Question

单反相机传感器尺寸和像素之间的关系！

以前我一直以为在不洗印大尺寸照片的前提下，传感器尺寸不变，像素低会让画质变好，因为每个传感器的感光单元可以得到更多的空间。分割一下，我要问，d700传感器是d3100的两倍，像素低200万，那我觉得d700成像好过d3100，但是d800的传感器和d700尺寸一样，像素却是d700的三倍，这样像素密度大了许多，但不放到很大的照片的前提下，d800成像要好过d3100吧？是不是传感器的像素密度和输出的像素密度不一样？还是怎么说？
如果感觉我问的复杂，帮我解释下传感器像素密度和尺寸与成像的具体关系，粘贴的别回答了，我已经百度很多了，
这样吧，比较几款机器 d700 d800 d3100 d7000
首先d700和d3100 这俩机器毫无疑问是d700画质好、宽容度高，我认为就和大家说的一样，是感光元件的每个单位接受光的面积大，然后互相干扰少，虽然d3100的处理器应该还比d700的先进一些，这时候尼康推出了d800 像素是3200w 这样的话像素密度应该是等同aps-c的1600w像素的机器，因为全画幅本身就是半幅的传感器面积的两倍~然后这时候我想问d7000的像素密度和d800是一样的，那么d800的画质比d7000好靠的是什么？靠的的测光先进，对焦好？ 还是说全画幅的传感器有什么特别的？还是说d800只有在洗印大尺寸照片的时候才能体现出它的画质比d7000好？

Answer 1

这个问题很专业啊！难得遇到有个这么专业的问题。

1 首先像素越高。 细节表现就越好！这个不用我解释了！

2 然后感光元件的像素和输出像素肯定不是一样的。每个感游笑缓光单元的大小都是固定的。
简单来说就是已经把感光元件切割成了小块了，不会因为你输出像素小，升磨就会重新分配感光元件单元大小的，输出的像素只不是通过算法改变的。

3 为什么像素密度越低画质会越好呢？因为光子是有大小的,而且光子是振动传播的。感光单元的尺寸小到一定程度就会受到光线衍射的影响。

4.感光单元多大才合适呢？ 答案是不能小于3纳米。小于这个数字就会有干扰。

5.目前的单反是否饱和了呢? 通过答案4 很容计算出来，由于卡片机的感光元件太小，（别提手机的了）很多只有单反的几十分之一，一般600万像素就饱和了。超过了就过小了。 单反相机还远远没有达到饱和。（按照卡片机的密度，单反早就能出几亿像素的了）

6.全画幅的概念：其实全画幅单反就是比APS-C画幅大了1倍多一点而已。到达饱和所能容纳的像素也会高出1倍多D700 D800 D600 5D2 5D3 6D 等都是全画幅 D3100 D3200 等都神模是APS-C画幅 简称半副。

7. 除了感光元件，还有相机的处理单元CPU和算法，以及测光系统 对焦系统 快门系统等，越贵的机器用的配件也越高档。所以画质也越好，这一点也不奇怪。

追问

我知道这个与相机处理和cpu算法有关系~但是我感觉那个画质提升的幅度肯定没有传感器尺寸提升的大把？就好比最新的d3200是expeed3的处理器~d700是expeed处理器， d3200的处理器是要好于d700 先不考虑测光··对焦都用手动，那么d700的像素密度是比d3200低很多对吧~而且我感觉d700的画质要好于d3200，但是这时候吧d700换成d800 像素密度又高了，那么我想问，这时候d800画质比d3200好难道靠的是机身性能（对焦，测光）才达到的？

追答

肯定是感光元件最能体现相机的性能的，不过机身的其他组件也非常重要的。
就拿佳能来说
550D 600D 650D 60D 7D 全部都是用的同一个感光元件
但是其他组件用的不同，画质也有差别。
画质分为很多方面的内容的：
比如分辨率，清晰度
比如色彩的宽容度
色彩的偏移量
很多时候也和镜头有着更直接的关系。
欢迎来济南彩虹摄影论坛和我一起交流研究。
再说说尼康目前的几个相机：
D700的像素密度最小
D800的次之
D3200的密度最大。 密度大概接近4平方纳米
我不敢说D3200 画质比D700好。
不过我个人会买D3200 或者D5200 ,D600 D800 不会再买D700和D90的。
关于感光元件的评测也可以参考DXO的评分。

