“等效光圈”、“等效虛化”、“等效ISO”到底是個啥?用樣張一文說清!

? ? ? ?討論一個很火并且充滿爭議的話題——等效光圈。這當中確實會涉及很多技術(shù)甚至理論概念的東西,但是竊以為,對于大多數(shù)人來講,只要效果,不問過程。其實關(guān)注這個問題的人,最為關(guān)心的是在APS-C相機上能否通過改變鏡頭實現(xiàn)與全幅相機相同的效果,所以不要把一個攝影問題變成一個語文問題。

? ? ? ?在進行對比之前,應該先明晰一個概念,什么是“等效”。如果咬文嚼字,每個人對這個詞都有不同的理解,我認為的“等效”是“相同效果”的意思。例如一臺1.4L的發(fā)動機,加了渦輪增壓,能夠在功率方面達到2.0L自吸的效果,那么可以暫且稱之為“等效功率”,假設我們認為發(fā)動機最重要的方面就是功率,那么就可以稱之為“等效發(fā)動機”。當然一臺1.4T的發(fā)動機和2.0L其在油耗、功耗、結(jié)構(gòu)等等方面存在區(qū)別,在這些方面并不等效,所以具體是稱之為“等效功率”還是“等效發(fā)動機”,要看具體討論的人關(guān)注最關(guān)鍵的點是什么。
? ? ? ? 以上應該是“等效光圈”和“等效虛化”之所以引戰(zhàn)又怎么也說不清的關(guān)鍵因素。當“究竟叫什么”成為了討論的核心,就把一個攝影問題變成了一個語文問題,又由于每個人的角度不同同時夾雜著勝負心理,就把一個簡單問題變成了一筆糊涂賬。
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? ? ? ? 為了使討論更加聚焦,需要控制變量,對同一物體同一角度的不同照片,一眼能分辨出差異的是視角(主體大?。?、明暗和虛化,放大后還有畫質(zhì)。所以等效光圈的討論就圍繞這四個變量。
? ? ? ? 對視角的變化,是一眼能夠看出的,最沒有爭議的,那么有了以下四種可能:
1. 半幅機身使用半幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同物理焦距上的效果。
2. 半幅機身使用半幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同等效焦距上的效果。
3. 半幅機身使用全幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同物理焦距上的效果。
4. 半幅機身使用全幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同等效焦距上的效果。
? ? ? ?此外還要一種可能,就是全幅機身使用半幅鏡頭的效果,相信在最后,自己也能夠得出正確的結(jié)論。
下面先討論虛化:

? ? ? ? 一、半幅機身使用半幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同物理焦距上的效果


全幅機身+全幅鏡頭/半幅機身+半幅鏡頭在相同物理焦距相同光圈下局部放大
? ? ? ? 結(jié)論:在相同物理焦距下(鏡頭所標注的焦距),視角不同,虛化相同。

? ? ? ? 二、半幅機身使用半幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同等效焦距上的效果


? ? ? ? 結(jié)論:在相同等效焦距下,視角相同,虛化不同,APS-C機身虛化較弱

? ? ? ? 三、半幅機身使用全幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同物理焦距上的效果


? ? ? ? 結(jié)論:在相同物理焦距下,視角不同,虛化相同。

? ? ? ? 四、半幅機身使用全幅鏡頭,全幅機身使用全幅鏡頭在相同等效焦距上的效果


? ? ? ? 結(jié)論:在相同等效焦距下,視角相同,虛化不同,APS-C機身虛化較弱。

? ? ? ? 對于大多數(shù)用戶,其實知道以上結(jié)論就好了。針對以上情況,產(chǎn)生的原因有以下方面:
? ? ? ? 1. 鏡頭物理屬性不變:不同畫幅所標注的焦距及光圈均是其實實在在的物理屬性,不會因為畫幅不同而改變其物理屬性,所以APS-C相機不論是使用全畫幅還是半幅畫鏡頭,在同物距和同焦距的前提下,虛化方面沒有區(qū)別,半畫幅不論是使用全畫幅鏡頭還是半畫幅鏡頭,都相當于從全畫幅機身用相同鏡頭時的成片中間挖出一塊。舉一個極端的例子,三星S22 Ultra的主攝是6.7MM,F(xiàn)1.8(等效視角24MM),其視角及虛化效果相當于在全畫幅相機上使用6.7MM F1.8的鏡頭成像中切出畫面中心的效果。
? ? ? ?2. 畫幅不同造成在使用同樣屬性鏡頭的情況下物距不同:由于APS-C畫幅小,視角發(fā)生了裁切,所以為了取得視角相同的照片,需要離主體更遠,此時物距發(fā)生了改變,所以進而造成了虛化變?nèi)酢?/strong>還用剛才的極端例子,6.7MM的鏡頭,等效24MM的視野,裁切范圍更大,為了取得同樣的成像,物距將變得更遠,所以產(chǎn)生的虛化效果對比24MM F1.8的鏡頭用在全畫幅機身上的效果相去甚遠。

? ? ? ?同樣光線條件下,影響曝光的要素一共只有三個:光圈大小、快門速度、ISO。繼續(xù)控制變量,不同畫幅機身上使用同樣的鏡頭,假設光圈大小不變、ISO不變,那么半幅機身的快門速度也和全幅機身的快門速度相同。換而言之,相同的鏡頭在不同的機身上的曝光參數(shù)是相同的。但為什么相同的光圈還會影響畫質(zhì)(ISO)呢?

