传感器尺寸与裁切系数

常见画幅

全画幅约 36×24 mm，和一格 35 mm 胶片一样大。它是其他一切画幅比较的基准。

APS-C 在大多数品牌中约 23.5×15.6 mm（裁切系数约 1.5×），在佳能相机中约 22.3×14.9 mm（约 1.6×）。Micro Four Thirds 约 17.3×13 mm，是 2× 裁切，形状是更方的 4:3。

高端卡片机和无人机用的 1 英寸型传感器约 13.2×8.8 mm（约 2.7×）。这个名字是旧式摄像管留下的混乱遗产：它上面没有任何尺寸是一英寸。

手机主摄的差别很大，大约从 1/2.5 英寸型到 1 英寸型，裁切系数约 7× 到不足 3×（近似）。数码中画幅从约 44×33 mm（约 0.8×）起步，还有更大的。

裁切系数的含义

裁切系数是全画幅对角线与你的传感器对角线之比。小传感器只能看到同一支镜头在全画幅上画面的中间部分。

把焦距乘以裁切系数，就得到全画幅等效视角。50 mm 镜头在 APS-C（1.5×）上的取景相当于全画幅上的 75 mm；在 Micro Four Thirds 上相当于 100 mm。

镜头本身不变。50 mm 镜头永远是 50 mm；改变的只是它在那块传感器上给出的视野。

集光与噪点

在相同的曝光设置下，每块传感器每平方毫米得到的光是一样的。但大传感器的平方毫米更多，所以在相同构图下收集的总光量更多。

总光量更多意味着画面更干净，因为信号越多，随机噪点的影响就越小。粗略来说，全画幅比 APS-C 约有 1 挡优势，比 Micro Four Thirds 约有 2 挡（近似；传感器代际和处理算法影响很大）。

这就是手机在夜间那么卖力地做多帧合成的原因：它们的小传感器一开始得到的光就少得多，所以靠软件合并许多帧来追赶。

景深、镜头体积和成本

在相同构图和 f 值下，传感器越大，景深越浅。全画幅相机在 f/2.8 下的背景虚化，大致相当于 Micro Four Thirds 在 f/1.4 下的效果。

小传感器拍相同视野需要更短的焦距，所以长焦镜头可以小巧轻便得多。Micro Four Thirds 上的 300 mm 镜头取景相当于全画幅的 600 mm，体积却只有一小部分。

反过来说：要达到全画幅那样的浅景深，小传感器的镜头需要非常大的光圈，而这样的镜头又大又贵。大传感器的制造成本也更高，所以机身和镜头通常也更贵。

谨慎地谈等效

等效是这样一种思路：把焦距和 f 值乘以裁切系数、把 ISO 乘以裁切系数的平方，就能让两种画幅的效果相匹配。例如 Micro Four Thirds 上的 25 mm f/1.4 ISO 400，在取景、景深和噪点上大致相当于全画幅上的 50 mm f/2.8 ISO 1600。

它是有用的比较工具，而不是保证。真实镜头的锐度和成像风格不同，真实传感器的效率不同，画面比例也不同，所以要把等效值当作近似值。

曝光本身不变：就亮度而言，f/2.8 在任何传感器上都是 f/2.8。按比例变化的只有景深和总光量。

像素数与像素尺寸

像素数只是像素的数量，它本身并不说明传感器有多大。5000 万像素的手机传感器和 5000 万像素的中画幅传感器是完全不同的东西。

在同样大小的传感器上塞进更多像素，每个像素就更小。单个小像素噪点更多，但以相同的输出尺寸看整张照片时，差别大体会被抵消，所以现代高像素传感器整体上通常不会明显更吵（近似）。

更多像素有助于大尺寸打印和裁切。它们也让文件更大，并暴露每一点机身抖动和镜头发软，所以分辨率越高，对技术的要求就越高。