传感器 全幅 全画幅为啥高大上 今天我们聊聊相机画幅

全画幅为啥高大上 今天我们聊聊相机画幅

在选购相机的时候，我们经常会听到全画幅、APS-C、M4/3、一英寸这样的字眼，那么这些名词有什么含义呢？为什么我们选购相机的时候总绕不开画幅这一概念呢？画幅其实说的就是传感器的尺寸，之前相机通过胶片进行成像，现在则通过CMOS（早期还有CCD）传感器成像。胶片时代有很多胶片规格大小不一，数码时代传感器的尺寸也是不一样的。

不同尺寸传感器之间的比例对比（非实际尺寸）

全画幅这个概念是针对135胶卷的尺寸来说的，135胶卷的宽度为35mm，胶片的成像面积为36×24mm，之所以叫135胶卷，是为了区分35mm电影胶片和照相机用的35mm胶卷，所以在胶卷盒上印制135代号，因此大家就习惯称35mm胶卷为135胶卷，把使用35mm胶卷的相机称为135相机。

以前用胶片现在用传感器

数码相机中使用36×24mm尺寸传感器的机型（实际上各大厂商全画幅传感器的面积稍有差别，但是差别不大），我们就称之为全画幅数码相机，不同于之前全画幅产品被单反相机垄断，现在微单甚至是便携相机中也有使用全画幅传感器的产品。

索尼全画幅微单相机A7RIII

APS-C（英文：Advanced Photo System type-C，缩写：APS-C）译为先进摄影系统C型。1996年由富士、柯达、佳能、尼康和美能达五大公司联合开发的APS胶片系统问世。在原135胶片系统的基础上进行了改进，包括相机、感光材料、冲印设备等，大幅度缩小了胶片尺寸，使用了新的智能暗盒设计，融入了数字技术，能记录光学信息、数码信息。APS定位于业余消费市场，共设计了三种底片画幅(H、C、P)。

使用APS-C画幅传感器的入门级单反

APS胶片系统是胶片成像向数码成像过渡之间的产物。APS-C画幅的传感器就是延续自之前APS-C胶片系统。APS-C画幅传感器面积在23.5mm x 15.7mm左右，不同品牌之间稍有差别。之前佳能和尼康还有使用APS-H画幅传感器的机型，APS-H画幅传感器的面积介于全画幅和APS-C画幅之间，但现在随着全画幅的普及，APS-H机型产品已经逐渐退出市场了。

佳能1D Mark IV就是一款APS-H画幅的机型

4/3系统是奥林巴斯和柯达共同开发新一代数码成像系统，4/3系统的传感器大小是17.3mm x 13.0mm，之所以叫4/3系统，是因为成像元件尺寸为4/3英寸、长宽比例4:3。（奥林巴斯之前的单反机型叫4/3系统单反，之后的微单叫M4/3系统微单，M的意思就是微型但其实传感器尺寸并未改变。）

奥林巴斯M4/3微单产品

索尼黑卡

一英寸传感器现在多用在高性能的便携相机上，比如索尼的黑卡机型、佳能的G系列产品，一英寸传感器的尺寸是13.2mm × 8.8mm。

曾经消费级相机市场还有大量采用1/1.8英寸、1/2.3英寸等规格传感器的长焦相机、卡片相机。现在随着手机拍摄性能的不断提升，之前使用在相机上的小尺寸图像传感器开始应用到手机上。

中画幅虽然名字不太霸气，但其实传感器尺寸要远远大于全画幅传感器，中画幅传感器本身也包括44×33mm、53.7×40.4mm等不同规格，比如宾得的645Z、富士的中画幅无反、飞思的XF 100MP，这类机型突出高像素和高画质表现，中画幅机型的像素一般是五千万起步。中画幅产品一般是商业摄影用的多，和普通消费者关系不大，不过随着富士开始进入无反中画幅领域，中画幅似乎也不再遥不可及。

飞思XF100MP样张100%放大截图

不同画幅传感器的具体机型应用

因为非全画幅传感器尺寸小于全画幅传感器的，因此在非全画幅相机上的镜头等效焦距比135相机镜头的实际焦距大得多。为了方便大家使用，就引入了焦距转换系数（Focal Length Multiplier）这一概念。

焦距转换系数就是全画幅传感器对角线的尺寸与非全画幅传感器对角线尺寸的比值 。全画幅传感器与APS-C传感器的对角线比值是1.5(因为不同品牌之间APS-C画幅传感器尺寸稍有差别，因此有些机型的比值是1.6。）那么安装在APS-C画幅相机上的镜头等效焦距就是镜头实际焦距乘以1.5。

50mm的定焦镜头安装在APS-C机型上等效焦距就是75mm

比如50mm定焦镜头安装在APS-C画幅相机上的等效焦距就是实际焦距50mm乘以焦距转换系数1.5，那么得出的等效焦距就是75mm。传感器的尺寸越小，镜头焦距系数就越大，M4/3系统的焦距转换系数是2，而1英寸传感器机型的焦距转换系数是2.7。

