筆記 | 你真的了解圖像傳感器尺寸么?

【查相機(jī)資料,就看相機(jī)筆記】
我們知道APS-C畫(huà)幅大于“4/3英寸”,也知道APS-C畫(huà)幅圖像傳感器的尺寸通常是23.5mm×15.6mm。問(wèn)題來(lái)了,根據(jù)APS-C畫(huà)幅實(shí)際尺寸計(jì)算出的對(duì)角線長(zhǎng)度為28.2mm,而28.2mm換算成英寸是1.11。這又是怎么回事呢?
原來(lái),我們通常所說(shuō)的“1/2英寸”、“1英寸”、“4/3英寸”都是指圖像傳感器的“光學(xué)格式”(Optical Format)。光學(xué)格式并非圖像傳感器的真實(shí)尺寸。它是一個(gè)基于歷史傳承的“虛假規(guī)格”,比真實(shí)尺寸大約50% ——?以“4/3英寸”為例,圖像傳感器的實(shí)際尺寸為17.3mm×13.0mm、對(duì)角線長(zhǎng)度約21.6mm,并非4/3×25.4=33.87mm。

▲ 上圖使用早期4/3英寸圖像傳感器,即18mm×13.5mm,計(jì)算得到22.5mm。原理和正文文字相同。
光學(xué)尺寸本意是圖像傳感器與對(duì)應(yīng)尺寸的攝像真空管具有相同的有效面積(有點(diǎn)像房屋建筑面積和使用面積的差別)。盡管攝像真空管早已退出大眾視野,但這種標(biāo)稱方式依然沿用至今。

▲ 上圖就是攝像真空管,尺寸是黑色圓周的對(duì)角線長(zhǎng)度,有效部分只有中間橙紅色區(qū)域。
目前,以索尼為代表的傳感器制造商、以DPreview為代表的海外科技媒體已經(jīng)開(kāi)始用“Type”替代“英寸”,避免消費(fèi)者將“光學(xué)尺寸”直接理解為對(duì)角線長(zhǎng)度。

▲索尼產(chǎn)品PDF中使用Type而不是inch。

▲上圖文字摘自https://www.dpreview.com/articles/4159871805/making-sensor-sizes-less-misleading
為什么不直接標(biāo)注對(duì)角線的真實(shí)長(zhǎng)度?以APS-C畫(huà)幅為例,就有索尼1.5x、佳能1.6x兩個(gè)派系,具體一款產(chǎn)品的尺寸也是有浮動(dòng)的。所以用相對(duì)簡(jiǎn)短、易于記憶的“Type”或英寸來(lái)代替具體對(duì)角線長(zhǎng)度(mm)是可以理解的,只是因?yàn)闅v史原因而出現(xiàn)了一些偏差。而且,較真的花,對(duì)角線長(zhǎng)度也不能完全體現(xiàn)傳感器的大小。就好像顯示器、電視,對(duì)角線長(zhǎng)度相同、長(zhǎng)寬比例不同,實(shí)際面積也是有區(qū)別的。
下面的表格里還附上了兩種不正確的計(jì)算結(jié)果。首先,對(duì)角線尺寸是傳感器外接圓半周長(zhǎng)的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。從表格【外接圓】一列可以看出這種計(jì)算方式并不適用于較小尺寸傳感器。

而【1“英寸”】則是拋下“1英寸=25.4mm”這個(gè)基本常識(shí)。大體上,1/2英寸以下傳感器,1英寸=18mm、1/2英寸及以上傳感器,1英寸=16mm。但這只能用于粗略的計(jì)算。說(shuō)到底,“光學(xué)格式”是被定義出來(lái)的。想要獲得傳感器對(duì)角線長(zhǎng)度的準(zhǔn)確數(shù)值,只能實(shí)際測(cè)量,或通過(guò)長(zhǎng)、寬、單像素尺寸計(jì)算。
對(duì)角線長(zhǎng)度2? = (長(zhǎng)邊像素×單像素尺寸)2 +?(寬邊像素×單像素尺寸)2
