大像素还是高像素？

主题：大像素还是高像素？ [主题管理员:法无定法]

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zhexige

泡菜

泡网分: 5.288

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帖子: 230

2010-08-12 12:00

技术的东西没看的很懂，过几天让苏州豪雅光学的哥们儿看看，是不是扯淡。

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第 1443 帖

lding

老坛泡菜

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帖子: 2238

2010-08-12 10:51

楼主大作！
顶

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第 1442 帖

slamduk

泡菜

泡网分: 12.335

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帖子: 418

2010-08-12 08:27

请给个摘要吧。。

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第 1441 帖

六片四组

禁言中

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年内主力装备

NIKON D800E

NIKON D1X

NIKON D3

2311DRK48C

NIKON D3400

2010-08-11 17:12

顶一顶楼主

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第 1440 帖

lzg790522

泡菜

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帖子: 201

2010-08-11 17:03

原文由迷魂汤在2010-04-21 16:07发表
LZ码那么多字，辛苦了。
大像素-高像素是永恒的话题。本来忒简单的道理，非要争个你死我活。
一个简单的例子：一块大饼切成4块，4人分吃，均吃饱。切成8块，8人分吃，每人都只吃半饱。切成16块，16人分吃。。。。。。结果自己想。这里关键是你想让更多的人吃，还是让人吃饱。吃的人多，场面壮观，让人立马能感受，但吃饱没有，看不见，需要询问每个人的感受。所以，假仁慈的富人施舍穷人都用大桶的粥，吃的人多，场面壮观，但每人吃到多少？
将这个概念用在大象素-高像素之争也很贴切。
一块全尺寸CMOS，把它切为2000万像素，场面壮观，能讨好眼球。但每颗像素有多少信息量？一般人分辨不了。所谓外行看热闹，看的就是数量，质量嘛，咱看都差不多！
大象素和小像素具有同等的动态范围，在同等的光照下，他们同时达到饱和，哪怕一块CMOS只有一颗像素，结果也是一样的。
动态范围是个宏观指标，动态范围一样，不表明图像细节一样。大象素与小像素的差别表现在“量化”环节。大象素可量化的级数更多，或者反过来说，在同样量化级数下，小像素的量化误差更大。所以大象素的灰度层次更丰富。举个简单例子，一个1升的桶和2升的桶装满水，用一毫升来量化，小桶可量化为1000，大桶2000。也即小桶的量化阶梯高度是大桶的2倍（灰度过渡时出现明显阶梯）。
为什么大象素能提高ISO？因为大象素接受的光子更多，产生的电信号更强，更易克服放大器的本底噪声。
另外需要说明，A/D转换器的输入电平是恒定的，低于这个电平，量化级数不够，高于这个电平，量化为最大值（饱和）。而CMOS产生的电信号非常微弱，需要放大器放大到A/D转换器要求的输入电平。这个放大器是模拟的，增益可调的，低噪声的。CMOS出来接的第一级放大器是严重影响ISO指标的，也最能体现厂家的电子技术水平。
将灰度级做高比将像素数做高要难得多，信噪比这一项指标，就足以让人头痛几十年而未必能够解决，因为这是一项模拟指标。所谓像素数、存储容量、处理速度等，都是数字电路，解决起来相对容易。

