我们又拿哈苏和手机拍了一次对比,就是为了让你看清手机和相机的差异

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07-15 20:42

技术在不断进步,手机的拍照能力也变得越来越强。

此时,普罗大众的主力拍照设备也从卡片相机、入门级的微单相机换成了手机。大家也都在讨论,按照这个发展下去,相机会不会彻底被手机取代。

这个问题,爱范儿也在之前的系列报道中讨论过。按照目前的事态发展下去,追求方便的普通用户理应都会把手中的相机替换成手机。但手机和相机之间依然存在明显的差距,手机在短时间内要超越相机也是不可能的事。

光学素质更强,功能更多的相机则会扎根在专业领域上,为专业需求更高的摄影爱好者和职业摄影师服务。与此同时,视频录制能力不断提升的相机,未来也会代替部分摄录机去完成一些灵活性需求更高的视频拍摄工作。

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这就是在整体影像能力提升后,相机和手机阵营出现的变化。两者之间没有替代关系,它们都背负着不同的任务,有着不同的发展方向。现阶段再讨论「谁取代谁」这个问题,也没有太大的意义。

但其实,大部分的用户都不太关心这个。

更注重照片质量的一般用户,他们其实更关心两者之间的效果差异:

  • 在同一个场景下,分别用手机和相机拍照,拍出来的照片到底有什么不一样?
  • 拍照时,手机和相机的体验又有什么区别?
  • 哪一种设备更容易拍出好照片?
  • 部分参数相同的相机和手机,拍出来的效果能一样吗?
  • 为何手机的虚化就是没有相机来得好看自然?
    ……

为了解答这些疑问,我们也拿出了手中的哈苏和手机,跟大家聊一聊不同画幅的设备的拍摄差异,并根据以上提到的问题,为你提供最直观的答案。

先从最基础的「画幅」说起

这里提到的画幅,说的其实是传感器尺寸,它是手机和相机两者之间差异最大的地方之一。

目前,手机传感器尺寸都是以 1/2.3 英寸或 1/3.5 英寸这两个尺寸为主。部分搭载索尼 IMX586 传感器的旗舰手机,后置镜头的画幅也提升到了 1/2 英寸,这也是在手机阵营中最大的主流尺寸。

当然,有部分厂商也做过一些「激进」的尝试。

▲ 华为 P20 Pro

例如,华为曾在 P20 Pro 上使用过 1/1.7 英寸的传感器,诺基亚 808 用的传感器则是 1/1.2 英寸,而松下 CM1 就更疯狂地选择了跟「黑卡」相机一样大小的 1 英寸传感器,这也是手机阵营画幅最大的产品。

▲ 松下 CM1

虽然,1 英寸的传感器对于手机来说已经是个「大家伙」了,但放在相机阵营里面,这还是一个小尺寸。

上图是现在主流拍摄设备的传感器尺寸列表,图中最小的 1/2.3 英寸和 1/1.7 英寸为手机传感器的尺寸,往上走的分别是:

  • CX 画幅:1 英寸传感器,常见机器有索尼的黑卡系列、佳能 G7X 系列等
  • Micro 4/3 画幅:尺寸为 18mmx13.5mm 的传感器,常见相机有以奥林巴斯和松下组成的 M43 可换镜头相机系统
  • APS-C 画幅(佳能):尺寸为 22.5mm x 15mm,现在主要是佳能的 APS-C 画幅单反和无反在用
  • Foveon X3 画幅:尺寸为 24mm x 16mm 的传感器,常见机器有适马的 DP 和 DPQ 系列,以及可换镜头相机 SD Quattro
  • APS-C 画幅:尺寸为 24.9mm×16.6mm,尼康、索尼、宾得等相机厂商的 APS-C 画幅相机,用都是这个尺寸的传感器
  • APS-H 画幅:尺寸为 30.3×16.6mm,目前在使用这个画幅的机器不多,最常见就是适马 SIGMA 的 SD Quattro H
  • 135 画幅(全画幅):尺寸为 36mm x 24mm,也就是一格 35mm 胶卷的大小,目前所有全画幅相机(无论单反还是无反)都在用这个尺寸的传感器
  • 4433 中画幅:尺寸为 44mm x 33mm,常见的机器有富士的 GFX 系列、哈苏 X1D 系列、宾得 645 系列等
  • 中画幅(53.4mm x 40.0mm):尺寸为 53.4mm x 40.0mm,比 4433 规格的中画幅大一点,目前是哈苏 H6D-100c、飞思数码后背 IQ4(54×40mm)在用这个规格的传感器

