攝影基本概念_感光元件與畫素

感光元件就是一台數位相機的底片。

「感光元件」的用途很簡單，將來自鏡頭透進來的光線，轉化成 0101001...等數位訊號，如此才能將這些 01 數位訊號加以處理成電腦上可以看到的照片，這個過程稱為 「A / D」 轉換，即是 類比 (Analog) 轉成數位 (Digital) 的過程。



感光元件分為CCD和CMOS, 現在大多以CMOS為主

感光元件是相機裡面佔相當大的零件成本，所以片幅大小通常就大概決定了相機的價格會落在什麼區段。一般常見的 DSLR 片幅大小大部份是 APS-C, 只有比較專業的機種才會是 FF(全片幅)。



下面就是一些常見的感光元件大小尺寸

藍色圖示代表我們習慣稱的「單眼相機」感光元件，而黃色圖示為類單眼或是傻瓜相機感光元件，每個圖示裡頭有包含二個資訊，一為黑色字樣，標示了該感光元件的規格名詞 (如APS-C、M4/3) ，以及紅字代表感光元件真實的大小 (單位為 mm)。



若把它們放在一起比較就會像下面看到的這樣



上圖則是比較不同面積大小的感光元件，在夜間拍攝實際上的差別。 我們先看左側夜景圖，在夜拍時我們為了讓照片足夠明亮，所以使用了高感光度 ISO 3200，雖然提昇了亮度，但付出的代價是讓照片更加粗糙 (即是常聽到的 雜訊 noise) ，感光元件越大，所產生的雜訊也相對較低，在細節表現上越是漂亮，如上圖右側的裁切圖，一眼就能感受節不同大小尺吋感光元件，在夜拍高感光度 ISO 3200 在照片中的差別。

換句話說，若想要在夜間或昏暗不明的場合下拍的越是明亮、清楚，選擇感光元件面積較大的相機，是有長足且明顯的改進。

對於可換鏡頭單眼相機來說，不同的感光元件大小對於鏡頭焦長的換算也不同

FF為一倍

APS-C (Standard)為1.5倍

APS-C (Canon)為1.6倍

m4/3為2倍

「畫素 ≠畫質」Why?

所謂的畫素 (Pixels) 指的是一張數位照片最小組成單位。

當我們說 “XXX像素”，我們指的是一張數位照片實際大小，「面積」為何，可以簡單解釋，長邊有 4608 Pixels ，短寬為 3072 Pixels ，兩者相乘即是 4608 x 3072 = 1410萬像素，代表這張照片總共約為 1410 萬個像素組成的大小。



基本上我們看數位相機最大像素，只是說明這台相機最大能幫我們輸出多大張的照片而已，與畫質並無完全、單一、直接的關係，我們可以以上圖想像一下，去買咖啡選擇你要的杯子大小，但裡頭的咖啡喝起來基本上是一樣的，千萬別以為像素越高，畫質就越漂亮。

感光元件與像素

感光元件是記錄光線，將類比光線轉化成數位訊號，而像素是記錄照片大小的單位，如果同樣是1000萬像素，放進二個不同大小感光元件，照片細節會不同嗎? 下圖簡單的示意，如果 1000 萬個格子，塞進不同大小感光元件。

感光元件大小不同，但記錄的像素皆為 1000 萬像素，上圖中我們把每一個像素獨立挑出來比較其面積大小，我們不難看出來，同樣是記錄 1000 萬像素面積的數位照片，若感光元件越大，每一個像素單位面積也隨之越大，受光面積也越大，品質自然會比較好，同時也能避免各種像素之間彼此干擾的狀況。

簡單的說像素較低，代表照片不能放太大，放大後顆粒會比較明顯，但若在不放大的條件下，像素高低並無法反應出畫質的好壞，這牽扯到 “ 像素密度 ppi “ (Pixels per inch)的概念，當ppi超過人類肉眼分辨極限後，就無法分辨兩張照片的精細度差別，也就是看不出哪一張的顆粒比較粗，所以像素高低只會影響放大/縮小後，在顆粒粗細上面的差別。

感光元件大表示受光面積變大，微光、昏暗場合會拍的比其他相機明亮許多，同時也有比較飽和的色彩表現，簡單的說感光元件就是愈大愈好，但越大也一定越貴。當然，感光元件的能力也隨科技不斷提升，所以現在的感光元件與十年前一樣大的感光元件是感光能力是完全不同的，未來也一定還有很大的進步空間。