1.11 增加像素數量的首要問題

為了提高相機的分辨率，能適應8K時代的需要，數碼相機的像素數量必須增加。增加像素數量對生產廠家來說并不困難，但是，像素數量增加了，首先遇到的問題就是像素的體積變小，畫面的藝術表現力會下降，這個問題比增加像素數量難解決得多。在同等面積大小的芯片中，當像素數量增加到一定數量時，像素之間的空間已經飽和，如果繼續增加像素數量，只能采取壓縮每個像素的間距，同時縮小每個像素的體積，擠出空間后，才能進一步增加像素數量。像素數量的增加，會導致像素體積變小，收集光影信息的數量減少，直接衰減相機的攝影特性，使作品的藝術表現力下降。要想生產一臺像素數量又高，畫面質量又精湛的專業數碼相機，每個生產廠商都會感到非常棘手。日本佳能公司的研究人員經過多年的潛心研究，更換了對光更加敏感的光電二極管，同時改變像素的基本結構，才實現了既提高像素數量，又基本保證畫面質量這一目標（請注意是基本保證）。

舉例

（1）佳能EOS 5DS和5DSR就是采用更換靈敏度更高的光電二極管，并加寬了每個像素的開口率，同時摻入了其他高科技手段，使像素數量達到了5060萬。基本實現了低噪點、高畫質、高動態范圍的影像品質。這款相機很適合高級攝影發燒友使用。但是由于這款相機的像素只有4納米，比5D3的6納米像素小了1/3，所以在攝影特性的整體表現上還是存在一定的不足。

（2）佳能EOS R3是一款最新上市的無反光鏡135相機，是專為體育記者、新聞記者設計的最新機型，拍攝效果非常優秀。它采用了新開發的低噪點全畫幅CMOS圖像感應器，具備了超強的圖像表現功能（在此不做介紹）。要說明的是，為了確保精致的畫面質量，保證高速連拍的數量以及高感光度噪點抑制的最佳效果，芯片的有效像素控制在2410萬，這個像素數量并不高，卻保證了每個像素具有絕對大的體積，這對新聞攝影和體育攝影來說足夠用了。也說明在芯片面積確定下來后，像素數量的多少是直接影響攝影特性的重要一環。這是所有相機廠商都要面對的實際問題。通過與佳能公司技術主管的交流了解到，從開發EOS 5DS和5DSR的時代就已開始觸及這個問題，既要保證像素數量多，又要確保攝影特性的完美，這的確是一個非常難解的物理特性。這就如同要解決在100平方米的房間里住10個人和住100個人的實際問題，人多與人少的活動空間受限制的程度是完全不同的，這與芯片像素大小的物理特性十分接近。這個比喻雖然有些牽強，但道理是一樣的。

這幅示意圖說明，在芯片面積不變時，像素數量的不斷增加，會導致像素之間的間距拉近，體積縮小，使每個像素可收納光影信息的物理空間變少