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摄影新手入门:全画幅、APS-C、M43是什么?3分钟搞懂相机的感光元件

摄初学摄影的朋友们,一般在选购相机时最先遇到的问题通常都是「单反、微单、类单反是什么?」,而在深入了解时才又知道,原来相机还有分全画幅、APS-C、M43等不同种类的相机。究竟全画幅、APS-C、M43画幅代表的是什么?彼此之间又有什么差异?这些差异会影响到相机的哪些性能呢?我们将会在本篇详细和大家解说,并用一张图简单明了的比较三者关系。


什么是感光元件?

相机感光元件

大部分初学摄影的人通常都会有个疑惑:「单反相机的画质绝对比微单和类单反更好!」。这句话是正确的吗?

其实是错误的,决定照片画质好坏的因素有很多,其中最主要的因素之一乃是感光元件感光元件之于数码相机,就好比胶片之于胶片相机,因此感光元件的优劣对于相机和照片来说至关重要。

而本文要介绍的全画幅(FF)、APS-C以及M43,其实就是当今最常使用到的3种感光元件规格(或称为感光元件的画幅)。

因此这里事先要知道的是:

  • 「单反、微单、类单反」是以相机的构造来分类
  • 「全画幅、APS-C、M43」则是以相机的感光元件大小来分类

全画幅、APS-C、M43画幅大小区别

了解全画幅、APS-C、M43都是感光元件的规格后,紧接着来解释其之间的差异。

大家可以从下图快速了解,原来三者之间最大的差异就是感光元件的尺寸。其中全画幅( Full Frame, FF) 的感光元件为三者中最大,APS-C次之,M43最小。而APS-C各家之间会有些微不同,但大致上接近24x16mm的大小。

感光元件尺寸

全画幅、APS-C、M43对摄影有哪些影响?

既然感光元件在尺寸上有如此显著的差异,那实际拍摄时会有什么影响吗?有的,主要有3个显著差异的。

视角

由于感光元件大小的先天差异,即使用相同的镜头和焦距来拍摄,在不同画幅上的成像范围就是不同,因此造成视角会有相当大的差异。(如下图所示)

我们将3种画幅拍摄后的照片整理和比较如下,虽然使用同样的镜头和同样的焦距24mm来拍摄,但APS-C画幅的视角就好像是用39mm的焦距所拍摄、而M43的视角则更像是用48mm的焦距所拍摄的。

从上面表格可以看出:同样的镜头和焦距,在不同画幅的相机上会有完全不同的视角。比如说在全画幅相机上,24mm以下的焦距就普遍被认为是「广角镜」;但24mm在APS-C画幅基本上只是个标准焦距,通常要10-16mm这种焦距,在APS-C上才能算是「广角镜」、才能拍出类似全画幅24mm以下的宽广视角。

那么究竟该怎么去判断,每个焦距在APS-C画幅的视角,会大概是全画幅的什么视角呢?这边就得介绍「等效焦距」的概念。

等效焦距是什么意思?

所谓等效焦距是指:同样焦距使用在不同画幅的相机上时,其画面的视角会大概等效于全画幅相机的哪个焦距。举上面的表格为例,今天使用24mm焦距和APS-C相机拍摄时,其画面视角明显和全画幅24mm视角不同,反而像是全画幅39mm的视角,因此我们会说24mm在APS-C相机上的等效焦距为39mm。

有了等效焦距的概念后,当大家在谈论某个焦距时,就能很快把该焦距在APS-C或M43上的等效焦距给换算出来,如此一来就能大概知道画面的视角大概长怎么样了,因此也有人称为「等效视角」。

那么又该如何快速计算等效焦距呢?这就要引入另一个名词「裁切系数」。所谓裁切系数是个比值,是指全画幅的对角线相比各个画幅的对角线大了几倍的意思。举例来说佳能系统的APS-C裁切系数为1.6;尼康、索尼系统的APS-C裁切系数为1.5;而M43系统则为2。很难懂吗?让我们用下图来做举例吧!(以佳能为例)

等效焦距是什么

今天虽然同样使用50mm的镜头时,在佳能APS-C相机上等效焦距约为80mm (50mm x 1.6),其拍出来的视角就会和全画幅相机使用80mm镜头的时候相同;同样道理在尼康APS-C相机上,其等效焦距则为75mm (50mm x 1.5);而在M43相机上,等效焦距更来到100mm (50mm x 2)。因此这就可以解释,为何使用同样的焦距,在全画幅上看到的视角就会比较广,而在APS-C和M43 看起来却像是放大过的望远端。


