传感器尺寸

定义

传感器尺寸（英文：Sensor Size 或 Image Format）是数码相机图像传感器的物理尺寸，以英寸或毫米为单位。它从根本上决定了相机的图像格式、镜头的裁切系数、自然感光度和光学特性。

在电影制作中，最常见的传感器格式是：

• Super35 (Super 35mm)：数字电影的标准格式
• 全画幅 (36x24mm)：摄影的完整画幅
• M4/3 (Micro Four Thirds)：2倍裁切系数的紧凑格式
• 2/3英寸：传统的电视格式
• RED Dragon/Monstro：8K+ 大画幅传感器

历史背景

胶片时代（模拟）

在模拟胶片时代，35毫米胶片是故事片和高质量电视节目的全球标准。实际曝光区域位于穿孔孔之间（Academy 标准约为 22 毫米 x 12.3 毫米）。Super35 扩展了这一区域，以利用变形宽银幕格式。

数字革命

随着数字化，出现了各种传感器标准：

• 2007 年：RED One 推出大尺寸传感器 4K
• 2010 年：ARRI Alexa 将 Super35 确立为电影标准
• 2015 年：Sony Alpha 7 使全画幅在高质量视频领域普及
• 2018-2025 年：混合方法，采用双原生 ISO 和扩展格式

技术规格

Super35 (DCI 标准)

物理尺寸：24.5 毫米 × 13.8 毫米
宽高比：16:9 或 17.5:1 (变形宽银幕)
对角线：~28 毫米
像素尺寸 (Alexa)：~5.3 微米
标准相机：ARRI Alexa Mini, Alexa 35
 RED Komodo, Phantom Flex
镜头：EF, PL 卡口 (35mm 电影镜头)

全画幅 (36x24mm)

物理尺寸：36 毫米 × 24 毫米
宽高比：3:2
对角线：~43.3 毫米
像素尺寸：~2-6 微米 (取决于相机)
标准相机：Sony FX30, Canon EOS R5C
 Panasonic S1H, Blackmagic URSA Mini Pro
镜头：RF, EF, L 卡口, E 卡口
相对于 Super35 的裁切系数：1.5 倍 (焦距有效增加 50%)

M4/3 (Micro Four Thirds)

物理尺寸：17.3 毫米 × 13 毫米
宽高比：4:3 (原始)
相对于全画幅的裁切系数：2.0 倍
标准相机：Panasonic GH6, Olympus
优点：紧凑，经济实惠
缺点：传感器尺寸小 = 噪点较高

区别与影响

1. 裁切系数与焦距等效

裁切系数描述了镜头在较小传感器上“增强”的程度：

实际影响：

• 在全画幅上使用 24 毫米镜头：视角非常广 (经典的开场镜头)
• 在Super35 上使用 24 毫米：已经是中广角
• 在M4/3 上使用 24 毫米：相当于全画幅上的 48 毫米的正常视野

2. 感光度与像素尺寸

像素尺寸 (以微米为单位) 决定了信噪比：

ARRI Alexa (Super35, 2880x1620px):
 像素尺寸 = 5.32µm → 出色的 SNR，低噪点
 基础 ISO = 160 (带标准 ND)

Sony FX30 (APS-C, 6720x3780px):
 像素尺寸 = ~2.4µm → 高 ISO 时噪点更多
 基础 ISO = 100 / 双原生 100/3200

RED Monstro (8K, 8192x4320px):
 像素尺寸 = 4.9µm → 非常干净，适合调色
 基础 ISO = 320

经验法则：较大的像素 (在大传感器上) = 更好的噪点表现和更高的感光度。

3. 景深与光学质感

在相同的构图下，较大的传感器产生的景深更浅：

场景：使用 85 毫米镜头，T/2.0，3 米对焦距离：

全画幅：~3.2 厘米景深 → 景深非常浅
Super35：~4.8 厘米景深 → 仍然非常浅
M4/3：~9.6 厘米景深 → 景深明显更深

这对画面构图产生了戏剧性的影响：

• 全画幅：需要 T/4-T/5.6 才能获得足够的清晰度
• Super35：经典电影标准，T/2.0-T/2.8 可很好地利用
• M4/3：需要 T/1.2 或 ND 滤镜才能获得浅景深

4. 实际焦距等效

“全画幅等效”这个术语经常被用来进行比较。这是有问题的：

场景：具有经典“电影感”的肖像

电影标准 (Super35):
 85 毫米镜头，T/2.8 → 4 厘米景深 → 完美的视角

全画幅等效：
 可能会认为：85 毫米 / 1.5 = 56.7 毫米
 但是：56 毫米 F/1.8 的景深比 85 毫米 T/2.8 更浅！
 结果：景深太浅，“数码感”

