什麼是低通濾鏡?

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什麼是低通濾鏡,它的作用又是什麼?這篇文章將會給出答案。

低通濾鏡和摩爾紋



低通濾鏡(OLPF)位於感光元件組件的前端,作用是消除摩爾紋。


什麼是摩爾紋呢?按照百度百科上的解釋,摩爾紋是數位相機、掃描儀等設備上的感光元件出現的高頻干擾,會使圖片出現高頻率的條紋。下圖中,建築物表面磚牆上出現的條紋就是摩爾紋。除了磚牆外,服裝、織物等具有高密度紋理的對象也容易出現摩爾紋。


什麼是低通濾鏡?

為什麼會出現摩爾紋?摩爾紋是數位攝影時代的產物。因為數字感光元件表面的三原色濾鏡呈規則排布(這裡指普通RGB馬賽克型CMOS),因此在遇到空間頻率相近的拍攝對象時,就會出現摩爾紋。


如何克服摩爾紋?絕大多數相機採用低通濾鏡來降低摩爾紋。低通濾鏡相當於一片物理模糊濾鏡,它能降低摩爾紋,同時也會損失一些畫面細節



取消低通濾鏡的3種方式



隨著相機技術的發展,一些廠商開始嘗試取消低通濾鏡,從而提升畫面分辨率。目前,取消低通濾鏡的方法主要有3種:

1.直接取消低通濾鏡

這是最簡單粗暴的做法,對畫質提升最為明顯。隨著有效像素不斷攀升,感光元件的像素密度與日均增,會在拍攝中出現摩爾紋的對象相對來說就少了很多(感光元件表面濾鏡的空間頻率大於常見物品表面的空間頻率)。從目前的情況看,APS-C畫幅1600萬像素以上產品,全畫幅3600萬像素以上產品可以直接取消低通濾鏡。


2.抵消低通效果

這是一種適用於單反相機的過渡方案,能夠在不影響絕大部分元件裝配流程的前提下,推出具有低通效果和不具有低通效果的兩個版本。代表產品是尼康D800E、佳能5DS R。因為沒有徹底取消低通濾鏡,因此它對畫質的提升不如直接取消低通濾鏡來得徹底。


什麼是低通濾鏡?
▲佳能5DS和5DS R對比


3.消除摩爾紋成因

最後一種方法比較複雜,那就是通過調整感光元件結構,從來源上消除摩爾紋。既然不會出現摩爾紋,也就不再需要低通濾鏡。代表產品有適馬X3型CMOS(採用B、G、R三層感光)、富士X-Trans CMOS(採用無序性更強的原色濾鏡排列結構)。相對於成熟的馬賽克型CMOS,這兩種CMOS在工藝、算法方面還有很大的改進空間。至少就目前的產品來說,可謂是有利有弊(比如適馬的高感、富士的色階過渡)。


什麼是低通濾鏡?
▲適馬Foveon X3型CMOS



低通效果可控技術



既然有無摩爾紋是與拍攝對象相關的,那麼低通濾鏡能不能像偏振鏡、減光鏡那樣變成可以隨意啟用、停用的濾鏡呢?這樣拍攝風景等不易出現摩爾紋的對象時,關閉低通功能獲得更高分辨率;拍攝衣物等易出現摩爾紋的對象時,開啟低通功能降低摩爾紋。答案是肯定的。


1.賓得的做法

賓得K-1、K-3系列利用機身防抖功能模擬低通濾鏡效果,做到低通效果的選擇性開啟。K-1、K-3II的像素偏移分辨率技術,更是利用機身防抖做到了類似適馬X3的全色彩感光,達到從成因上消除摩爾紋的效果。


什麼是低通濾鏡?
▲賓得的低通濾鏡模擬功能


由於拍攝時機身防抖功能要做位移(像素偏移分辨率技術還需要多張合成),因此賓得的做法更適合使用三腳架的靜態拍攝。


2.SONY的做法

SONYRX1RII利用液晶技術(對液晶面板應用電壓並控制操作),做到低通效果的選擇性開啟。這項功能比較黑科技,對拍攝方式、拍攝對象不存在任何限制,可以說是目前對低通濾鏡的最完美解決方案。


什麼是低通濾鏡?



遇到摩爾紋怎麼辦



如果在拍攝時遇到摩爾紋,我們要怎麼處理呢?首先是改變焦距、焦點和拍攝角度,例如上面那樣樣片,ET變更了下焦距,摩爾紋就減輕了很多。


什麼是低通濾鏡?

其次是改變焦距、光圈組合。低通濾鏡相當於一片物理的模糊濾鏡。反過來,在鏡頭最佳光圈時是比較容易出現摩爾紋的。ET有一次拍攝活動合影照,為了保持景深而使用了F8、F11的光圈。結果後期查看時,發現全開光圈時的照片幾乎沒有摩爾紋;而小光圈下的照片,西服上就有比較明顯的摩爾紋。



無低通濾鏡的產品


佳能

5DS R(無低通效果)

尼康

D810、D810A
D800E(無低通效果)
D500、D7200、D7100
D5300、D3300
COOLPIX A

SONY

A7RII、A7R
RX1RII、RX1R

賓得理光

645Z、645D
K-1、K-3系列、K-5 IIs

富士

使用X-Trans的機型

奧林巴斯

PEN-F、E-M1、E-M5II

適馬

全系列

徠卡
S系列、M系列、SL、Q、T

需要強調的是,無低通濾鏡不代表沒有保護鏡,所以取消低通濾鏡不代表降低了感光元件表面的強度。


★ 關於作者 ★
滕飛,網名ET。中國攝影家協會會員,資深攝影器材撰稿人。曾在《大眾攝影》、網易數位等媒體工作,擔當過佳能、尼康、SONY線下活動講師。


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