技术的狂奔之路—数码单反相机进化历程

    在数码单反领域中，虽然涉及到了各种各样的技术领域，但是其中发展最快进步最明显的便是它的核心元件——影像传感器。因此，在某种程度上我们可以将影像传感器作为评价数码单反相机的标准，同时、影像传感器的发展也在很大程度上代表了数码单反相机的发展。

    10年前的EOS D30只有310万有效像素，如果将其输出为300dpi的印刷规格，那么有一张全大的照片还不到半页杂志大小；而EOS-1Ds MarkⅢ和EOS 5D MarkⅡ的2110万影像传感器拍摄的图像，以300dpi输出却可以得到比杂志打开的对页还大出很多的幅面。

    这10年间影像传感器的最高像素提升到了原来的7倍，即便同是APS-C画幅的EOS 7D和EOS 60D，像素也提升了6倍之多。

    10年前的单反相机市场上，还是以胶片相机为主流，数码单反相机还是刚刚通过EOS D30达到了一般的实用级别。然而仅仅10年，甚至可以说更短的时间中，数码单反相机就已经在各个领域中取代了胶片相机，前者活跃在从业余到专业，甚至在胶片时代难以想象的领域中，而后者更多的时候仅仅被用来怀旧。

最新机型和初代机型之进化

    所谓中端机型，就是在产品线中既能满足部分发烧友和准专业用户需求，也能让大家都买的起的机型。在佳能EOS数码单反系统中，以两位数字+“D”构成的机型便是这类产品。从2003年推出的EOS 10D到2010年的EOS 60D，他已经经过了7年和6个型号。作为产品线中具有典型代表意义的中端机型，它给我们带来了什么样的变化呢？

    EOS 10D是EOS 系列第一款两位数编号中端机型，使用的是一块630万有效像素CMOS影像传感器，虽然现在看起来没什么特别，但是直到它上市两年后的2005年，才有相竞争的同类机型勉强将像素数超过它。EOS 10D的ISO感光度范围为ISO100～ISO1600，如果打开感光度扩展后，最高感光度可以达到ISO3200。

    EOS 60D是EOS系列中最新的中端机型顺理成章地继承了同门EOS 7D的那块1800万象素CMOS影像传感器。如此之高的像素是靠一块APS-C画幅影像传感器实现的，让人感到难以置信。EOS 60D在通常模式下最高ISO感光度为ISO6400，开启感光度增强后，可以达到ISO12800的水平。

    就好像1D/1Ds系列、从EOS 300D到EOS 550D的三位数编号系列机型一样，从EOS 10D到EOS 60D的佳能两位数编号中端机型机型是EOS数码单反的中流砥柱。而且，它们也是机型更新最多的系列，先后共有6款机型。因此，我们通过这个系列，看一下这些年来飞速奔跑着进步的数码单反相机核心——影像传感器吧。

    EOS 10D发布于2003年，可以说是当时，EOS 60D是2010年下半年才发布的。这两台机型可以说都是当时最优秀的中端数码单反相机。EOS 10D的630万有效像素CMOS影像传感器不仅在当时的APS-C画幅影像传感器中像素最高，同是画质也是最优秀的。

    7年后，EOS 60D很好地继承了前辈们的衣钵，1800万有效像素和高达ISO12800的高感光度将高画质发挥的淋漓尽致。

    虽然它们在自己的时代都可以称得上是佼佼者，但是我们也可以看到在这短短的7年，如果算上2009年发布的1800万有效像素的EOS 7D，只有6年时间当中，影像传感器的像素数提高了6倍。除此以外，不仅仅像素数有所提高，就我们一般情况下看来和像素数矛盾的感光度也提升了两档。

    随着科技的进步，像素与感光度越来越高，EOS 60D的像素接近2000万，几乎是EOS 10D的3倍。于此同时，感光度也一级一级的被不断提升。

    EOS 10D虽然细节也还不错，但是毕竟因为像素数较低，相对比较吃亏。不过从画面的整体色彩来看，EOS 10D达到了相当高的水准。

    高像素带来的丰富细节让EOS 60D有着相当大的优势。虽然像素数达到了1800万，也不用担心色彩还原以及灰阶方面的问题，完全可以用“成像细腻”来形容。
EOS 10D的630万像素在现在看来，对于较大幅面的打印输出是有点力不从心。即便全尺寸输出也仅能打印A4大小幅面的作品。而EOS 60D拥有1800万像素，全尺寸输出的画面比A3纸的幅面还要大出一圈。

