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大家好，我是啟人。
這兩天小米1億像素手機的事傳得沸沸揚揚。
啟人我也去看了一下：
光從這兩個參數來看，這塊CMOS位居目前一流地位應該不成問題。
不過各家媒體的宣傳也著實讓啟人感到迷惑。
大家都在喊1億像素，1億像素。
這塊CMOS的最大亮點是1億像素嗎？
不是，超大的底片面積，才是它最牛的地方。
手機終於要普及1/1.33英寸CMOS底片，這才是小米最大的貢獻啊。
只是可惜，這麼好的點，小米自己在海報裡都不提，只是盯著那1億像素。
事實上，很多年前，我們就知道高像素並不等於一切。
然而從近年來媒體和各家的宣傳，啟人突然發現，我們又回到了像素之爭的年代。
比如去年，某國產手機主打2400萬前置拍照，廣告語就叫「海報級自拍」。
這把高像素的賣點展現得淋漓盡致。
可是，只要你看一眼他們的樣張，這裡面的問題，一下就能明白。
模特所處的環境，光照非常充足。
這根本不能代表用戶實際環境：
這些關鍵點都被完美避開。
官方對前置相機的CMOS大小連提都沒提。
這就造成了一個什麼問題？
很多你媽媽輩的人一聽說2400W像素，就會默認它拍照水平好。
但其實真的不是這樣。
這東西的實際體驗...
算了，我還是閉嘴吧。
這些年，傳統評測媒體對拍照部分的評測，往往就是各場景下拍幾張照片，然後逐張分析一下。
不過有個很關鍵的參數，一直被人忽略。
那就是——等效光圈（這裡特指不考慮曝光的等效景深）。
這也正是單反相對於手機的最大優勢。
只要你把這個參數的計算方式掌握，以後無論什麼拍照手機的什麼炒作，都騙不到你。
啟人今天就來教大家怎麼計算。
等效光圈是什麼（這裡特指不考慮曝光的等效景深，文末會解釋）
除了更強的夜景能力，用單反拍照，總有一種別樣的美感。
這種美感來自於單反強大的虛化能力。
同樣的場景，近似的相機參數設置。
用單反拍，能把背景虛成這樣。
用手機拍，只能是這樣。
為何一樣的距離，一樣的光圈值，拍出來的效果完全不同？
其實就是因為它們的等效光圈值不同。
CMOS底片面積，決定照片的夜景能力強不強。
像素數，決定照片放大後清不清晰。
而等效光圈，則決定相機的虛化能力強不強。
這是一個相當重要的參數。
等效光圈的計算方法（這段又臭又長，不想看的直接跳到最後看結論即可）
等效光圈顧名思義，是「等效」出來的。
物理學中沒有這個概念，但為了方便計算，我們人為的創造了這個概念。
關於等效光圈的計算方法，其實網上有很多。
比如通過景深計算公式轉化。
但是哈，他們說的實在太複雜了。
啟人決定，用說人話的方式，給大家解釋解釋。
先來了解幾個概念：
85mm是個黃金人像焦段，這是對於全畫幅來說。對於c畫幅用戶來說，想要拍出近似的效果就要使用50mm鏡頭。為什麼呢？
全畫幅傳感器尺寸為36*24mm。C畫幅為23.7*15.6mm（尼康）。他們的對角線比例近似1.5。
85除1.5等於56.67，現有的鏡頭中最接近50mm。這就是等效焦距。
等效焦距保證了不同畫幅不同焦距的兩臺相機可以拍出近似視角。全畫幅和c畫幅的係數為1.5。
光圈值=鏡頭的焦距/鏡頭通光直徑。這是一個比例值。注意是比例值。
（ps：光圈值和光圈大小概念不同。光圈大小是光圈通光直徑的物理大小。而光圈值是比例值，光圈大小不變的情況下光圈值隨焦距的變大而變大，變小而變小。這就是為什麼恆定光圈鏡頭貴的原因：變焦的同時維持光圈值不變需要加大物理通光直徑。）
就是凸透鏡成像，相反縮小的實像。初中物理就學過，不多說。
光圈、鏡頭焦距、及拍攝物的距離是影響景深的3因素。
實驗證明：
1，光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。
2，鏡頭焦距越長景深越小、反之景深越大。
3，主體越近，景深越小，主體越遠，景深越大。
三因素互相作用共同影響景深大小。
假設全畫幅85mm鏡頭和c畫幅50mm鏡頭共同拍攝1物體。因為等效焦距的緣故。剛剛我們已經知道了這兩個組合的視角是相同的。所以若拍攝兩張視角近似的照片，相機距離被拍攝的物體的距離是一樣的。影響景深的三個要素的「拍攝物距離」就固定了。既然是一樣的，我們就可以忽略這個要素了，只剩光圈和鏡頭焦距這兩個要素。
因為想要兩臺相機的景深近似（不可能一樣，理想情況不存在）。所以建立等式。等式左右分別是兩臺相機的焦距和光圈值參數。還記得光圈值怎麼來的嗎？焦距除孔徑大小，是個比例值。也就是說光圈值中包含了焦距。也就是說兩個未知量可以統一為一個未知量。這時等式的兩邊就都只有一個未知量了。舉個例子。5x=6y。那麼當等式左邊是10x的時候，右邊就變成了12y。成正比例。
結論就是，等效視角下（也就是等效焦距），兩臺相機的鏡頭焦距比，就是鏡頭的光圈值比。
再舉個例子。比如全畫幅使用85毫米f2.0拍攝的照片，c畫幅使用50毫米鏡頭，光圈值多少才能獲得近似的景深呢？答案是2.0除1.5等於1.33.最接近於實際檔位f1.2.