Answer 2

　　参与了讨论。今天上午才仔细看了我的D700的这个问题。
　　以D700为例：两种格式FX和DX，200dpi打印
　　 尺寸比例 像素 打印尺寸 比例
　　FX：24*36mm
　　L：4256*2822=12010432 54.1*36.0
　　M：3184*2120=6750080 40.4*26.9
　　S：2128*1416=3013248 27*18.0
　　DX：24*16mm
　　L：2784*1848=5144832 35.4*23.5
　　M：2080*1384=2878720 26.4*17.6
　　S：1392*920=1280640 17.7*11.7
　　感光器的尺寸
　　36*23.9mm 总像素：1287万 有效像素：1210万
　　画面的比埋敏宏例：36：23.9=36：24=3：2
　　像素的分布：
　　最多（L）
　　长方向：4256/36=118（个弯册像素/每毫米）
　　高方向：2822/23.9=118（个像素/每毫米）
　　适中（M）
　　长方向：88.4（个像素/每毫米）
　　高方向：88.7（个像素/每毫米）
　　较小（S）
　　长方向：59个
　　高方向：59个
　　长度单位：米、分、厘、毫、丝、忽、微、纳、皮、飞、阿、仄、幺
　　所以：每个像素一定以微米为中观，是纳米层面的概念。
　　推断：以100个像素（实际为118）排列计算，每个像素（含像素本身）的距离，应该在1000纳米。据说：1200万像素的感光器，像素间的距离是600-700纳米，相应：像素的大小应该是300-400纳米。像素点的大小，决定画面色彩的质量（真实程度），而拿亏像素点之间的距离，决定画面的细腻程度。
　　但是，因为目前感光器的尺寸还不是统一标准的，所以像素点还不能以尺寸来衡量；同时，像素的再现与显示方式、显示设备有关，所以，也不易用相机像素去度量显示器、打印机或照片印刷的像素。


Answer 3

以前我一直以为在不洗印大尺寸照片的前提下，传感器尺寸不变，像素低会让画质变好，因为每个传感器的键笑感光单元可以得到更多的空间。

从一方面讲确实是这样。因为感觉光单元，面积大信噪比和感光能力也就越高。但是还有一点。。
不考虑信号干扰。。那就是感光单元越多。。接收到的细节越多。画质越好才对。

像你这样比是没有考虑到技术进步和镜头稿指含，还有处理器及软件这些东西。。

技术进叔，像制造工艺的提升这个最明显。

还有。D5100 D7000是同样的CMOS。。 在ISO 800以上你可以看出明显的区逗坦别。。这个就是处理器和还有软件带来的不同。

其次镜头分辨率太低 CMOS像素太高。那几个感光单元就会接收到是同一个细节。因为镜头分辨率太低，不足以分辨出更多细节。。这个也会造成画质损失。像D800就是个例子。他需要解析度更高的镜头来满足他的高像素。

追问

我知道这个与相机处理和cpu算法有关系~但是我感觉那个画质提升的幅度肯定没有传感器尺寸提升的大把？就好比最新的d3200是expeed3的处理器~d700是expeed处理器， d3200的处理器是要好于d700 先不考虑测光··对焦都用手动，那么d700的像素密度是比d3200低很多对吧~而且我感觉d700的画质要好于d3200，但是这时候吧d700换成d800 像素密度又高了，那么我想问，这时候d800画质比d3200好难道靠的是机身性能（对焦，测光）才达到的？

追答

是的。提升CMOS才是提升画质的关键。

那么我想问，这时候d800画质比d3200好难道靠的是机身性能（对焦，测光）才达到的？对焦，测光。也是影响因素。但不是很大的因素。在人为模拟环境下我这个影响就很微弱了。

同样的expeed3处理器。。在不同机身上算法也是不一样的。所以就算换上同要样的处理器。不同级别的机身还是会有相应的差别。。

如果光讨论传感器尺寸和像素之间的关系。那在所有条件相等的条件下。。那我觉得的就是传感器尺寸不变，像素低会让画质变好。

但是。如果从现实上讲。相机的不同搭配就会造成不现的结果。这个影响，不光是CMOS本身。还有和他在一起的。其他附件。整体决定了一台单反的水平

最有决定性的还是相机后面那个头。

Answer 4

简单的说，D800比D700的排布要密很多。通俗的讲，这两机拍一张同样的人像照片，D800从照片中把眼睛挖出桐盯高来放大则迹到局尺1024*768还是很清晰的，而D700就不行了。

追问

这我知道，但是感光元件的像素密度增大了，那不和半幅一样了么？会有一定的互相干扰和降低信噪比，如果不放大（就像你说的把眼睛抠出来）的情况下，是不是d800这样的超高像素的全画幅就没有优势了？在高感的宽容度上

Answer 5

单位像素点的面积，CMOS传感器毁前设丛陪计的改进，配合的先进电路。听说佳能明年要出4000-5000万高像素全画幅单反。有时不顾技纤郑清术条件，一味使用高像素，忽悠消费者。只能使画质更差，尤其是高感画质更差。数码相机在世界上有技术的垄断，说明需要很高的技术，数码相机更新换代非常快的，2-3年就要更新换代了
洗印大尺寸照片需要看照片里 DPI 的数值大小