小薑雜談：百萬畫素的迷思

小薑雜談：百萬畫素的迷思

由 Andy Yang 發表

數位相機的畫素數，在科技界是個很有趣的東西 -- 大家都知道畫素高的比較好，但很少有人知道好是好在哪裡，好多少，或甚至自已用不用得到。反正一台寫著 8mp，一台寫著 10mp，那就拿 10mp 的那台就對了。小薑在這裡做了兩張圖，協助大家將 mp 數換算成真實世界的大小比較。上面藍線的部份代表了一般消費型數位相機（長寬比 4:3），下面紅色的是數位單眼相機（長寬比 3:2）。圖上的框框大小是真實大小的 1/10。

畫 素數代表什麼意義？最簡單的解釋方式，就是將長和寬兩個數字乘在一起，就是這塊感光器有多少畫素了。舉例來說，1280x960 是 1228800，那我們就簡稱它為 130 萬畫素，或 1.3 百萬畫素。在「理論上」，用愈多畫素來表示一張圖，那自然就可以表現出愈多的細節，或是印出愈大張的照片，而不會看到顆粒或鋸齒。這也是一般人認定為什麼 畫素數愈高愈好的主要原因。

但是...
這種說法，只適用於一兩百畫素的那個年代。在圖中小薑放入了 6"x4" 照片以 300PPI 列印時的大小參考，300PPI 大約是一般人用正常的距離看照片時，不會覺得有顆粒的相片列印解析度。在這種解析度下，其實 3mp 的相機就綽綽有餘了。就算是再高一倍的解析度 -- 600PPI 好了，那也是8mp 左右就能搞定了，根本沒有用到更高解析度的理由。在電腦上看呢？Full HD（1920x1080）的螢幕，要拿來看 3mp 的照片（2048x1536）還要縮呢！

高畫素還有另外兩個衍生性的問題。第一個 是雜訊：為了維持相機體型的嬌小，在畫素增加的同時，是很難同時將感光器放大的，因此唯一的解決方式就是將感光器上的每個畫素做得更小，讓同樣大小的感光 器上可以塞更多的畫素進去。每個畫素都變小了，但整體接收到的光量卻沒什麼改變，直接的結果就是每個畫素分到的光量也跟著變少。為了維持和原來一樣的亮 度，工程師只能加強訊號，但訊號加強的同時，雜訊卻也被加強了。為了再把雜訊壓制下去，影像處理晶片必須將照片做一些模糊處理，而模糊處理的結果 -- 很諷刺的 -- 就是解析度下降。所以繞到最後，我們經常會發現 10mp 的相機和 12mp 的相機實際解析度相差不遠的情況，也就是說，你直接把 10mp 的相機用 Photoshop 放大到 12mp 大小，就是 12mp 相機拍出來的照片了 orz。

第二個衍生性的問題是 鏡頭。鏡頭的設計和製作是一門很高難度的學問，特別是現代數位照相機的鏡頭都小小的一點點，可是動不動就五倍十倍變焦、28mm 起跳的，其實已經將鏡頭差不多推到極限了。在這種情況下，鏡頭難免會有些光學上的失誤，像是紫邊、邊角模糊之類的，而高畫素只表示這些小問題會被看得一清 二楚而已。更有甚者，最近已經有一些案例，似乎感光器的解析度已經超過鏡頭的解像力了。這種情況發生的話，畫素數再高也沒有用，因為只看得見鏡頭的爛啊！

數 位單眼相機之所以在畫質表現上高出消費型相機甚多，主要原因也就在感光器的大小上。以現代消費機而言，感光器對角線長 1/2.3" （8mm）都算是大的了，但全幅的數位單眼相機感光器對角線長達 35mm，自然就可以避開許多雜訊的問題，讓相同畫素數的數位單眼相機實際解析度常常高於消費型相機。同時單眼相機在鏡頭上多少比較有選擇，即使感光器解 像力高於鏡頭（Canon 450D 的解像力就高於 Kit 鏡），但至少不管怎樣都還有買更好的鏡頭來換的可能。

最後，抱怨是這樣抱 怨，但要改變是不太可能的。即使我們都希望消費機中能出現大約 1/1.7"、6mp 左右的感光器，但依目前的態勢，在可預見的未來畫素大戰繼續持續下去了。只是希望大家以後在選購消費型數位相機時，直接跳過畫素這一項，看其他的規格符不 符合自已的需求吧！

p.s. 慶祝小薑在癮科技的第 2000 篇文章！


原文出[處
http://chinese.engadget.com/2008/09/29/the-megapixel-myth/