胶片相机和数码相机到底哪个更接近真实

  眼见为实吗?不是吗?是吗?呃......这好像跟先有鸡还是先有蛋差不多。好在今天咱们要与诸位探讨的不是X X主义,但也确实是个考眼力的活——如果用胶片相机和数码相机同时来张自拍,哪张看起来会更像你自己呢?

  绝大多数时候可能各位都会选择看起来更帅或者更漂亮的那张,有句话说“眼睛有时也不可靠”也并非无中生有。如果考虑到拍摄者、拍摄器材,那就更玄乎了。好吧,为了探索宇宙里最真实的本源,我们决定从成像介质的客观物理特性开始。现在请大家打开中学化学课本和物理电学的电子传感器部分。

  胶片的世界观

  胶片这玩意儿在商业用语中又叫胶卷,或者按时下流行的说法称作菲林。虽然历经岁月,专利用了无数,但胶片的主要组成部分还是当初被称为卤化银的家伙——这位兄台的最强本领就是“见光变”,遇光分解变黑。只可惜它是个彻底的全色系色盲,需要复杂的“手术”才能“复彩”。

  手术的过程大致有点类似做三明治:首先在最底层铺设一张醋酸纤维薄膜作为基底(以前有用硝化纤维的,但这玩意儿易燃,不安全),然后在上面铺一层由卤化银和红染色剂混合的感光凝胶,其上再铺一层由卤化银和绿染色剂混合的感光凝胶,第三层还要来份由卤化银和蓝染色剂组成的感光凝胶。理论上,至少需要这四层才能再现人眼感触的这个花花世界。

  其实原理很简单,就是在同一张胶片上同时获得被拍摄物体红、绿、蓝三种基色的图像,通过将三种基色叠加,就可以看到全彩的原形再现了。再现过程则在冲印室实现,需要使用针对三种染色剂的化学药水,让三层图像分别显影。

  譬如,一个ISO400的标准135彩色胶卷,其中每张胶片上约含有2400万×3个感光粒子,这些粒子分三组密密麻麻的排列在三层凝胶中,面向镜头。快门按下的那一刻,所有接受到光照的家伙都会发生不可逆转的转变,并且每个粒子只有未曝光与曝光两种状态,曝光的程度体现在有多少个粒子发生了这种改变。因此,胶片上的曝光粒子数(密度)与胶片接收的光线在某个范围内是可以成线性的正比关系的,这条线就是专业上的曝光量(H)-密度(D)曲线。也即在这个线性范围内,胶片的每一层是可以完美再现所摄物体的真面目。这个范围也叫胶片的宽容度。

  毫无疑问,胶片是利用化学变化来记录所“ 看” 到的物体的,并且真的能够识别人眼所能看到的所有颜色。如果冲印设备允许,胶片能够还原的色彩数能够无限接近自然的色彩, 而且胶片的分辨率相当高,即便扩大十几倍看起来也依然清晰细腻。近200年的历史也证明,这位摄影泰斗假不了。

  数眼看世界

  从几十万像素到现在的千万像素,数码相机似乎一直都纠结在分辨率上,不过话说回来,同胶片比,其分辨率确实要逊得多,好在平时印个5英寸的照片有300万像素也能凑合对付了。与胶片相机不同,数码相机全凭一枚CCD传感器打天下。

  这个C C D的结构就相当于一块棋盘,棋盘中又分了很多小格子,每个小格子都是一个感光点,称之为像素,格子的旁边配备一个存储电荷的“桶”,当光线照射这些格子时,每个格子根据接收的光线强弱向身边的“桶”内充电,相机的处理器就靠检测每个“桶”内的电荷量来确定每个像素感受到的光线强弱,最终获得一张与棋牌分辨率大小一样,对应不同明暗程度的平面图(照片)。

  这样得到的照片只能表现图片的明暗变化,是一张黑白照片。由于C C D的色盲症比胶片严重得多,根本没办法手术治疗,CCD的设计者们就想出了很多方法来让其能够“识别颜色”。其中使用最多的模式是“拜尔滤镜”。“拜尔滤镜”的设计思想是在C C D的每个小格子上覆盖三基色滤光片,让每个单元格只检测某一种基色的光的强度。由于只有一枚CCD,拜尔滤镜在CCD上交替使用一排红、绿滤镜和一排蓝、绿滤镜。像素并不是平均分布:绿色像素的数量是蓝色和红色像素数量的总和。这是因为人眼对这三种颜色的敏感程度不同,因此必须包含更多的绿色像素信息,以便在视觉上形成“真实颜色”的图像。最后得到的图像其实是由不同深浅的红、绿、蓝色彩组成的马赛克彩色图像,相机内部再根据相邻的红、绿、蓝色块运算出真实像素的颜色——事实上也是由三基色组合出来的彩色世界。这样算来,最终照片的有效像素是低于CCD的总像素的,事实也确实如此。