? ? ? ? APS-C的ISO 12800于全畫幅的ISO 12800的表現(xiàn)并不相同。當然,用6100W像素的A7R4和2000萬像素的D500同時縮圖到1600萬像素出圖對比并不十分嚴謹。所以有后續(xù)分析:
? ? ? ? 相機原生的高感表現(xiàn)主要取決于像素密度,即單個像素的大小,同時也和CMOS技術(shù)使用有關(guān),例如背照式CMOS的高感表現(xiàn)將更好一些,但在現(xiàn)有技術(shù)條件下,很難突破物理的局限。在像素相同、技術(shù)代際相同的前提下,半幅CMOS的面積小于全幅CMOS,像素密度高于全幅CMOS,造成高ISO的情況下畫質(zhì)下降。
? ? ? ? 所以APS-C相機的高感表現(xiàn)普遍不如全幅相機。當然,當中存在例外,例如用低像素的半幅機對比高像素的全幅機;或者用新代的半幅CMOS對比老款全幅CMOS。對比,總要有個相同起跑線才行。
? ? ? ? 例如下圖,2400萬像素級的A7M3和A6400進行對比;4000萬像素級的A7R3和XH2進行對比。結(jié)果顯而易見。


? ? ? ? 回到曝光三要素,在同代同像素同使用者的情況下,為了實現(xiàn)相似的畫質(zhì)(噪點水平),APS-C相機需要比全畫幅更低的感光度,所以需要更大的光圈或者更長的曝光。換而言之,在畫質(zhì)(噪點)相似的情況下,APS-C相機要么需要更大的光圈,要么練更穩(wěn)的鐵手??梢钥闯?,即使光圈相同,在不同畫幅機身上也將影響曝光與畫質(zhì),但這一點,與相機技術(shù)和使用者有密切關(guān)系。

? ? ? 感謝你能夠看到這里,為了使表達盡量全面和嚴謹,文章比較冗長。

? ? ? 例如上圖,如果APS-C機身想要與全畫幅機身相同的構(gòu)圖,需要后退,此時犧牲了虛化;如果需要相同的虛化,則視角發(fā)生了裁切,構(gòu)圖有所改變。
? ? ? 回到文初“等效”的問題。竊以為,對大部分人來講,對一張照片的印象,主要影響的因素應該是“內(nèi)容(主體)>顏色≥曝光>虛化>畫質(zhì)”。APS-C畫幅的相機,在使用相同的光圈下,為了獲得同樣的內(nèi)容,距離被攝物體更遠,犧牲了虛化;因為ISO表現(xiàn)的差異,造成了一定程度畫質(zhì)的下降。換而言之,如果希望獲得相同的內(nèi)容、虛化的話,APS-C畫幅需要更大的光圈;為了獲得畫質(zhì)相似的照片,APS-C畫幅普遍需要更大的光圈(取決于相機高感表現(xiàn)和使用者手穩(wěn))。
? ? ? ?在我個人理解上,以上這些影響是可以稱之為有前提條件的“等效”的。同時因為這個前提條件是必然(例如想要相同的畫面)或者是常見的(例如同像素同代CMOS),所以大多數(shù)情況下可以省略前提條件,雖然這并不嚴謹,但是它能讓我們在最快時間明白它將產(chǎn)生的影響。例如適馬18-35MM F1.8,為了獲得一張看似相同的照片,和全幅相機使用F1.8的虛化是不同的,畫質(zhì)也有所區(qū)別。
? ? ? 當然,也可以將其中的“虛化”部分稱之為“等效虛化”;“ISO部分”稱之為“等效ISO”(建立在同代同像素的不同畫幅機身上)。如果只說一個方面,固然是正確的。所以不論是“等效光圈”還是“等效虛化”兩個提法都不錯,只是一個全面而不嚴謹;一個嚴謹而不全面。
? ? ? 最后,設想一個日常場景,炒菜的時候,我們是說“已經(jīng)放料了”,還是說“在為了使菜有味道的前提下,我已經(jīng)放了蔥姜蒜、鹽、醬油”。
