您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

2的14次方-2的14次方等于多少

像素,噪声,增益2的14次方-2的14次方等于多少

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

这时候看，当处于低增益模式时，G1=1，G2=G，于是上式就变成了单增益模式时的样子，而当切换到高增益模式时，G1≥1而G2≤G，前端读取噪声的放大被抑制，从而实现系统读取噪声Nr的降低，进而在特定增益位置提升动态范围。所以，ISO400和ISO 320分别就是A7R4的两个动态范围波峰，在这两个位置的能表现是现有全画幅机身的最强水准，已经十分接近前代4433中画幅。

而A7R4这种高像素机型还有一个疑问就是高ISO时效果如何，其实这也就是变相在问系统读取噪声的控制能力如何，在充分曝光的情况下，散粒噪声远远大于读取噪声，此时很容易证明整块传感器的信噪比与像素密度无关，甚至只要不是年代相差久远，传感器技术都基本可以忽略，充分曝光时信噪比等于就系统总信号的平方根，也就是散粒噪声信噪比。所以在固定照明下进行的多感光度测试的方法是片面的，特别是高照度环境下进行的高ISO噪声测试结果可参考很低。

在弱光环境下，想要保证充分曝光这个先决条件则意味着曝光时间必然很长，而有趣的是，A7R4的长曝光降噪是无法完全关闭的，30秒曝光时读取噪声以及暗电流噪声表象反而比1/30秒更低（为了更明显看出区别，所以调整得比较极端）：

事实上当曝光达到4秒时，这种强制降噪就会出现，这也意味着它也会有吞星现象，对星野等长曝主题来说会是一个比较恼人的麻烦，希望新固件可以提供将长曝机内降噪关闭的选项，把主动权还给用户。但对于普通主题来说，它的长曝光信噪比是可以保证的，拍一些车水马龙、流光水影没有问题。

但这些主题都需要固定机位，所以大家更关注的还是弱光手持拍摄效果，也即弱光下的高ISO表现，很多人跟我提过“听说A7R4高感翻车”，我不知道大家是怎么去比较的，但有一种广泛使用的对比方式：100%放大对比显然是有问题的，因为这与图像的使用方式违和。高像素的意义在于可进可退，在缩放到4200万时，弱光下的A7R4在ISO 25600之前的噪声表现也并没有比A7R3、Z7等机型差，而且还保有了小幅度的分辨率优势，同时还能够进一步放大且不会产生模糊。

但在ISO 51200之后，它的噪声更容易呈彩色形态且分布更密集，这或许是“翻车”说法的来源，原因其实也可以简单分析，因为A7R4的高增益模式切入得很早（ISO 320），这意味着即便是低阱容模式下它的满阱依然很高，在高感光度下，放大器前端读取噪声会比高增益模式切入较晚的机型更大，从而对高感，特别是极限高感光度的输出造成影响，但还是别忘了DPreview数据库可能存在的偏差。

关于像素尺寸对信噪比的影响，在这里做一个简单的推导，为方便计算假设A像素是B像素边长的2倍，4个B像素合并等于1个A像素，受同一束光照射，有：

因为B像素只有A像素1/4面积，所以有：

这时候只要令B像素读取噪声为A像素读取噪声的一半，就能得到A像素信噪比为B像素2倍，将4个B像素合并后两者信噪比即相等（事实上此时如果只看散粒噪声信噪比，两者是完全一致的，但其实这个算法有一个问题，即便入射光子数相同，但其产生的光电子数呈随机，A像素和4个B像素合并时的量子效率其实并不严格相同，因此这个算式有简化），这里的重点就是A、B像素的信噪比差，如果B像素读取噪声小于A像素的一半，合并后它的信噪比反而会更高。

根据目前的资料来看，A7R4的3.76微米像素高增益读出噪声只有1e-，另一个同为背照设计的4.63微米像素高增益读出噪声为1~1.6e-，两者的差距基本控制在1.23倍以内，也就是说即便单纯看读出噪声之比，同技术下的A7R4也并不会输。当然，同增益下像素阱容会相对小一点，但像素总数更多，所以从整个画幅来看依然是至少不会明显落后。

也有人会担心像素密度太大会不会导致像素间的电磁干扰，但这与晶体管数量关系不大（事实上相机CMOS的晶体管密度也算不上特别大），主要受频率影响，但成像传感器是低频器件，输入频率往往不到100MHz，因此干扰基本可以忽略。事实上小像素真正的问题是灵敏度阈值偏低，也即让单像素信噪比大于1所需的光子数较多，从而导致对环境照度的下限要求相对更高，但无隙微透镜导光和背照技术也已经很成熟，所以这个问题其实现在也得到了大幅的缓解，而且3.76微米从绝对值来说也并不算小，毕竟手机都要冲到0.7微米去了，这也是为什么新技术总是会先出现在手机端的原因之一，因为它要克服的难关显然更多。

第三部分：电子卷帘快门读出速度

高像素的另一个问题就是卷帘快门的逐行读出速度很难做快，从而导致像素行间存在时间差，特别是在快速平移追拍或拍摄快速移动物体时，就很容易出现因曝光时间不一致所导致的图像倾斜问题：

卷帘快门读出时间是可以通过拍摄频闪照明的方式计算的，在这里设置一个100Hz的频闪光，A7R4以1/200秒的快门速度，纯电子快门进行照片拍摄，得到以下图像：

一组明暗纹就代表了一次频闪周期，也即100Hz=0.01秒，由上图可知总计大约5.5组，也就是说纯电子快门下A7R4的快门读出速度为55毫秒，约1/18秒。当然，这个值并不精确，但大致差不多，比起前代稍有进步，但依然远不及机械幕帘1/250秒的同步速度。

也正因电子快门和机械快门同步速度存在差异，因此在开启电子前帘功能时，如果快门速度过快，也就是电子前帘和机械后帘的间隙太小的话，就会出现后帘追上前帘情况，从而导致部分像素行曝光不足甚至失光的问题，因为A7R3的快门幕帘是由下往上运动，所以会出现前景弥散斑上半部失光的现象。根据测试，1/1000秒（下图左上）时就能通过虚化点光源光斑观测到，1/2000秒（下图右上）就亮度差开始明显，1/4000秒（下图左下）上半部边缘已经看不到了，1/8000秒（下图右下）则几乎只剩大半圆：

显然，这并不是A7R4的独有问题，而是目前无反相机在开启电子前帘模式下的通病，解决的方法就是关闭电子前帘，只用纯机械或纯电子快门，从而保证前后帘的运动速度一致。但遗憾的是并不是所有机身都能手动选择，比如佳能EOS R就没有办法关闭电子前帘，它的机械快门就是电子前帘，所以只有在纯电子快门的情况下EOS R才不会出现失光问题，使用超大光圈镜头的时候就得要注意曝光均匀的问题。

视频模式下因为不是全像素读出，所以理论上卷帘快门的果冻效应会稍好一点，4K25p在S35画幅6K超采样模式下的100Hz频闪周期图案如下：

大约在30毫秒出头，这个数值其实并不算太好，超高像素传感器做视频功能不仅要忍受较大幅度的视角裁切，同时也不一定能很好地解决卷帘快门果冻效应，当然此模式下的画质细节是最好的。而如果不想损失视角，也没有那么在意绝对质量，可以用抽行采样的全宽模式，依然是4K25p，因为采样像素的大幅下降，频闪周期图案一下变得少了许多：

仅仅2个周期，也就是20毫秒，也就是拍50p帧率的话果冻效应基本会消失了，而如果是全宽抽行的全高清：

 2/3   首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页