索尼α77和NEX-7的啟示

　　索尼α77數碼單電相機上市引起許多影友的熱議。大家很關注2430萬的高像素，每秒12張的連拍速度，沒有活動式機械反光鏡的單電結構等等，但是還有很多深層次的技術問題需要探討。
　　
　　像素的高密度就沒有高信噪比嗎？
　　影像感應器的高信噪比意味著，我們拍攝的圖片有更好的畫質和能拍更大光比的景物。α77最引人注意的大概就是那塊2430萬像素APS-C規格的影像感應器芯片。對于這塊芯片，馬上就有人表示出不屑，以“不是全畫幅的”一言貶之。言下之意，像素密度太高，每個感光單元接受的光能少，相對背景噪聲就大，信噪比肯定就低了。君不見，佳能為了提高信噪比，最近推出了頗具爭議的頂級全畫幅單反相機EOS-1D X。按照佳能的說法，它就是1系列中的頂級機型，這意味著1系列的頂級機型像素數不進反退，只剩下了1810萬像素，搞得使用佳能專業相機做商業攝影的攝影師很不爽。佳能的這種做法很明顯，就是要擴大單個感光單元接受光能的面積，以提高信噪比。而α77的這塊CMOS影像感應器芯片上的單個感光單元的面積大概只有佳能EOS-1D X的32%，EOS 5D Mark II的37%，EOS-1D Mark IV的47%。那么它的信噪比又能怎樣？
　　總部位于歐洲的DXO實驗室網站做了許多數碼相機影像感應器的基本參數測試，我可以試著拿來做技術分析的參考。由于EOS-1D X太新，暫時還查不到結果，但我們能查到佳能EOS 5D Mark Ⅱ和EOS-1D Mark Ⅳ的測試參數。其中EOS-1D Mark Ⅳ影像感應器的總得分是74，其中與信噪比直接相關的動態范圍是12Evs，與畫質相關的另一個參數色深度是22.8bits，適用的高感度數是ISO 1320。EOS 5D Mark Ⅱ影像感應器的總得分是79，其中與信噪比直接相關的動態范圍是11.9Evs，與畫質相關的另一個參數色深度是23.7bits，適用的高感度數是 ISO 1815。
　　那索尼α77的影像感應器會不會是糟得一塌糊涂？結果令人吃驚，α77的總得分是78，其中與信噪比直接相關的動態范圍是13.2Evs，與畫質相關的另一個參數色深度是24bits，適用的高感數是ISO 801。這表明了這款相機在常用感光度下（ISO 100）的信噪比要比全畫幅且像素比它低的EOS 5D II還要高，畫質也更好，只是在高感光度時差了一些。它的信噪比甚至接近了35毫米單反相機信噪比之王尼康D3X（動態范圍13.7Evs，色深度24.7bits）。這對通常只在ISO 100下拍攝作品的商業攝影師來說絕對是個好消息。他們可以在APS-C畫幅的單反機身上拍攝出畫質非常優異的照片。
　　這里需要解釋一下DXO實驗室網站的這兩個參數的含義。（1）動態范圍，指一幅圖片中可記錄的最亮和最暗景物。如果按最亮調整好極限曝光（對應RGB值為255，255，255），可記錄的最暗信息就受到噪聲的影響。當暗部的光信息被噪聲湮沒時，就是可記錄的最低亮度。（2）色深度，這個術語其實用可分辨顏色數更好理解。如果是24bits，就是1667萬色。色深度如果小，色彩的過渡就不連續，會出現色階。盡管現在很多相機的官方參數號稱是每色14bits（理論上總色深度是42bits），由于噪聲的干擾，最終輸出的數據并不能分辨這么多種顏色。色深度低的相機，如果把它拍攝的照片轉為黑白時就很容易看到色階。
　　
　　我們對高像素密度時代做好準備了嗎？
　　α77的出現把像素密度一舉提高到每毫米128線對，對相機鏡頭是一個空前的考驗。有人說，在此密度下變焦鏡頭已無法使用，因此不應該再提高機身的像素密度，或只使用定焦鏡頭。即便使用定焦鏡頭，光圈的大小也受限制，應該最小不得小于F8。
　　應該怎樣為這種先進的相機配鏡頭呢？相信很多人都沒有準備好。多數不差錢的購買APS-C畫幅相機的人會去買24～70毫米F2.8，70～200毫米F2.8這類的全畫幅專業鏡頭。且不說它的等效焦段已不合適，我們觀察一下還可以發現，通常在同年代出品、同等光圈、同等焦段下，APS-C畫幅鏡頭的MTF曲線比全幅的要好。對比以下兩組MTF曲線（圖3和圖5）會發現，目前市場上能買到的幾乎同等價位的適馬APS-C畫幅17～50毫米F2.8 EX DC OS HSM變焦鏡頭比佳能全畫幅EF 20毫米F2.8 USM定焦鏡頭在全開光圈時要好。我判斷最新設計的APS-C畫幅變焦鏡頭的解像力在α77這種高密度感光芯片上可能還不是極限，現在還未必要退回到定焦時代。當然，如果用大變焦比的低端鏡頭，會使照片的分辨率打些折扣。
　　人們選全畫幅專業變焦鏡頭的心理大概是“萬一我將來上全畫幅機身，這個鏡頭還用得上”。萬一本來就是個很低的概率，隨著α77以及使用同類檔次影像感應器的APS-C畫幅相機的推出，這個萬一的概率在很多人那里大概就變成了萬萬一。我在這里建議，影友應該義無反顧地去買專業級的APS-C畫幅鏡頭，便宜、質量好、攜帶方便，三樣好處你全占了。