以上提到的几个规格,就是目前最常见的传感器规格。从对比图也可以看到,手机使用的传感器还是比相机用的小很多。即便的对比的是目前最小的 1 英寸底,也能看到有明显差异。

摄影用户常说的「底大一级压死人」,说的就是在同样的技术模式下,更大的传感器能够拥有更好的画质。手机虽然有更多的算法和优化技术加持,但面对传感器尺寸更大的相机,要实打实地比画质还是比不过。

而且,手机基于便携性和综合实用的考虑,不能够采用大尺寸的传感器。传感器越大,镜头的像场覆盖也需要增大,手机镜头的体积也会变大,手机的相机模组就会变得臃肿。所以,手机也不可能用上跟相机一样大小的传感器。

话虽如此,手机和相机在画质上有着较大的差距,但手机身上也有各种图像算法和 AI 技术加持,拍出来的照片在观感上也能够满足一般用户的需求。这也是绝大部分追求方便的人放弃相机,改用手机来拍照的原因。

除了基础成像质量,画幅还会影响其他拍摄要素,如视角、景深以及画面畸变等等。跟画质比起来,这些元素的差异更容易被我们察觉。接下来,我们就视角、景深、画面畸变以及图像精细度这四个方面,展示手机和相机拍照的差别。

手机和相机一起拍,差异到底在哪里

在展示手机与相机的拍照差异之前,我们先引入一个概念——「等效系数」。

▲ 图片左侧的参数,正是等效系数

再看这张画幅展示图,图表左侧会列出一个系数,这个系数就是等效系数。

所谓等效系数,就是数码相机因为其图像传感器的尺寸是随相机的不同而不同,所以同样焦距的镜头在不同尺寸感光元件的数码相机上,成像的视角也不同。

在这个情况下,仅仅以镜头的真实焦距,无法比较不同相机的拍摄范围、成像视角。而由于一直以来大家通常以 135 胶片相机的镜头焦距来界定拍摄视角(35mm 胶片相机的感光面是固定不变的),所以大家也习惯于将不同尺寸感光元件上成像的视角,转化为 35mm 全画幅相机上同样成像视角所对应的镜头焦距,这个转化后的焦距就是 135 等效焦距,也就是等效焦距。

我们要比较不同画幅的镜头和相机时,都需要等效到同一个相同的标准下才能够比较。计算方法其实很简单,用户只需要用镜头上标注的焦段,乘上对应的等效系数就可以知道镜头大概的视角和焦段了。这个,我们之前也在哈苏 X1D II 50c 的评测中做了列举,这里就再用同样的例子做示范:

例如,X1D II 50c 和索尼 A7M2、索尼 A77M2 都接上一支 50mm 的镜头,那按照各自的等效系数,计算出等效焦段:

  • A77M2 用的是 APS-C 传感器,等效系数为 1.5,等效 35mm 画幅后的焦段约为 75mm
  • A7M2 用的是全画幅传感器,等效系数为 1,等效 35mm 画幅后的焦段 50mm
  • X1D II 50c 用的是 44×33 规格的中画幅传感器,等效系数约为 0.78,等效 35mm 画幅后的焦段约为 39mm

虽然接的都是 50mm 的镜头,但等效之后的视角还是会出现差异,这个大小分别是:

X1D II 50c(4433 中画幅)> A7M2(35mm 全画幅)> A77M2(APS-C 画幅)

不过,像手机和卡片机会直接在参数说明的时候会直接列出等效(35mm 全画幅)后的焦段,让用户可以更直接地对比。

像华为发布 Mate 20 Pro 的时候,他们会明确标示出 Mate 20 Pro 三摄的具体焦段,这个数字就已经是等效到 35mm 画幅上的焦段。用户如果想知道镜头的实际焦段,则可以在照片的 EXIF 信息中查找。

而 Micro 4/3 画幅的镜头在设计焦段的时也做得很巧妙,绝大部分的镜头都是 35mm 全画幅常用焦段的一半,算上「x2」这个等效系数后刚好就是我们常见的焦段。这些,都是厂商基于自身画幅特性做的调整,也是方便用户计算的操作。

计算「等效焦距」时需要注意的是,「等效焦距」只是基于镜头接在不同画幅上视角的变化,镜头本身的焦段并没有改变。

这张图就展示得更加清晰明了,同一个镜头接到不同的画幅上时,就像是在画面的中心做裁切。等效系数,其实就是裁切的倍数。这个裁切并不会影响镜头的成像,像虚化、畸变、画面透视等基于物理焦段固定的元素,也不会在等效之后改变。一支 50mm 标准镜头,接到 M4/3 的机器上后就会变成一支 100mm 的长焦。在本质上,它还是一支 50mm 镜头,这一点是不会改变的。

如果你已经了解这个概念,那我们就来继续讨论,手机和相机的拍照效果为什么会有这么大的差异。

为何手机的虚化没有相机好?

