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相机的感光度

52RD.com 2017年9月5日 我爱研发网            参与:5人 我来说两句
  传感器本身就很小,再把它划分更多区域那么也就会有更小的像素,从而也就导致灵敏度的问题。对于这个解释其实很容易理解。通过镜头的光量是一样的然后到达传感器上。但是如果有更多和更小的像素,对于每个像素来说进入的光量就相对来说少了。

  每个像素把接受的光信号转换成电信号。让我们假设电信号(电子)为水,像素为水桶。桶里装满水要取决于有多少光到达相应的像素。每当桶里装满水及更多的光到达,水就会溢出或者是淹没周围的区域。结果就是在图片中显示的白色区域。

  当一个像素分割成4个小的像素时,就意味着桶变小了并且接收的只是四分之一的水。然而我们需要一定量的水因为一些水在传输的过程中会溢出,因此最后的量是虚假的。

  通过具有的更小的像素所需的最小量的水是不会改变的。这个意思就是,虽然通过更小的像素,但是需要的最小的光量是要4倍多,因为像素被划分成四分之一,为的是每个像素都能接收到一定量的光量。同时,水桶变的更小也就导致了更快的溢出。这个结果就是减少了图片中最亮和最暗处的差异。

  为了补偿较小程度的灵敏度,传感器上的信号需要进行放大这样较少的水量就会放大可见。然而在图中漏出的或溢出的表现为噪声。

  把下面的图片放大观察细节。

  Complete picture, ISO 100

  下面的这些图中是不同像素的相机拍照提取出其中的一部分。每个图片有会看到相应的信息:

  左上:Fuji F31 fd w/6.3 megapixels,右上:Olympus 725 SW w/7.1 megapixels

  左下:Canon 950 IS w/8 megapixels,右下: Casio Exilim Z1200 w/12.1 megapixels

  在这里相机都是随机选择的。根据我们的经验它们有着典型的行为,都代表了一些相机的种类。为了是显示的图像可信,我们才决定提到我们使用的相机,但是不代表我们向批评某一种型号或某个制造商,我们只对像素进行评判。

  Picture center, ISO 400

  在图像“Picture center, ISO 100”中,你可以看到Olympus和Canon相机在三个树干进行平滑,路和左边的灌木丛也平滑。在6.3和12.1MP像素之间还原细节的差异并不是很明显。很明显Casio相机也进行平滑处理并且有锐化让人很容易识别。由于JPEG压缩额外的错误也明显可见,例如白色圆点的形式(在灌木丛中可见)。

  在图像“Picture center, ISO 400”中,很明显Fuji F31fd相机有着很高的细节还原能力。再我们的对比中有着较小的像素数。而其他的相机看起来就模糊。

  Picture edge, ISO 100

  Picture edge, ISO 400

  在图片“Picture edge, ISO 100”中,在Olympus 图像中你不能看到很多细节,可以在8和12.1MP相机中看到适度的细节。在最后一个示例中,草茎似乎融合在一起。在相机FujiF31 fd相机中可以看到单一草茎和小的石头。

  在图像“Picture edge, ISO 400”中,很明显6.3MP的相机有着更多的细节。

  而德国IE最新的图卡TE276就可以被用于测试纹理细节。它遵循国际标准ISO 19567。配合IE的分析软件IQ-Analyzer就可以得出数据结果。

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