50也可以。大变焦比我就没有兴趣比较了。我并没有提及存储卡或者清洁套装一类的附件，主要还是因为现在的SD卡太便宜了，而清洁套装也一直就不贵。不会太影响到大家的选购，何况会砍价的你也许能够让老板送一份呢。三脚架等你有需要时候再添置吧，不必急着一步买齐所有器材。尼康中国微博阳光16摄影法则，手动档时候用：艳阳十六阴天八，多云十一日暮四。阴云压顶五点六，雨天落雪同日暮。如果你的感光度是ISO100，那么将你的快门速度调节为1/125s，艳阳天光圈值为F16，阴天光圈值为F8，多云天气光圈值为F11，日暮时光圈值为F4，阴云压顶时光圈值为F5.6，雨雪天气光圈值为F4。轻便型数码相机的感光元件大概跟女生指甲那么大，好理解点了吧？不同画幅大小的比例示意图下一页是我手写的对比文章，希望能让你对不同感光元件的大小有清楚的认识，没兴趣深入就忽略吧_我一直认为相机像素数量和密度要在一个合理的区间，过低的像素虽然节省储存空间和运算量，但是浪费镜头的高解像度。过高的像素密度又会因为小光圈（如f22）产生无法避免的光学衍射，从而导致照片的分辨率下降。换句话说，过高的像素数会导致镜头理想成像的最小光圈口径变大（例如f22-f16）。下面的文章摘录自/shaochunyu126/blog/static/91221126201082914053631/我认为他分析得很正确。我以前也用Matlab做过降噪算法的实验，实验过程涉及到感光元件大小和噪点的关系，结果是像素密度过高会导致噪点增多。大像素和高像素关于大像素和高像素（高像素密度）的争论从D70和350D时代就开始了，到了D700和5D2的时代不仅没有争论出正确的结论，反而得出了一个似是而非的结果：高像素好。包括一些号称专业的网站在D3s发布后认为D3s没有大的改进，其理由就是像素没有提高。特别是某些佳能的FANS更是坚信高像素比大像素好，因为佳能单反相机的像素数量在D3X出现之前一直领先于尼康的单反相机。起先是350D的800万像素对D70的600万像素，现在是5D2的2100万像素对D700的1200万像素，因此，佳能的技术要领先尼康，高像素传感器要比大像素传感器的性能好。他们却没有想到，如果传感器的尺寸相同或相近，像素的数量越多，表示像素的密度越高。因此，350D的像素密度高于D70，5D2的像素密度也高于D700。以为5D2的像素比D700多就说明5D2比D700性能优异、技术先进实际上就等于是认为像素的密度越高、传感器的性能就越好，技术也就越先进。然而，他们忽视的一个事实是，如果传感器的像素密度高就代表性能先进、技术领先的话，那么早在D2X时代尼康的技术就领先佳能了，因为D2X的像素密度不仅远超过同代的1DsMKII和5D，而且超过现在的D3X，更不用说1DsMKIII和5D2了。他们也无法解释的另一个事实是，目前像素密度最高的是一些小DC，那么是否可以据此认为这些小DC的传感器就代表了目前的最高技术水平？所以，仅看像素密度这一项指标是无法评价传感器性能的，更无法证明厂家的技术水平高低。如果说在D3出现之前，厂家发布的数据只有像素的数量才是衡量相同画幅数码相机性能的唯一指标的话，那么，D3的出现彻底改变了这一点。不仅像素的数量和密度是衡量性能的指标，能够设置到多高ISO也成了衡量数码相机的重要指标。D3在市场上的成功使得佳能也开始在提高ISO上下功夫，从而使得技术的竞争不但是像素数量的提高，还必须包括ISO的提高。而ISO的提高与像素数量的提高在同一时期、同样技术水平、同样画幅尺寸的情况下从原理上来讲是不可兼得的。要提高ISO，必须要加大像素面积，而在同样画幅下增加像素面积势必降低像素的数量，反之亦然。厂家必须要根据自己对市场的判断来决定推向市场的产品是大像素高ISO呢，还是高像素低ISO？对消费者来说，厂家推出侧重点不同的产品是好事，可以根据自己的情况和需要来作出选择。比如主要以灯光摄影为主的影室或摄影棚的用户，D3X和1DsMKIII是不二之选，其分辨率很高且在低ISO时的宽容度也很好。而记者或类似的用户可以考虑D3s或1DMKIV，可以在高ISO下获得满意的图像。