感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD - CMOS﹗

由传统摄影过渡至数码摄影,所有器材的定义也或多或少作出改变。以往一张相片的成像主要受镜头及菲林影响,菲林可以影响相片的微粒、颜色、反差等,相机的机身对成像的影响相当轻微。现时玩 DSLR 就刚好相反,相机的感光元件对成像质素有着决定性的影响。菲林可以随时换,但是感光元件就不能。因此选择一部 DSLR 时,感光元件的表现也不得不作仔细考虑。

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗

甚幺是 Foveon X3?

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现时主流的 DSLR 普遍採用 CCD 或 CMOS 作为感光元件,唯独 Sigma 的 DSLR 使用 Foveon X3 感光元件。一般 CCD 或 CMOS 感光元件採用色彩插值法,每个像素只能感应红、绿、蓝其中一色,每种颜色的像素以梅花间竹方式排列。由于一个像素只能感应其中一色,因此便需要靠附近的其他像素提供另外两色讯号加以综合,才能向相机输出完整的色彩资料。Foveon X3感光元件由红、绿、蓝三层像素层组成,因此每一个像素位置都可感应红、绿、蓝所有颜色,不需以色彩插值法输出彩色图片。

理论上,Foveon X3 可以提供较锐利、自然的照片效果,色彩的还原亦较为忠实,Foveon 方面甚至声称 Foveon X3 比同像素的 CCD / CMOS 感光元件锐利两倍。实际上又是否如此?此外,最新的 Foveon X3 感光元件虽然拥有 1400 万像素,但三层结构令输出像素偏低,不少用家因此却步。一枚 470 万输出像素的 Foveon X3感光元件,有能力跟现时流行的千万像素 CCD / CMOS 比拼吗?

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗

影像质素大比拼

今次用作测试的 Foveon X3 样本 DSLR 为 Sigma SD14,而另外两个 DSLR 样本分别使用 1020 万有效像素 CCD 及 820 万有效像素 CMOS 感光元件,全部均属于 APS-C片幅,焦距放大率分别为 1.7x、1.5x 及 1.6x。

为了消除镜头质素方面的差异,今次用来测试的 DSLR 样本全部均使用 Sigma 17-70mm f/2.8-4.5 DC Macro 镜头,并且在大致同一时间使用相同光圈、快门、ISO 拍摄。今次测试主要希望比较不同种类感光元件在色彩层次、解像能力以及紫边问题的表现,为了方便一对一比较,Foveon 样本相片会以 Photoshop 放大至 820万像素再局部剪裁出重要部分,不过大家亦可下载原图观看。理论上以 Photoshop 放大不会增加相片的层次以及细节,对于色彩层次、解像能力以及紫边问题的比较亦没有影响。

色彩层次测试

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
Foveon X3 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本原图

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Foveon X3 样本局部剪裁

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本局部剪裁

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本局部剪裁

用来测式的物件是一片背光的斑叶,叶片上的深浅不一的绿色斑纹排列,对于感光元件的色彩层次是一大考验。在这个回合,Foveon X3 感光元件可谓大获全胜,叶纹上的细节比其他样本明显较多。CCD / CMOS 的高像素特点,对表现叶纹的细节可说没大帮助。

解像能力测试

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Foveon X3 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
Foveon X3 样本局部剪裁(相片中央)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本局部剪裁(相片中央)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本局部剪裁(相片中央)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
Foveon X3 样本局部剪裁(相片右下角)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本局部剪裁(相片右下角)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本局部剪裁(相片右下角)

测试相片在海运大厦天台对着天星码头拍摄,只要看相片中央的部分告示标贴上的文字,就可以见到高像素 CCD / CMOS 在解像能力方面的确有优势。Foveon X3 感光元件即使在放大后,仍然可以看到字体不够其他样本清晰。虽然如此,不过凭着相片本身的锐利度及层次,Foveon X3 的解像能力已经超越普通四、五百万像素感光元件不少。

不过再留意样本相片的右下角,就会发现一些有趣的分别。即使是使用同一支镜头,Foveon X3 及 CCD 感光元件的样本相片,角位仍然会较 CMOS 拍出来的锐利。此外,再细看绿色墙上的光位以及防撞木栅,大家都不难发现 Foveon X3 的细节比 CCD 及 CMOS 好。

紫边测试

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Foveon X3 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本原图

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Foveon X3 样本局部剪裁(相片左下角)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本局部剪裁(相片左下角)

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本局部剪裁(相片左下角)

数码相机常见的紫边现象,究竟是出于镜头问题还是感光元件问题呢?假如是感光元件问题,採用三层感光层的 Foveon X3 对于减低紫边有没有大帮助呢?从测试相片可以发现,三个样本都出现相近的紫边问题,Foveon X3 跟 CCD、CMOS 一样,在极端高反差的情况下,相片的角位仍有机会出现紫边。

其他拍摄样本

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Foveon X3 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CCD 样本原图

感光元件三大门派︰Foveon 单挑 CCD / CMOS﹗
CMOS 样本原图

总结

从今次的测试结果可以发现,Foveon X3、CCD、CMOS 三种不同类型的感光元件,在相片表现方面可谓各有精彩,当然亦都各有好坏。即使是发展了这幺多年,DSLR 使用的感光元件仍然未有称得上完美的产品。一定要高输出或者印大相的话,CCD、CMOS 可说是不二之选。当然像素高亦未必一定等于质素高,现时一部 Compact DC 都已经有 1200万像素。假如相片的色彩、层次是阁下首要考虑的话,Foveon X3 亦可以纳入考虑之列。

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