随着相机制造商继续百万像素的竞争,索尼发布了一堆24mp APS-C(1.5像素)相机索尼A77, A65和NEX-7,以及尼康发布的高分辨率36mp尼康D800在美国,我们很多摄影师都质疑是否需要这么高分辨率的传感器。对于这些最新的趋势,有些人感到高兴,而有些人则感到愤怒。当我们以为像尼康这样的公司放弃了百万像素的竞争,而不是看到其他公司做同样的事情时,我们现在看到尼康带着一种具有大量像素的新产品回来了。为什么尼康突然决定扭转局面?为什么每个人似乎都在追求更高的像素,而不是更好的低光/高ISO性能?高分辨率传感器有意义吗?高分辨率传感器的真正好处是什么?在这篇文章中,我将提供我对尼康相机战略的看法,以及高分辨率传感器的一些好处。
像素大小,像素密度,传感器大小和图像处理管道
好吧,如果你对像素和传感器一无所知,这个话题是相当复杂的。在你继续阅读之前,我强烈建议你阅读我的“外汇对DX的文章中,我特别谈到了像素和传感器尺寸及其对图像质量的影响。
你可能已经知道,像素大小、像素密度和传感器大小都决定了相机在低光环境下(高ISO性能)的表现,以及它看到的光范围(动态范围)的表现。像素大小是传感器整体性能的一个非常重要的属性——通常像素越大,整体性能越好。像素密度与像素大小密切相关——较大的像素等于较低的像素密度,较小的像素等于较高的像素密度。这是因为像素密度是由每英寸像素的数量来衡量的。还有第四个非常重要的属性,当谈论像素和传感器时,很少有人会提到它,但它也起着巨大的作用;它是由图像处理器运行的软件算法,分析来自传感器的数据,并运行一系列图像处理步骤,以减少各种伪影,降低噪声,应用锐化等。这通常被称为“图像处理管道”。这四个因素都对整体图像质量有显著影响,并且相互之间密切相关。一个好的相机应该在像素大小和像素密度、传感器大小和图像处理管道之间有一个很好的平衡。
让我举几个例子来进一步说明这一点。如果你有两个相同大小的传感器——一个像素小(因此像素密度更高),另一个像素大(像素密度更低),在其他条件相同的情况下,前者产生的图像质量通常应该比后者低,尤其是在噪声方面。的尼康D3s进行与尼康D3x相比,尼康D3x在高iso下的表现要好得多,后者像素/分辨率更高,像素尺寸更小。这是有道理的,这就是为什么尼康根据不同的需求生产两种不同的相机。
现在让我们再举一个例子。如果你拿两个传感器大小不同的相机,“A”是传感器较大的一个,“B”是传感器较小的一个,哪个性能更好?这取决于像素大小和密度以及图像处理管道——我上面谈到的另一个重要变量。如果图像处理管道完全相同,摄像机“B”上的像素大小与摄像机“A”上的像素大小相同(因此“B”的总分辨率更低),那么我们应该看到非常相似的像素级性能。现在,如果摄像头B和摄像头A的分辨率相同,但图像处理管道要好得多呢?摄像头“B”的像素尺寸较小,从技术上讲,这应该会使摄像头“B”产生更多的噪声,但它的图像处理管道更优越,因此它弥补了差异。当比较两台相机的图像时,尽管传感器尺寸不同,但您可能会看到非常相似的噪声性能(为了简单起见,我显然排除了景深和其他差异)。我在我的尼康1 V1回顾.虽然具有比竞争对手小得多的传感器,尼康1 V1显示出令人印象深刻的高ISO性能,因为一个更好的图像处理管道。当人们第一次看到尼康1v1的高ISO图像看起来很干净时,许多人声称尼康在“作弊”,甚至在RAW文件上也在高ISO下添加了降噪。他们没有意识到的是,尼康已经这样做了一段时间了,而且到目前为止,它不是唯一这样做的制造商。现在每个人都在这么做;否则图像看起来太吵了!这种降噪绝对没有什么问题,只要制造商知道如何正确应用降噪而不丢失太多细节。
最后,让我们以两个具有相同像素大小和密度的传感器的不同相机为例。在噪声方面,一种可能比另一种表现更好。怎么做?同样,更好的相机内图像处理。尼康的大部分传感器都是索尼制造的,索尼Alpha单反也使用了这些传感器。然而,由于尼康更好的图像处理管道,尼康相机显示出更好的整体图像质量,特别是在高iso。相同的传感器,不同的输出。
还有其他重要的变量,如传感器的整体质量,拜耳和抗混叠滤波器,也有助于整体图像质量,但为了简单起见,我没有把它们加入到混合中。
尼康战略的改变
那么,为什么尼康突然决定扭转局面,在尼康D800这样的低端全画幅机身上安装高分辨率传感器呢?因为这对尼康来说很有意义。佳能在一段时间前意识到了这一点,这就是为什么它推出了配备21mp传感器的佳能5D Mark II。尼康最初推出了旗舰产品尼康D3系列,然后推出了较低端的D700机身,使用相同的传感器、相同的对焦和其他规格,包括图像处理管道。正如预期的那样,低端尼康D700开始大量蚕食D3的销售。D700的需求飙升,而D3的销售情况却不太好。然后尼康发布了D3x作为其旗舰“高分辨率”相机。由于尼康选择的定价策略,它扼杀了D3x的潜在销售,使大多数人都买不起它。那时,尼康D700销量强劲,D3和D3x销量都很糟糕。然后是尼康D3s,它提供了明显更好的弱光性能。 