选择D700还是5D2也类似，可以或喜欢在光线比较好、有要出高分辨率图像的用户，比如人像摄影和光线好才拍片的用户可以选择5D2，而纪实摄影（包括生活照）和喜欢暗光摄影的用户选D700，并不是一味的要追求高像素。同样画幅的高像素传感器和大像素传感器其实是各有优劣，取决于拍摄者的用途而已。开贴的目的是想从原理上来探讨这一点。因为原理是通用的。对任何厂家都适用，就像牛顿定律一样，无论是丰田生产的汽车还是本田生产的汽车都不可能违背。而科学原理是客观的，不像评价照片的好坏那样要通过评选来决定。所以，本贴只限于从原理上来探讨大像素与高像素的优劣，不讨论其它问题。既然是从科学原理上来讨论，那么就不是搞调查，更不是搞评选，不以人多为胜，而是以是否符合科学原理和逻辑，能不能经得起事实和实践的验证为依据。所以，希望发表观点的同学本着上述原则来展开讨论。为了避免门户之争，以尼康自家的D3和D3x为例来说明这个问题。我们知道，D3的有效像素为1210万，而D3X是2450万，后者的像素为前者的两倍多。D3的最大分辨率为4,256x2,832，D3X为6,048x4,032，取水平方向计算为(6048-4256)/4256X100 = 42%，从分辨率这项指标看D3x比D3要高出42%。所以，高像素传感器的优势是分辨率得到提升，但像素增加为原来的4倍才能使分辨率提升一倍。D3的像素数量虽然比D3X少了不止一倍，但单个像素的面积却大了不止一倍。特别是CMOS器件可感光的面积增加的数量更大，因为构成每个像素的CMOS器件都会有一些面积被放大器和转换电路占据（这是CMOS与CCD器件的区别之一），像素越多，电路部分占用的面积就越多。在同样面积下，像素少的传感器其每个像素的感光面积要比像素多的大。所以，D3每个像素的感光面积要比D3X大一倍以上。每个像素的感光面积大意味着其能够接收更多的光线，就像一扇面积大的窗户比面积小的窗户能够让我们的屋子更亮堂一样。由于只有接收到的信号强度达到某一个阈值时才有可能驱动模数转换电路工作，对每个像素来说，如果接收到的光子数量低于某个值就如同没有接收到一样，根本就不会产生输出信号。显然，由于感光面积大的像素比感光面积小的像素能够捕获到更多的光子，因此，在同样照度下，感光面积大的像素比感光面积小的像素更容易使得模数转换电路产生输出或者说更灵敏。还是以D3和D3X为例。假定需要两个光子才能使模数转换电路产生一个最小的输出，即使得一位二进制数从0变为1。在恰好可在一个D3像素或两个D3x像素的感光面积上产生两个光子的照度下，由于D3的每个像素都接收到两个光子，在模数转换电路上可以产生一个数字信号1。而D3X的每个像素只接收到一个光子，达不到模数转换电路产生输出的阈值没有输出，在模数转换电路上的数字信号为0。而对数值为0的信号无论是放大还是降噪都是没有意义的，0乘以或除以任何数还是0，换句话说，如果一开始就没能获取信息，无论如何变换都不可能将信息生造出来。因此，在这种情况下，D3的大像素比D3X的高像素有利，因为连信息都不能获得再高的分辨率又有什么用呢？所以，官方给出的可用ISO为D3是ISO 200-6400，而D3X的仅为ISO 100-1600。体现传感器灵敏度的高ISO数值D3比D3X高了两档（6400：1600），体现宽容度的ISO范围D3比D3X多了一档（200-6400：100-1600）。能够用较高的ISO拍摄的好处是很多的，除了能拍摄暗光场景外，还可通过提升快门速度来叫减少手震的影响，从而提高成功率。所以，高像素和大像素传感器各有各的用途，不存在谁优谁劣的问题，关键在于每个人的选择。在同样面积、采用同样器件（CMOS）的情况下，象素的多少与像素面积的大小成反比，而像素面积的大小与传感器的灵敏度和宽容度正相关，这是一个基本的物理规律。1DsMKIII的有效像素为2110万，分辨率56163744，官方给出的ISO范围为ISO 1003200，比D3x高一档，低于D3一档，还是比较靠谱的。