什麼是低通濾鏡 取消低通濾鏡好處【詳解】

   什麼是低通濾鏡?從2012年開始,關於相機中低通濾鏡的話題越來越多的被人們所提及。可能很多剛剛接觸攝影或者初級的相機愛好者並不知道何為低通濾鏡,相機上低通濾鏡的有無又會對相機的畫質造成什麼樣的影響。取消低通濾鏡有什麼好處?下面我們就來跟大家談一談有關相機中的低通濾鏡。

  低通濾鏡

  低通濾鏡主要作用是消除摩爾紋,這是差拍原理的一種表現。

  從數學上講,兩個頻率接近的等幅正弦波疊加,合成信號的幅度將按照兩個頻率之差變化。 差拍原理廣泛應用到廣播電視和通信中,用來變頻、調制等。

  摩爾紋的消除最簡單的方法就是使數字相機的解像力小於感光對象的空間頻率,使其成為『灰階』化即可。

  低通濾鏡也叫低通濾波器(Low-pass filter):容許低頻信號透過, 但減弱(或減少)頻率高於截止頻率的信號的透過。對於數碼相機來說,低通濾鏡通常是加在相機的傳感器前,讓低頻的光線透過並阻擋高頻的光線。而相機中加入低通濾鏡的目的主要是為了消除在拍照過程中可能產生的摩爾紋。

  ▲圖中的條紋即為摩爾紋

  所以摩爾紋又是什麼東西呢?相信大家在日常中一定見過摩爾紋,只不過可能大家並不知道那樣的條紋就叫做摩爾紋。摩爾紋就是一種由於數碼相機等設備上的感光元件受到的高頻幹擾,而在圖片上出現的彩色的、形狀不規律的高頻率條紋。

  如果數碼相機的感光元件的上像素的空間頻率與所拍攝影像中的條紋的空間頻率接近,就會產生摩爾紋。但是如果滿足鏡頭的解析度遠小於感光元件的空間頻率這個條件,影像中就不會出現與感光元件空間頻率相近的條紋,也就不會產生摩爾紋了。不過目前的技術水平還達不到讓感光元件解析度的空間頻率遠大於鏡頭的解析度。所以目前最好的辦法就是在CMOS前加入低通濾鏡,消除高頻的部分。現在大家能明白為什麼相機廠商要在相機中加入低通濾鏡了吧。

  不過雖然在相機中加入低通濾鏡可以有效的減少摩爾紋的產生,但是任何事物都有其兩面性。加入了低通濾鏡後的最大弊端就是會大大降低相機的成像銳度,影響畫質。所以為了讓相機能得到更好的畫質,目前有的相機廠商已經研究出了在不加入低通濾鏡的情況下也能有效避免摩爾紋產生的辦法,從而紛紛推出了取消了低通濾鏡的數碼相機

  去年我們看到了四款取消了低通濾鏡的相機,分別是富士的X-PRO1和X-E1,賓得的K-5 IIs和尼康D800E。其中富士X-PRO1和富士X-E1採用了全新的取消了低通濾鏡的X-Trans CMOS傳感器,這個富士獨家研發的新型傳感器從傳統膠片銀鹽顆粒的排列無序性中得到靈感研發了創新的色彩濾鏡陣列,從根源上解決了摩爾紋。

  透過增強陣列排列的無周期性(無序性),色彩濾鏡最小化了摩爾紋和雜色的產生,所以X-Trans CMOS傳感器無需加入光學低通濾波器同樣能能夠捕穫全“無濾波”的解析度。所以富士公司目前搭載了X-Trans CMOS傳感器的X系列中的幾款相機算的上是真正意義上取消了低通濾鏡的相機。

  尼康D800E作為去年大熱的尼康全畫幅數碼單反相機D800的無低通版本也是受到了不少人的關注,尼康D800E和富士X-PRO1這樣的相機不同,它並沒有完全取消低通濾鏡,而是透過第二塊低通濾鏡讓原先過濾掉的高頻光線重新和低頻光線匯聚成一條沒有損失的光線。雖然沒有取消低通濾鏡但是最終達到的效果和取消了低通濾鏡是一樣的,因此說尼康D800E完全取消了低通濾鏡是不嚴謹的說法。

  ▲尼康D800E取消低通的原理在於改變了第二塊低通濾鏡使光線重新匯聚成一條線

  在這裡再多提一句,也許很多人看到這有會一些疑問,既然直接取消低通濾鏡也能達到同樣的效果,那為什麼尼康公司還要使用這種方法來提高成像畫質呢。起初小編也是對這一點充滿了疑問,最後據小編多方了解,尼康公司這樣做的原因很大程度上是因為在最初設計尼康D800的時候並沒有打算推出無低通的版本,但是尼康D800的3600萬的超高像素還是令尼康公司認為應該推出一款無低通濾鏡的版本來達到更極致的畫質。所以可能是出於成本上的考慮,尼康公司僅僅改變了CMOS前的第二塊低通濾鏡的來達到取消了低通濾鏡的效果。

  無論哪一款相機取消了低通濾鏡後都難免會遇到產生摩爾紋的情況出現,所以在這種時候大家只要透過稍微改變一點拍攝角度(即改變光線傳入的角度)就可以有效的防止摩爾紋的產生。當然透過一些其他手段也能有效的消除摩爾紋,比如改變相機角度,改變焦點,採用長焦鏡頭和後期處理等等。

  ▲尼康剛剛發佈的取消了低通濾鏡的尼康D7100

  我個人認為取消低通濾鏡會成為近幾年數碼相機整體發展的大趨勢,富士公司在今年年初的CP+展會上又接連推出了取消低通濾鏡的富士X100S和富士X20,其中的富士X20也是首次取消了低通濾鏡的便攜式數碼相機(DC相機)。而就在前兩天,尼康公司發佈的全新中高端DX數碼單反相機D7100也是取消了低通濾鏡(與D800E不同,D7100是真的取消了低通濾鏡)。不僅如此,目前有消息稱尼康公司還會在今年發佈無低通濾鏡版本的尼康D4——尼康D4x(暫定名)。

總結:

  所以總結一句話,取消了低通濾鏡的好處就是可以讓數碼相機得到更好的畫質。將來一定會有很多廠商都已經在取消低通濾鏡上下功夫,某種意義上說這也是各大廠商開始追求極致畫質的一個表現。所以就目前而言,富士公司這樣在傳感器上做文章的辦法十分可取,所以像新力這樣在傳感器研發上有著豐富經驗的公司一定不會在面對“取消低通濾鏡”這樣的大趨勢前無動於衷。如果將來有哪一家廠商能在取消了低通濾鏡的基礎上還能有效的避免摩爾紋的產生,那麼整個相機廠商間的格局也許就又會被從新劃分了。

  以上就是什麼是低通濾鏡 取消低通濾鏡有什麼好處相關內容,希望對你有幫助。

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