在「等效理论」中我们已经可以得知,现在手机搭载的绝大部分镜头都是以物理焦段极短的超广角镜头、广角镜头为主。

从对比样张中能看到,iPhone 8 Plus 等效 56mm 的镜头,实际焦距就只有 6.6mm。要是把这个焦段的镜头放到全画幅相机,那就是一支视角超大的鱼眼镜头。iPhone 8 Plus 这个传感器尺寸的关系, 镜头视角等效之后就变成 56mm 这个常用视角。

但「等效」也只不过是在画面上进行相应倍数的裁切,镜头的物理焦段并没有改变。

所以,iPhone 8 Plus 的 56mm 镜头本质上还是一支焦段极短的超广角。按照「焦距越长景深越小,焦距越短景深越大」的规律,iPhone 这个等效 56mm 的 6.6mm 镜头基本上很难获取浅景深效果。即便 56mm 镜头带上 F2.8 的光圈,也很难拍出大虚化的照片。

这里,我们拿哈苏 X1D II 50C 搭配上 XCD 65mm F2.8 镜头,以及索尼 α7R 搭配 50mm F2.8 Macro,来和 iPhone 8 Plus 做一个对比展示。

▲ iPhone 8 Plus(等效 56mm 镜头),对焦在小车上

▲ iPhone 8 Plus(等效 56mm 镜头),对焦点在后面的铁丝上

▲ X1D II 50C 搭配上 XCD 65mm F2.8,F2.8,对焦在小车上

▲ X1D II 50C 搭配上 XCD 65mm F2.8,F2.8,对焦点在后面的铁丝上

▲ 索尼 α7R & Minolta AF 50mm F2.8 MACRO,F2.8,对焦在小车上

▲ 索尼 α7R & Minolta AF 50mm F2.8 MACRO,F2.8,对焦点在后面的铁丝上

从这组对比图片可以看到,X1D II 50C 搭配上 XCD 65mm F2.8 镜头这组合的虚化效果最明显。

虽然,XCD 65mm F2.8 镜头在 44x33mm 中画幅传感器上需要等效成 50.7mm,但这个只会影响拍摄视角,不会影响镜头的物理焦段。只看物理焦段的话,XCD 65mm F2.8 是依然三支镜头。

▲ X1D II 50C 搭配上 XCD 65mm F2.8,F8,对焦在小车上

▲ X1D II 50C 搭配上 XCD 65mm F2.8,F8,对焦点在后面的铁丝上

所以,XCD 65mm F2.8 和 X1D II 50c 这组合在光圈全开的模式下有这种虚化效果也是符合预期的。即便将光圈缩小到 f8,虚化效果也很明显。

相比之下,iPhone 8 Plus 的虚化下就不明显。上文也提到,这个等效 56mm 的镜头,物理焦距只有 6.6mm,比相机用的 8-10mm 鱼眼镜头还要短。即便都拥有 F2.8 的光圈,但想要和大底相机同样的虚化效果也不现实。

▲ iPhone 8 Plus 人像模式

厂商为了满足手机用户对于大虚化效果的需求,也在手机加入了「大光圈模式」和「人像模式」这种专门制造大虚化效果的拍摄功能。

但我们也能从样张中看到,iPhone 8 Plus 在人像模式上的识别还是有点问题。

如前景虚化没有做好,部分过渡还是有点不自然。毕竟,这只是通过算法模拟出来的,单纯靠距离计算和算法处理得出来,成像效果和相机直接通过光学方法拍出来的结果有差异也是很正常的。

用户在拍摄这类照片的时候,就要多考虑成像的「特点」,才容易拍出更合理的照片。

「手机拍广角」和「相机拍广角」

现在,大部分手机都会以等效 28mm 这个焦段广角镜头作为主要镜头。

原因有很多,等效 28mm 焦段的视角跟人眼视角很相似,大部分用户都能够熟悉这个视角。从这一点来看,手机其实也可以被定义成一台焦段固定在 28mm 的小底固定镜头相机。

▲ 搭配 XCD 30mm F3.5 的 X1D II 50C

这里,我们也拿等效 28mm 的 iPhone 8 Plus 做例子,与 X1D II 50C 搭配 XCD 30mm F3.5 这个组合做一个对比。XCD 30mm F3.5 接上 X1D II 50C 后的等效焦距为 23.4mm,接近 24mm 这个常用视角,会比等效 28mm 的 iPhone 要再宽一点。