  真实的对决

  嗯,既然现在咱们都知根知底了,虽然摄影大师们是不屑于这样干的—摄影是一门艺术,艺术可是来源生活而高于生活的,搞的与真实世界一样了,那还混个啥?不过记实也是一门学科嘛,玩不了艺术咱较真下记实总成吧。

  毋庸置疑,如果比拼谁能将汗毛看得更清晰,除了显微镜,估计只能是胶片了。二战中的间谍们就曾用这种缩微胶卷偷拍资料,回家用放大镜放大,放大,再放大。据说还有个缩微图书馆的计划,也使用的这种技术。而数码照片只要放大到一定程度就成骑兵(骑兵有“码”,大家应该都知道吧)了。

  不过真不真实最终还是要靠人眼来看。正常人能分辨的最小尺寸大约在0.1mm左右,再细微的咱就看不到了,只能“无视”了。数码照片的冲洗分辨率大致在250~300d p i之间,折合下来,最终照片上像素点之间的距离在0.08~0.1mm之间。这差不多已经是眼睛的极限了。同尺寸的胶片照片尽管“细节”可能更多,但至少肉眼已不能分辨,对真实判断已不能提供更多的帮助。因此,在细节还原这个比赛单元里,胶片和数码相机算是打了个平手。

  很显然,色彩是我们这个世界最值得留恋的部分。无论是胶片还是数码C C D,高技术含量的东西都在色彩上。从前面的介质分析看,胶片与数码都使用了标准的RGB色彩空间(即用红绿蓝三基色来还原自然色彩),在能还原的色彩上限和下限是一致的。

  彩色胶片其实是使用了分别为红、绿、蓝的三层胶片同时曝光叠合来还原,每层胶片都有自己的曝光量(H)-密度(D)特性曲线,如果这三根曲线中的线性部分能够保持平行,即拍摄一张纯白的背景,让三层胶片上的颜色深浅(密度)改变的量完全相同,最终重叠后得到的也是完美的纯白色彩。不过正如世间不可能找到两片完全一样的树叶,也不能人工合成三条线性部分完全平行的感光材料,因此体现在底片上已经是略有偏色的世界。特别是存放时间年久的胶片就更能明显看到这种变化。

  数码相机对色彩没有概念,它只能忠实记录每个像素传感器上的光的强弱。这些传感器有些负责采集红色,也有的负责采集绿色和蓝色,最终数码相机会按照R G B色彩空间的标准用规范的数字记录每个传感器上的数据,样式为:R(红色):0~255;G(绿色):0~255;B(蓝色):0~255。图像上的色彩层次表现能达到256级(人眼能分辨的约在20级左右),色彩数为256×256×256,一共是16,777,216万种,这远远超出了人眼能分辨的上限。数码相机使用数字存储这些信息,不受存储介质的影响,其最终出片的效果依赖出片设备,设备越N B,越接近真实。当然如果仅从记录的数据看,数码照片无疑是完全遵从还原真实世界的。

  呃…… 当然不是让你脱光了看,这里咱要说的是脱离出片设备看还是冲印出来看。在冲洗之前,胶片上记录的是细节丰富, 但色彩略有失真的世界,数码相机则是一堆抽象但忠实记录了真实世界的数据,毫无疑问,数码相机Win!冲洗出来看呢?以我们人类当前的技术水平,确实很难说,因为这个过程可能改变的东西太多了,还是留待未来忠实再现的冲印设备出来后再谈吧。不过估计到了那个时候,飞速发展的数码相机胜算更大吧?

  比赛结果宣布

  数码怪叔叔战胜胶片梦之队,这多少有点意外,传说中数码相机总是用一种有损的数字方式来记录影像,大规模流行只是出于其更便于电脑处理和分享。虽然数码出片后的效果还是有很多争议,不过至少在原始数据上那真的是你。嗯!玩纪实,选数码,我看行!
……
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