攝影從手機開始:02手機和單反相機攝影的區別

攝影從手機開始-目錄

1. 手機是最好的攝影入門工具
2. 手機和單反相機攝影的區別
3. 什么是好照片
4. 淺談攝影藝術
5. 影響手機照片的關鍵因素
6. 曝光基礎理論
7. 理解攝影構圖
8. 掌握人像攝影構圖
9.風光構圖實戰

一、數碼感光元件的區別

在膠片相機時代,負責記錄光線的是膠片。而到了數碼相機時代,記錄光線的電子元件是CCD。數碼相機中的CCD指“電荷耦合器件”,是將光信號轉換為電信號的一種圖像傳感器 。手機中的感光元件是CMOS。

感光元件

一般來說,CCD的尺寸越大,能容納的感光元件越多,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低,表現在成像效果上越好,也就是圖像細膩、層次豐富、色彩還原真實,相同條件下,能記錄更多的圖像細節,也就是我們說的畫質更好。這就是俗話說的“底大一級壓死人”。但是大尺寸的CCD加工制造技術要求高,成本也非常高。所以不同數碼設備采用的CCD的尺寸不盡相同,從手機到入門數碼相機,從高端全畫幅單反相機到中畫幅數碼后背,感光元件CCD的尺寸相差非常大。例如,華為P20 Pro的4000萬像素攝像頭的感光元件尺寸為1/1.73英寸,佳能全畫幅相機6D的感光元件尺寸為36毫米X24毫米。

CCD尺寸對比
專業相機CCD尺寸對比

CCD的尺寸是決定照片畫質的主要因素。隨著制造工藝的改進,相同的面積中可以集成更多的電子元件,所以CCD集成的像素也越來越高。不過,也有通過軟件技術將像素提高的,例如某手機正常情況下拍攝的照片是1000千萬像素,通過軟件插值算法,將照片輸出為4000千萬像素,這種情況下對畫質的改善就很有限。

sony無反相機
sony imx398手機攝像頭

從CCD/CMOS的原理上來說,由于手機攝像頭先天的CMOS尺寸不足,感光能力較弱。在光線良好的情況下,如戶外陽光充足的時候,拍攝出來的照片跟單反拍攝的差別很小。而在夜晚弱光情況下,CMOS接受不到足夠的光線,所以拍攝的照片噪點比較多。在使用手機攝影時,一定要注意環境光線的強弱對照片的影響。

二、鏡頭的區別

1.焦距的區別

我們經常聽說過廣角鏡頭、長焦鏡頭等說法。這里面的“焦”指的是鏡頭的焦距。鏡頭焦距的長短決定著拍攝的成像大小,視場角大小,景深大小和畫面的透視強弱。鏡頭的焦距是鏡頭的一個非常重要的指標。

鏡頭焦距的長短決定了被攝物在成像介質(膠片或CCD等)上成像的大小,也就是相當于物和象的比例尺。當對同一距離遠的同一個被攝目標拍攝時,鏡頭焦距長的所成的像大,鏡頭焦距短的所成的像小。根據用途的不同,照相機鏡頭的焦距相差非常大,有短到幾毫米,十幾毫米的,也有長達幾米的。

焦距和視角

在拍攝的距離不變的情況下,采用不同的焦距,拍攝出來的圖像的差別如下圖。可以看見,焦距越小,視角越廣,拍攝的內容越多。焦距在24-35mm的鏡頭被稱為“廣角鏡頭”,焦距在20mm一下的為“超廣角鏡頭”,焦距在100mm以上的被稱為“長焦鏡頭”。

焦距和視角的演示

根據折算,一般手機上的鏡頭焦距等效為全畫幅相機的27mm或者32mm,因此屬于廣角定焦鏡頭。廣角鏡頭具有焦距短,視角大的優點,可于較近距離拍攝范圍寬闊的景物,前景較為突出,景深范圍顯著地大于標準鏡頭、遠攝鏡頭,畫面縱深感強烈。宜用于室內近距拍攝,及拍攝山川、建筑、人群等場面。使用廣角鏡頭近攝時,前景被夸張,能產生較為嚴重的透視畸變。

2.變焦的區別

什么是變焦?顧名思義,就是可以改變鏡頭的焦距。站著不動,把鏡頭調成長焦,可以拍攝到遠處的景色,調成廣角,可以拍攝視角更廣泛的照片。現在的單反相機和手機據說都能變焦,那兩者的變焦是一樣嗎?

玩過單反的小伙伴都知道,拍攝時只需要擰動變焦鏡頭或變焦環就能夠實現變焦,單反相機的這種變焦形式叫“光學變焦”。可見,光學變焦是通過物理性的焦距變化實現遠近距離拍攝,并不會改變照片的分辨率,照片的像素也保持不變。

光學變焦

手機拍攝時雙指在屏幕上劃動畫面拉近,這不就是變焦了嗎?對,但這種變焦和相機的光學變焦不一樣,手機的變焦是數碼變焦。這種變焦是把原來影像傳感器上的一部分像素使用“插值”處理手段進行放大實現的,說白了就是沒有改變鏡頭的焦距,只是將像素點強行放大!要不手機“變焦”后畫質渣渣不忍直視呢!下圖從左到右分別是不變焦、10倍光學變焦和10倍數碼變焦拍攝出的照片對對比。

