人眼到底需要多少劃素才能感覺舒服。 一個(gè)人那樣高的超級(jí)漂亮海報(bào)燈箱，它的原圖很少含有超過 100萬(wàn)真實(shí)劃素。經(jīng)過三色或七色分色噴印后也是只有1000~3000 萬(wàn)個(gè)劃元 (color Sub-pixel)。 那在 1920X1080 27吋螢?zāi)唬?3~5 吋小液晶螢?zāi)簧闲枰嗌僬鎸?shí)劃素。才能感覺清晰。

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         下面這張圖只有600X400= 24萬(wàn)劃素，是 400萬(wàn)的 16分之1請(qǐng)按 CTRL+鼠標(biāo)滾輪 將他縮為4.7吋對(duì)角線 (就是你食指到拇指端長(zhǎng)度)看看夠不構(gòu)精細(xì)。
  
  
         一個(gè)畫面的品質(zhì)主要是由 分辨率、對(duì)比動(dòng)態(tài)、色飽和、訊噪比....... 決定。
   分辨率 : 主要是由CMOS劃素及玻璃鏡片品質(zhì)決定。 對(duì)比動(dòng)態(tài): 主要是由 CMOS 每個(gè)劃元面積加上制程能力決定。 色飽和 : 主要是由CMOS 濾光膜及玻璃鏡片品質(zhì)決定 訊噪比 : 除上述外 CDS AGC-AMP DSP 室溫 電磁干擾及所有電子元件都有關(guān)系。
         其中則以動(dòng)態(tài)比對(duì)畫質(zhì)影響最大。 有人說沒有分辨率，動(dòng)態(tài)有何用? 其實(shí)分辨率也是一種小區(qū)域動(dòng)態(tài)比。 以現(xiàn)在的主流手機(jī)大小厚度，1/3吋CMOS 相機(jī)幾乎是極限尺寸，1/2吋或更大之CMOS雖更好，但很難塞入，火山口會(huì)很大。 1/4吋體積雖小但會(huì)損失動(dòng)態(tài) 33%，所以可能會(huì)被漸漸放棄。
  
  甚么是動(dòng)態(tài)
       舉起你的手機(jī)、小相機(jī)、拍一下路邊紅綠燈及小綠人，疑!! 怎么變成小白人，紅綠燈怎么變成 白、白燈加紅綠框。相機(jī)壞了嗎? 回家換價(jià)值15萬(wàn)元的高級(jí)單眼相機(jī) D-800 加高級(jí)鏡頭 24-70mm F2.8 再照一次，噯! 怎么還是一樣，縮小光圈再照一次，還是一樣，再縮小光圈看看..................這就是動(dòng)態(tài)不足，因?yàn)?CMOS 上的三色資訊已全部飽和而無法分出顏色。
    
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•       人眼之桿狀體 等效ISO感度約在 800~1600 左右， 錐狀體等效 ISO感度約在100~200左右，因人而異。又因網(wǎng)膜上面的感光化學(xué)成分可以在30~180秒鐘替換成另一組藥水，所以在暗處一段時(shí)間后，ISO 感度會(huì)再提高，但是色分辨力會(huì)大幅降低。(所以很多夢(mèng)是黑白的可能是因?yàn)楸容^省電、省內(nèi)存。)
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        人眼之瞳孔光圈一說是約在 F=1:1~1:8 左右，也有一說是 F1:8~1:11 它是用人肉做的自動(dòng)光圈。 在一般生活范圍應(yīng)可以假設(shè)約在 F=1:8 附近
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         網(wǎng)膜底片之動(dòng)態(tài)比因種族而異，有一說是 1,000,000:1 但我認(rèn)為可能高估了，那可能是含瞳孔自動(dòng)光圈，加大腦 HDR 多張影像組合計(jì)算后的 動(dòng)態(tài)-動(dòng)態(tài)比。
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         人眼如果瞳孔不縮放，眼睛不亂動(dòng)，只看一次，不用大腦做動(dòng)態(tài) HDR 影像組合，其動(dòng)態(tài)應(yīng)在 1000:1 ~3000:1 附近。 
   那相片、海報(bào)燈箱、螢?zāi)灰龅蕉嗌賹?duì)比才能使人眼感到愉快呢?
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        實(shí)測(cè)結(jié)果是要 50:1 以上的動(dòng)態(tài)才能使麻瓜的眼睛覺得可以接受，要 100:1 以上動(dòng)態(tài)才能使經(jīng)過訓(xùn)練的眼睛覺得好看。但是既然人眼的本質(zhì)動(dòng)態(tài)可達(dá) 1000:1 以上。那么它的視覺經(jīng)驗(yàn)是可以訓(xùn)練的，一旦大家都看到過動(dòng)態(tài)好的像片，就回不去了。當(dāng)人們都發(fā)現(xiàn)"對(duì)比動(dòng)態(tài)" 比 "分辨率"重要時(shí)，一場(chǎng)眼球**即將開始。所以CMOS可能會(huì)越用越大，直到能產(chǎn)生 1000:1 之影像。當(dāng)然如果出現(xiàn)像 BSI那種將感度提升3倍之新科技，就更好，假如類似 Foveon 的方法有大突破，就又有機(jī)會(huì)再提升2~3倍，順便也可解決 Color Bayer 產(chǎn)生之問題，希望有一天人類真的可以將3個(gè)Photo cell 疊在一起，上層感應(yīng)藍(lán)光，中層感應(yīng)綠光，下層感應(yīng)紅光，各色光各依波長(zhǎng)鉆入矽晶中不同深度，對(duì)不同深度之 Photo Cell 起作用，就如同彩色負(fù)片或幻燈片一樣，當(dāng)然 LCD 螢?zāi)划?dāng)然也要有相應(yīng)的配合。
  