画质和高感光能力

假设今天使用同样的镜头、且相机像素也在同样水位(假设都是2000万像素左右),那么拥有越大的感光元件,其画质和高感光度(高ISO) 的表现一定会越好。

这是因为在相同像素的情况下,感光元件的尺寸只要越大,每个像素的面积就会相对越大,接受光的能力就会越强,因此每个像素所呈现的品质就会更好,而整张照片的画质也就因此更好。同样道理在灯光不足、需要使用高ISO时,较大面积的感光元件能接受光的量也比较高,因此能在低光能力下有效撷取光源、大幅度减少杂讯的比例,因此能获得更佳的画质。

看到这里想给大家一个观念,并非高像素等于高画质。影响画质的因素有很多,包含感光元件、镜头、甚至影像处理系统等等。一台拥有1亿像素的手机,其画质并非比2000万像素的单反相机来的好,中间还得考虑很多硬件和光学因素,且由于手机的感光元件太小,塞入过多的像素反而可能导致画质下降了。


景深和画幅有关系吗?

首先开门见山,影响景深的3大重要因素:光圈、焦距、拍摄者和被摄物之间的距离。大家可能觉得奇怪,影响景深的因素既然没有画幅,为什么会被列于此处?

没错,画幅的大小并不会影响景深,今天使用同样光圈、同样焦距(甚至同样镜头)、站在同个位置拍摄时,不论全画幅、APS-C或M43,其拍出来的景深会是一样的!

那么为何网上还是有非常多的讨论在说「画幅会影响景深」呢?

这其实是视角所带来的问题。如同前面视角段落所述,不同画幅的相机就算使用相同镜头和焦距,也会有完全不同的视角。好比说今天APS-C相机使用50mm来拍摄时,全画幅相机则需要使用80mm的焦距,才能在同样站位上获得相似的构图,也就是因为使用的焦距较长,拍摄出来的画面自然就有较浅的景深。

但是…手机不就是因为感光元件很小,才拍不出浅景深吗?

可能有人会问:网上常说『手机感光元件太小,很难拍出浅景深』,而使用手机真的很难拍出浅景深,这又该如何解释?

我们这边以iphone手机为例,iphone一般广角镜的等效焦距为26mm,但是大家知道iphone的实际焦距是多少吗?若有去深入查询的话就会知道,iphone 一般广角镜的焦距是4.25mm。想像一下,假设真的有4.25mm焦距的超级广角镜头用在全画幅或APS-C的单反上,相信你一定也会觉得相当难拍出浅景深对吧?

所以并非画幅越大景深越浅、画幅会影响景深其实也只是个谬误,其实背后的主要原因是:为了让拍摄视角相同,导致使用的焦距不同,因此造成景深有所差异,并非画幅的大小会直接让景深有所差异。


小结

  • 画幅大小:全画幅(FF) > APS-C > M43
  • 画幅大小最直接影响视角,需换算等效焦距
  1. 使用APS-C相机(Canon):焦距要 x 1.6才会等同于全画幅视角
  2. 使用**APS-**C相机(Nikon/Sony):焦距要 x 1.5才会等同于全画幅视角
  3. 使用M43相机:焦距要 x 2才会等同于全画幅视角
  • 画幅越大,画质高感光度能力通常越好
  • 画幅不影响景深。但是大的画幅需要用更大的焦距才能拍到相同视角,因此有画幅影响景深的谬误。

全画幅、APS-C、M43介绍和优缺点分析

全画幅

全画幅

全画幅相机又称全画幅、全幅、135画幅或FF( Full Frame),主要是感光元件大小以36x24mm作为规格的相机,而此规格也是胶片时代最普及、最常见的规格。而全画幅相机也是现今主流摄影师的主要工具,除了有较好画质之外,对焦性能、连拍速度等性能一般也都较佳。

这边另外补充为何全画幅又称为135画幅呢?其实这只是柯达公司的产品编号而已。在19-20世纪摄影行业开发展时,胶片格式并无一个特定标准,小至十几mm大至百来mm,但当时最受市场接受的便是这不会太大也不会太小的135规格(36x24mm),因此市面上其实还曾经有过101-130规格的胶片,只是后来大部分都停产罢了。

另外或许也有人听过135规格又称35mm胶片,到底36x24mm的胶片为何会被称为35mm胶片?这是因为胶卷的胶片通常上下还会有方形齿孔(如下图所示),因此胶卷胶片的宽度实际上是35mm,所以又被称为35mm胶片。


APS-C画幅

APS-C画幅相机

APS-C画幅的全名为Advanced Photo System Classic (先进摄影系统– C型),其感光元件的长宽比和全画幅相同,都为3:2的比例,尺寸大多在25.1×16.7mm附近,但各厂商的实际大小会有些微差异。由于APS-C的感光元件尺寸接近全画幅的一半,因此又有人称APS-C为半幅相机、甚至讥称为残幅相机。

然而APS-C相机在画质、高感光度表现、影像解析度上限或其他性能上都不及全画幅相机,为什么现阶段市面上还是有许多的APS-C相机呢?

