光电传感器:什么是光圈及其重要性

当新型智能手机的照片传感器发布时,所有的目光都转向了用“f/X”写的光圈。但是光电传感器的光圈是多少?为什么它对最终图像的质量很重要?在这个文件中,我们解释了这个名字的来龙去脉。

摄影。这一直是我们的父母和祖父母的痴迷,他们总是拿出相机,甚至是一次性相机,以便为您的假期留下一点纪念品。但随着技术的发展,智能手机已成为世界上第一个用于捕捉这些亲密话语的设备。

当我们谈论每月推出的新手机的照片传感器时,我们倾向于将其“光圈”作为一个数据来谈论,该数据使我们能够确定其理论质量。韩国人推出 LG V30第一个 f/1.6 传感器以市场为例。但什么是开放性,这些数字意味着什么以及我们为什么要关心?该文件将使您能够像下一个照片传感器一样清晰地看到。

为了获得更好的图像质量,光线优先

摄影始终基于一个相当简单的概念:捕捉适量的曝光以记录人眼所见。这就是我们(一般来说)判断传感器质量的方法:通过它能够捕获的光量。出色的传感器与出色的镜头相结合,使数码单反相机的拍摄质量与我们的智能手机一样好。

当然,我们的智能手机的尺寸是有限的。因此,所使用的镜头和传感器的尺寸必然比数码相机小得多,因此接收到的光线可能要少得多。这显然会影响最终拍摄的质量。

这也是为什么厂家也强调传感器的像素大小:它们越大,在精确拍摄时能够捕获的光线就越多,从而获得更好的摄影质量。这只是纸面上判断相机实际质量的一个部分:另一个同样重要的部分就是镜头的光圈。

镜头光圈及数量

但什么是镜头光圈?顾名思义,这是光线可以进入光电传感器的开口的大小。孔径以“开口数”或“几何孔径”定义,你读过的著名的“f/1.7”这里和那里:这是焦距与镜头光圈大小之间的比率。

因此,这个数字越小,镜头的光圈就越大,并且将捕获最多的光线到传感器及其像素。所有这些都使得照片的噪点少得多,并且能够在困难的照明条件下捕捉场景:使用更大的光圈,可以从弱光源捕捉更多的光线,从而获得更好的图像。这就是为什么低光性能与该光圈直接相关。

更重要的是,更大的光圈还可以实现更快的快门。因此,捕捉速度更快,可以拍摄移动主体的照片,而不会更容易模糊。在智能手机上,这还有助于抵消手部可能出现的任何颤抖,这是使用 OIS 或 EIS 等技术时的一个好处。

我们的智能手机和相机有什么区别?

我们智能手机的照片传感器通常比数码单反相机的光圈大得多,但这并不一定会体现在照片质量上。但为什么?很简单,因为焦距:光线从镜头会聚到传感器的距离。

由于我们智能手机的拍照镜头集成得非常靠近传感器,因此焦距极短。由于光圈是通过焦距除以镜头光圈大小来计算的,因此在智能手机上,即使功能并不强大,光圈值也必然会变小。

这也解释了为什么大光圈与散景效果与数码单反相机不同,我们智能手机的照片传感器上:固定光圈以及镜头与传感器的距离非常近,意味着在智能手机上不可能自然地产生这种效果:这需要极其有限的视角。这就是为什么双光电传感器使用传统传感器和长焦传感器的组合以及软件处理(完成大部分工作)来重现它。

镜头的质量也很重要

照片的质量不仅仅是像素大小和光圈大小的问题:它也是镜头质量的问题。然而,这些数据很难量化,因为制造商很少详细说明集成到其设备中的镜头的注意事项。然而,这是合乎逻辑的:劣质玻璃会损害图像,就像直接放置在传感器上的美丽指纹一样。

新款 LG V30例如,其镜头采用特殊设计,以避免图像失真并限制镜头眩光效应,这可能会损害 Google Pixel 等其他手机。光圈越大,越容易出现图像质量问题。

一般而言,照片传感器(因此是移动的)的目标由多个“层”组成,负责捕获光线并限制扭曲,低质量的传感器将能够在没有其中某些层的情况下完成任务,从而导致最终拍摄的质量较低。镜头玻璃越好,处理得越正确,最终图像的质量显然就越高。

结论:开放并不是一切

以下是您需要了解的有关光圈以及广义上的智能手机照片传感器的所有信息。首先必须记住的是,虽然开口指示是确定潜力的正确数据,但它不一定决定最终产品的实际质量。最多,大光圈可以让您估计手机应该能够应对弱光条件,并提供快速拍照。

但仅此而已。事实上,与数码单反相机不同,随着我们智能手机中集成的光电传感器的大小,这些数据对设备的功能及其可能性没有真正的影响。与往常一样,最好等待现场测试,甚至店内处理,才能真正确定移动光电传感器的质量。


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