▲ iPhone 8 Plus(广角镜头,等效 28mm)

▲ 搭配 XCD 30mm F3.5 的 X1D II 50C

从这组对比样张中也能看到,X1D II 50C 拍摄出来的画面会比 iPhone 更广。除此之外,两者在成像的时候都在图像变越部分出现了畸变。

但不同的是,iPhone 的等效系数要比 X1D II 50C 大很多。虽然等效后依然有 28mm 的视角,但等效后的它在拍摄时只是取了图像中心较小的部分,所以畸变远不会有 X1D II 50C 明显。

再加上,厂商也会在手机中投入畸变校正算法。三星、小米等厂商也在自家搭载超广角镜头的三摄相机中,投入了这项技术。让用户获得更大视角,同时也可以减少畸变对成像的影响,因而能够获得比较自然的成像效果。

「像素对比」

在索尼和三星推出手机用的 4800 万像素 CMOS 之后,高像素又重新回到手机摄影用户的关注当中。

针对目前 4800 万像素手机的成像效果,爱范儿之前也做了一次详细对比。从对比的结果中我们也能得知,即便两款不同的传感器都能够拍摄出 4800 万像素的高像素照片,但基于拍摄、处理模式的差异,两者在成像效果上依然很大分别。

这个道理,放在手机和相机上面也一样。

▲ iPhone 8 Plus(切换到长焦镜头)

▲ 哈苏 X1D II 50C & XCD 65mm F2.8

▲ 索尼 α7R & Minolta AF 50mm F2.8 MACRO

X1D II 50C 拥有一块 5000 万像素、尺寸为 43.8 × 32.9 mm 的中画幅传感器。不管是像素总量还是单像素面积,X1D II 50C 自身拥有很多高像素成像的优势,所以拍摄出来的样张能够保证输出尺寸的同时,也可以保证图像有足够的解析力。即便经过大幅度裁剪和放大,X1D II 50C 也有信心保证图像质量。

这一点,放在富士 GFX 系列、佳能 5DS 系列、尼康 D850 和 Z7、索尼 α7R 系列等高像素机器上也一样。只是,中画幅拥有更大的传感器,高像素带来的优势会更明显而已。

在这方面,手机目前还不能够跨越。哪怕现在大部分旗舰手机都用上了 1/2 英寸 4800 万像素的索尼 IMX 586,也不可能拥有像相机一样的效果。

▲ iPhone 8 Plus(切换到长焦镜头)

▲ 哈苏 X1D II 50C & XCD 65mm F2.8

▲ 索尼 α7R & Minolta AF 50mm F2.8 MACRO

当然,我们也尝试过对 X1D II 50C 拍摄的照片进行缩图,缩图至手机拍摄的尺寸,再在电脑上进行放大对比。

结果也跟之前一样,手机依然无法在这个环节中跟相机进行比较,相机依旧有着极大的优势。要是拍摄的场景是在夜晚等弱光环境中,相机的成像优势还会再明显一点。

了解设备的特性,才是拍出好照片的基础

总的来说,现在的相机和手机之前还是有着巨大的差异。不管是面对中画幅还是全画幅相机,手机目前依然不具备超越跟取代的能力。

我们也能从这次简单的对比中看到,相机的优势在于基础画质。更自然的浅景深效果,更高质量的色彩表现和高像素成像表现等……这些都是相机成像的优势。它能够拍摄出好看的照片,同时也给摄影师留下足够的后期空间。摄影师在后期处理的时候,也能够尽可能发挥自己的创意,对照片进行进一步的创作。

还有,相机的高质量成像才能够满足专业领域的需求。就好比,现在已经 4800 万像素的手机,但也不会有摄影师拿它去做常规的商业摄影创作,那依旧是相机独占的领域。

相反,我们也能看到手机的亲民性和易用性。对于没有专业需求的普通人,目前的手机已经能够满足他们绝大部分的创作需求。例如:

  • 整合了「超广角+广角+长焦」组合的三摄结构,已经涵盖大部分人日常的常用焦段
  • 加入「大光圈虚化」和「人像模式」之后,手机也能拍摄出大虚化的照片
  • 面对自身特性,手机也有「即便校正」等算法辅助,用户也能通过更简单的方式获取不俗的成像效果
  • 手机拥有大量的图片处理应用,用户入门的门槛更低
  • ……

跟相机比起来,这些都是手机才有的优势。主打简单易用,满足大部分人记录生活的需求,这才是手机要达到的目标。

由此可见,我们其实继续讨论手机、相机谁胜谁负其实没有太大意义。深入了解拍摄设备之间的差异,选择适合自己创作的设备,这些才是拍摄出好照片的基础。

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