最主要的就是价格和重量两大因素了。

APS-C因为感光元件较小,其造价的难易度和成本相较于全画幅来说低了不少,因此最直接的反映就是在售价上,对于不少预算不足的朋友来说是个不错的选择;加上感光元件较小,不但机身体积和重量有效缩小之外,还可以搭配专门给APS-C的镜头,大幅减少携带的不便性。光是这两大优势就让各厂商至今仍紧紧咬住APS-C的市场不放。


M43画幅

M43画幅相机

M43全名是微4/3系统 (Micro Four Thirds System,简称MFT或M4/3),此规格最初是由奥林巴斯和松下共同开发的。而M43系统和它的前身4/3系统,拥有一样大的感光元件17.3x13mm,既然这样两者之间又有何差异呢?

最主要差异乃是4/3系统是使用在「单反相机」;而M4/3则是使用在无反光镜、无五稜鏡的「微单相机」,因此微单相机的始祖,也可以说是创始于M43系统的开发。而2017年奥林巴斯宣布停产4/3产品时,是指停产旗下的单反4/3系统,并非无反类微单的m43系统,希望大家看完本篇后能够厘清4/3 和M43之间的差异。

至于M43有什么优点呢?早期微单相机还不流行的时候,M43的独特设计带来许多新颖的概念,比如更轻巧的机身、更短的法兰焦距可转接许多老镜、机身自带防抖功能等,成功吸引了许多玩家使用。然而在现今「全画幅微单」百家争鸣的时代下,M43许多优点都能在各大相机上看到了,但M43最佳的优势依然是轻巧方便和较优惠的价格,对于想要小巧相机且预算不足的人来说,M43依然还是个值得考虑的选项。


全画幅、APS-C、M43相机优缺点分析

简介完全画幅、APS-C、M43系统后,我们以表格的方式来分析彼此间的优缺点。

特别强调,每个画幅都会有高端与低端产品,本表格只是提供概念,并非所有全画幅一定比APS-C或M43更优秀。


相机画幅还有哪几种?(相机画幅大小排序)

中画幅和大画幅

虽然说全画幅和APS-C是现今最常见的画幅,但可别误以为感光元件仅有本篇文章提及的这几种而已,甚至别被「全」画幅的名字给欺骗、误以为全画幅就是所有画幅中最大尺寸的。

其实全画幅又有别名「小画幅」,主要乃是为了和「中画幅」和「大画幅」作区别。

其中中画幅的胶片规格又称为120规格,在胶片时代时和135规格同样都是市面上相当普遍的尺寸。常见的尺寸有6×4.5cm (俗称645)、6x6cm、6x7cm、6x8cm甚至6x17cm,而现今市面上最多人知道的的中画幅应该是富士的GFX 系列,但还有许多中画幅知名大厂如哈苏、宾得、玛米亚等。

至于大画幅尺寸则是来到更夸张的4×5英寸(10.16 x 12.7cm)、8×10英寸或更大,基本上市场没有大画幅的消费型相机,只有特殊商业用途才会使用到。

补充了这么多,无非就是想让大家了解画幅的尺寸有很多种,且全画幅虽是现今相当通用的画幅,但也并非最大的尺寸,相信只要看看下图就能一目了然。

相机画幅大小排序

APS-H

或许有些人会在一些较早期的佳能相机中看到APS-H这种画幅,它是一个介于全画幅和APS-C之间的画幅(30.3×16.6mm 、长宽比16:9),而它的裁切系数为1.3 (刚好界在全画幅的1和APS-C的1.6中间)。其实APS-H的诞生是一种折中方案,是由于当初科技的限制、芯片运算能力有限,导致相机无法快速处理全画幅产生的资讯量,因此藉由缩小感光元件尺寸,来提升相机的连拍速度。但由于现今的技术已经可以克服这个问题,所以APS-H这个画幅也就不再出现了。


总结

本篇关于全画幅、APS-C、M43画幅的比较就到这里结束了,为了让大家再次加深印象,我们将本文的所有重点再次整理于以下表格,希望对刚接触摄影的新手朋友们有所帮助。

声明:本文著作权归知乎作者 @走路不带风 所有


参考资料

https://zhuanlan.zhihu.com/p/619825703