本人认为C非常聪明，它关注的指标比较吸引眼球，能讨好大众，也容易实现。N比较笨，但个人认为比较专业。因此C的销售数量超过N是应该的。

顶这个，简单明了，一看就是有工科背景的

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第 1439 帖

zgxhhu

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2010-08-11 12:19

好文，Mark！
有空仔细毒。

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第 1438 帖

特殊镜头

泡菜

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帖子: 1376

2010-07-15 22:18

市场总是被业余人士左右的，富士S5色彩好呀！可是停产了！因为像素低。
希望验证码多点减法，乘法什么的动动脑筋也挺好的，

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第 1437 帖

28637634

泡菜

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主题: 24

帖子: 206

2010-07-15 18:26

还是从回帖里汲取精华，LZ的这贴看的实在晕。

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第 1436 帖

uncletiger

资深泡菜

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帖子: 7385

2010-05-19 16:33

文章写的太好了！

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第 1434 帖

andygao100

泡菜

泡网分: 14.759

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帖子: 660

2010-05-19 14:28

希望所有人包好好的看完SPOT的回话,楼主很会诡辩。错了不承认。

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第 1433 帖

im3585

泡菜

泡网分: 19.26

主题: 1

帖子: 764

2010-05-19 13:27

好文，Mark！
有空仔细毒。

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第 1432 帖

沙漠孤旅

泡菜

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主题: 3

帖子: 118

2010-05-19 13:13

写的太棒了，顶

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第 1431 帖

小迷糊神

泡菜

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帖子: 545

2010-05-19 12:49

原文由 dkspy 在2009-12-29 19:22发表
呵呵，现在马赛克cmos的弱点就是有空隙，就想拿块纱布看景物一样，会丢失空隙之间的数据。

减小空隙是必然，用提高像素的办法来弥补高噪点也是办法。

感光度，人类是有办法提高的。

高感不是处处用，我还是赞成提高像素密度和像素。

说说高感的应用场合：

家庭拍摄：卧室里给孩子拍照，光圈太大景深太浅，比较合理的景深光圈是F2.8-5.6,焦距28-70，ISO200的话，快门速度大概1/15~60. 为了保证足够快门速度，ISO在400以上比较好，孩子如果比较好动，快门速度得提高到1/250以上，ISO800起步；

婚庆、会议：比家庭拍孩子速度要求更高，ISO800以上；

舞台：快门速度高些比较好；

运动抓拍，打鸟，微距：快门速度越快越好，保证1/500或者更快的快门速度，ISO在800以上比较好；

不需要高感的场合：

人像：用大光圈解决
静物：三角架闪灯解决
风光：三角架或手持

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第 1430 帖

gartour

泡菜

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帖子: 51

2010-05-19 06:15

原文由法无定法在2010-01-05 15:31发表

我真的不知道你居然连这些最基本的常识都没有，看来科普工作真的很有必要，好吧，就冲你这种虚心学习的精神，我也就费点时间科普一下吧：

1、无论是数字信号还是模拟信号，放大都是在做乘法运算，对数字信号来说，将1X10=10就是放大，对模拟信号来说，一个+5V的电平变为+50V的电平也是放大。

2、为何数字信号放大？当然是因为有这种需要。比如，在PS中，你将一个亮度值为1的部分提升到亮度值为10，这就是在放大。如果不提升，虽然这个值在文件中（RAW或JPG），但我们的眼睛分辨不出来。

至于ISO电路怎么回事，如果你以为满世界都是你认为的那个样子，很简单，你引用一个来让我们看看就可以了，何必废话呢？

哎. lz啊. 数字信号千真万确是不可能经过放大器来给予放大的. 能通过芯片+算法来"放大".

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第 1429 帖

labelfree

资深泡菜

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主题: 67

帖子: 7287

2010-05-19 05:54

楼主是那种典型的看上去学富五车，滔滔不绝的人。

实际上不知道自己在说什么的。

支持spot的观点。

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第 1428 帖

gartour

泡菜

泡网分: 0.021

主题: 9

帖子: 51

2010-05-19 05:42

另外, 数字信号是不能被模拟电路的放大器放大的. 有放大器的地方必然是模拟信号.

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第 1427 帖

gartour

泡菜

泡网分: 0.021

主题: 9

帖子: 51

2010-05-19 05:19

原文由法无定法在2010-01-02 19:10发表

由于数码相机拍摄两个亮度不同的场景所获得的图像的信噪比不一样，所以高ISO时图像的噪点比低ISO是要高是必然的，这与ISO电路放大的是数字信号还是模拟信号无关。

简单说就是高ISO时摄入的噪点比低ISO时要多的多，而不是ISO放大时产生的噪点。这也是ISO电路要用数字电路而不用模拟电路的原因，因为其在放大时不会增加新的噪声。

这两句话是自相矛盾的啊.

数字和模拟只是形式而不是内容. 而噪声是内容的一部分, 不管以那种形式传输, 当内容被放大的时候, 噪声作为内容的一部分当然也一起被放大. 不管是模拟的还是数字的都一样.

你有一个解释是对的, 就是当模拟信号的电平低于A/D转换的阀值时, 实际上就没有数字信号被输出.

正因为如此, 在iso放大的原理上我更倾向于相信柯纳和spot同学的解释.

