等效大法修炼秘笈(修正)
【相机笔记】帮你买到好相机
周五发的文章里有一个小错误：(135)等效系数 = 43mm ÷ 对角线长度。重新发一遍，然后加入到精华文章里。
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附：上一次发布时的评论精选
吕尚伟（UGC学院 创始人）：补充一个细节：对于视频拍摄，带减焦镜片的转接环，能较好地平衡因成像器件尺寸减小、“等效光圈”效应带来的信噪比降低。减焦镜缩小像场提升“能量”，使得更多拍摄场景能够使用低ISO。不过拍照片就不建议了，毕竟减焦镜会劣化主镜头画质，4K视频尚可用。
吖光推塔诺桑：67画幅的105 2.4应该可以干掉全画幅50 1.1了吧。
ET回复：然而67画幅目前没有量产化的数码相机
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“神功”第1层：等效焦距
等效焦距的本质是“视角”，它的出现让使用不同画幅相机的用户可以有统一的“焦距-视角”概念（比如16-35mm是广角，50mm是标准焦距，70-200是长焦/远摄等）。
等效焦距并不是数码时代才出现的概念。在介绍半格胶片相机（比如奥林巴斯PEN）、APS胶片相机（如美能达Vectis S-1）的时候，就已经有“相当于135相机焦距”的说法。但“等效焦距”确实是因为数码相机而被更多人所知的——从数码相机诞生至今，至少出现了20种不同规格的感光元件，而每一中规格都有一套“焦距-视角”换算表。如果没有引入等效焦距概念，选择、对比和使用过程中，我们就会遇到诸多不便。
等效焦距 = 物理焦距×等效系数，等效系数是两个画幅对角线长度的比值。由于135相机在胶片时代取得了主导地位，所以我们建立了以135全画幅为基准的等效体系，并沿用至今。
对于某画幅来说
(135)等效系数 = 43mm ÷ 对角线长度
(135)等效焦距 = 镜头物理焦距 × (135)等效系数
* 43mm是135全画幅感光元件（36mm×24mm）的对角线长度。
需要特别强调的是：
1.在以英寸为单位的画幅中，如1/2.3英寸、1英寸、4/3英寸，计算长度时应该将1英寸换算成16mm而不是自然世界的25.4mm。这是一个历史遗留问题，不需要追究原因。
2.绝大多数镜头上标注的是物理焦距而非等效焦距。要不要乘等效系数只与感光元件有关，而与镜头无关的。例如：
①将APS-C画幅专用的35mm镜头插在APS-C画幅相机上，它的等效焦距是35×1.5=52.5mm（需要乘系数）。
②将APS-C画幅专用的18-55mm镜头插在135全画幅相机上，拧到28mm（一般来说这个焦距下没有暗角，选择这个焦距只是为了排除暗角对于理解问题的干扰，没有特别含义），此时的焦距就是28mm，无需乘上等效系数（或者说等效系数是1）。
到这里，如果有没看懂的，麻烦把页面往上滚重新看一遍。
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“神功”第2层：“等效光圈”
“等效光圈”并不是一个有公认定义的名词。在本节中，ET提出“等效光圈”是为了便于不同画幅相机用户比较景深（虚化能力）。
我们知道，影响景深的三要素是（拍摄&对焦）距离、物理焦距、光圈。两个不同画幅的相机，在相同距离上，以相同的构图进行拍摄。可以肯定等效焦距相同而物理焦距不同（比如全画幅用50/1.4镜头，4/3画幅用25/1.4镜头）。景深三要素中距离、光圈相同，物理焦距不同，所以最后景深一定不相同
* 选取135画幅和4/3画幅，是因为等效系数2便于计算和比较。
通过公式计算，我们发现：135全画幅50/2.8的景深 = 4/3画幅25/1.4的景深，所以在计算景深的时候：
等效焦距 = 物理焦距 × 等效系数
等效光圈 = F（实际光圈 × 等效系数）
要样片？Dpreview提供了一组对比，感兴趣的朋友可以将下面的链接复制到电脑浏览器上打开。https://www.dpreview.com/articles/2666934640/what-is-equivalence-and-why-should-i-care/3
用来比较景深的“等效光圈”，ET相信大家稍微想一想，都是可以理解的。
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“神功”第3层：依旧是“等效光圈”
之所以把等效原理称为“神功大法”，是因为：
1.了解第1层等效焦距，是踏足江湖的基础（每个摄影人都应该知道）。
2.了解第2层“等效光圈”，大概可以到各大论坛上跟其他门派唇枪舌战了。
3.学习第3层的……要不成为绝顶高手，要不会走（头）火（脑）入（混）魔（乱）。
