数码摄影杂谈（六）从1000万像素够用说起

最近伴随着Olympus的E-5出现，关于4/3的争论比较多。对于4/3的技术特点，对于Olympus的产品设计理念，其实很多人半懂不懂，这就使争论的前提产生了一些混乱。根据数码技术的基本原理，我来谈谈对4/3的一些理解，欢迎大家参与讨论。

一、像素数与打印照片的关系

1000万像素够用论的前提是，你准备用数码照相机拍多大的照片？如果按照A4（210mm×297mm）的幅面打印，按照300ppi（300dpi就是每英寸300像素，就是每毫米11.81像素），简单的情况下，打印的点就等同于数码照片的像素，A4就需要210×11.81、297×11.81，就是大约2480×3508=870万像素。如果打印A3（297mm×420mm），A3是A4面积的两倍，是不是像素数也要翻倍呢？结论是不需要！因为300ppi是与观片距离相关的，大约25cm的观片距离下，人眼的分辨率是250ppi左右，A3的照片在25cm的情况下只能看到局部，感觉舒服的情况下要离眼睛更远观看，所以，打印A3不需要300ppi，180ppi（每毫米7.1点）就足够了！那么打印A3只需要297×7.1、420×7.1，大约2109×2982=630万像素，比A4还少200万！

实际上300ppi、180ppi的照片，用现在的打印机打印，不用放大镜是看不出差别来的。至于说到600dpi以上的dpi，那是指打印机的分辨率，与照片的ppi不是一回事，如果照片用600ppi那就纯粹是烧糊涂了！

从打印输出的角度看，我们非专业的拍摄照片，打印成A3足够了，1000万像素也就够用了。在实际使用上，如果打印输出的照片要一面墙那么大，又反过来不能按A4、A3那样计算了，因为每个从墙边走过的人，都只看见一个局部，如果这个局部粗糙得可怕，他也会很反感的，所以打印一面墙的照片，ppi也不能太低，如果按12.7ppi（每个点0.5毫米、每毫米2点），4米宽、3米高的墙，就需要8000×6000=4800万像素，想拍这样的照片，目前应该使用数码后背。

12.7ppi，就是0.5mm点距的家用四十几吋的液晶电视机，当你走过一面张贴着大幅广告的墙面时，看看那个照片，如果和你的大屏幕电视机一样清楚，那就肯定是数码后背的杰作，如果远远不如你的彩电，那就是135兼容格式（含全幅、APS、4/3等等）胡乱拍出来的。

二、像素数与镜头的关系

镜头与像素数的关系主要是镜头分辨率与像素数的关系。可能大家对声音信号的采样比较熟悉，它是按时间抽取的。但照片是图像信号，在一个时间点上被快门凝固了，对图像来说，数字化是对空间进行的，空间采样用的是空间频率，用单位空间上的线对数表示。一个正弦周期有正半周、负半周，对应图像信号的一根白线、一根黑线，合起来就是一个周期，就是一个线对。

镜头的分辨率就是用能达到的空间频率响应来说明的，单位是lp/mm，每毫米的线对数，这个值越高，镜头分辨率越好。

我们拿E-620来算一下，4032×3024，1200万像素，LMOS的尺寸是17.3mm×13mm，每毫米的像素数是4032/17.3=233，按最好、最理想的情况算，一个像素对应一个白点，一个像素对应一个黑点，也就是说，能识别的最大空间频率是233/2=116.5lp/mm，这个就是Nyquist频率（不是采样频率，是满足Nyquist原理的最大信号频率）。如果不以lp/mm为单位，改用LMOS的高度为单位，就再乘以13mm，就是1514.5 line pairs/picture height，可能大家对这个单位更熟悉，照相机、镜头评测都广泛使用这个单位。

1200万像素真能识别116.5lp/mm（1514.5 line pairs/picture height）的黑白线条吗？实际上这是不可能的，因为我们保证不了每个线条正好落在一个像素上，如果一个线条落在两个像素中间、或者说一个像素正好对上黑白线条的中间，那是肯定识别不了的，所以Nyquist频率只是理论上的最高值。

实际上，要想清楚地表现黑白线条，每个线条至少要保证对应2（或5）个像素，这样从感光面上看，分辨率就是116.5除以2或5，就是60lp/mm、20lp/mm，这个数字看起来是不是有点熟悉，60lp/mm、20lp/mm就是Olympus镜头测试MTF曲线的两个参数。