你自己也说了, 如果在A/D之后做放大, 那么原来没有检测出来的信号也仍然没有. 仍然正确. 问题是, iso是在A/D之后做的吗? 因为进一步推导下去, 如果快门和光圈光线都一样, 那么iso200只是对iso100的图像提高亮度而已. iso100下拍不出的暗部你哪怕提到iso12800也别想拍出一丝一毫. 这个推论太过于惊人. 基本可以宣布RAW格式下机身ISO无用了. 直接在后期软件里面就能改ISO了. 但显然实际情况并不是这样的.

反过来, 按照柯纳和spot同学的解释, iso提升在A/D之前来做, 好处来了: 原先一些低于A/D转换的阀值低电平模拟信号, 经过放大以后, 现在高于A/D转换的阀值了, 可以被转换出来了. 换言之, 一些原本没有的暗部细节, 现在有了. 这恰恰是后期软件无法做到的. 这也符合我们现实中的情况.

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第 1426 帖

gartour

泡菜

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主题: 9

帖子: 51

2010-05-19 04:31

原文由法无定法在2010-01-02 17:25发表

看来你真的不知道ISO放大电路起什么作用。也罢，愿意学※※比不愿意学习要好，我就再科普一回吧，下来是礼平天下兄在113帖问我的问题，这个问题中包含了他对ISO放大电路的理解，我认为他的理解很正确：
===========================
另外又产生了一个疑问。同一台相机高ISO只是放大信号，cmos的可辨认范围是固定的，那么每调高一档iso，宽容度是不是就要小一档？比如某相机cmos的可辨认范围是100个光子到3200个光子。当我们用iso100拍摄某场景（假设最低iso是100，此时没有放大信号），该场景高光部分刚好3200个光子，暗部刚好100个光子，那么这块cmos的宽容度刚好满足了这个场景光比，刚好完全保留没有丢失。然后我们把iso调到200拍摄同一场景（此时选用相同光圈，曝光时间减半）。由于曝光时间减半导致cmos实际接收到得暗部光子是50个光子，高光区域是1600个光子。然后进行放大，1600的部分可准确地还原到3200而50的部分由于低于可辨认下限就被判为0，那么放大也没用了，也就造成了暗部丢失。所以，如果一块cmos的宽容度是5档EV，厂家把iso做成5档，那么到了最高档iso的宽容度岂不只有1档EV了？
=========================

下面是我在117帖的回复：

你的理解完全正确。一般情况下是起跳ISO有最大的动态范围或者宽容度，将ISO设置为这个值时获得的就是我们一般所说的传感器本身的宽容度，在这一点上无论是向上或向下设置ISO实际上都会减小动态范围，偏离的越多，减少的动态范围越大。这也可以理解为在不同的ISO下传感器有不同的动态范围，二者是等价的。在最高ISO值时，传感器的动态范围将变得很小，至于小到多少要看厂家厚不厚道。从我自己的感受来看，尼康还算厚道，即使设置到25600，可能还留有一档的余地。最不厚道的可能是5D2,其25600是否真的能达到标准都值得怀疑。

所以，如果光照条件允许的话，在拍摄时最好还是设置为起跳ISO，此时可以获得最大的动态范围。需要指出的是对D3这类起跳ISO较高（ISO 200）的相机，设置为起跳ISO比使用低一档的扩展ISO要好，而不是如胶片一样，将ISO设置的越低越好。

如果你认真看过并看懂这两个帖子，我想你也就不会提出你的问题了，所以再贴一遍。

你这个※※确实能够解释高iso下宽容度的损失. 事实一定都能自圆其说, 但反过来能够自圆其说不见得就一定是事实. 好比你说的人是动物,但动物不一定是人.

你对iso的解释, 我有个很大的问号, 就是:
如果按你的理解高iso仅仅是把1600个光子的信号放大到3200个光子应有的水平, 而没有丝毫提高相机对暗光的敏感程度, 那就成了纯粹的调亮度了. 那高iso有何意义? 有了raw, 我随便在acr里面拉拉曲线就等同于高iso了.

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第 1425 帖

huatong

泡菜

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帖子: 219

2010-04-22 22:45

看了半天,才感到楼主说了半天是想说尼康出D3X是个错误( 像素太高了,没意思,应该坚持600M够用论,1200M都是多余的).

