相机中的自己是真正的样子吗（一个一直被误解的认知）

这是一个古老但依然有很多人在讨论的话题，大多数人的直觉都是我们的眼睛远强于相机，但直觉显然还不够靠谱，今天小胖就跟大家从视角、分辨率和感光度/动态范围度来简单对比一下吧。

首先是视角，相机的视角取决于所采用的镜头，所以相机的第一个优势出现了，一台相机可以有很多不同的视角，而人眼就是“变焦只能靠走”。但人眼有自己的特点：第一，人眼是球体，视细胞（上图Retina组成部分之一）是弧形分布，所以严格来说不能按平面传感器来定义焦距（但顺便解决了场曲的问题）；第二，远离中央凹窝（上图Fovea）之外的视觉锐度会急剧下降，余光覆盖范围的分辨率其实很低，比如你很难用余光来读书，甚至都很难看清余光里走来的人长什么样子，顶多能知道有个人来了，可能可以分辨出性别，仅此而已；第三，人眼是双眼成像，而相机是“单眼”。

每一只眼睛包含余光的视角是120-200度，双眼同时覆盖的区域是130度左右，但我们只靠转动眼球就能直接看到的范围在40-60度左右，这就是为什么总有人说人眼视角在约等于标准定焦镜头（43-50mm左右）的原因，而全画幅11mm镜头视角是126度左右。

因为人眼是双眼成像，再加上有“脑补”，所以人眼没有畸变，晶状体的进化也已经基本抹除了球差，不过人眼存在比较明显的色差，但大脑这个强劲的“机内处理器”把它给脑补掉了。而相机镜头几乎没有办法避免各种像差的影响，机内修正也是路漫漫其修远兮，广角镜头的边缘还会有明显的拉伸，当然，可以通过拼接等方式来改善。所以双眼再加大脑，在相同的广角视野上人眼有着无可比拟的性能优势。

其次是分辨率，人眼的分辨率其实并不高，而且不少人都存在散光、近/远视等病变问题，即便是最佳状态下的人眼，也不可能完全记录所有的场景细节，比如我凌乱的书桌上摆了一瓶饮料，如果只看个1/100秒或者摆得太远，我是看不清配方表的。人眼处理细节的方式依然取决于大脑对场景自动产生的兴趣区域，比如这张照片：

男性看脸看身材，女性看发型眉形唇彩衣服包包，当然大家也都会注意到左下角的品牌LOGO，这时候我再问你“她戴的配饰有蝴蝶样式么？”你一定会回过头去放大照片来找，而这个对比其实就是人眼与相机在分辨率和细节上的呈现方式差异：人眼会根据兴趣来关注重点区域，大多数时候回忽略很多细节，视觉只是我们思维的起点，看同一个场景每一个人都会萌生出不同的情感和想法。而相机则是忠实记录场景，通过相机我们可以还原现场非常多的细节，甚至是人眼无法直接观测的细节，比如微距、比如长焦。

第三是动态范围，很多人都觉得人眼在动态范围上远高于传感器，这里借用 AIRPHOTO定义新视觉 大神一张照片来说明好了，侵删：

左侧是RAW原片，右侧是最终调整后，人眼的效果虽然没有办法直接呈现，但并不会是右图的效果，注意：右图并没有二次创作，而是纯粹从原片中调整而来。所以，在讨论人眼与相机的动态范围问题时，很多人都犯了“过于直观”的错误，比如出隧道时，外面强烈的阳光和昏暗的隧道内部的对比，瞳孔会在观察不同位置时自动缩放，直接与单次曝光的照片来对比并不公平（而且人眼动态范围非常主观，甚至因人而异，所以很难量化，容易造成误解）。

目前的全画幅相机动态范围可以做到近15档，就像上面的对比图，通过后期处理，相机同样可以强吃动态范围，在强力显示器下非常出色地还原现场（其实这时候显示器依然是瓶颈），并且根据主观喜好来改变色调风格，所以我并不认为相机在这方面会输。

理论上来说，目前主流规范的色域覆盖远远不如可见光谱，即便是Rec.2020，也只覆盖了可见光谱的57.3%，照片处理常用的sRGB/Adobe RGB甚至只有33.3%/38.8%，所以理论上人眼对颜色的识别度会明显更宽，但目前在图像处理上也有一些相对专业处理方式，比如在RAW处理时，第一步就把色彩空间设置为ProPhoto 16bit/通道：

可以看到，ProPhoto色彩空间在绿色和蓝色端甚至部分超出了可见光谱的范畴，事实上不少传感器的光谱响应范围也是如此（如下图，超过可见光谱的800nm波长也依然有超40%的量子效率），换句话说就是RAW文件的色彩覆盖是很充裕的，所以RAW处理的一个大前提是尽量在最后才转换为sRGB等色域，以免从开头就把色深限制到了8bit，也就限制了调整空间，产生杂色和断层，影响细节。

但对于人眼来说，颜色的敏感度又是一个“人人皆有不同”的实际问题，人眼对绝对色调的判断是非常不准的（尤其是男性，所以别掏支口红出来问我这是啥色号的），不过用作色调对比倒是很敏感，一般来说1~2nm的波长人眼都能观察出来（如果把2个哪怕颜色极为接近的口红摆在一起，也还是能看出区别的），而且每个人的情况还不太一样（色盲色弱），因此在照片后期处理得当的情况下，很多人并不能看出两者的区别。

最后说说灵敏度，在弱光的环境下，人眼会主动降低分辨率（黑漆漆的屋子里你没办法阅读），会丢掉色彩（黑漆漆的屋子里看啥都是黑白），只能模糊辨识物体，在自己熟悉的环境里还可以根据记忆来辅助判断。而传感器的优势在于可按需定制，灵敏度阈值（信噪比超过1的电信号所需的光子数）可以通过增大像素面积来降低，而且曝光时长可控，所以即便是在极弱光环境下，只要控制好暗电流，相机依然有办法照度0.01lux以内（没有月光的晚上），实现黑白或彩色内容的输出。比如博世的IP Starlight 8000MP监控摄像机，彩色3K/全高清分辨率可以0.0121lux/0.00825lux，黑白3K/全高清甚至可以低至0.004lux/0.00275lux，在这种照度下可以输出30p帧率视频，而且这只是一颗1/1.8英寸前照式CMOS而已。

PS：说到这就顺便插个话题，低像素总数/单个像素大面积的优势是单像素阱容更大，灵敏度阈值下限更低，有利于极弱光环境（比如森林防火、库房监控、深水/深空遥感等等），但在灵敏度阈值以上的光照环境下，相同尺寸传感器采用高像素总数的设计可以通过缩图来弥补信噪比/动态范围差距，并且分辨率与锐度更具优势。所以什么“A7S系列弱光强于A7R系列”就属于纯吹水，强调过多次，遇到过许多木工米青，就不再多回复这类评论了。

总结来说，相机产生的照片是以满足视觉美感而来的，人眼的性能并不一定强于相机，两者的比较其实难以做到公平，两者也都会受到不少的客观限制，或许这个话题永远都难以有一个服众的定论，但我现在的理解就是今天这样，欢迎理性讨论。