镜头安装在非去全幅机型上要乘以焦距系数

为什么摄影爱好者都喜欢全画幅机型呢？很简单因为传感器尺寸越大，带来的画质表现越好，这里说的画质表现是一个综合考量的指标，比如分辨率表现也就是画面细节，弱光环境下的噪点抑制、宽容度表现等。俗话说“底大一级压死人。”

小尺寸传感器的控噪性能不佳（放大看可以看到清晰的噪点）

更大的传感器，控噪表现要更加出色

另外因为全画幅机型不存在焦距转化的问题，广角拍摄上更具优势。一些经典焦段的镜头比如50mm定焦，用在全画幅机型上视角更加舒服。

全画幅机型的优势是全方面的

因为本身定位于职业用户和摄影发烧友，全画幅机型不仅在传感器上有着明显的优势，在其他方面诸如对焦系统、测光系统、操控、续航表现上也都明显优于非全幅产品。因此全画幅机型才受到职业摄影师和摄影发烧友的青睐。

那非全幅机型在全幅产品面前就一无是处吗？当然不是。首先从价格上非全幅产品更加贴近普通消费者，比如入门级单反就是典型的非全幅机型，与动辄万元以上的全幅机型相比，售价仅3000-5000元的入门单反无疑更加亲民。

APS-C画幅的入门级单反价格还是很诱人的

同样是因为焦距转化系数的原因，非全幅产品在长焦拍摄上有着先天的优势。比如同样使用70-200mm焦段的镜头拍摄，全幅产品的长焦端就是200mm。但APS-C画幅机型的长焦端等效焦距可以达到300mm，Ｍ4/3系统微单更是高达400mm。简单来说使用同样的镜头全画幅机型可以拍的更广，非全幅机型可以拍的更远。

消费者们在选购数码相机的时候，需要对相机的画幅有一定的概念。虽然中画幅、全画幅传感器机型画质更好性能更强，但是大家还是要以自己的实际需要为导向，购买适合自己的产品。

“无忌器材说”第4期精彩回顾｜扬长避短 X3传感器不止全幅一条路

“无忌器材说”第四期的主题是：Foveon X3多层传感器的未来在哪里？ 从各位泡菜的发言能够看出，不少人都是适马Foveon X3的老粉儿，也用过很多采用X3传感器的相机，对X3的优缺点有深刻的体会。很多人对X3的未来发展都提出了自己的想法，下面请看一些精彩的留言。

无忌器材编辑丨梁爽

X3传感器扬长避短，不止全幅一条路

现今马赛克传感器快速发展，尤其堆栈式传感器将“速度”发展到一个新高度，对焦、连拍、视频都得到明显提升，反观Foveon X3全画幅传感器研发一波三折，对于X3传感器的未来，论坛泡菜各抒己见，其核心就在于“扬长避短”，适马需要在X3传感器短板不明显的领域开发产品，才能有更好的发展。从形态和功能上，小型便携相机和技术专用类相机，从用途上避开了对对焦、连拍、视频高要求。而从传感器尺寸上，比全画幅更大的中画幅，或许更适合发展X3，该领域更注重静态图像画质，且对AF、连拍、视频等需求不高，如今适马选择的全画幅，正是各家争夺激烈的“红海”。

本期回顾我们精选了一些比较有代表性的观点给大家分享，作为关注Foveon X3的网友，也许会有所共鸣：

泡菜：我是键盘党

这个传感器适马独自开发的话必定面临成本高、产量少、成品率比一般cmos有差距的情况。因此如果做成品更适合做便携机。比如还是半幅传感器，但是提升读取速度和对焦速度，在画质上做提升，与用一般cmos的理光GR系列拉出区别。至于全幅，就是做仿旁轴仿a7c这种轻便旅拍机型，读取速度慢的短板也不会明显。

中画幅主要回本慢，像现在那些个中幅销量，适马打死也不会做中幅的。所以尽量能够跑量回本我觉得是适马会首先考虑的。而相对便携的机身大家愿意带也更愿意选购。这我觉得是x3传感器的比较适合的路子。

泡菜：透明刺猬

我现在还有适马的DP1m和DP2m，最多时我手上有四台适马的机器。至今，我仍旧对适马的开发新的X3相机充满期待。

理性地说，适马以往的X3照相机跟其他品牌同时代推出的照相机存在某些劣势：暗光条件下画质下降，对焦困难，影像机内再生慢等，确实影响机器的使用，还存在某些色温条件下影像偏色。不可否认的是，得益于适马X3的成像原理，X3优势在于画质细腻，色彩的过度自然（大家所说的胶片味）。所以接下来的问题是，我们怎样使用X3成像的技术优势。