5D2的像素数量以及分辨率与1DsMKII一样（据说用的也是同一块传感器），ISO却标定为ISO 1006400就不那么靠谱了。从实际拍摄的表现看，5D2在高ISO暗光情况下明显不如D3和D700，所以只能认为其ISO标定的水份较大。通过软件采用合并像素的方式来提升高像素相机的宽容度在严格意义上来说是不可能的，因为对使用高像素传感器的相机来说，在获得高分率信息的同时实际上损失了暗部信息，即上面说过的，那些大像素能够记录的信息小像素无法记录。既然没有记录，就不可能生造出来，无论怎么变，还是原来那些信息。反之，也无法从大像素中记录的信息来获得小像素的分辨率，因为缺少如何将一个象素记录的数值按照拍摄时的情况分解到相邻的N个象素上的信息。但有可能通过运算在某种程度上通过软件来合并像素，就如同通过插值运算来提高分辨率一样，而合并或插值的结果只是对真实情况的某种近似，毕竟原始信息已经丢失。=在讨论中发现对数码相机涉及到的一些基本概念和原理存在着很大的分歧，其中有一些是需要探讨后才能搞清楚的，另外一些是有定论的，还有一些是有定论但经常容易混淆的。而搞清楚这些概念和原理不但对本主题的讨论有帮助，而且对如何更好的使用数码相机拍片也是有意义的。所以，将涉及到的概念和原理分成两个部分，一部分是有定论的，一部分是待探讨的。当然，这里说的有定论的是指业界普遍认可的，可在任何一本有关专业书中找到，我引用的定义不是我的杜撰而是来自于这些权威文献中，就不一一注明出处。只会对一些有定论但一般人涉及较少或容易引起混淆的概念和原理注明出处。而讨论清楚的概念和原理会从正在讨论的原理和概念中移到有定论的概念和原理中，作为继续讨论的出发点。在待探讨的概念和原理中，有一些是我认为有问题或存在歧义的观点，还有一些是我根据有定论的概念和原理推理出来的。因此，存在着我对有定论的原理和概念理解有误或者逻辑推理有问题的可能，欢迎参与讨论的专家和同学指出。如果确实是我错了，我会欣然接受并向指出错误的专家和同学表示由衷的感谢。有定论的概念和原理ISO、曝光指数（exposure index）和感光度（sensitivity）ISO是国际标准化组织的缩写。在胶片相机上表示胶片的感光速度（Film speed),在数码相机上表示ISO感光速度（ISO speed)，ISO的设置也被称为曝光指数（EI）。实际上ISO感光速度并不是由ISO所制定的标准单位。ISO规定，感光速度以美国标准ASA单位及德国标准Din单位两者为主，简称“ISO : ASA / Din ”。但大部份厂商都只写数字，没写前面数字是以ASA为单位，后面也没写是以DIN为单位，就成了“ISO 100/21(度)”。常用的感光速度是ASA 100度/ Din 21度，但人们常常习惯只说前面的数字，所以往后误称为ISO 100。因此，现在常见的ISO xxxx 其实是指 ASA xxxx。按照ISO 12232：2006的规定，曝光指数（EI）的标定取决于传感器的感光度，传感器噪声以及由此产生的图象。数码相机的ISO标定是由数码相机的生产厂家按国际标准ISO 12232:2006中提供的5种（由厂家选择）技术来对数码相机在不同感光度（sensitivity）下的曝光指数进行测定。这5种技术中的三种来自于ISO 12232:1998。2006版新增加的两种测定方法主要是对JPEG输出文件。标准指定测量的是整个数码相机而不是传感器的感光度。ISO12232：1998指定了基于饱和的ISO速度Ssat和基于噪声的ISO速度Snoise10和Snoise40。基于饱和的ISO速度定义为Ssat = 78/Hsat，其中Hsat是数码相机的输出在被截断或出现光晕前的最大可能曝光量。基于噪声的ISO速度定义为在单独的像素中产生给定信噪比的曝光量。使用两种比值，即40:1（“极好图像质量”）和10:1（“可接受图像质量”）比值。除了上述ISO速度外，标准还定义了标准输出感光度（SOS）。在输出图像的曝光量与数字象素值相关。其被定义为：Ssos = 10/Hsos。其中Hsos是在8位像素中产生数值118（这个数值是图像按sRGB或 gamma = 2.2时，饱和值的18%）对应的曝光量。