了解画幅和裁切系数的真相后，你还真的需要全画幅吗？
我想您一定听说过“剪裁系数”这个摄影术语。如今市面上有着非常多不同的相机系统，让这个特殊的术语经常出现在各种产品规格列表和商家的营销材料中，当然该术语在摄影有关的文章和书籍中也经常有所提及，您甚至还可以在摄影师之间的对话中听到。如果您不了解它的真正含义，可能在镜头和相机的选择中，难免会出现一些误区。
关于裁切系数有很多困惑，而且很难去解释，但在我们深入讨论之前，让我们先带着两个关于“裁切系数”的误区进入文章。
- 较大的裁切系数会换取较长的“焦距”
- 裁切系数会影响光圈
我想在您翻到屏幕底部留下相反的评论之前，不妨让我通过本文解释一下“为什么“。
裁切系数产生的背景
在数字摄影普及之前，35mm胶片是一种参考格式，因为在当时它被使用的最为广泛。如果在单反胶片相机上使用50mm镜头，每个人都可以大概的知道所产生的视角和对应的呈现效果，因此理解和讨论不同的镜头和焦距是很容易的。到了从胶片摄影和数码摄影的过渡时期，为了让用户可以简单地更换他们的胶片相机机身，而不用担心重新购买镜头和其他配件，更多的厂商选择了继续沿用35mm尺寸用作传感器格式，也就是我们现在所说的全画幅。由于技术的挑战和高制造成本，使所有数码相机传感器的尺寸都与35mm胶片的尺寸相匹配是不切实际的，因此相机制造商开始在数码单反相机中使用更小的传感器。
但是这也迎来了一个新的问题，所产生的视野与之前相比狭小可很多，因为图像的角落得到“剪裁”。
深入了解裁切系数
如您所见，镜头投射出来的影像是圆形图像（通常称为“成像圈”），但传感器仅记录场景的矩形部分。因为传感器所记录的是成像圆投射图像的一部分，所以更改传感器的大小会改变该镜头的视场，因此在图像传感器成像以外的部分既被称为裁切系数的“裁切”部分。
然而传统上由一个特定镜头产生的视场，是不会以度数进行测量的，而是被描述为镜头的焦距，我们需要将裁剪后的视场转换为一个等效的镜头焦距。例如，如果您将一个50mm镜头附加到一个小于全画幅传感器的相机上，您将必须将该50mm镜头的焦距乘以一个由传感器的大小差导出的系数来计算等效焦距。这样你就可以根据新的等效焦距计算出镜头的视场。这是裁切系数的“系数”部分。
误区#1：较大的裁切系数会换取较长的“焦距”
焦距也称为焦长，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜中心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中，从镜片光学中心到底片或CCD以及CMOS等成像平面的距离（通常是由相机上“Φ”符号表示）。具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力。
变焦镜头可以改变镜头的物理焦距。有时这种运动在镜头内部完成，镜头体积在物理上不会改变，我们称之为内变焦，有的镜头会改变它的大小，我们称之为外变焦。
然而，无论你在镜头后面放置什么样的传感器，都不会因为传感器的大小而改变镜头的实际焦距，我们所谓的焦距变化其实为“等效焦距”，稍后我们将在文中进行详细解释。
误区#2：裁切系数会影响光圈
光圈代表着镜头上光通过的孔径大小，大多数镜头有可变光圈，以控制进入镜头的光量。这个孔径的大小是通过由叶片组成的膜片调节的。在摄影中，光圈的大小参数直接表示为焦距与孔径之比，这个比例是基于物理测量的，完全独立于相机传感器的大小或拍摄的胶片的大小。传感器的尺寸对景深有影响，但并不是因为它改变光圈。
如何计算裁切系数
导出裁切系数的公式计算非常简单。只要知道传感器的物理尺寸，使用勾股定理（a²+b²=c²）计算对角线，然后将数字除以裁剪传感器的对角线即可。以下是推导出佳能APS-C传感器裁剪系数的示例：
- 35mm /全画幅对角线：36²+24²=1872²，因此对角线为43mm
- 佳能APS-C传感器对角线：14.8²+22.2²=711.88²，因此对角线为26.6mm
- 裁切系数：43 / 26.6 =1.6
为了得到较小的佳能APS-C传感器提供的新视场的“等效焦距”，我们需要将镜头的真实焦距乘以1.6x。假设在佳能的APS-C相机上安装50mm镜头，其视野相当于在全画幅相机上安装80mm镜头。
在我们的例子中，如果您一开始不熟悉50mm镜头的视场，这并不重要。但是，如果您熟悉50mm镜头的视场，您就会知道同样的镜头如果放在更小的传感器前面，视场会比你的正常视场更窄。如果在比全画幅小的相机上使用变焦镜头，可以通过等效焦距进行换算。例如，一个70-200mm的镜头在1.6x APS-C传感器上将变成了一个等效的112-320mm镜头。
常见的裁切系数喝等效焦距
让我们来看看上图了解下常见的焦距和裁切系数的关系，以及由此产生的等效焦距。对于许多摄影师来说，这可能会感到一定的困惑。镜头的焦距是物理特性，无论相机的传感器如何，焦距都不会改变。
所以当我们看上表的时候，一定要记住，较小的传感器并没有神奇地把你的镜头变成较长的镜头，它只是剪切了大量的图像。
全画幅与裁幅的争论
裁切系数的讨论不可避免地将我们引向全画幅与相比较小传感器之间的争论。
综上所述，全画幅相机是拍摄风景的理想选择，因为它没有裁切系数，广角镜头保持了广角视野。小型传感器相机给镜头一个虚拟的远摄效果，这对于一些运动和野生动物以及为微观摄影带来一定优势，两种格式都有优点和缺点。
内容延伸：传感器尺寸与分辨率
有一个重要的因素我们不应该忘记，那就是传感器的分辨率。因为每个数码相机的传感器都是由数千万像素组成的，所以使用一个更小的传感器应该转化为更少的像素吗？答案肯定不是，如果传感器是由物理上更小的像素制成的，那么较小与较大的两个传感器可能具有相同的分辨率，甚至会具备更高的像素。
例如尼康D4的全画幅传感器为36.0 x 23.9mm，像素为1600万，尼康D7000的APS-C画幅是23.6 x 15.6mm传感器，像素也为1600万。由于传感器尺寸差异如此之大，但像素数相同，两者的区别就在于每个像素的物理尺寸。尼康D4有着更大的像素测量7.3µm，D7000像素仅有4.78µm要小得多，所以这些像素基本上是紧紧挨在一起的。这就导致了较小的像素在图像中转化为更多的噪点和更少的动态范围，所以尼康D7000相比尼康D4在同样的低光照情况下图像质量要差很多。这就是为什么制造商如此热衷于谈论像素，而不是传感器尺寸！他们想让我们注意到花哨的像素参数，他们不想提及传感器实际上有多小。你的手机摄像头可能和你的单反相机像素辨率相同，但这并不意味着这两款机器的图像质量相同。
结语
裁切系数真的非常简单。但是令人困惑的是，正如我之前所说，存在的问题是将角度测量（视场角度）虚拟转换为线性测量（毫米镜头焦距）。我认为这在许多方面都很有用，但多年来我见过许多摄影师试图理解和解释这个概念，但是在网上一些关于改变焦距和光圈的错误解释，让许多摄影师产生误解。
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