数码相机的可用像素 华光慎行 }!AS?
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数码相机在使用中, 可用像素并不一定等于它所标定的像素。一是取决于数码相机接受面CCD或CMOS尺寸和拍摄时光圈大小。这是因为它会受到光学镜头衍射的限制!二是取决于数码相机所用镜头的分辨率。 nuXL{tg6
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一、平常说光是直线传播。其实它是波动传播,由于可见光波长极短:0.00039-0.00077mm 。人眼无法辩别,因此感到光是直线传播。一个物点小到一定程度,通过光学镜头成象会产生衍射,成为一个衍射光斑。衍射光斑尺寸取决于镜头直径(望远物镜)、相对孔径(照相机物镜)、数值孔径(显微物镜)的大小,为此产生光学镜头分辨率的极限。比如使用光学显微镜的专业人士都知道: 显微镜的最高放大倍数为1500倍, 大于它则是无效的。对于照相镜头, 在大学的”物理光学”、”应用光学”等教科书中都有清楚的讲述:在象面(也就是CCD或底片面)的分辨率为: dY=fx1.22xλ/D 。其中: f 是照相机镜头的焦距。λ是光波波长,通常取λ=0.00055mm 。D 是照相机镜头的使用口径 D = f/A 。 A是光圈数。 ^J5{quV
由此可得分辨率dY=0.00067A ,dY 就是此时数码相机能分辨的最小像素。像素再小就是无效的。CCD、CMOS的尺寸为L x M; 可用的像素即为K=L/dY x M/dY。 0z8?6~M;<
二、镜头的分辨率:相机镜头中定焦镜头质量比变焦镜头质量好。经查阅名牌厂家15种F50mm镜头分辨率最高的是莱卡镜头在最佳光圈处(5.6)的分辨率为133/mm。其它镜头都低于130/mm。因此可以认为133/mm是相机的极限分辨率!按此计算单反机全幅(36×24)的可用像素是:36×133×24×133≈1528万像素。单反机APS-C(7D)的可用象素是:22.3×133×14.9×133≈588万像素。 oojl"j4
下面列举3种1000万像素,CCD、CMOS尺寸不同的数码相机光圈所对应的实用像素情况。(红数字按K=L/dY x M/dY而得;黑数字按镜头的分辨率计算而得) 0Gc@AG{
数码相机最高可用像素表 -}9^$}PR
光圈3.5 4 4.5 5.6 8 10 13.8 16 D]]wJQU2
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1/2.3"CCD !:^q_q4
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