    虽然EOS 10D的像素数仅仅有630万，仅仅和现在主流的手机摄像头像素数相当，但是并不代表它的画质就一定不佳。实际上，EOS 10D的画面还是在一定程度上经得起考验。

    从色彩和整体感觉来说，EOS 10D的效果还是相当不错的。如果单看缩略图，很难让人相信这是一台7年前的机型拍摄的。不过，它吃亏仍然吃亏在了像素数上。较低的像素数让它的细节感觉不是那么的丰富。另外，还有一点需要注意，那就是EOS 10D的宽容度相比当前的最新机型还稍稍有些不尽人意。不过，我们也可以将其理解为现在机型的宽容度要更高。

    经过这么多年技术积累，最新的EOS 60D在参数上全面压过了EOS 10D是必然的。像素等硬指标参数自不必说，色彩等相对主观的属性上也更上了一个台阶。
EOS 10D的最高感光度只能达到ISO3200，虽然在ISO1600开始，EOS 10D就呈现出了一些较为明显的噪点，不过并不严重，还是在可用的范围之内；在达到扩展感光度ISO3200时，噪点稍显严重，不过基本上照片仍然能比较清楚地显示出来。

    既然EOS 60D的最高感光度已经破万，我们不妨从高向低说起。在ISO12800时EOS 60D拍摄的照片因为噪点损失了不少的细节，这种情况在ISO6400时稍有改善，不过在ISO3200时就基本上没有问题了，画面细节还是可以比较分明地表现出来。

图注：平安夜，大家聚集在墨尔本圣保罗大教堂，一起唱着圣歌，庆祝又一个圣诞节的到来。即便以现在我们被高像素惯坏了双眼来看这张照片，也不得不承认EOS 10D的画质非常令人满意。（Canon EOS 10D / EF-S 10-22mm F3.5-4.5 USM / F4 1/3秒 ISO800）

特别篇！APS-H画幅！

    以追求快速反应为目标的EOS-1D MarkⅣ，感光度超高。EOS-1D MarkⅣ的APS-H画幅影像传感器最高感光度超过10万！！

图注：埃及红海边的一处度假村，透过楼梯边的窗户我用鱼眼拍下了窗框和外面的别墅。为了让窗框和远处的场景都在焦点范围内，只能使用更小的光圈。不过好在EOS-1D MarkⅣ的高感光度出色，能够让我在缩小光圈的情况下仍然能够保证足够的快门速度。（Canon EOS-1D MarkⅣ / EF 15mm F2.8 Fisheye / F5.6 1/10秒 ISO6400）

特别篇！35mm全画幅！

    为实现顶级画质而生的EOS 5D MarkⅡ，拥有2110万有效像素的35mm全画幅影像传感器。

图注：夜晚的墨尔本，Yarra河两岸灯火通明，长时间曝光让河面变得很平静。EOS 5D MarkⅡ可以说是转为高画质为生。拥有2110万有效像素的全画幅CMOS影像传感器除了能获得高画质之外，对于高感光度以及长时间曝光的噪点控制也非常出色。（Canon EOS 5D MarkⅡ / EF 17-40mm F4L USM / F22 B门（160秒） ISO800）

35mm全画幅与APS-H画幅持续传承的荣耀

    虽然EOS-1Ds系列和EOS 5D系列都在使用35mm全画幅影像传感器，但是后者凭借低廉的价格和亲民的定位更受大众的欢迎。2005年推出EOS 5D时，简直是爆炸性的新闻。在五年前，35mm全画幅对于广大摄影爱好者和准专业用户来说还是高高在上的梦，但是EOS 5D仅仅两万元人民币出头的价格让35mm全画幅已经走到了广大用户中间。