标准指定了应该怎样报告数码相机的速度。如果基于噪声的速度（40:1）比基于饱和的速度高，应该将基于噪声的速度舍入降至标准值（例如 200、250、320或400）来报告。理由是基于饱和的速度对应的曝光量较低，将会导致图像欠曝。此外，可规定曝光宽容度，范围从基于饱和的速度到10:1基于噪声的速度，即Ssat到S10:1之间的范围。如果基于噪声的速度（40:1）比基于饱和的速度低或因为高噪声而不能定义，指定基于饱和的速度并舍入降至标准值，因为使用基于噪声的速度将导致图像过曝。例如，某型数码相机的传感器有下列特性：S40:1 = 107, S10:1 = 1688并且Ssat = 49。按照标准，此型数码相机应该报告其感光度为：ISO 100（日光）ISO 速度 宽容度 50-1600ISO 100（SOS，日光）用户可以控制SOS速度。对某种有较高噪声的传感器，其特性或许是S40:1=40，S10:1 = 800, Ssat = 200，在这种情况下，此数码相机应该报告为ISO 200（日光）尽管定义了标准的细节，一般的数码相机并没有清楚的指示用户ISO设置是基于噪声的速度、基于饱和的速度或是指定输出感光度，有些甚至为了市场目的虚标数值。/wiki/Film_speed从严格意义上来说，ISO速度、曝光指数和感光度是三个不同的概念。曝光指数是指具体ISO速度的值或设置，比如ISO 100。感光度是感光元件（胶片或光电传感器）在对应曝光指数时的感光能力。而ISO标定就是测定感光元件在不同感光度下所对应的曝光指数。在ISO标定后，曝光指数即可视为感光度。所以，一般也称数码相机的ISO速度为感光度。但厂家标定ISO速度时一般是对某一个具体的型号而不是对此型号的每一台相机。因此，具体到每台相机其实际感光度与标定的曝光指数可能会有差距，用户可以自己校准曝光指数。光通量和光强由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度，我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位-光通量来衡量。光通量的用符号表示，单位为流明（lm）。表示光强的概念和单位有两个，一个是发光强度（cd），另一个是照度（lux）。发光强度的单位为坎德拉，符号为cd，它表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角）内发射出1lm的光通量。 1cd=1lm/1sr （sr为立体角的球面度单位）。照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（lm）数，也叫做勒克斯（lux），即：1lux=1lm/m2。三者之间的关系为：1lux=1lm/平方米=1cdsr/平方米由于摄影一般不是拍光源，所以摄影界一般用照度作为光强单位。一般情况下：夏日阳光下为100000LUX；阴天室外为10000LUX；室内日光灯为100LUX；距60W台灯60cm桌面为300LUX；电视台演播室为1000LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为0.1LUX；烛光（20cm远处）1015LUX。曝光值（exposure value，EV)和曝光量（photometric exposure)曝光值是一个以2为底的对数刻度系统。其中N是光圈（f值）；t是曝光时间（快门），单位秒。曝光值0（EV0）对应于曝光时间为1秒而光圈为f/1.0的组合或其等效组合。如果曝光值已经确定了下来,那么就可以依据它来选择曝光时间和光圈的组合。曝光值每增加1将改变一挡曝光，也就是将曝光量减半，比如将曝光时间或光圈面积减半。这一点可能会引起迷惑。之所以是减少而不是增加，是因为曝光值反映的是相机拍摄参数的设置，而非底片的照度（这一点将在下面提到）。曝光值的增加对应于更快的快门速度和更大的f值。