片幅的奧秘 v1.1

Crop Factor

要計算等效焦距，一般是以片幅的對角線來計算，不過為了方便起見，我們採用片幅的長與寬，可以得到135的長寬(及對角線)約為APS-C的1.6倍,換句話說，面積約是2.56倍；代表要拍攝與135相同的範圍，APS-C得使用比原來的鏡頭還要更短的焦距(更廣角)，倍數剛好是1/1.6倍，也就是說，如果在135上使用28mm的焦段，APS-C要使用17.5mm (28mm/1.6)的鏡頭才能得到一樣的視場，這個1.6的倍率，如同圖中裁切畫面所產生的放大效應般，就是俗稱的裁切因子(Crop factor)，因為APS-C與135同為3:2的比例，無論是長、高、與對角線都是1.6的等比關係，因此以對角線長度的比率來求得裁切因子沒什麼問題，是很常見的作法。

不過4/3片幅的情況就有點複雜了，他是4:3，因此對角線的計算方法並不能反應真實視覺變化，例如同樣對角線都是19吋的螢幕，你很難說服別人4:3的舊式螢幕與較新的16:9寬螢幕看起來感覺相同，對人來說，比例的改變所產生的感受變化是比對角線所提供的視場還要更明顯，要反應真實應用的情況，最好的方法就是分別討論長與寬的比率，例如一般人使用廣角鏡頭拍攝風景，比較在意的其實是水平的視野，而135的水平長度與4/3水平長度比率為2.08，高度的比率則為1.846，換句話說，水平視場的確是約2倍差距，但高度卻少於2倍，更接近於APS-C的1.6倍，也就是說，一個14mm的標準廣角鏡，可以提供等同於135下29.12mm的水平視野(Field of view)，以及25.84mm的垂直視野，如果你是重視水平視野的拍攝者，那麼4/3能提供的其實是稍窄於28mm的水平視場，但相對來說，垂直視場卻是比28mm更廣許多。。

不過並不是每個4/3相機都適用上面的規則，現在新的4/3相機幾乎清一色都是Micro 4/3系統，他的特點就是鏡後距更短，捨去反光鏡，機身與鏡頭小型化等，除此之外，更出現了所謂「多比例感光元件(Multi-aspect sensor)」，提供比普通4/3片幅更大面積的感光元件，其4:3、3:2、與16:9比例下的對角線(面積)是一樣，不會因為裁切而喪失視場；我們可以用一個圓形來解釋這個概念，上圖可以看到多比例4/3感光元件呈現的不同比例，以紅綠藍顏色的框框標示之，只要個這些框框的4個角都落在圓周上，其對角線長度(面積)是相同的，要提供這樣的特性，就必須要使用面積更大的感光元件涵蓋各種不同的比例。

從表中的數字可以知道，多比例的4/3感光元件，在3:2時Crop factor約為2.02，16:9時就不太適合使用Crop factor，以水平來看達到1.928，垂直則為2.27，對於拍風景的人來說，14mm的鏡頭可以達到相當於135的26.99mm (14*1.928) 水平視場，如果是一般的4/3感光元件，16:9或是3:2均為裁切，水平視場無論如何都只能達到相當於135的29.12mm (14*2.08)，若是是換成12mm的鏡頭，則約為24.96mm，與多比例片幅在14mm鏡頭上的差距只剩下2mm左右，片幅的些微差異所造成的影響可由此觀之。

多比例感光元件對錄影的幫助

如果是Full HD錄影，採用多比例感光元件的4/3相機更拉近與135片幅的距離，相對於裁切成16:9的135，GH2的水平與垂直比率來到了1/1.928，如果APS-C也裁切成16:9，則與GH2的差距變得更接近了(上圖)。

如果與一般的4/3相機相比，例如GX1，在Full HD模式下(16:9)，水平範圍的差距約為1.928(GH2)比2.08(GX1)，這就是為什麼同樣是4/3片幅，不同相機間視場卻有些許差異，對於機身防手震的機種(例如Olympus品牌的機身)，其有效紀錄範圍勢必再縮小，這是因為要預留給防手震演算一些空間，同樣的桶狀變形的數位修正也會影響到視場，在變形修正的文章裡會提到，對於在12mm與14mm徘徊的消費者，可以將片幅差異與機身防震功能等的因素考量進去，或許就會發現兩者並沒有太大的差別，例如20mm的鏡頭在16:9下(多比例)，水平視場是接近38.56mm，相反的，17.5mm的鏡頭在一般的4/3機身上則水平視場約為36.4mm，這是橫拍的情境，對於直拍來說，4:3的比例或許比較有利的(無論是否為多比例)，因為他提供更寬的範圍，不過這裡並不是要驗證哪種模式是最好的，而是拍攝者根據當下的場景，以及拍攝角度(直拍或橫拍)，因時制宜變換不同的比例才能達到最大的功效。若要總結上面的資訊:

1. 非多比例感光元件的機身，如果可以事後裁切，以原生4:3比例拍攝較有利。
2. 多比例感光元件的機身，若有廣角需求，切換成16:9可以得到更廣的水平視場。
3. 多比例模式並不包含1:1，如果有1:1的需求，使用4:3紀錄再裁切較有利。
4. 片幅限制了鏡頭的最小體積，片幅愈小，鏡頭體積愈容易跟著縮小。
5. 目前具有多比例感光元件功能的只有Panasonic GH1與GH2。

到這裡應該對於片幅與視場之間的關係有比較深刻的了解，片幅愈小對望遠端比較有利(在畫質不減損的情況)，大片幅則有近拍的優勢，當然事後裁切畫面也可以達到小片幅的效果，然而世界上並沒有完美無缺的事物，片幅愈大，代表透過鏡頭投射到感光元件的涵蓋範圍要愈大，鏡頭體積勢必不能太小，需要更大的口徑來彙集足夠的光量，鏡頭的重量與成本也會大幅增加，對於機動性與便利性來說並不是有利的因素，若強制縮小鏡頭的體積，則大大考驗光學的設計，也必須承擔邊緣影像品質惡化的風險。相對來說，片幅小到某種程度，像素感光能力將受到半導體製程的限制，同時鏡頭體積通常是比較小的，孔徑縮小，所能產生的散景效果也跟著受到限制，總而言之，不是愈大或是愈小就是最好，而是在各方面取得一個平衡點，例如同時考量鏡頭的體積--實體焦距愈短的鏡頭體積愈容易縮小，焦距愈長體積縮小的難度增加，加上這些要素，才是片幅與鏡頭之間真正需要仔細思量的地方。