光學變焦和數碼變焦

如iPhone X廣角可拍F1.8的照片、而長焦可拍F2.4的照片,雙攝這種“變焦”明顯比“無損”變焦效果好。不過說回來,雙攝變焦的兩枚鏡頭本質上仍然是定焦鏡頭,而不是變焦鏡頭。

iPhone X廣角鏡頭

很多手機所謂的“無損變焦”,其實就是利用感光元件的特殊設計,通過單張超高像素或者多張合成裁切從而實現“變焦”的效果。手機所謂的“變焦”并不是真正的變焦,只是通過裁切的形式或是雙攝的形式達到變焦的效果,“變焦”后會影響到像素和畫質,這和相機的光學變焦有著根本的區別。

3.光圈的區別

光圈,是一個用來控制光線透過鏡頭,進入機身內感光面的光量的裝置,它通常是在鏡頭內。對于已經制造好的鏡頭,我們不可能隨意改變鏡頭的直徑,但是我們可以通過在鏡頭內部加入多邊形或者圓形,并且面積可變的孔狀光柵來達到控制鏡頭通光量,這個裝置就叫做光圈。它的大小決定著通過鏡頭進入感光元件的光線的多少。表達光圈大小我們是用F值,其中,F=鏡頭的焦距/鏡頭的有效口徑的直徑。光圈F值=鏡頭的焦距/鏡頭光圈的直徑。

簡單來說,我們拍照的目的是獲得正確的曝光,因此一款鏡頭究竟好不好和他拍出的照片中光線情況有一定的關聯。由于空間限制,手機 CMOS 的尺寸相較單反等相機而言較小,因此進光量也較少。為了解決這個問題,手機廠商除了于選擇大尺寸的 CMOS外,另外會選擇大光圈的攝像頭。例如華為 Mate 10 背后的兩個攝像頭都用上了 F1.6 光圈。

我們知道,光圈值一般采用 f 值表示。f 值越大,開口越窄,光圈越小,進光量越少;反之 f 值越小,開口越寬,光圈越大,進光量越多。

不同光圈的大小

除了進光量外,光圈值還影響到現在手機廠商很愛做文章的背景虛化效果。理論上,光圈值越大,背景虛化效果越明顯,光圈值越小,背景就幾乎沒有虛化效果。

但需要指出的是,和相機不同的是,手機鏡頭的焦距往往較短,因此僅僅依靠相機微距拍照所營造的景深效果通常都比較弱。所以,手機攝像頭的光圈值并不能和相機鏡頭光圈值的效果完全對應。

以近幾年手機主流的 f/2.2 光圈為例,它的虛化效果僅僅相當于全畫幅相機的 f/13 或 f/14 光圈,因此你如果僅僅使用鏡頭光圈去拍攝微距照片,背景只會有一點點虛化。而手機廠商目前主打的所謂媲美單反的虛化效果,絕大多數都是靠軟件算法實現,因此會存在邊緣涂抹不完全、虛化效果不自然等尷尬情況,更像是經過了一次 P圖,加入了高斯模糊效果。 也有的手機是通過多個攝像頭,分別拍攝,然后通過軟件合成,模仿鏡頭虛化的效果。

與單反鏡頭不同的是,手機相機光圈是不能調整的。現在的智能手機攝像頭都是使用固定光圈的,無論拍攝什么場景,這個光圈都是固定的,不能手動調整,也不會自動調節。

4.景深的區別

所謂景深,就是當焦距對準某一點時,其前后都仍可清晰的范圍。它能決定是把背景模糊化來突出拍攝對象,還是拍出清晰的背景。簡單來說,景深小可以拍出背景虛化的照片,景深大可以拍出清晰的背景。而光圈跟景深的關系是,光圈越大景深越小,光圈越小景深越大。

光圈和景深

在此處,攝影師將焦點定在前面的鬧鐘上。上方左圖中,用一個f/2的大光圈,相應地,景深較小,另兩個較遠處的鬧鐘失焦。上方右圖中,在相同的位置使用相同焦距的鏡頭,只是改變光圈的大小,將它換成較小的f/16。換面中更多的部分變得清晰。改變光圈大小是改變景深最好的方法,因為圖像的其他方面不會受到影響。

實際上影響景深的還有焦距,鏡頭焦距越長,景深越小;焦距越短,景深越大。鏡頭的焦距越短景深越大。下方左圖中,使用一只135mm 鏡頭,只有近處的拍攝對象是清晰的。下方右圖中,相同的位置和相同的光圈,將焦點定在與之前相同的位置,一只50mm鏡頭會讓背景處的拍攝對象變得更加清晰。觀察焦距的改變對視角的影響(畫面所包含的景物的多少)和對畫面中事物大小的影響。兩張照片的清晰范圍有明顯的不同。

焦距和景深

鏡頭和拍攝對象離得越遠景深越大。下方左圖中,在離拍攝對象1 米左右的地方對焦,由近及遠只有很窄的一段區間是清晰的。下方右圖中,使用相同的焦距和光圈,但是后退到離拍攝對象3 米外的地方重新在她身上對焦,畫面中更多的地方變得清晰。后退產生的效果和縮短焦距產生的效果相似,畫面中顯示出更多的景物,圖像中更多的部分變得清晰。

拍攝距離和景深

不過手機攝像頭焦距都是固定的,而且物理焦距只有4-5mm,因此手機攝像頭很難拍攝淺景深照片。這時候需要一定的技巧——盡量靠近主體,讓主體和背景形成一定距離。雖然不如在專業相機上效果來的那么明顯,但是大光圈確實為手機攝像頭帶來的更好玩的元素。

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