Re: [閒聊] 不可質疑你的___A7II評測(推文中有經驗分享)
吉姆林轉述的說法沒錯;這同時也是A7RII採用高成本的背照式(BSI)感光元件的原因之一。為了讓更多板友一起參與,我們用比較簡化的方式來討論BSI在A7RII上的影響。
和DSLR有各部獨立元件分工合作不同;MILC在感光元件端的負荷很重。同一塊感光元件要實時測光、實時取景、持續擷取全畫面資料、持續成像至EVF或LCD、計算對比對焦的反差……同時,A7RII內嵌了399相位對焦點,這意味著約347萬像素還要被用來減光計算相位差。
片幅越大、像素越多,這些資料量會越多,因此不意外A7系列的對焦速度、連拍速度等表現不算頂尖;甚至在靜音模式、連拍模式等要求速度的情況下,相機還會自動從14bit降為12bit輸出。
因此MILC要追趕DSLR,提升資料傳輸能力是必須面對的課題。
這些和BSI有什麼關係?
首先我們看一下FSI和BSI兩者簡略的差異:
前照式:光子→微透鏡→CFA(色彩過濾陣列)→布線層→【像素層】(光電二極體)
背照式:光子→微透鏡→CFA→【像素層】→布線層
BSI之所以能提升高感能力,並非開源(加強感光元件本身的感光能力),而是節流:藉由將布線層和像素層倒置,減少光子被中間線路給遮蔽或干擾而浪費掉的數量。
這個優點在小片幅比較明顯;例如:Sony的RX100一代,QE(光子轉換成電子的效率)只有54%,但二代改採BSI後,QE立即躍升至72%,能有更多光子被感知。
而因為內連線的寬度是固定的、不隨片幅變大而增加,因此片幅越大、布線層佔比越小,BSI提升的效益就越小。
但同時,BSI的成本會隨著片幅增加而等比級數成長。之前曾看過一篇文:BSI從1吋導入APS-C時,將良率等一切因素列入考量後,製造成本增加約12倍;相信全幅的成本應更驚人。
是故,Sony在A7RII上採用高成本、「相對」低效益的全幅BSI,有兩個遠超乎高感能力的重要理由:
(一)增加像素:
同片幅下,通常像素越多、高感能力越差;但BSI的採用能在相同片幅維持一定高感水準的前提下增加像素。例如:Samsung的NX1,像素間距比Nikon的D7200小8%、像素密度高16%,但高ISO的訊噪比依然能達到D7200的水準。
而A7RII在開發之初即確認要以增加像素為重點,原本預設的是4.6千萬或5千萬;最後雖為了配合Super 35mm格式的超採樣比例而讓像素降為4.2千萬,但仍比A7R高了許多。在至少以維持A7R高感表現的前提下,BSI的導入勢在必行。
(二)提升傳輸速度:
要提升感光元件端的資料傳輸速度,就是增加管線;但在FSI中增加布線層,勢必會造成更多光子被浪費。導入BSI後,布線層轉移到像素層之下,不再阻礙光子進入光電二極體,因此可以一定程度增加管線。
同時,Sony還仿效Samsung在NX1的作法,捨棄鋁線,改採傳導效率快40%的銅線,大幅提升了資料傳輸能力,而且更低的電阻能減少雜訊產生。其效益體現在非常廣泛的層面,例如:低果凍效應的高速快門、對焦速度、可直接機身直出4K……等。
這也可以解答原PO「為何畫素變高反而可以用靜音快門」。對照以往A7家族只有低像素(資料量較少)的A7S具全電子快門,這次A7RII的像素大幅提升(資料量更多),仍能使用全電子快門,可見官方宣稱的增速40%確實有實效。不過A7RII是否像A7S在靜音模式時會降級12bit輸出,值得關注。
另外值得一提的是,更少的布線層訊號干擾、更大的感光元件開口率,可以減少RF廣角鏡大角度入射光所造成的紅閘問題。
因此,總結來說,A7RII採用BSI,高感能力應不會有傳言中驚人的表現;事實上Sony官方也在訪談中確認了這點,並表示A7RII的高感約和A7R相同或稍佳(但不要忽略A7RII的像素高於A7R)。BSI在全幅上真正的影響力,應為:(一)維持一定畫質的前提下增加像素;(二)提升資料傳輸能力,全面改善MILC迄今的許多限制。
當然,BSI並非毫無缺點。除了成本之外,Sony在2008年即表示:BSI會增加色彩混雜、像素死點的問題。Aptina的報告中也指出:BSI會導致更多的暗電流,以及藍光波長的光子轉換效益減弱。從Samsung NX1看來,這些問題在現今似乎已獲得解決,因此應不致太過擔心。
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