焦距是什么意思-底大一圈压死人 – 画幅和等效焦距、等效光圈那点事儿-网赚资源_AI工具_网课资源_虚拟资源_知识付费

在摄影圈里有一句名言：“底大一圈压死人”，意思是相机的底片或CMOS尺寸越大，拍照质感越好。但是，近年来很多手机厂商都宣称自己装备了1/2.3英寸左右CMOS的产品在影像性能方面可以拳打尼康脚踢佳能，持续不断地试图颠覆老法师们“大底出大片”的认知。

那么，大底和小底有什么本质区别？全画幅比中画幅还要大吗？大底相机真的能全面碾压小底相机吗？所谓“等效焦距”和“等效光圈”又是怎么回事？2012年地球毁灭事件已经快十周年了，手机究竟能不能彻底取代相机？今天老黄就这个话题来掰扯掰扯自己的一家之言。

Chapter I. 画幅和“大底”之名

在摄影技术出现之初，由于镜头光学性能、机身机械加工能力和底片制造水平等限制，摄影器材基本上都是体积硕大、重量惊人，不上架基本上没法用的大家伙。直到上世纪初，随着工业水平的提升，以及某些领域（比如007他们单位）的需求，小型摄影器材开始如雨后春笋般出现。（下图来自网络）

据说是二战时的日本间谍相机

1913年，徕卡公司的一名工程师设计制造了两台使用36x24mm画幅胶片的相机，用于试验胶片的曝光性能。十年之后，徕卡公司意识到了使用这个尺寸胶片的小型相机的商业价值，于是开始批量生产，并命名为“0号机”（Leica 0 model），这台看上去有点奇形怪状的（买不起的）小玩意儿就是全画幅相机的鼻祖。

全画幅（36x24mm）胶片加上两侧齿孔之后的宽度是35mm，所以又被称为35mm胶片。1934年，柯达公司收购了德国Nagel相机厂之后，开始推出柯达135彩色胶卷，其中“1”代表使用一次性暗盒，“35”代表35mm。所以，135胶卷的学名是：“使用一次性暗盒的35mm胶片”。135胶卷面世后，因其方便易用、价格亲民，而迅速获得了市场的认可，全球诸多相机企业纷纷推出了使用135胶卷的相机，尤其是傻瓜相机的出现，在短短几十年里把35mm格式变成了主流，并在数码摄影技术出现后得到了“全画幅”的大名，而那些明明尺寸大得多的6×6、6×9等120器材却只能顶着“中画幅”的名字在角落里偷笑（其实“中画幅”是相对那些体型硕大，必须使用单张页式底片（Sheet Film）的“大画幅”相机而言的）。

135胶卷，傻瓜相机和奥林巴斯

PEN-S半格相机（图片来自网络）

如果说胶片是越小越难做的话，那么数码感光元件则正好相反。1975年，柯达研发出了只有1_0_0_0_0像素（对，就是四个零）的世界上第一台数码相机。二十五年之后，康泰时公司推出了全球第一款装备了629万像素CCD感光元件的全画幅数码相机。2004年，飞思推出了P20和P25两款中画幅后背，2005年左右，玛米亚推出了Mamiya ZD中画幅数码单反相机，但这些中画幅器材普遍价格昂贵且重量感人，直到2017年，富士推出了GFX50S，才让中画幅数码摄影器材走入了普通爱好者咬咬牙能剁得起手的范围。由于早期的数码相机感光元件很难做大，业界把胶片世界里最流行的35mm格式当成标杆，并冠名“全画幅”，也就不难理解了。而那些那些感光元件比35mm格式小的，就统统得到了“残幅”之名– 就像比赛里除了“冠军”之外，别人都叫“其他选手”一样（笑哭）。

目前市场上主流数码相机的感光元件尺寸从小到大排序（不含手机和已经穷途末路的卡片机，主要是因为我懒得查数据），主要有：1英寸（口袋机为主）、4/3 （奥林巴斯、松下）、APS-C（除4/3阵营的几乎所有厂商）、APS-H（尴尬的尺寸，貌似只有佳能和适马）、全画幅，和被富士拉下神坛，走入寻常百姓家的4433中画幅等（请配合忽略我买不起的徕卡S和哈苏、飞思等数码后背）。

2000年之后，卡片式消费级数码相机市场爆炸式增长，许多厂商出于吸引消费者的目的，在自家产品的CMOS只有1/1.8英寸、1/2.5英寸，甚至更小的情况下，纷纷骄（覅）傲（脸）地宣称自己的产品装备了“数码大底”。

到了2020年代，拥有近似尺寸CMOS的智能手机把卡片式数码相机打得落花流水，但完美地继承了“大底”这一宣传口号。正所谓“没有最大只有更大”，从厂商的宣传中不难看出“底大一级压死人”这一理念深入人心，但是敢吹嘘1/2.3寸底的手机在拍照功能上碾压36x24mm的全画幅单反、黄豆大小的镜头光学素质秒杀大三元，在老黄眼里，这种勇气恐怕连梁静茹都给不出……

Chapter II. 等效焦距

在全画幅不能一统江湖的当今时代，很多摄影爱好者经常会被“等效焦距”这一概念困扰 – 焦距是镜头的物理参数，按理说是固定值，50mm怎么能等效75mm甚至100mm？既然焦距都等效了，为啥还要花钱买不同的镜头？