关于X3未来的方向：

一、开发基于X3芯片的技术型相机： X3芯片的弱点，我估计短期内很难完全克服的，适马的重点方向可能是首先要实现全画幅的1:1:1，以适合 L 口镜头的生态体系。而X3芯片的成像数据量比其他厂商的光电耦合器高出许多，光电转化和数据编译都需要更高的电能供应，需要更高的图像处理算力。如果开发成类似Nikon、Sony、Canon的同类照相机产品，3X芯片成像系统加上对焦的伺服系统需要更大的电池、更高运算的芯片，相机的体积将更大，更高的售价，从而失去竞争力。反过来，如果X3相机专注静态摄影，主攻画质，可以避开前面说的短板。如果一台1:1:1的X3芯片技术型相机，类似现在的fpL，全画幅的，配合L口的art高画质镜头，或者sigma的电影镜头，我很难拒绝。这里所说的技术型相机借鉴了ALPA对自身的产品定义，专注高质量的风光摄影，构建一个摄影的兼容多种品牌镜头的、整合接口标准的技术平台，如果能实现，那些光学素质优异的老镜头就会重新焕发生命力。

二、X3芯片的数码后背： 适马有自己的镜头设计和生产能力，但是X3的芯片要其他厂商代工，所以X3相机需要与Sony这样拥有的芯片生产线的厂商合作。跟Sony这样霸主地位的公司合作相比，组建或收购一家像Alpa这样的专做技术相机的平台的公司可能更容易。将快门和镜头接口通过标准组件（技术平台）解决，适马X3研发部门专注数码后背。你看，专做数码背的Leaf（利图）不是活得好好的。富士的44×33mm已经向平民化转变。比如开发50×50mm的X3数码背，那些使用哈苏5系列、9系列的人免不了流口水。

泡菜：流浪大猫

作为10多年用过全部三代dp，而且是一直作为主力机的老粉，个人认为限于人类科技的发展速度，在可预见的将来X3仍然会是一种缺点和优点都很突出的技术，以目前马塞克传感器的发展趋势，X3要赶上马赛克传感器的优势项目，短时间内还看不到希望，所以不如干脆扬长避短，发展细分市场，争取特定需求的用户，暂时能想到的几点：

1.从原理来看，X3最大的问题是底层感光不足，特别是像素密度做大了以后更明显，不如在保持甚至略为降低像素密度的情况下把传感器面积做大，不限于全画幅，甚至可以直接上中画幅。

2.不用考虑视频，专注做好拍照， 毕竟视频是马赛克传感器的强项，现阶段花费成本甚至妥协画质去硬刚并不划算，即使存储速度上不去，至少要加大缓存，让用户能在不回看的情况下可以迅速开始下一张拍摄，目前的3张缓存明显不够用。

3.优化SPP， 不得不说现在的SPP优化实在太烂了，完全不能利用现代电脑处理器的能力，再好的CPU只能用单线程处理也是白搭，打开一张照片调个参数等老半天，直接劝退至少95%的人，参数调节界面也是烂到不能再烂，而且2023年了，还不能适配高分屏，能留下来等着处理完的绝对是真爱。

泡菜：qingjun

适马X3一直存在三大难题：

1 CMOS代工及成品率、成本控制

2 三层感光的非线性，造成同时曝光上层与底层感光性能差别太大，算法软件难以纠偏非线性。

3 对焦和外围电路开发能力弱，限于成本和便携性，内存、电池、处理器基本上是同期业界最差。

鉴于以上问题，希望适马这样的小公司彻底解决可能性很小，但相比以前产品有所改善还是有可能的。

本人有几点不成熟建议

1 不要希望一种算法的SPP解决所有光照条件的成像， 将高、低光照度分成几档分别优化算法，方便用户在相机上选择，后期调用不同SPP分档调整

2 可否购买主流厂家上一代对焦处理器或者委托第三方（富士通）？ 这样比自己开发更快更经济

3 内存和电池一定要加大，不必过分在意相机重量， 目前条件下X3不可能成为满足大众要求的相机。

从2002以来我都是第一时间购买了SD9/SD10/SD14/SD15/SD1M并且只采用X3相机拍摄，题材涉及产品、微距、风光、生态、人像等，一路走来非常感谢适马21年的坚守，也感激X3相机的陪伴，等待全幅X3的到来。无论何时和价格我还是一如既往支持！

泡菜：令狐虫

适马X3还是专注拍照片比较好，画幅不局限于24x36， 大一点，甚至专注数码后背都可以，处理器得跟上数据需求，SPP得彻底优化，面相专业人士。对了，视频没它啥事。

从泡菜们的发言可以看到，对于Foveon X3传感器优劣都很清晰，要想发展必须“扬长避短”，X3传感器最大优势是静态“独特”画质，如今全画幅市场针对“全能”竞争激烈，不但要短板少，还需样样精通，这对有明显短板的X3传感器相机非常不利，如果避其锋芒在便携相机、中画幅数码后背上发展，能够更好发挥X3全色彩采样的优势，同时短板也是这些“小众”领域并不十分在意的。

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编辑 | 毕超

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