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第 1424 帖

问心

泡菜

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主题: 4

帖子: 231

2010-04-22 20:05

折中、河蟹。。。。。。

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第 1423 帖

strikers

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帖子: 1700

2010-04-22 19:03

原文由法无定法在2010-04-18 02:26发表

抱歉，这段时间忙于其它事，顾不过来拍照和发帖，把这茬给忘了。

简单说富士的Super CCD SR实际上是让S象素的感光面积大而电荷存储面积小，而R像素的感光面积小而电荷存储存储面积大。S像素的感光面积比R像素的感光面积大使得S像素在同样照度下产生的光生电荷比R像素的多。同时，由于S像素的电荷存储面积比S像素的电荷 ......

谢谢LZ，明白了

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第 1422 帖

bacd4231

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帖子: 207

2010-04-22 18:38

原文由康锐在2010-04-21 12:41发表
从文中看得出佳能很不厚道！
希望楼主这样的人才能主持开发一款中国人的相机！或者入主尼康！

中国好像巳经放弃了高端相机研发制造，哪里还有像样的照相机厂？

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第 1421 帖

老编

资深泡菜

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主题: 25

帖子: 21449

2010-04-22 18:18

原文由 bacd4231 在2010-04-21 17:52发表
就是，越搞得复杂越显示他的水平，其实某些东西东抄西拼不一定是全是他的。说白了很简单一个道理，搞得特复杂，高像素与高感光度都有用，当今技术不会两样都全，要高像素不可能同时得到高感光度，要高感光度就会失去高像素，看用在什么地方。

我到不认为适当的引用和借鉴技术示图或文献资料有啥不妥，搞技术的人文字多点也符合叙述思维。
实话说，用数据说明事物的文章在无忌很少，这有助于人们更多了解知识，探讨中发生争执也很正常，个人的理解不同而已，何必搞的那么剑拔弩张？

这样的帖子比某些凭感情和器材情节因素贴几张照片的对比引起的喧哗更值得人阅读。何况法老在现实中是一位技术派资深人士。

[老编编辑于 2010-04-22 18:21]

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第 1420 帖

荆无忆

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主题: 52

帖子: 1602

2010-04-21 21:06

好像是很强大的文章，不过俺没兴趣仔细看讲什么。

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第 1419 帖

fishermanzhang

泡菜

泡网分: 9.951

主题: 1

帖子: 365

2010-04-21 20:52

很强大的技术贴，收藏了。
决心用五一前的时间攻读完毕。

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第 1418 帖

冰晴雪炭

泡菜

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帖子: 13

2010-04-21 19:25

原文由新手入门了在2010-04-18 00:04发表
LZ这是原创还是ZT？要是原创应该去当教师，ZT就去当写手。
扯着个没用，谁能都看完，去理解，转动鼠标滚轮都闲慢，直接拖着滚动条看来。

还有X3没分析，看看每层对进光量有多大的影响。

还有分析一下传统的胶片，柯达、富士、阿克发、乐凯。。。

拍照的目的是要片子还是要感光器件？
这就好比当年用奔腾做PS和现 ......

果然是新手，你那个意思就算要说，也应该换成当年用ps1.0和现在用ps3 同样处理照片，至少我不会去用1.0 分析好东西的原理和优劣有助于使用或者买正确合理的东西！

这样的强帖要千斤顶！

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第 1417 帖

bacd4231

泡菜

泡网分: 5.532

主题: 5

帖子: 207

2010-04-21 18:02

原文由 fsljg 在2010-04-21 16:48发表
感觉C对此做得比N好，像素高不少，但ISO和动态不会落后太多。

是C的工艺好点，还是提升ISO实在太难了，要牺牲小一半的像素？

没意思的比较，这是日本人的生意经，喜欢高像素机他有，高感光度他也有，就是一批中国摄友在这为两种品牌机争个你死我活，有意义吗！

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第 1416 帖

虾猛

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帖子: 328

2010-04-21 17:59

读完帖子，我就资深了

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第 1415 帖

bacd4231

泡菜

泡网分: 5.532

主题: 5

帖子: 207

2010-04-21 17:52

原文由老编在2010-04-17 23:32发表
搞技术的人基本都这毛病，帖子文字特长～哈！

就是，越搞得复杂越显示他的水平，其实某些东西东抄西拼不一定是全是他的。说白了很简单一个道理，搞得特复杂，高像素与高感光度都有用，当今技术不会两样都全，要高像素不可能同时得到高感光度，要高感光度就会失去高像素，看用在什么地方。

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