要理解“等效焦距”，首先要搞清楚焦距的变化在摄影中最核心的功能：在胶片/CMOS尺寸固定的条件下改变视角（视野）大小。镜头的焦距越长，则视角越小，相同距离上的物体投射在底片/CMOS上的影像就越大（下图来自网络）。

反映到具体拍摄方面，如下图所示：

爱因斯坦说过，万物皆可相对而论。在目标距离相同时，如果保持镜头的焦距不变，而改变胶片/CMOS的尺寸，则物体在所得到画面里的比例也会相应变化 – 感光元件越大，则物体在整体画面里所占比例越小，和固定感光元件尺寸，减小镜头焦距获得的画面构图相同，反之亦然。

从上面两幅图中，我们不难看出，在保持其它要素不变时，改变焦距，或者改变CMOS尺寸，都能够使得画面构图的大小发生变化。爱因斯坦当年曾经深入研究过这个问题，并提出了著名的相对论。

在实际拍摄过程中，构图是非常关键的环节。由于35mm“全画幅”是得到广泛认可的标准尺寸，所以人们常常 “等效焦距”来描述非全画幅摄影器材，其含义是，以一支镜头装在非全画幅机身上拍摄，换成全画幅机身，在相同机位（拍摄距离）获得同样构图（视角）所需要的镜头焦距。其换算系数通常为35mm格式与非全画幅感光元件对角线长度之比（不同厂商全画幅机身的CMOS尺寸也有微小差别，但通常可以忽略，统一采用36x24mm方便计算）。

通过下面两幅图片可以看到，使用全画幅的佳能EOS 5D Mark VI机身，24mm镜头和使用APS-C画幅的富士XT-4机身，16mm镜头在相同位置拍摄，可以获得几乎相同的构图。因此我们可以说16mm镜头在富士X系统上的等效焦距是24mm。

常见非全画幅机身的的等效焦距换算系数如下表：

Chapter III. 等效光圈

使用非全画幅机身的摄友还可能经常被所谓“等效光圈”的问题困扰。其实这个问题和前面所说的“等效焦距”有相似之处。

镜头的光圈除了影响进光量之外，还会对拍摄照片的景深产生明显影响。景深可以采用以下公式计算得出：

公式挺复杂，算起来也很麻烦，在绝大部分情况下，我们都不需要去亲手计算（毕竟毕业好多年了，计算本领早已还给老师们），只要记住几个规律：

1. 镜头焦距和拍摄距离相同时，光圈越大，景深越浅；

2. 镜头焦距和光圈值相同时，拍摄距离越近，景深越浅；

3. 光圈值和拍摄距离相同时，镜头焦距越大，景深越浅。

掌握了这三条规律，再搞个刀锐奶化的大光（圈）定（焦镜头），拍糖水片杠杠滴（当然你得有个模特）！

Duang! Duang! Duang!重要的事情敲三遍黑板！从景深公式可以看出，焦距、物距、景深这三个物理量相互关联，和CMOS大小没有半毛钱的关系，切记切记！！！

那么问题来了，为啥拍同样的题材，同样焦距的镜头，同样的曝光参数，用残幅机身就做不到全幅相机那样的虚化效果呢？答案很简单：同样构图时，设备视角的差异致拍摄距离不同。

理想镜头拥有接近180度视角和无穷大的平面像场（参考初中八年级物理教材，凸透镜成像章节），忽略掉真实世界里镜头受到透镜材料、尺寸、重量、成本、机械结构等限制的现实，我们可以想象一下，镜头焦距不变时，全画幅机身在镜头的像场中心部位截取了36x24mm的长方形画面；而APS-C截取的画面尺寸只有23.5×15.6mm，视角明显减小了；如果使用的是M4/3或者1寸底的机型，视角减小的程度更加明显。在镜头焦距和光圈值不变的情况下，要使用视角更小的残幅机获得和全幅机相同的构图，就必须拉开和模特之间的距离（对焦距离L增大），所以景深会变大，虚化程度会减小，直观的感觉就是：“这焦外……它不奶了T_T……”

从上面的分析可以看出，小底机型想在焦外效果上硬杠传感器更大的设备，其实是有先天不足的。

言归正传，非全画幅机身的所谓“等效光圈”也可以使用前文中的等效焦距换算系数来计算，只要把镜头光圈值乘以换算系数就可以了。举个栗子：富士XT-4，焦距转换系数1.53，那么使用23mm/f2镜头光圈全开拍摄时，就近似于全画幅机身使用35mm镜头，使用光圈3.2（换算下来是3.06，但除非无级光圈，否则无法设置这样的光圈值）拍摄同样画面的效果，有兴趣的朋友可以自己试试。

Chapter IV. 底大一圈压死人？

回到本文标题，CMOS大小区别会带来什么差异？底大一圈真能压死人吗？

根据老黄粗浅的理解，更大的感光元件代表着：

1. 在总像素相同或相近的情况下，大底拥有更低的像素密度（单位面积上感光元件的数量），因此感光元件可以做的更大，对光线更灵敏，同时相邻像素之间更不易受到镜头色散等光学缺陷的干扰；尺寸更大的元件和内部电路也代表其抗电磁干扰的能力更强。所以，同时代的大底相机在宽容度、高感性能、画面质感的精细程度等方面会优于小底相机。

2. 在像素密度相同或相近的情况下，大底可以拥有更高的总像素，在构图相同的情况下，能够体现出被摄物体更多的细节，更加经得起极限放大。