毫米和英寸的换算(英寸in转换为mm)

作者:黄来源:电子工程相册，谢谢

小米12S Ultra手机的发布应该说是这两年比较大规模的手机产品发布活动。这款手机的一大亮点是巨大的摄像头，这更像是摄像头的机身设计，也是与徕卡的联名。说起徕卡这两年的联合活动，真是频繁。前脚只跟华为合作，后脚就说要做“真正的徕卡手机”。现在小米的手机摄像头上印了LOGO。上个月，徕卡刚刚宣布了与松下的新合作...业务真的比蔡司还忙。

这款手机刚刚发售，其系统中相机app的apk文件已经被提取。还有一个“人人都是徕卡水印”的续集故事。可见很多手机用户对拍照的“强迫”还是比较在意的。

除了徕卡，小米12S Ultra的巨大主摄像头的传感器是索尼的IMX989。小米这款手机拍照的大宣传项是“1寸大底”——这当然是索尼IMX989图像传感器。据说IMX989是小米和索尼共同投资1500万美元开发的。先八卦一下1寸的图像传感器来说说“1寸”这个名词的有趣来源。

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一寸确实很大，但也不少见。

1寸的尺寸在手机的相机图像传感器上，自然可以说是大尺寸了。前不久在《手机摄像头鼓包之谜:是行业烂了，还是...》一文中，我们谈到了为什么手机图像传感器越来越大。回到2010年左右，1/4~1/3英寸的图像传感器广泛应用于手机摄像头；当时数码相机用的是1/2.3寸底，高端数码相机只用1/1.7寸底。一眨眼，手机底部1寸。

记得2014年，松下曾经推出过一款1寸摄像头图像传感器的CM1手机，当时很惊艳。感觉把手机都蹭地上了。

5、6年前，2016年左右，很多手机摄像头开始使用1/2.3寸的图像传感器，在当时算是大的，比如小米5s；同时，iPhone 7还在使用1/3英寸的图像传感器。现在，1英寸的图像传感器大约是1/2.3英寸图像传感器的4倍。

来源:维基百科

如今1寸的尺寸其实已经不可怕了。历史上出现过的使用1英寸图像传感器的手机至少有松下CM1、徕卡莱茨Phone 1、夏普Aquos R6和索尼Xperia PRO-I(似乎日本人和德国人在这方面明显更混乱)，后三者都是当代产品。

在真正的单反/微单相机面前，1寸还是远远不够的。与真实相机图像传感器尺寸天花板相比，宾得645z单反的中画幅图像传感器尺寸为42.8x32.8mm，面积是1英寸图像传感器的12倍以上。全画幅的传统单反/微型单反的图像传感器尺寸也比1英寸大7倍以上。基于这样的尺寸对比，小米不久前刚刚发布了一个用手机拍照的广告(再次秒杀专业单反)——这显然已经违背了光学和物理定律。...

不过1寸确实是手机摄像头图像传感器尺寸的临时天花板。1寸的尺寸在其他领域相对更常见。索尼黑卡(RX100)系列的代表性数码相机(小DC)，是一款1英寸的图像传感器。部分运动相机的图像传感器尺寸为1英寸，如insta 360 ONE R；还有一些比较高端的飞机，比如DJI DJI Air 2S，也是1寸底；早些年尼康有1系微单也用了这样的规格。...

“一寸”其实不是一寸。

影像行业有一个奇怪的现象，就是各种单位和我们理解的物理量不一样。1英寸换算成公制单位，应该是25.4毫米..但事实上，1英寸的图像传感器，不管它的长、宽、高和对角线，没有一个值是25.4毫米的。市场上有一个1英寸的底部，规格为13.2x8.8mm毫米，对角线长度为15.9毫米——也就是0.63英寸。换句话说，小米12S Ultra相机的1英寸图像传感器对角线长度其实并不是1英寸。

资料来源:MKBHD

所以我们在业内经常听到这样的说法:图像传感器的英寸数必须乘以一个系数才能得到实际的物理值。问题是为什么？玩相机的同学应该知道，松下和奥林巴斯用的是M43尺度的图像传感器，据说尺寸是4/3英寸。但实际上M43图像传感器的尺寸为17.3×13mm，对角线约为21.6mm，大于1英寸，但没有达到真正的4/3英寸。