The flagship product was back in the spotlight and sales figures started to look better – those who needed the best camera would get the D3s, while everybody else that had budget constraints had to live with the D700. D3x continued to suffer, despite the drop in price. Meanwhile, Canon was doing really well with its two cameras – the Canon 5D Mark II sold like crazy, while pros that needed better low-light capabilities got the 1D Mark IV (if only it was not for the plagued AF issues on the 1D series, the camera would have sold even better). What happened with Canon 1Ds sales? That’s right, just like the D3x they also plummeted. Canon 5D Mark II has been the best selling Canon camera among most photo enthusiasts and pros. Differences? Canon 5D Mark II appeals to all kinds of photographers from wedding/events to landscape and fashion photographers, while the D700 mostly appeals to wedding/events and sports/wildlife with the MB-D10 battery pack. The last part is where Nikon made a mistake. With the MB-D10 and the right batteries, the Nikon D700 can be almost as fast as the original D3, sharing mostly identical features and costs much less. Nikon D3s was late in the game – D700 sales were still very strong even after D3s came out. We all anxiously waited for the Nikon D700s with the same D3s sensor, but it never came out. Then we thought we would get a D700x, which also never materialized. If Nikon released a D700s, it would have killed D3s sales. If it released a D700x, it would have buried the D3x forever.
现在我们将看到一个战略上的重大变化,一个具有高分辨率传感器的低端D800 pro系列的新品种。像佳能一样——高分辨率,低FPS,也许少一些与D4系列不同的功能,这样它就不会蚕食D4的销售。体育和野生动物摄影师在昂贵的600毫米镜头上花费数万美元,所以他们显然买得起D4。其他人不能,必须生活在一个相机将吸引一大群人-从景观,建筑和工作室摄影师到事件摄影师似乎不介意高分辨率相机。佳能发布了7D与d300竞争,最近又推出了1DX与D4竞争,为什么不用一些可以挑战5D Mark II的东西来反击他们呢?
但在我看来,复仇和更大的市场占有率并不是尼康决定在D800上使用36mp传感器的唯一原因。这里还有两个关键因素——从长远来看,尼康的高分辨率传感器比低光传感器更便宜。听起来不太对,但尼康在降噪算法上投入了大量研发资金。在花费了这么多时间和金钱之后,看到像D700这样的产品蚕食其旗舰产品线的销售是令人痛苦的。你知道尼康D3和D3的传感器几乎一模一样吗?尼康D3和D3s之间的区别主要是软件——我一直在谈论的相同的图像处理管道变化。这就是为什么你在低ISO下看不到任何改进-尼康D3s只有在ISO 800以上看起来更好。随着索尼为尼康生产高分辨率传感器,与其继续保持同样的趋势,不如顺其自然。把主要精力放在旗舰系列上,让它对所有需要它的人和买得起它的人都具有超级吸引力,并为其他想要高分辨率但速度慢的全画幅相机的人推出低端专业系列。提高后者的价格,这样它就不会蚕食旗舰产品的销量,问题就解决了。 Nikon knows that Canon abandoned its 1Ds line, so why bother with two flagship products? Most likely we won’t be seeing a D4x in the future.