　　關于不同的數碼相機可用的最小光圈，某網站給出了一個觸目驚心的數據：佳能EOS 50D是f/7.6，EOS 5D Mark Ⅱ是f/10.3。以此推算，索尼α77可使用的最小光圈可能只有f/6，這對拍攝風光以及廣告這類需要大景深的人來說是一個壞消息。其實這位作者用錯了一個概念，計算分辨率時應該用線對，是2倍的像素距離，因此α77可用的最小光圈應該是大約f/15左右，這相當于全畫幅f/22的景深。這說明了鏡頭鏡片的衍射還沒有到影響相機使用的程度。我的經驗是，一般在新一代的APS-C畫幅機身上，f/7.1是兼顧各項光學誤差后比較理想的光圈，它的景深相當于全畫幅相機在f/11光圈時的水平。
　　
　　索尼，單反結構的終結者？
　　我在8年前寫了一篇評價索尼R1電子取景數碼相機的文章時，就認為這類相機最終可能取代機械單反相機。但隨后是占統治地位的廠商不斷發動單反相機的市場攻勢，以至于目前連只是旅游時用一用的人都去買單反相機。電子取景數碼相機一度淡出人們視野。隨著索尼幾款高信噪比CMOS影像感應器的推出和隨后的一系列新技術的突破，索尼再次在APS-C規格數碼相機上發動了電子取景結構相機的攻勢。
　　α77只是一個折衷的產品，它取消了機械反光鏡，但保留了一個固定的半透反光鏡。這個結構消除了震動和高速連拍的障礙，實現了非單反結構優勢的一半。而另一半留著，它是為了兼容龐大的單反鏡頭群，使人們更容易過渡。其實，徹底革命的機型是索尼稱之為微單的NEX系列。NEX數碼相機取消了反光板和取景器的限制，機身結構發生了革命性的變化。
　　α77的影像感應器也裝配在NEX系列的機身上，產品名是NEX-7。NEX系列相機充分體現了非單反結構（雖然它也有一個單字，那只意味著沒有視差的單鏡頭取景）的優勢，如體積極小（NEX-5N的重量只有210克），配套的鏡頭也都非常小巧等。據一些發燒友試用聲稱，轉接上非單反結構高端定焦鏡頭拍攝時，成像極好。NEX的主要問題是E接口的鏡頭太少，幾乎沒有第三方的配套鏡頭，索尼自己的鏡頭也非常少。盡管可以用轉接環接單反或旁軸鏡頭，但多數鏡頭失去了自動對焦能力。在這么高分辨率的感光元件上，手動對準焦距還是相對比較困難的。索尼能不能終結單反結構，就要看它能不能建立起足夠大有吸引力的E卡口鏡頭群，并且吸引副廠鏡頭商也生產兼容鏡頭。
　　不過現在的NEX數碼相機也有可玩之處，花大約100元就可以買到幾乎任何一家單反鏡頭或旁軸鏡頭的轉接環。以至于無論入了哪個門的攝影愛好者都可以買一個NEX-7機身來享受高像素、高畫質和手持拍攝（它有沒有了反光鏡抖動）的快樂。它有便捷的手動對焦操作方式，如果配上對焦行程較大的手動鏡頭會更好。嚴肅的商業攝影師也可以用它接上移軸鏡頭、微距鏡頭、高畫質的旁軸鏡頭拍攝商業圖片。相信它很快會成為高端攝影者的第二配機。
　　在我在寫稿期間，得知索尼恰好宣布NEX-7在中國開始銷售，其官網上可以訂貨。同時也發布了NEX-7的詳細信息，我對比NEX-5N摘了一些如下（見表1）。從NEX-5N系統看，它更像一個DIY的相機系統，機身的功能最小化，要方便使用都要從外部再配若干個附件才行。而NEX-7將一些便攜相機的必備附件集成到相機中，如電子眼平取景器，使得它在使用中可以像單反相機那樣快速捕捉被攝對象。內置閃光燈也便于它在更多場合使用。這兩項功能的加入，一是強化了它的專業性，二是強化了它的適用性，綜合來說就是增強了實用性。它的市場定位直指中級單反相機。
　　另人遺憾的是，它最近發售的價格接近萬元，大大高于中級單反的水平，甚至高于α77的價格。但愿這只是泰國洪災的后遺癥。從它的配置水平看五六千元是合理水平，也利于搶占中級單反的市場，畢竟它是后來者。
　　
　　微單與單電結構最終將歸于微單？
　　從發展的眼光來看，微單與單電結構最終將歸于微單，因為單電結構中的半透反光鏡有兩個弱點：一是要消耗一定的光量，使相機信噪比降低（表2顯示了兩者的差別）；二是不能獲得縮短鏡頭法蘭距的好處。鏡頭法蘭距縮短后，不僅體積可以大為減小，而且鏡頭的質量更容易提高，特別是廣角鏡頭。其實現在專業相機中（如120相機）的數字后背加技術相機的框架就類似微單結構，只是體積之大就不好意思叫微單了。
　　微電子技術使照相機的規格趨向于小型化，55×45毫米面積的影像感應器可能會是數字相機的最大尺寸。而電子取景技術又使相機和鏡頭結構回歸簡單化。電子取景加可換鏡頭結構將會成為專業相機的主流。我甚至猜想影像感應器可旋轉的電子技術相機可能也會應運而生。它的旋轉將不會是手工操作，而是數字化的電機操作，實現移軸的效果。我們甚至可以指定3個對焦點，讓相機自己去旋轉感光元件并對焦，直到這3點全部合焦為止。