因此，明亮的环境或是较高的感光度（IS0）应当对应于较大的曝光值。“曝光值”其实是一个被误用的名词，因为它反映的是拍摄参数的组合，而不是曝光量（photometric exposure）。曝光量的定义是：其中H是曝光量，E是影像平面的照度，而t是曝光时间。照度E由f值所控制，但也取决于环境亮度。为了避免混淆，一些作者使用机身曝光（camera exposure）来指代拍摄参数（camera settings）。1964年的ASA照相机自动曝光控制标准（ASA PH2.15-1964）采用了相同的途径，并使用了更确切的术语“机身曝光参数”（camera exposure settings）。然而，摄影师通常既使用“曝光”来指代拍摄参数，又用其来指代曝光量。/zh-cn/%E6%9B%9D%E5%85%89%E5%80%BCCMOS、CCD光传感器以及填充系数（fill factor）CMOS传感器与CCD传感器的主要区别在于CMOS传感器将放大器等晶体管以及相关的金属布线做到了像素里面。因此，在势阱中存储的光生电荷形成的电压可以在像素内通过放大器放大后经过金属布线输出。而CCD势阱中存储的光生电荷是通过电荷通道输出至 CCD 像素外的放大器进行放大后输出。因此，CMOS传感器的每个像素至少有3个晶体管（1个放大管、两个门管）以及相应的金属布线。而CCD像素中没有这些东西。下图是SONY的Exmor R CMOS背面照明技术感光元件与传统CMOS感光元件的区别：如上图所示，由于传统CMOS传感器（左边）的金属布线在光电二极管的上面，因此会遮挡住一部分入射的光线，减少光通量，同时还会反射一部分光线造成噪声。因此，传统的CMOS传感器与CCD传感器比较，光电二极管的受光面积会减少。CMOS像素光电二极管的实际受光面积与其本身受光面积的比值就叫做填充系数（fill factor）或者开口率。由于填充系数（fill factor）或开口率这个概念从逻辑上来说是一个种概念，笼统地讲填充系数或开口率不但说明不了问题而且会制造混乱。因此，有必要对不同含义的填充系数进行准确的定义，尽管这些定义未必与某些文献或资料上的一致，但由于还没有一致公认的定义，我将在使用这些概念时进行定义并加以说明。所以，上述填充系数（fill factor）或开口率的概念或术语是特指CMOS填充系数（fill factor）或开口率，其内涵定义为：CMOS像素光电二极管的实际受光面积与其本身受光面积的比值。以下说到CMOS填充系数时其含义就是指的这个定义。而SONY的背照式技术将金属布线做到了光电二极管的背面，光线可不受阻碍的全部照射到光电二极管的受光面上。因此，Exmor R CMOS传感器（右边）的CMOS填充系数接近1或100%。CMOS填充系数实际上与像素的大小有关。因为金属布线的宽度和晶体管的尺寸与制程有关，而与像素的面积无关。随着技术的不断进步，布线宽度和晶体管尺寸可以做得越来越小，但在同一时期、同样的技术水平下大像素和小像素的布线宽度和晶体管的尺寸是一样的，因此，在小像素中CMOS填充系数是0.5，在大像素中CMOS填充系数就会大于0.5。例如一个8平方微米的小像素，其CMOS填充系数是0.5，也就是有一半的受光面积被金属布线遮挡，这部分的面积是4平方微米。而金属布线占用的面积在一个16平方微米的大像素中还是4平方微米，因此，对大像素来说其CMOS填充系数为（16-4）/16 = 12/16 = 0.75，而不是0.5。由于单反的像素面积比小DC大不少，所以这项技术对单反的意义不是太大，但对小DC的性能和画质则会有显著的提升。这就是为何SONY要将这项技术首先用于小DC的根本原因。CMOS填充系数对单反的影响与像素的面积正相关。假定D3的填充系数是0.8，D3的像素面积是71.38平方微米，其中金属布线和晶体管的面积占了14.28平方微米。假定CMOS制程和工艺不变，D3X的像素面积为35.14平方微米，CMOS填充系数 = （35.14-14.28）/ 35.14 = 0.59。