笔记 | 你真的了解图像传感器尺寸么？

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我们知道APS-C画幅大于“4/3英寸”，也知道APS-C画幅图像传感器的尺寸通常是23.5mm×15.6mm。问题来了，根据APS-C画幅实际尺寸计算出的对角线长度为28.2mm，而28.2mm换算成英寸是1.11。这又是怎么回事呢？

原来，我们通常所说的“1/2英寸”、“1英寸”、“4/3英寸”都是指图像传感器的“光学格式”（Optical Format）。光学格式并非图像传感器的真实尺寸。它是一个基于历史传承的“虚假规格”，比真实尺寸大约50% —— 以“4/3英寸”为例，图像传感器的实际尺寸为17.3mm×13.0mm、对角线长度约21.6mm，并非4/3×25.4=33.87mm。

▲ 上图使用早期4/3英寸图像传感器，即18mm×13.5mm，计算得到22.5mm。原理和正文文字相同。

光学尺寸本意是图像传感器与对应尺寸的摄像真空管具有相同的有效面积（有点像房屋建筑面积和使用面积的差别）。尽管摄像真空管早已退出大众视野，但这种标称方式依然沿用至今。

▲ 上图就是摄像真空管，尺寸是黑色圆周的对角线长度，有效部分只有中间橙红色区域。

目前，以索尼为代表的传感器制造商、以DPreview为代表的海外科技媒体已经开始用“Type”替代“英寸”，避免消费者将“光学尺寸”直接理解为对角线长度。

▲索尼产品PDF中使用Type而不是inch

▲上图文字摘自https://www.dpreview.com/articles/4159871805/making-sensor-sizes-less-misleading

为什么不直接标注对角线的真实长度？以APS-C画幅为例，就有索尼1.5x、佳能1.6x两个派系，具体一款产品的尺寸也是有浮动的。所以用相对简短、易于记忆的“Type”或英寸来代替具体对角线长度（mm）是可以理解的，只是因为历史原因而出现了一些偏差。而且，较真的花，对角线长度也不能完全体现传感器的大小。就好像显示器、电视，对角线长度相同、长宽比例不同，实际面积也是有区别的。

下面的表格里还附上了两种不正确的计算结果。首先，对角线尺寸是传感器外接圆半周长的说法是错误的。从表格【外接圆】一列可以看出这种计算方式并不适用于较小尺寸传感器。（44×33是4:3）

而【1“英寸”】则是抛下“1英寸=25.4mm”这个基本常识。大体上，1/2英寸以下传感器，1英寸=18mm、1/2英寸及以上传感器，1英寸=16mm。但这只能用于粗略的计算。说到底，“光学格式”是被定义出来的。想要获得传感器对角线长度的准确数值，只能实际测量，或通过长、宽、单像素尺寸计算。

对角线长度² = （长边像素×单像素尺寸）² + （宽边像素×单像素尺寸）²

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