知道了上面的道理，下面问题的答案就容易明白了。

       1、如果我们测试镜头，用1200万像素的机器，测试120lp/mm的镜头，那是十分可笑的，结果全不可信。目前，各第三方的评测都是这样做的，可是我们很多人对此津津乐道，推崇备至。要测量120lp/mm的镜头，每个白线条、每个黑线条至少也得5个像素（20%误差），那就需要6000万像素的机器。反过来用1200万像素的机身，只能基本保证20lp/mm的测试结果。

2、摄影大师老早就告诫我们，距离拍摄对象近点、再近点。为什么？如果有两只镜头，一只是高分辨率的牛头，一只是低分辨率的狗头，牛头站在远远的位置拍，狗头靠得很近拍，从分辨率的角度看，谁的照片更好？

3、一只120lp/mm的镜头、一只60lp/mm的镜头，用1200万机身拍，缩图到1200×900（108万像素），用显示器看，那只镜头的分辨率高？

4、很多人抱怨，Olympus为什么不出定焦、大光圈的镜头？有没有人想过这个1200万像素和分辨率的问题，如果25mm定焦的分辨率在1200机身上测出来与14-42相当？如果F1.4或者更大的光圈在1200万像素的机身上测出来比14-42的F4差很多？如果……，不如去dpreview网站看看佳能红圈百微在5DII、50D上的测试结果。

三、像素数与抖动的关系

手抖是摄影都会遇到的问题，大多数人都不会象专业摄影师那样始终有人扛着架子。

假定，我们把照相机固定在一个垂直于地面的平面里，只允许它上下、左右地晃动（这种情况下就与使用的镜头无关）；

假定按下快门时，手托照相机不稳，有每秒1毫米的上下移动，快门速度按1/100计算，在1/100秒里，照相机移动0.01mm，以E-620照相机为例，17.3mm×13mm感光尺寸，4032×3024像素，0.01mm的照相机移动对应的像素数是3024/13×0.01=2.3，就是有2.3像素的移动。

换句话说，就是有2.3像素的模糊。

换句话说，就是有接近2.3倍的镜头分辨率下降！

换句话说，就是牛头抖成了狗头！！！

如果防抖能起到一级的效果、或者能提高一级ISO，快门速度相当于1/200秒，抖动就是1.2像素。

如果防抖能起到两级的效果、或者能提高两级ISO，快门速度相当于1/400秒，抖动就是0.6像素。

要是像素数提高到2000万，5200×3900，抖动就是3个像素。

要是像素数降低到768万，3200×2400，抖动就是1.8个像素。

前面的假定里，1mm/秒的晃动，不妨自己做个试验，举起照相机，靠近一个固定的物体，间隔1mm，一秒钟的时间内会不会碰上。

前面的假定里只考虑上下、左右的晃动，没有考虑镜头前后的旋转，如果考虑镜头焦距、和镜头光轴角度的旋转变化，情况还要恶劣许多。

最后，伴随着数码技术眼花缭乱的飞速发展，照相机像素数从过去的不够用，发展到现在的越来越高。究竟多少像素数适合自己的需要？！按照自己的要求，选择适合自己的、不一定是最大的像素数拍摄，看看会有什么效果？！单纯从画质来说，有时显示器上看噪点多的照片，打印出来效果不错。有时显示器看非常漂亮的照片，打印出来却没有连续的色调。

我的经验告诉我，对于1200万像素的机身，14-42、40-150这两只套头在分辨率上的表现足够好了，打印A3没有任何问题，更不用说上网交流了。对我这种非专业的来说，1200万像素机身，14-42、40-150这样的搭配，在目前的情况下达到了一个性能、价格的完美平衡点，足够用了。

很难想象在PEN这样的机身上，Olympus会把像素提升到2000万以上，我觉得不会有人用PEN去拍需要高像素的广告。更重要的是，我觉得2000-3000万像素是一个不尴不尬的情况，一般人用不着，专业人不够用。

想象一下，到4000万（或者接近、比如3500）的时代会怎么样？过去我十分瞧不起Olympus的软件设计人员，水平低且不敬业。但从E-620身上，我看到了软件提升带来的性能极大改善，E-5估计走的也是这个路子。如果放弃现在的2000万时代，布局今后的4000万时代，也许不失为一个好的策略。

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