以下是我对尼康目前状况的分析。我可能是错的,所以我们将拭目以待——时间会证明一切。
高分辨率传感器的好处
到目前为止,你可能已经读过关于“百万像素神话”的文章,也可能多次听到过这句话:“相机分辨率并不重要”。的确如此。在烂番茄飞来之前,让我先说完这句话:这取决于你怎么处理你的照片。如果你只在网上发布照片,或者用家里的小型打印机打印,或者把照片提供给婚礼/活动客户,那么你很少需要超过1000万- 1200万像素的照片。但如果你是一名风景摄影师或时尚摄影师,想要出售大幅照片,那么你就需要一台高分辨率的相机。甚至许多野生动物摄影师都选择用DX相机拍摄。如果我能得到一个36mp的传感器,并有能力将我的帧裁剪到我今天用DX相机可以获得的相同“范围”,我会很高兴的。像佳能5D Mark II这样的高分辨率相机的需求是有原因的。如果数码中画幅相机是负担得起的,这些40-50万像素的相机将有巨大的需求。是的,我们大多数人都可以轻松地使用低分辨率的相机。 In fact, considering what most of us end up doing with our pictures, even the compact mirror-less cameras would suffice for 90% of our needs. However, there are many photographers out there that would hugely benefit from a higher resolution camera.
百万像素的神话是正确的,但它是双向的。对高分辨率传感器的需求和对低光传感器的需求一样,都是一个神话。我拥有尼康D3s进行在D4问世之前,它一直是微光摄影之王。bobsports官网相对于低ISO的图片,你觉得我给我的客户提供了多少高ISO的图片呢?没有那么多。为什么?因为为了获得最高质量的图像,我尽量避免在非常高的iso下拍摄。除了一些极端的情况,比如在黄昏或黎明拍摄野生动物,或者在昏暗的教堂拍摄,你会发现自己很少使用极高的iso。如果你不相信我,打开Lightroom,快速统计一下去年ISO 800以下和ISO 800以上的图片。你会惊讶地看到这些数字(除非你不知道如何拍摄相机,并将D3s永久设置为ISO 3200:))
我的观点是,一个好的通用相机应该在传感器分辨率和弱光能力之间有一个很好的平衡。所以,极高的分辨率是不好的,因为图像处理算法今天无法处理那么多的噪声。与此同时,如果低光传感器的分辨率太低,你就不能从它那里得到很多东西。
最后,高分辨率传感器的好处是什么?与低分辨率/弱光传感器相比,高分辨率传感器的真正好处是,您可以选择在后处理中缩小图像大小/减少采样。你为什么要这么做?当然是为了减少噪音。有了高分辨率的传感器,你可以选择拍摄真正大的图像,你可以在低光环境下对它们的大小进行采样,以减少噪音。使用低分辨率的低光相机,你可以直接从相机中拍摄出高质量的图像,但你永远无法完成出色的工作提高分辨率(正如那篇文章所演示的,您所能做的最好的事情就是做一些小的改进)。你会惊讶地发现,在ISO 3200下从D3拍摄图像,并将其与ISO 3200下从D3x拍摄的图像进行比较,将采样降至12mp。我在这里不是说D3x和D3有同样高的ISO噪声,因为这取决于你如何看待它。在100%像素大小的视图下,尼康D3显然会看起来更好。但当两者都以12mp观看时,这意味着D3x图像向下采样到12mp以匹配D3图像,那么图像在噪声方面看起来很相似。不相信我?转到DxOMark,将D3和D3x并排放置,然后在“打印”尺寸的“测量值”下查看信噪比图表:
这些噪音在我看来是一样的。如果尼康D3x是在D3s之后推出的,我们在比较两者时可能会在上面的图表中看到类似的结果。
36mp对全帧传感器来说是不是太过了?考虑到尼康一直在做的降噪,那么不,这不是一个过度。如果我的预测是正确的,当D800图像在12-16 MP之间进行下采样时,我们应该看到至少比D700有1个句号的改进。这意味着在ISO 3200下,当D800图像采样到12- 16mp时,尼康D800在ISO 1600下看起来应该与尼康D700相同或更好。你应该最终得到一个更清晰的D800图像在上面(由于调整大小)。尼康内置的降噪功能,以及Photoshop/Lightroom软件图像减少算法应该能实现这一点。
不要害怕3600万像素。记住,D800上的像素大小将与当前D7000上的像素大小相同。如果你发现你的镜头在D7000上工作得很好,那么它们在即将推出的尼康D800上也同样工作得很好,除了角——这是你可能会看到差异的地方。这是因为D7000由于传感器较小而隐藏了全画幅镜头的角落,而D800则会完全暴露它们。但是你可以在实际工作中解决这些问题。如果你的镜头有不好的角表现,裁剪角,你将有足够的像素工作。
高分辨率传感器显然也有它自己的缺点。更高的分辨率等于更大的文件,因此更慢的FPS(我知道有些人可能会说后期处理也更慢,但这是有争议的,因为现在的计算机非常快,应该能够轻松应对更高的处理器和存储要求)。最重要的是,即使是一个大的内存缓冲区也会很快堵塞,所以连续以4 FPS拍摄超过几秒钟是不可能的。但这就是D4的作用。需要喷洒和祈祷吗?买一台D4。如果缓冲区或图像大小是这样一个问题,拍摄在DX模式。你在D800上会有这个选项。
你对这一切有什么想法?