和“等效光圈”一样，第3层也没有一个得到公认的名词。ET、兰拓习惯沿用“等效光圈”一词，而Camlogic相机逻辑则用了“等效ISO”。为了让大家更好的理解问题，我们等一下再做不同画幅相机的对比，先来看看一款相机在不同亮度下的画质表现。
—— 小小的割一下 ——
有一款相机，在光线充足时用F2.8、1/100s、ISO100拍摄，在光线不足时用F2.8、1/100s、ISO1600拍摄。两个场景下的画面亮度相同。很容易想到，ISO100拍摄的照片噪点少，ISO1600拍摄的照片噪点多。
是什么原因造成噪点增加呢？可能有人会觉得这是一个没意义的问题，感光度高所以噪点多啊。但更根本的原因则是：信噪比正比于总能量的平方根，相机接受到的能量变少了，所以噪点变多了。
所以，如果我们在光线不足时，选择增大光圈或延长曝光时间，保持ISO不变（按照上面的例子，将曝光参数换成F2.8、1/6s、ISO 100）。相机就又能获得充足的能量了，此时的照片也可以像光线充足时一样干净清晰。
OK，这个不难理解吧。
—— 小小的再割一下 ——
从这里开始，我们要将不同画幅的相机放在一起比较。
还是用1台全画幅和1台4/3画幅做例子（因为等效系数为2，面积比约等于4，方便计算）。两台相机使用相同的曝光参数（比如都用F2.8、1/100s、ISO100，这里不存在等效，拍摄的照片亮度是一样的），光圈、快门相同，感光元件面积相差4倍，意味着全画幅相机所接受到的能量是4/3画幅相机的4倍。由于信噪比正比于总能量的平方根，所以很容易做出判断：全画幅相机的噪点比4/3画幅相机少。都在ISO100的时候，或许图片质量的差别还不够直观。但如果都在ISO1600呢？相信差别会变得非常明显。
影响感光元件接受能量的因素是光圈和快门速度。快门速度是一个绝度值，在任何画幅相机上保持不变，等效。而光圈呢？大众熟悉的定义是“F值=焦距÷通光孔径”。而ET、兰拓所说的“等效光圈”本质上就是“通光孔径”。同样的快门速度下，通光孔径越大，感光元件接受到的能量就越多。
注意：如果你把一个全画幅镜头接在4/3画幅相机上，因为像场不同，通过镜头的光线无法全部落在感光元件上。这时候，虽然镜头光圈值没有改变（曝光亮度也不变），但“等效光圈”就变小了——“等效光圈”的计算只与感光元件画幅有关，而与镜头无关。
实际上，无论是等效焦距，还是为了比较景深、噪点的“等效光圈”都是只与感光元件有关，而与镜头无关的。
在相同的曝光时间里，4/3画幅相机为了获得与全画幅相同的总能量，就需要使用更大光圈的镜头，从而让两个系统的通光孔径变得一样大。全画幅上的50/2.8对应4/3画幅25/1.4（50/2.8 = 25/Fx，Fx = 1.4）。和上一节景深等效的情况相同：
等效光圈 = F（光圈×等效系数）
要样片？Dpreview也做好了，感兴趣的朋友可以将下面的链接复制到电脑浏览器上打开。https://www.dpreview.com/articles/2666934640/what-is-equivalence-and-why-should-i-care/4
需要特别强调的是：
比较不同画幅相机噪点的时候，我们是忽略有效像素（单像素尺寸）的。像素不同的相机可以统一缩小到相同大小（类似DXO的Print成绩），所以以上讨论的是理想条件下的情况。
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总结：画幅越大越好？
这时候我们重新来看《论手机PK相机的正确方式》这篇文章，应该可以明白为什么要把A7S的光圈缩小到F11了吧。如果光圈、快门、ISO完全相同，那么135全画幅相机就会接受到远比手机多的能量，自然画质更好。想要把相机拖到一个水平线上，就必须通过缩小镜头光圈，让两个系统的“等效光圈”一致。总能量相同了，噪点表现就基本相同了。
所以，不是为了让着手机而故意用超高感光度进行拍摄。而是在设定成相同的“等效光圈”后，为了曝光一致，只能用这么高的感光度进行拍摄。
有人说了，ET你就是鼓吹画幅越大越好。呃，说实话还真不是这个样子。感光元件和镜头光圈共同决定了一个相机系统的虚化能力和信噪比。在镜头光圈相同的前提下，确实是感光元件越大越好，然而镜头光圈不同呢？
让我们拿标准镜头来比较：
4/3画幅有25/0.95，等效后是“50/1.8”
135画幅有50/0.95，这个依然是50/0.95
645中画幅的标准镜头是80mm，而现在中画幅80mm镜头中光圈最大的也之有F2，等效后大概是“50/1.1”，并没有干掉135全画幅。
所以，我们鼓吹的不是画幅越大越好，而是135全画幅在虚化、信噪比方面表现最好。
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