    要知道因为影像传感器的尺寸越大，成品率就越低。过低的成品率会让产品的单价上身，甚至根本无法量产。不过最终形成商品化，且饱受好评的EOS 5D却将其实现了。1280万像素的35mm全画幅CMOS影像传感器不仅仅在于高像素，同时也在于其可以原汁原味还原“L”级别镜头的画幅。

    在EOS 5D发布三年之后，2008年发布的EOS 5D MarkⅡ将EOS 5D系列提升到了一个新的高度。2110万像素的35mm全画幅影像传感器不仅实现了高画质，就连拍摄视频短片都可以信手拈来。

    当然在高像素高画质之外，高感光度的能力也是评价影像传感器的重要指标。EOS-1D系列最早的定位就是面向新闻、体育等需要快速反应能力的专业领域。因此，除了高速连拍等指标之外，还有一个非常重要的属性就是“高感光度”。EOS-1D MarkⅣ的那块1620万像素的APS-H画幅CMOS影像传感器的最高感光度可以达到ISO102400，突破了10万大关。

未来篇！Canon  EXPO 2010！
1亿2千万超高像素

    2010年8月，佳能宣布成功研发出1亿2千万像素的APS-H画幅CMOS影像传感器。它是现在EOS-1D MarkⅣ像素数近8倍，是2110万像素的EOS 5D MarkⅡ和EOS-1Ds MarkⅢ的近6倍。像素数一下跳到“亿”级。于此同时，还支持9.5张/秒的高速连拍和全高清视频拍摄功能。

大cmos超大画幅

    在超高像素CMOS影像传感器研制成功宣布之后，仅仅几天，佳能又宣布开发出超大画幅CMOS影像传感器。所谓的“超大”相对于36mm×24mm的35mm全画幅影像传感器来说，它的尺寸达到了202mm×205mm之大。这几乎相当于将《咔啪》杂志的宽度围一个正方形，是现在35mm全画幅CMOS影像传感器尺寸的40倍。

不断的惊喜

    佳能总是能给我们带来这些看来是在挑战极限的设计。当我们在EOS 60D的发布会上问及那块1亿2千万像素的CMOS是否会用在新的EOS-1D系列机型上时，佳能仅仅是轻描淡写地说这块CMOS存在的意义是为了检测在高像素模式下，相机的图像处理能力。而另外那块超大画幅的CMOS影像传感器，绝对是用于专业光学领域和天文领域的利器。

    虽然说像素数不是评判技术的唯一指标，但是，在一定程度上像素的提升代表了技术的进步。高感光度效果的提升是对摄影技术的极大扩展。从EOS 7D到EOS 550D都已经达到了1800万像素，更高端的机型也面临进一步地更新。想必在今后更新、更好的机型上，佳能会给我们带来更多的惊喜。

以技术证明的实力

    众所周知，数码单反相机的影像传感器有CCD影像传感器和CMOS影像传感器之分。在数码单反相机刚刚崛起的时候，几乎是CCD影像传感器一统天下，只有佳能从EOS D30上开始固执的使用CMOS影像传感器。

    要知道，虽然在当时人们对CMOS影像传感器有着这样那样的疑虑，认为其噪点比较严重，成像效果不如CCD影像传感器等等。但是因为它的缺点而逃避并不是办法，与其逃避，不如在发挥CMOS影像传感器成本较低、成品率高的优点基础之上，来尝试弥补它的缺点。

    EOS D30的出现就向世人证明了CMOS影像传感器的实力。310万有效像素虽然现在看来不高，但是当时CCD影像传感器的像素数连300万都不到。ISO1600的最高感光度比起现在EOS 60D、EOS-1D MarkⅣ动不动就是上万、上十万的感光度来说算不上什么，但是也已经强过了当时的主要的对手——胶片相机的胶片感光度水平。

    现在，仅仅过了10年的时间，相机的影像传感器竟然有着如此飞速的进步。2000万以上的像素、10万级别的高感光度、全高清视频短片拍摄……这些功能都通过CMOS影像传感器实现了。反观现在，数码单反相机市场乃至便携性小数码相机都更为青睐CMOS影像传感器，CCD影像传感器除了在一些小型数码相机上使用，几乎已经被人遗忘。

（转载于《咔啪》，有删减）