原创 用科学种田观点考察DC设计合理性

2007-10-25 14:53 4008 8 6 分类: 消费电子

       合理密植,对农民朋友来说再熟悉不过了,因为它是提高农作物产量的重要措施之一。合理密植,就是在种植农作物时,保持合理的株距。如果太稀,亩产不会太高。如果太密,不利于通风,易发生病虫害,易倒伏,也将造成减产。一些不懂得科学种田的农民,把庄稼种很稠,结果事与愿违,收成很差。



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       我说这些话,并不是要向大家普及农业知识,而是要以此为例来说明如何正确认识数码相机的像素数。


你需要多少像素?


       一直以来,消费者在对数码相机的认识上存在着误区,认为像素越多越好。那么,我们到底需要多少万像素的数码相机呢?下面我们就来分析一下。


        从使用角度来说,数码相机拍摄照片主要有两种输出途径:电子媒介和传统的纸制媒介。电子媒介就是我们常用的电脑、电视等,这些设备的典型分辨率是72DPI(Dot Per Inch,每英寸点数),这样推算而来,一个17英寸显示器的标准分辨率是1024X768,通过简单的乘法我们就可以知道,显示一张这样的全屏画面折合下来,仅需要78.6万像素,显然现在大多数数码相机都可以轻松达到这个指标。


        传统的纸制媒介的典型分辨率是300DPI,这也是市场上许多精美杂志的标准分辨率!虽然这不能完全达到胶片的水平,但我想对于大多数人来说是完全可以接受了。那么我们要拍摄一张这种输出质量的相片需要多少万像素呢?平时我们5寸照片的尺寸大致是5寸X3.5寸,每边按照300DPI的分辨率计算,(5X300)X(3.5X300),这样折合出来的分辨率大致是157.5万,对于目前的相机来说,这个指标也并不是什么挑战。


      如果要求更高一些的话,冲印4吋X5吋的照片,200万像素可以满足要求;冲印16吋X20吋的高质量照片,需要400万像素;印出13.5吋X9吋的高质量照片,才需要1100万像素的顶级相机,那可是专业摄影人员的装备了。


增加像素的负面影响


       必须指出,数码相机的成像质量不仅与像素数有关,还与感光面积有很大的关系。像素数与传感器面积之间既相互联系,又相互制约。只有将像素数与传感器面积合理搭配起来,才能获得高质量的照片,单纯追求像素数不仅无益反倒有害。 


       感光器件面积越大,能容纳感光元件越多,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越高,表现在成像效果上,就是图像细腻、层次丰富、色彩还原真实。如果不顾传感器面积而单纯增加像素,那么,势必缩小了每个像素的分摊面积,造成曝光不足。


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CMOS传感器边上布置了密密麻麻的电子线路,更容易发生相互干扰


        在卡片机设计中,由于传感器和镜头尺寸较小,单独提升像素数是没有意义的。但是由于消费在观念上存在误区,厂商往往以牺牲图像为代价而单方面提升像素数。像素数提升以后,为了弥补感光度的先天不足,又不得不利用电子线路对光学信号进行补偿和放大。这些措施对于图像质量造成了负面影响:带来了电子噪点,降低了照片的清晰度。800万像素的相机的成像质量往往敌不过500万像素的相机,就是这个道理。      


传感器面积有多大?


       通过上述分析,我们已经知道,传感器感光面积对图像质量有着直接影响。因此,在选购相机时,除了关心其像素数之外,还应重点考察其传感器面积。


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单反相机采用370mm2的光学传感器


       在数码相机的参数表里并没有给出传感器面积,不过,我们可以通过镜头的OF值计算出传感器的面积。OF是Optical Format(光学格式)的缩写,它是描述镜头的一个参数,单位:英寸。 OF值与传感器面积有一定关系,但并不是直接表示传感器尺寸。两者的关系是:


              传感器对角线长度(mm)= 镜头OF值(吋)×16  


       例如,如果选用的透镜格式为1/4吋,那么,传感器对角线长度的理论值应该是4mm。光学传感器之长宽比为4:3,由上述公式可计算出传感器的长度、宽度及面积。




镜头格式


传感器尺寸


(长×宽)<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />


传感器面积(mm2


全尺寸


<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />36mm×24mm


864


大型


23.7mm×15.6mm


370


2/3


9.74mm×7.96mm


78


1/1.8


8.1mm×6.64mm


54


1/2.7


6.17mm×5.17mm


32


1/3.2


5.27mm×4.40mm


23


        我们知道,传统135胶片相机的镜头为全尺寸格式,数码单反相机采用大型格式的镜头,民用级数码相机一般采用1/1.8英寸格式的镜头,卡片机的镜头更小。


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SONY A100单反相机,1020万像素,传感器面积370mm2



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SONY T100卡片机,

810万像素,OF=1/2.5英寸

      

有人错误地以为,OF值就是传感器对角线长度,结果算出来的传感器面积比真实面积大出许多倍。

【相关链接】▶ 像素越多越糟糕   ▶ 你真的需要一部数码单反吗? CMOS影像传感器之透镜哲学

文章评论2条评论)

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用户10866 2007-11-28 13:07

受教了...形象生动啊...有空大家可以上www.rd3721.com 网站上看看手机资料满多的哦

ash_riple_768180695 2007-10-25 18:19

种庄稼这个比喻真好,通俗易懂,恰如其分。

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