正确调整：
 在全画幅上使用 135 毫米 T/4.5 → 类似的外观

实际工作流程

前期制作

1. 决定格式

• 确定预算和租赁可用性
• 分析光照条件
• 定义光学风格

1. 镜头规划

 Super35 项目：
 - 经典 PL 卡口套装 (Master Primes)
 - 焦距：27-180 毫米
 - T 值：T/1.8-T/2.8 标准

 全画幅项目：
 - RF 或 E 卡口套装
 - 补偿更广阔视角的镜头
 - 需要更多 T/1.2 或更高质量的镜头

1. 灯光规划

• Super35/全画幅：可以使用更少的光线
• M4/3 或 RED：需要更多光线以获得足够的景深

拍摄

1. 了解传感器格式：

// 在 ARRI Alexa 35 (Super35) 上的示例场景设置
摄影指导：“我需要 85 毫米来获得狭窄感，T/2.8 来引导表演”
第一助理摄影：“景深为 6 厘米，但需要从 3 米处开始”
A机操作员：“移动会很关键，需要跟焦器”

2. 镜头选择影响灯光设置：

全画幅 (Sony FX30) 配 35 毫米 T/1.4：
 → 极浅的景深，没有移动空间
 → 解决方案：ND 滤镜 + T/4.5 或更好的布光

Super35 (ARRI Alexa Mini) 配 35 毫米 T/1.8：
 → 电影感外观，5-7 厘米景深
 → 操作员有更多空间

3. 根据格式确定对焦策略：

Super35 (景深较大)：
 - 可使用区域对焦
 - 允许操作员移动

全画幅 (景深较浅)：
 - 关键的跟焦
 - 推荐使用遥控云台
 - 灯光位置关键

后期制作

传感器尺寸会影响：

1. 色彩科学

• 不同传感器 = 不同的噪点特性
• 去马赛克算法不同
• 调整调色策略

1. 噪点管理

• 像素较大的 Super35：需要更少的降噪
• 全画幅像素较小：激进的降噪策略
• RED 8K：大量噪点，需要专业工具 (REDcine-X, DaVinci)

1. 缩放与重新构图

• Super35 4K：在后期重新构图时，有限的缩放能力而不损失可见质量
• RED 8K：后期可进行更自由的重新构图

对比：Super35 vs. 全画幅

Super35 (高品质电影标准)

优点：

• ✓ 成熟的标准 (99% 的故事片)
• ✓ 像素尺寸大 = 噪点少
• ✓ T/2.0 的经典光学效果完美
• ✓ 可预测的景深表现
• ✓ 价格实惠 (租赁价格稳定且低)

缺点：

• ✗ 广角视角较少
• ✗ 相机较大
• ✗ 6K+ 录制困难

相机：

• ARRI Alexa 35, Alexa Mini LF
• RED Komodo, Red Dragon
• Blackmagic URSA Mini Pro (搭配 EF 镜头)

全画幅 (混合方法)

优点：

• ✓ 可实现超广角 (24-28 毫米看起来正常)
• ✓ 可使用原生摄影镜头 (更便宜)
• ✓ 可实现 8K+
• ✓ 更紧凑

缺点：

• ✗ 景深极浅 = 难以处理
• ✗ 电影感较弱 (需要通过 T/0.95 来弥补)
• ✗ 像素尺寸小 = 夜间噪点更多
• ✗ 租赁选项较少

相机：

• Sony FX30, FX7
• Canon EOS R5C, R6 Mark II
• Panasonic S1H
• Blackmagic URSA Mini Pro G2 (EF 卡口)

特殊格式

变形宽银幕与宽高比

Super35 支持变形宽银幕镜头 (4:3 传感器，2 倍放大)：

DCI 2.39:1 (所有现代电影)：
 Super35 变形宽银幕：24.5 毫米 × 10.3 毫米 → 2.4:1
 Super35 球面：需要裁剪 (画质损失)

全画幅变形宽银幕：
 较少见，可实现 36 毫米 × 15.1 毫米
 但：3:1 的宽高比而非 2.39:1 不理想

Super35 搭配变形宽银幕镜头 = 电影美学的黄金标准。

大画幅 / RED Monstro

RED Monstro (8K, ~46.3 毫米 × 24.6 毫米)：
- 比 Super35 大
- 比全画幅大
- 适合后期缩放重新构图
- 基础 ISO 320
- 重量和存储需求非常高

用于：

• 高预算影片，8K DCP
• 特效密集型制作
• 具有极高缩放灵活性的高端调色

规范与标准

DCI (Digital Cinema Initiatives)

• Super35 是 DCI 标准
• 4K = 4096 x 2160 (17:9)
• 全球所有影院均可播放
• 尺寸标准：24.5 毫米 × 13.8 毫米有效区域

UHD/4K 电视

• 3840 x 2160 (16:9)
• 兼容全画幅或 Super35
• 流媒体标准

8K

• 7680 x 4320
• 仅限 RED 或高端索尼相机
• 尚未普及

制作决策标准

参见

• 全画幅 – 36x24mm 传感器标准
• Super35 – DCI 电影标准
• 基础 ISO – 根据传感器尺寸的原始灵敏度
• 动态范围 – 与传感器尺寸的关系
• 裁切系数 – 焦距等效
• 光学格式 – 数字与模拟标准