攝影業發展到現在已走過了一百多年歷史了，早期照相機機是大型的箱型座機，使用大平面膠片，膠片盒可移動位置來滿足所需的尺寸。後來發明了膠捲，使得相機小型化成為可能。相機和膠捲分135和120兩種規格，由於鏡頭分辨率和膠捲顆粒度的不斷提高，120型為專業型，135型為普及型。又以單反相機為主流，鏡頭與機身分離，不同的鏡頭可滿足主題需要，不同的機身所攜帶不同感光度的膠捲可對付光線明暗的環境條件。

   信息革命後，數碼單反相機(DSLR)成像面以電子傳感器代替膠捲，但仍保留大部分膠捲相機的傳統功能。在買單反相機時，通常是機身與鏡頭分開購買的，很多初學者並不知道鏡頭與相機有搭配的問題，以為只要是同一廠家製造的，機身與鏡頭必定搭配。這種想法在膠捲相機的時代是正確的，因為那時的135膠捲底片的成像畫面都是統一規格36mmX24mm的，我們將它稱為全幅底片。現在是數碼相機年代，成像面是感光元件-傳感器（sensor）。由於傳感芯片製作工藝複雜，成本昂貴，幾乎占了數碼相機成本的一半。為了節約成本，縮小芯片面積是關鍵，所以廉價相機的傳感芯片都是很小的，比如手機上的感光芯片就做得非常小。

   目前相機的傳感器分CCD和CMOS兩種類型，性能各有優劣，CCD工藝更複雜，價格比CMMOS高。但為什麼高檔相機仍用CMOS？一是成本，二是省電。目前市場上銷售的單反機身根據芯片的面積的大小分全幅（fullframe）和半幅（crop or APS-C）兩種，分別有與之匹配的兩類鏡頭：全幅鏡頭和半幅鏡頭。其實稱crop為“半幅”不準確，APS-C面積不足full frame面積的一半。crop是剪裁的意思，凡小於fullframe sensor size的都被稱為是crop，我只是為了方便才稱它為半幅，否則就要使用英文了。

   一般來說，fullframe鏡頭可用於crop機身上，crop鏡頭不可用於fullframe機身上。因為crop鏡頭的成像圖案只能覆蓋fullframe sensor的一小部分，因此畫面會出現暗邊角。更可怕的是，在佳能相機上，假如crop鏡頭用在fullframe機身上，將會毀壞機身和鏡頭。因為crop鏡頭座比fullframe鏡頭座突出了一些（見以下附圖），且fullframe機身的反光鏡比crop機身的反光鏡大，兩者疊加造成彼此碰撞。所以佳能公司為了避免兩者混用，有意在機身與鏡頭的卡口上作了手腳，使的crop鏡頭無法與fullframe機身對接。尼康相機則沒有這種問題，任何尼康鏡頭都可以與任何尼康機身安全對接。相比之下，尼康顯得大眾化一些。

   上圖為crop（EF-S） 鏡頭，下圖為fullframe（EF）鏡頭。crop鏡頭座明顯比fullframe鏡頭座多出一截，會碰傷fullframe機身的反光鏡。

   嚴格地說，兩者是不能混用的。也就是說，fullframe鏡頭必須與fullframe機身相配合，crop鏡頭必須與crop機身相配合，否則清晰度和亮度都有損失。即使fullframe鏡頭可以與crop機身對接，但像素將降至機身原有像素的1/3左右。比如crop機身的像素為24m，用全幅鏡頭時只剩10m左右，原因是fullframe鏡頭的清晰度設計以涵蓋全幅芯片為目的，而crop芯片小，只能接受其中的一小部分，等於將它裁剪了大半。這還不算，通光量也被衰減一倍以上，這意味着要用較低的快門速度，較大的光圈，較高的感光度。再加上景深視覺改變（焦距X1.6倍），等等弊端防不勝防。這些損失是驚人的，不可接受。要知道，好鏡頭價格在一萬美元以上，若被濫用，幾萬美元的fullframe鏡頭的畫質還不如幾百美元的crop鏡頭的畫質。

   以上的評論不是危言聳聽，希望初學者務必在意，不可掉以輕心。總之，鏡頭是為機身而設計的，鏡頭與機身的搭配與設計有關，為了充分發揮相機的效用，鏡頭與機身的合理匹配十分重要。

  說來說去都是感光芯片搞得鬼，統一不就沒事了嘛。

   那麼，哪些屬於fullframe鏡頭，哪些屬於crop鏡頭，如何區分它們呢？以佳能鏡頭為例，EF型號屬於fullframe鏡頭，EF-S型號屬於crop鏡頭。以尼康鏡頭為例，DX屬於半幅鏡頭，FX屬於全幅鏡頭。

   下面介紹一下鏡頭上的識別標誌，以佳能 CANON ZOOM LENS EF 24-105mm 1:4 L IS USM 為例（見以下附圖），其中：

   EF: eletrac focus （電子對焦，所有佳能的鏡頭以它為標誌，是為全幅機身設計的鏡頭）

   EFS: eletrac focus special (佳能專為APS-C格式相機設計的鏡頭，它們的像場較小，無法覆蓋全幅相機的感應器，不能用於全幅機身。）

   L: luxury lens (豪華鏡頭或專業鏡頭，通常這類鏡頭有一道紅圈）

   IS：image stabilization (圖像穩定裝置，俗稱防抖裝置）

   USM: ultra shound motor (超聲波馬達）

   STM: Stepping motor （步進馬達）

   (上面一款帶有紅圈的鏡頭市場價格為一千美元，下面一款帶有白圈的鏡頭市場價格只須六百美元。)

   不少初學者經常提到的這樣的問題：fullframe與crop的差距有多大？我該買哪種？

   我的回答是：得看你的目的。從成像質量看，fullframe相機好；從性價比來說，crop相機好。我給fullframe打100分，給crop打91分，就那麼一點點，你們看着辦吧。

   其實對絕大部分人來說，沒必要買這種又大又笨的單反相機，有架 point & shoot（直譯為：瞄準即拍）的傻瓜相機就可以了。假如你覺得單反機好玩，一定要買。我建議：

   1）以拍生活照及紀念照為主的，一年也用不上幾次的人，買crop相機為好。數碼相機依賴電子設備的成分高，電子元件存在老化問題，壽命都不長。不建議你們買fullframe相機，沒必要花冤枉錢。

   2）已經買了crop相機的人，想必已經有了crop鏡頭，如果再買fullframe機身，意味着那些crop鏡頭將成為廢品，太可惜了，不贊成你們改買fullframe機身。

   3）攝影愛好者，發燒友，建議你們一次到位，花大價錢買fullframe相機。因為攝影器材的開銷與你花費在外出旅遊和時間，圖像後期的加工處理相比，簡直是九牛一毛。

   我來介紹一款價廉物美的，用途廣泛的，適合絕大部分人的傻瓜相機（point & shoot camera，下圖）：尼康Nikon Coolpix P900。 它具有16m像素, 83x光學變焦比（等於135相機的24mm-2000mm），幾乎涵蓋市面上生產的所有單反鏡頭（魚眼除外），以一當百，市場價格只須$599。就目前的單反鏡頭來看，無論變焦還是定焦，都沒有長焦段超過1000mm的，而且價格驚人。

   思考題：

   1）假設將來廠家為全幅單反相機設計一款2000mm的鏡頭，估計這鏡頭與反坦克火箭筒一般大。可是尼康P900的鏡頭那麼短就做到了2000mm，為什麼？

   2）傳感器sensor的面積與像素的密度有必然的聯繫嗎？

休里

November 30th， 2016