這就是證明過程。
只是一個簡單的比例關係，無需使用複雜的景深計算公式。
（需要注意的是使用景深公式計算得出的值全為近似值，帶入不同的數會得出不同的答案。因為曲線幾乎重疊，我們便看做一條。）
以上是保證了物距不變的情況下，光圈值和焦距的變化關係。
那麼再來證明一下同一顆鏡頭在全畫幅和c畫幅的景深關係。
同一顆鏡頭的焦距固定。畫幅大小不同所以等效焦距不同。因為等效焦距不同c畫幅要乘1.5.。所以要想保證相似的構圖（注意：是相似，相等永遠不可能）就必須後退。這個時候3要素中的「物距」就改變了。
到底要向想後退多少呢？因成像原理，「物距和拍攝物」與「像距和成像大小」成正比例關係。構成相似三角形。又因為全畫幅和c畫幅對角線之比為1.5。可得：這個退後的距離也是1.5倍。再次建立等式。由上同理，2元化為1元。
由本次證明得知：光圈值的比例依舊是1.5倍。距離和光圈值成反比例。
舉個例子。全畫幅用135mmf3.2距離1米拍攝照片，c畫幅要怎樣才能獲得和全副近似的構圖和景深？答案是距離1米乘1.5，光圈3.2除1.5約等於2。
很簡單對吧？
結論
這個證明的意義：
經常聽到手機廠商宣揚自己的手機鏡頭可以做到f2.0的超大光圈，可是實際的使用中卻沒有單反漂亮的虛化效果。
這是因為雖然手機也可以拍出和全畫幅近似的24毫米視角，但那是等效焦距。手機的cmos傳感器尺寸小，鏡頭的物理焦距也小，只有3到4毫米。光圈的實際孔徑也很小（現在明白為什麼單反的鏡頭要做那麼大了吧？）
通過剛剛的結論我們就可以計算：手機光圈值f2.0焦距等效24毫米。相當於單反光圈的多少了。
等效焦距保證了「物距」的固定。3要素中還有兩個未知量，這道題就變成了：已知焦距，求光圈。剛好就是第一次的證明。根據比例24除3等於8.所以2乘8等於16.
答案就是手機上f2的虛化效果相當於全畫幅相機24mm f16的虛化效果，幾乎等於沒有虛化。
是不是很直觀？
不光全畫幅和c畫幅之間，這個證明就是將不同的系統以全畫幅為基準進行直觀對比用的。
就好像以美元為基準的匯率計算，比如某物定價60美元，人民幣匯率算7.那麼就需要420元。根據匯率還可計算其他各國的。
最後需要注意的是。本次只證明了景深相等。並沒有考慮曝光。
鏡頭的f值不變，透過鏡頭到達傳感器的光量並不發生改變。也就是說接受光的量還是一樣的，該是多少就多少，不存在比例係數。
舉例來說，全畫幅用135mmf3.2距離1米拍攝照片，c畫幅用135mmf2.0舉例1.5米拍攝。
雖然的到的照片視角和景深類似，但是曝光是不同的。相同時間下因為全畫幅的光圈值更大，通過全畫幅的光就少，所以就暗，而c畫幅的就亮。解決辦法就是控制快門和iso的組合，改變曝光。
最最後
所以現在明白了吧，看一個攝像頭好不好，除了看它的像素數，還要看CMOS底片大小和等效光圈值。
只有這三個參數都達標，相機才足夠優秀。
另外，關於虛化這塊，可能會有人說：
現在很多雙攝手機上，不是已經可以達到啟人你說的這種虛化效果了嗎？
嗯...其實，雙攝手機，甚至三攝手機上的多顆攝像頭，最主要的作用是補齊焦段，而非虛化。
一顆超廣角、一顆主攝、一顆長焦。
它們三個無論誰拍照片幾乎都不會產生虛化。
所以，動動你的小腦瓜，三張都沒有虛化的照片，疊在一起，就會虛化了嗎？
顯然不可能啊。
手機上的虛化，主要靠算法。
證據就是很多雙攝手機在拍攝複雜場景時，邊緣都會露餡。
單攝的 iPhone XR也能拍人像虛化。
當然了，現在的算法越來越好，也許有一天真能突破現有技術框架也說不定。
今天啟人寫這篇文章也沒啥別的意思，不想黑誰也不想吹誰。
只是想說，希望大家不要再只盯著像素數不放，讓廠商趕緊研究點別的。
另外，也希望各廠商心裡都有點13數，好的壞不了，壞的好不了。
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