有效象素(Effective Pixels)
有效象素值
首先我们要明确一点,一张数码照片的实际象素值跟感应器的象素值是有所不同的。以一般的感应器为例,每个象素带有一个光电二极管,代表着照片中的一个象素。例如一部拥有500万象素的数码相机,它的感应器能输出分辨率为 2,560 x 1,920的图像—其实精确来讲,这个数值只相等于490万有效象素。有效象素周围的其他象素负责另外的工作,如决定“黑色是什么”。很多时候,并不是所有感应器上的象素都能被运用。索尼F505V就是其中的经典案例。索尼F505V的感应器拥有334万象素,但它最多智能输出1,856 x 1,392即260万象素的图像。归其原因,是索尼当时把比旧款更大的新型感应器塞进旧款数码相机里面,导致感应器尺寸过大,原来的镜头不同完全覆盖感应器中的每个象素。
因此,数码相机正是运用”感应器象素值比有效象素值大“这一原理输出数码图片。在当今市场不断追求高象素的环境下,数码相机生产商常常在广告中以数值更高的感应器象素为对象,而不是反映实际成像清晰度的有效象素。
感应器象素插值
在通常情况下,感应器中不同位置的每个象素构成图片中的每个象素。例如一张500万象素的照片由感应器中的500万个象素对进入快门的光线进行测量、处理而获得(有效象素外的其他象素只负责计算)。但是我们有时候能看到这样的数码相机:只拥有300万象素,却能输出600万象素的照片!其实这里并没有什么虚假的地方,只是照相机在感应器300万象素测量的基础上,进行计算和插值,增加照片象素。
当摄影者拍摄JPEG格式的照片时,这种“照相机内扩大”的成像质量会比我们在电脑上扩大优秀,因为“照相机内扩大”是在图片未被压缩成JPEG格式前完成的。有数码相片处理经验的摄友都清楚,在电脑里面扩大JPEG图片会使画面细腻和平滑度迅速下降。虽然数码相机插值所得的图片会比感应器象素正常输出的图片画质好,但是插值所得的图片文件大小比正常输出的图片大得多(如300万感应器象素插值为600万象素,最终输入记忆卡的图片为600万象素)。因此,插值所得的高象素看来并没有太多的可取之处,其实运用插值就好像使用数码变焦-并不能创造原象素无法记录的细节地方。
富士超级CCD感应器
一般来说,数码相机感应器中,象素的形状是正方形的。然而,富士超级CCD感应器却用八边形的象素取代了传统的方形象素。我们由下图可以看出,两个八边形象素之间的距离"d2"比两个传统方形象素之间的距离"d1"要短,因此八边形的象素设计带来了更清晰的照片。
然而,信息是必须通过正方形象素转换成数码照片的。
从上图我们可以看到,在一个有16个正方形象素的4 x 4区域中,超级CCD感应器只用到了8个八边形象素:2个红色象素,2个蓝色象素和4个绿色象素(1全部,4个半个,4个四分之一个)。换句话说,600万象素的超级CCD感应器产生的图片只是以300万有效象素的测量为基础计算出来的(就像上述插值的例子,但象素更大罢了),它实际上的成像质量约相等于400万普通CCD的成像质量。使用超级CCD感应器时,还有一个明显的缺点:图片文件大小比原来大一倍。牺牲照片处理速度来换取象素只提升33%的画质,你觉得划算嘛?恐怕是见仁见智了。
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