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为什么电影机的传感器比单反的传感器小那么多?

电脑版   2020-11-26 11:00  

为什么电影机的传感器比单反的传感器小那么多?手机就能拍出很好的视频,运动摄像机拍出的视频也很高清了,甚至专业的电影机传感器也没多大,但拍照片就追求全画

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为什么电影机的传感器比单反的传感器小那么多?

题主问:

手机就能拍出很好的视频,运动摄像机拍出的视频也很高清了,甚至专业的电影机传感器也没多大,但拍照片就追求全画幅,中画幅,为什么?为什么视频对传感器的要求没照片高呢?

谢谢邀请,这个提问的说法是错误的。

电影机具有非常多的画幅规格。

我们都知道,数码相机的CMOS规格是有很多种的,例如早期的卡片相机普遍采用1/2.33英寸规格的传感器,而现在的“黑卡DC”是1英寸,M4/3系统是4/3英寸,单反相机还有半画幅(1.8英寸)与全画幅(2.7英寸)规格。

与摄影相机类似,电影机同样具有非常多的画幅规格,因为摄影与电影都是从胶片时代诞生的技术,而电影录制对胶片的消耗无疑要远远大于摄影,所以早期的电影机为了节约菲林,推出了8mm(0.5英寸)、16mm(1英寸)等小型规格。

但电影机同样有大型的规格,例如IMAX电影机,采用70mm规格的胶片,比120中画幅60mm的胶片宽度还大,这样的电影机画幅当然比普通的135单反相机要大得多。


目前主流的数码电影机很少有超过135画幅的原因:

1、在目前半导体业界,依然缺乏低成本量产大规格CMOS传感器的能力。例如富士的GFX50S,用的还是2014年索尼发布的44mm*33mm传感器,而外媒就曾经爆料它的采购价超过2000美元。而飞思IQ3100那块54mm*40mm的传感器,保守推测,价格可能在1万美元以上,而且由于良品率很低,一度造成飞思IQ3100严重缺货。

2、目前主流的Super35画幅可以满足4K视频的需求,而135画幅的电影机则普遍具有6K乃至8K的分辨率,对于目前的市场需求而言,已经是绰绰有余了。

3、更大的画幅意味着更昂贵的镜头,更大的发热量,也意味着电影机会变得更大更笨重,这对于周边附属配件也是一个考验。(例如稳定器、滑轨、摇臂之类的工具,都是有负重限制的。)

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问题很笼统,电影机的概念不太一样。像fs7这样的机器,CMOS确实不大,但是像素运算和编码能力使它还是能秒杀一系列单电设备。

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35毫米电影胶片画幅,符合APS—C幅相机感光器。而16毫米电影拷贝,是通过35毫米缩印的,也依旧是APS—C画幅。

市场上被部分达人热捧的松下系列”电影机“,基本都是M43画幅的。小画幅,相当于“类似小光圈”,画面的纵深感强。符合电影画面要求。


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传感器大小与像素有什么关系?不同传感器对镜头有什么影响?传感器越大画面越清晰吗?最近经常会收到这样的问题。决定这里写一篇文章,来科普一下究竟改如何理解电影机的传感器。

首先需要搞清楚的是,传感器的大小指的是电影机传感器的物理大小,通常用毫米(mm)来表示。像佳能的5dm4全画幅单反的传感器大小大概是36x24mm。传感器的大小与像素数量没有什么绝对的关系。刚刚提到的5dm4,一共3040万像素,也就是6720x4480,也就是6.7k。

5dm4的6.7k传感器,只有在拍照片的时候才会全部用到,而在拍视频的时候,5DM4最高也就只能达到4K,所以虽然5DM4有全画幅的传感器,但是真正拍视频的时候也就只有半画幅在参与工作。而sony的a7s2,专门用来拍视频的无反相机,传感器与5dm4一样大,但是整个传感器一共就4K像素。所以在拍摄视频的时候,a7s2是真正的全画幅4K。


在很多老法师眼里,相机似乎只有全画幅(及以上)才能算得上专业,aps-c之流只能称为是残画幅。这就让拍电影的有些无奈了,毕竟曾经电影行业的主流传感器——super 35mm,也不过就aps-c大小。

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其实传统35毫米胶片电影机和135胶片照相机使用的是同样的胶片,不同的是,电影机是把胶片竖过来用,而照相机是把胶片横过来用。所以135相机的一张胶片的画幅是36mmx24mm,超35毫米胶片的画幅是23.5mmx15.6mm。正好也是aps-c的画幅。也就是说超35画幅的长边是全画幅画幅的短边。再早的16mm的画幅只有小指甲盖那么大,imax摄影机是使用70mm胶片拍摄,那画幅比单反的画幅大多了。但是摄影机体积和重量会比35mm胶片大太多了,很难普及。

不是说照片的要求比视频高,正好相反,视频的要求比照片高。就拿同样的一张raw照片来说,相机一张照片可能要到70mb,视频一秒就需要至少25帧,也就是25张。像李安拍摄的比利林恩等120帧的电影,一秒就要拍120张照片。你想想就算现在很好的相机sonya9ii,高速连拍也就拍个几十张就达到缓存极限了。专业的摄影机一秒钟就几个G的数据量,还可以连续拍摄几十分钟。所以对存储媒介,处理器,散热等的需求完全不是相机能比的。

所以专业电影摄影机的发展从分辨率上和照片有很大差距,现在8k已经是最先进的分辨率了,主流的摄影机也就5k左右。就算是飞思等上亿像素的相机,也才二三十万。但是一台电影机都要五十万甚至上百万。所以不是要求不高,是民众很难接触到专业的电影机。

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为什么电影机的画幅比单反小?

电影机的分辨率不高,现在普遍为4k,用在aps-c画幅上单个像素就是6um见方,跟1DX3差不多大,m43画幅上是4.3um见方,跟D850差不多大。你觉得小画幅的电影机能比单反差吗?

另一个原因是电影机需要适配的镜头通常都是大变焦,而大变焦镜头的体积重量直接跟画幅成正比,镜头设计成全画幅,体积重量成倍增加,太大太重的镜头不常用,何况电影镜头都是齐焦设计,重量本来就比摄影镜头重。

还有就是电影机追求的是数据处理能力,60P10bit422这些重要性远大于画幅的重要性。

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大底主要有两大好处(1)高感画质好(2)更浅的景深。需要付出的代价就是整个系统的尺寸和重量。拍电影这两方面好处都没有那么重要:(1)拍摄现场通常需要打光,亮度足够,不需要用太高感光度(2)电影不需要那么浅的景深,太浅了跟焦非常困难。所以拍正常画幅的电影不需要太大的底,super35刚刚好。

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看机器类型,大部分电影机器都是apsc左右,8k机器,基本上都是全画幅。

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早期电影摄像是用3个CCD的,红绿蓝分开,速度也就快了。后来呢,分辨率抢毕竟不需要拍照那么高,要求的是速度,所以,底片大虽然也重要但还不是最关键的。

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电影机和传感器关系不是绝对的,和相机区别相当大。

电影机主要考虑

动态比(平时一般说的宽容度),大部分都有高低位截止和中位调整,以获得最佳的范围,12档起步

普遍具有非常高的码流,400起步,同时最差也要有10位的色深,12位的raw,420+8bit的采样无论其看上去多么强大都无法当做电影机。

尽可能使用全域快门,降低或者没有果冻效应。

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