嗨Nasim,
你写过缩小图像以减少噪音。好吧,我不是一个专业的摄影师,但有时当我缩小一张图片时,一些平行线,例如不完全水平或垂直的平行线,变得很糟糕(特别是当比例是66.6%或33.3%时)。
所以我想知道你能否从技术上和实践上分析一下。
谢谢你!
我很欣赏你为各个层次的摄影师提供信息,而不是对业余爱好者“贬低”。非常有用的信息。我正在考虑把D700换成D800作为备用相机。目前射击D4,它是一辆坦克!我拍摄的大多是体育运动——竞技比赛、摩托车越野赛——在灰尘、泥泞、倾盆大雨和糟糕的室内竞技场灯光中,它从未失败过。
谢谢
基于此逻辑,ASPC模型中的高密度传感器是否会与低密度全帧传感器具有相同的图像质量?谢谢
“你对此有什么想法?”
a)我不关心尼康的营销策略。
b)如果你的技术还不是无可挑剔,那么三脚架会比任何额外的百万像素更能提高你的清晰度和真实分辨率。手持,在明亮的光线下,很短的曝光时间和一个好的IS/VR/OS镜头,你可能会摆脱它。按照老规则(曝光秒数)= 1/(焦距毫米)…不可能。
使用全画幅传感器,尼康D800和佳能5DS等相机的线性像素密度为每毫米200个传感器元件,甚至更多。这意味着如果传感器在曝光过程中移动了1/50mm,你就会有效地降低36Mp或50Mp传感器的真实分辨率,使其低于你在坚固的三脚架上使用6Mp传感器所能捕捉到的分辨率。1/50毫米是一个很难察觉的移动。
换句话说,一个不惮于充分利用设备的摄影师,用EOS 10D(600万像素)这样的相机,仍能比大多数业余爱好者(以及不少专业人士)用最新最好的设备捕捉到更多真实的细节,捕捉得更清晰。
谢谢你的见解和教育。
衷心感谢您的意见。
米
精彩的文章,谢谢你提出裁员的问题。我会考虑缩减我的西格玛·美林图像。更多的时间在电脑前!!
非常有用的文章,谢谢。
你认为D7100 24MP(大致相当于50+ MP全帧)的分辨率比300mm f4D ED IF高吗?
谢谢,
马特
非常有用,谢谢。
我有一个关于下抽样的问题。当你拍一张照片并缩小尺寸时,软件会进行计算,要么抛出一些,要么取平均值,要么将它们组合起来。当你把一个1600万像素的相机设置为500万像素时会发生什么?相机是否仍然拍摄1600万像素的照片,并使用软件对其进行采样,还是仍然使用整个传感器,但使像素大小变大(我听说像素没有物理大小,它是由除法派生的测量单位)。
谢谢,
吉姆
大家好!
很抱歉在这个旧帖子里发帖,但我今天才发现它,我发现它很有趣。
没有人回答Jeremy提出的这个有趣的问题:“但是,将jpg文件大小从L设置为M甚至S是否会产生降噪效果?”
我也有同样的问题,希望得到你们专家的回应。
非常感谢。
阿莱西奥,真是一条老线索!是的,将JPEG文件大小减小到M或S确实会由于相机内的下采样而降低噪声。