4/3系统
编辑4/3 系统是数码相机系统标准。 从一开始,就没有考虑传统的镜头、相机或传感器尺寸。 这既避免了与旧组件的兼容性问题,也避免了新组件设计中的妥协。 第一台相应的相机奥林巴斯 E-1 于 2003 年秋季推出。
该标准除其他外定义了传感器的尺寸、包括通信协议的镜头卡口、成像圈和后焦距(38.85 毫米),还定义了光学要求,例如光线照射到传感器之间的最大角度。
最后四分之三组件的生产于 2017 年停产,取而代之的是微型四分之三标准,该标准自 2008 年以来一直可用,具有相同的传感器尺寸但不同的镜头几何形状。
名称由来
编辑该标准以传感器的外部尺寸(不是其有效图像对角线)命名,根据传统测量图像传感器标称尺寸的方法根据相应真空成像管的尺寸来定义,指定为直径以英寸为单位的相应管子。
因此,对于三分之四图像传感器,图像尺寸是可以显示在三分之四英寸外径成像管的光敏表面上的图像尺寸。 通常,对于此类管,可用传感器区域的对角线约为外径的三分之二,这解释了近 22 毫米的传感器对角线。 命名 4/3 系统(英文“四分之三”)与纵横比 4:3 无关。
传感器尺寸
编辑三分之四传感器的图像对角线是标准化的(它在微型四分之三标准中被采用并且没有改变)。 在 21.633 毫米处,它恰好是 35 毫米格式(43.267 毫米)对角线的一半,对应于格式系数 2.0。 因此,焦距在 20 到 25 毫米之间的镜头是这种格式的普通镜头。
大多数相机的传感器长宽比为 4:3,有效光学面积为 17.31 mm × 12.98 mm(面积 224.64 mm²)。
Panasonic DMC-GH1 和 DMC-GH2 具有超大尺寸的 18.89mm × 14.48mm 多方位(多格式)传感器。 这允许对这些纵横比使用最大可能的对角线:
被许可人
编辑由于开放许可政策,每个制造商都可以自由销售符合标准的系统配件。 来自不同制造商的兼容组件可以通过这种方式组合在一起。
进一步发展
编辑新标准使用更小的后焦距和更窄的卡口连接,这使得它几乎无法与单反相机一起使用。
然而,使用机械适配器并且由于电子兼容性,仍然可以使用三分之四标准的镜头,尽管微型三分之四标准有十一个电触点和两个用于视频应用的附加触点。
重要特征
编辑镜头要求
三分之四标准的镜头总是带有系统的卡口。 对于扇出离开镜头的光束也有限制值。 这应该尽可能平行,因为数字图像传感器(与化学胶片相反)只有在光线垂直照射时才会发挥其全部灵敏度(另请参见远心镜头)。 标准中要求的像圈相对于传感器尺寸而言相对较大,以实现传感器的均匀照明。 这些规格抵消了图像的渐晕,尤其是使用广角镜头和打开光圈时。
与大多数数码相机一样,传感器尺寸与 35 毫米胶片的尺寸不同,35 毫米胶片由于其曾经广泛分布而用作参考。 由于其较小的尺寸,就图像部分而言,焦距似乎增加了一倍。
由所需的较小的 Abbi由于装载区域较小,因此即使是高速镜头也具有更小的尺寸,这反映在它们的重量更轻上。
景深
具有相同 f 值、相同视角和相同图像部分的 三分之四 传感器上的三分之四 镜头的景深大约是 35mm 格式传感器的两倍。 更准确地说,焦距为 150 毫米、f/2.8 的三分之四望远镜镜头的景深和衍射模糊与 f/5.6 下 300 毫米焦距传感器上的 35 毫米镜头的景深和衍射模糊完全一致。
为了释放具有与 35mm 格式对应的景深的 4/3 系统漫反射背景前面的物体或人物,您必须使用此传感器格式打开两个级别。 因此,f 数为 2 的 FourThirds 镜头可以清晰地成像区域,而 f 数为 4 的 35 mm 镜头可以清晰地成像。
然而,如果要拍摄几个不在同一焦点水平的人或物体(例如,几排的合影),如果背景也应该清晰,则 三分之四格式的更大景深始终是一个优势或者在动态影像录制期间被摄体靠近或远离相机时。 景深的增益在微距摄影中也是可取的,因为景深会随着您离物体越近而减小。
本底噪声和动态分辨率
(理想)传感器元件的信号电平与入射光量成正比。 使用较小的图像传感器,在像素数量相同的情况下动态分辨率较低,因为在使用相同视角和相同 f 值时,每个像素的光量会减少。 通过必要的放大,不需要的热噪声被放大,除其他外,这意味着较小的传感器往往具有较差的信噪比。 如果相同的开口宽度与相同的像素数量和相同的视角而不是相同的 f 值一起使用,则每个像素接收相同数量的光,这也会导致可比较的信号和噪声行为。
在开口相同、图像尺寸减半和焦距减半的情况下,镜头的主要区别在于其更短的设计以及由此产生的更小的体积和重量。 特别是,图像的景深和视角以及光通量以及每个像素的感光度都是相同的。
三分之四传感器是目前单反相机中最小的传感器。 具有 APS-C 传感器的竞争单反相机的传感器面积增加了大约 56%(佳能 EF-S)或 78%(尼康 DX、宾得、索尼 DT)。 35 毫米格式的传感器甚至是其四倍大。 然而,与大多数紧凑型相机中的传感器相比,三分之四芯片仍有大约 5-(⁄1.7 ″ 传感器)最多 16 倍(⁄3″ 传感器)面积。
如果以特定角度对特定亮度的对象进行成像,则镜头焦距比 4/3 系统所需的镜头焦距短约 20%,例如,具有 APS-C 传感器的相机。 如果比较具有相同 f 值的相应镜头,在 4/3 系统的情况下,实际光圈要小 20%,这相当于入射光量减少了大约三分之一。 这导致动态分辨率降低了约 30%,同时背景噪音增加了约 50%。 需要注意的是,这个估计没有考虑相机系统之间图像传感器技术的差异(因此两个特定相机型号之间的实际性能差异可能明显更小,有时甚至更大)。
实际上,降低的动态分辨率通常起次要作用,因为实现的值仍然超出打印输出或 JPEG 图像可以再现的范围。 然而,如果在黑暗环境中不使用闪光灯而是必须使用高 ISO 设置,即高增益,那么增加的背景噪音会很烦人。 在摄影情况下,具有非常高图像动态(实际上曝光不足)的图案区域将在存储的原始数据的帮助下进行后处理和增亮,这也很重要。
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