同样，佳能5D2的像素面积是41.1平方微米，金属布线和晶体管的面积占了14.28平方微米，CMOS填充系数 = （41.1-14.28)/41.1 = 0.65。7D的像素面积为18.55平方微米，其CMOS填充系数只有（18.55-14.28)/18.55 = 0.23。可见，随着像素密度的增加，CMOS填充系数对像素的影响越来越大,从D3的0.8降到7D的0.23。因此，对7D这种像素密度接近小DC的单反相机来说，SONY的这种背光技术还是有意义的。还有一种填充系数是微透镜的覆盖率，其定义为微透镜覆盖象素的面积/象素的几何面积，即透镜是否可以将整个像素的面积全部覆盖。从富士的这张图上可以看出，由于工艺上的问题，微透镜之间不可能没有缝隙，因此微透镜不可能100%的覆盖。而制造和安装微透镜的工艺与CMOS的制程一样，在同一时期、同样技术水平下是一样的，因此微透镜之间的缝隙大小与像素的面积无关，是一个定值。微透镜覆盖率与CMOS填充系数一样，与像素的面积正相关，象素面积越大，微透镜的覆盖率越大，象素面积越小，微透镜覆盖率越低。如D3的象素面积大，其微透镜覆盖率可能为90%，其面积为71.38平方微米，间隙面积为7.1平方微米。对S5pro来说，其像素面积为29.4平方微米，微透镜覆盖率为(29.4-7.1)/29.4 = 0.758。对5D2来说，其象素面积为41.09平方微米，微透镜覆盖率为0.827。对7D来说其像素面积为18.55平方微米，微透镜覆盖率为（18.55 7.1）/18.55 = 0.61。由于CMOS传感器不仅受到CMOS填充系数的影响，同时还会受到微透镜覆盖率的影响，因此对使用CMOS传感器的D3、5D2和7D来说，其综合填充系数为CMOS填充系数X透镜覆盖率。如果D3的CMOS填充系数为0.8，透镜覆盖率为0.9，则综合填充系数D3为0.8X0.9=0.72，5D2为0.65X0.827 = 0.538，7D为0.23X0.61 = 0.142。S5不受CMOS填充系数影响，其综合填充系数即微透镜覆盖率为0.758。受填充系数的影响，像素面积最大的D3损失了28%的光线，采用CCD的S5损失了24%的光线，5D2损失了46%的光线，7D损失了85%的光线。技术的进步会使得填充系数变大，如果将D3的CMOS填充系数提升到0.85,透镜覆盖率提升到0.95，D3的综合填充系数为0.81，D3X的综合填充系数为0.63，5D2的为0.68，7D的为0.34。可见，技术的进步对高像素意义重大，大像素的D3的综合填充系数仅增加了0.08，10%左右，而高像素的7D综合填充系数增加了0.2，翻了一倍多。所以，CMOS制程和微透镜工艺的进步是像素密度得以提高的基本要素。CCD（电荷耦合元件，Charge-coupled Device）北京时间2009年10月6日，2009年诺贝尔物理学奖揭晓，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将该奖项授予一名中国香港科学家高锟(Charles K. Kao)和两名科学家威拉德.博伊尔(Willard S. Boyle)和乔治.史密斯（George E. Smith）。高锟因为“在光学通信领域中光的传输的开创性成就” 而获奖，科学家威拉德.博伊尔和乔治.史密斯因 “发明了成像半导体电路电荷藕合器件图像传感器CCD” 获此殊荣。实际上，威拉德.博伊尔和乔治.史密斯1969年在美国贝尔实验室发明的还不是作为图像传感器的CCD，而是一种他们称之为电荷“气泡”元件（Charge Bubble Devices）的装置，这种装置的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷。由于当时贝尔实验室正在发展半导体气泡式内存，这种新装置的用途首先尝试作为记忆装置。其原理如下图所示：在栅极（G）上提供正电压建立势阱（黄色）收集电荷包（电子，蓝色），按正确的顺序向栅极提供正电压传递电荷包。CCD的第一项工作是一个8bit的移位寄存器。当CCD作为一种