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淺談全幅數碼相機的暗角產生暨其傳感器(sensor)邊緣光的衰減在量上

(2007-05-19 12:16:58) 下一個
昨天這會兒有壇友貼了則關於全幅數碼相機為什麽會產生暗角的小帖。本來搞點科普是好事兒,不過不少其他網友感覺是看得糊裏糊塗,沒明白其中之“奧妙”。我今個就這個題目再“由淺入淺”地做一回解釋,看能不能把那些還在雲裏霧的裏弟兄們救出來。但如果別人沒救出來我反而也給繞進去了,那各位看官就拉兄弟一把,別站在外邊看熱鬧。現在我就開始繞啊:

1.什麽是全幅數碼相機?這種相機指的是裝備有大傳感器(sensor)的相機。其芯片的外型尺寸大約為36x24mm。而DX格式傳感器尺寸大約是24x16mm。這樣,原本用35mm鏡頭透射在傳感器上的成像圈(image circle)在可以完全覆蓋DX格式芯片時反而在全幅(full range)芯片上留出了很多邊緣(不能完全覆蓋之)。我們知道,數碼像素有效感光之條件是像素受直線光的照射。 全幅芯片邊緣部分所受的光是帶有角度的,這些角度光由於部分被像素邊緣彈回(bouncing off)因而產生了光的損失,所以暗角出現了。

2. 為什麽全幅數碼機有暗角問題,而全幅膠片機卻不容易有呢?
這是因為以上後者不是靠像素,而是靠溴化銀顆粒來感光,而溴化銀顆粒不會把帶角度的光彈回回去,因而也就不會產生暗角了。

3.一般說,數碼感光芯片尺寸越大,芯片邊緣受到的角度光就越傾斜,因而光的衰減也就越厲害。但角度與光的衰減究竟成一個什麽關係呢?有人說,邊緣光線比中央光線差了兩擋(In many cases the falloff can be as much as two full stops of light)。但這種說法太粗糙,也有瞎蒙的嫌疑。科學的定量說法是,邊緣光的衰減是光線傾角的函數。更準確一點就是,光線的衰減由三角函數裏角度的餘弦之4次方來決定。如果設衰減量為b, 角度為a, 則這個關係寫成公式就是:b = COS(a)^4。。。。。。
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