   請(qǐng)看下面兩張照片你會(huì)喜歡哪一張
  
  
  
  
  
   劃素戰(zhàn)爭(zhēng):
        手機(jī)一但因尺寸限制，而選擇采用1/3吋之 CMOS， 那劃素應(yīng)選多少呢?
  以現(xiàn)在IC 制程水準(zhǔn)要將1/3 吋CMOS 做到 100:1 動(dòng)態(tài)，劃元 (element)一定要要大于 2X2微米。所以1/3吋 CMOS就只能擠進(jìn)100萬(wàn)劃素pixel，即400萬(wàn)劃元 element。
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         再以鏡頭制程考慮，現(xiàn)今商用1/3吋CMOS 用的全玻璃3~5鏡片鏡頭的空間頻率分辨率 (line pair)，色像差 (abbreviation)還算夠用。假如為了縮小手機(jī)厚度而改用2片或更少鏡片，那色像差就會(huì)更大。如要做到 1300萬(wàn)劃元，量產(chǎn)就很難穩(wěn)定，而且色像差容易變更壞。所以若以現(xiàn)今非球面玻璃鏡頭科技考慮，400~800萬(wàn)劃元應(yīng)是甜蜜區(qū)。
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         這張圖在你的 27吋螢?zāi)簧蠎?yīng)有 4X6 吋以上吧! 知道他有多少劃素嗎? 960X640=0.614 M 看~ 才61萬(wàn)劃素而已就這么漂亮。 原因不是劃素多，而是對(duì)比動(dòng)態(tài)高，色飽和度高。
  
  
  
  
  
        1/3吋商用CMOS 這些年來進(jìn)步神速，尤其是BSI 技術(shù)使開口率大增，ISO感度提高約3倍。 CMOS 輸出影像電壓也由 350mV 提高到 1500mV 或更高。使影像動(dòng)態(tài)更佳。所以現(xiàn)在手機(jī)照出之相片或攝影都非常晶瑩剔透。 
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         如果以相片來源考慮，依 Minimum Sub-Niquest Sampling 之理論，訊源攝影機(jī)之空間頻率分辨率應(yīng)比顯示器好兩倍，才可消除抽樣誤差。長(zhǎng)寬若各兩倍總劃素變成四倍。如果手機(jī)LCD 螢?zāi)皇?920X1080=200萬(wàn)劃素。那最佳訊源應(yīng)有800萬(wàn)劃素 pixel，也就是2400或3200萬(wàn)劃元 (Sub-pixel)(看劃元是用哪一種排列)
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        但是古代CCD 在 2400萬(wàn)劃元element 時(shí)無法每秒輸出60個(gè)圖場(chǎng)(frame) 所以專業(yè)攝影機(jī)都是使用分色鏡 (chroma splitter)將影像分成RGB 三色光，再分別由3顆 800萬(wàn)劃素之 2/3吋黑白CCD擷取影像。黑白CCD 800萬(wàn)劃素 pixel也是800萬(wàn)劃元 element。 乘以3正好是2400萬(wàn)劃元。 但是它是分光組合不是磁磚(Mosic)排列。 倒很像Foveon 的相反。
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        那手機(jī)應(yīng)到底如何選照相攝影機(jī)之CMOS總劃素呢? 可以不可以學(xué)攝影棚用3顆800萬(wàn)劃素呢? 或是一顆2400萬(wàn)劃素呢?答案是不可以，因?yàn)槭謾C(jī)頂多只可以擠進(jìn)1/4~1/3吋 CCD。將來 1/2吋也許還勉強(qiáng)可以，但鏡頭會(huì)變很大，如加上自動(dòng)聚焦，光學(xué)防手震，會(huì)出現(xiàn)很高很大的火山口。
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         所以今年最佳像機(jī)應(yīng)為1/3吋 100萬(wàn)Pixel即 400萬(wàn)element之時(shí)代。 

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