其实大尺寸的图像传感器在尺寸上也很奇怪:比如全画幅图像传感器，习惯上称之为35mm传感器而不是对角线英寸，大约等于当代全画幅图像传感器的长边。这些都可以认为是历史遗留问题。这一次，我们只说小尺寸图像传感器的尺寸计数方法——其实历史悠久。

真空管时代的电视和摄像机

有一个很有名的网站叫“油管”，这里的“油管”来源就是早期的真空管(电子管)。1939年，更早的机械电视淡出了人们的视线，被全电子电视取代。阴极射线管(CRT)的兴起——一种背面带有电子枪的玻璃真空管。里面的电子枪可以发射电子束，轰击屏幕——屏幕上涂有荧光粉，被电子击中后可以发光。

这是早年那个屁股很大的老电视。里面的原理其实可以更详细。在磁场的帮助下，真空管发射的电子束可以从上到下、从左到右“扫描”屏幕(逐行扫描，所以有多少“行”的概念)，通过调节控制电极的电压，可以控制电子束的亮度，从而决定发射多少电子——电视画面就变了。这是黑白电视显示的基本原理。其实后续的“彩电”还有很多发展方向，不是我们讨论的重点。

注意尾部的true 空管。来源:维基百科

同时，真空管相机的原理更加复杂，真空管的设计似乎也多种多样。毕竟静态照片和动态图片还是有很大区别的——这和现在的图像传感器时代有很大区别。其中一种叫做图像正交光电管。

电视摄像管，来源:大英百科全书公司

这个“相机”的镜头部分的光学系统也差不多，后面的前置图像分析管可以看作是感光元件的作用，上面涂有光电物质——也就是说，当光线照射到上面时，它可以释放出相应比例的电子。但这还没有结束。这还远远没有结束。这些电子受到内部磁场结构的影响，会传输到这个管的背面——背面有一个薄玻璃板，电子更多:上面产生更多负电荷；一束电子束发射到前方，然后反射到前方——反射回来的电子束在管内被放大，最后成为图像亮度信号的一部分。

不懂也没关系，反正是旧时代的知识。早年的这种成像原理也决定了电视画面只能直播，因为没有载体记录，甚至连视频都没有出现。其实电视真的经历了很长一段时间的纯直播时代。

来源:视频是如何发明的——YouTube

我们换个话题吧。当时有一种记录电视摄像机画面的方法，就是在电视摄像机的监视器后面，再放一个电影摄像机——用电影摄像机拍摄电视摄像机的监视器，用胶片记录这些画面(就像翻拍一样)。但其实你想一想就知道，电影成本极高，翻拍效果也不好。这种方法是完全不可持续的。于是在1956年，录像机出现了，画面可以录在磁带上。

1英寸是真空管的外径。

有点太远了。对以上内容感兴趣的读者可以利用我们的索引信息了解更多信息。回到1寸的话题。事实上，当年这种电视摄像机的某些型号中使用的true 空显像管的直径是2/3英寸——而且是外径。当然，真空管段的2/3英寸直径并不能全部用于成像，真正参与成像的面积实际上会比外径小1/3左右。

来源:关于1英寸传感器的印刷真相——YouTube

其实这也是我们今天讨论1英寸图像传感器对角线的原因，真实长度大概是0.63英寸。

实空管成像还有一个有趣的地方。也就是我们说的32寸CRT电视——或者32寸彩电，其实这个显示屏的对角线并不是32寸——它所代表的数值与内部真空管覆盖的部分有关。32寸彩电的真实可视面积可能是28寸。当然，现在是液晶或有机发光二极管的时代，所以情况并非如此。这又是一个题外话。

对于小尺寸图像传感器的尺寸，保留了这种标注真空管外径的传统。而且好像还有一种说法，这种假“寸”叫光学格式。因此，手机、数码DC、飞机、运动相机等的图像传感器的尺寸。我们现在谈论的不是它的真实大小。小米12S的“1寸大底”也不例外。

似乎无法考证是谁让这个“传统”发生的。但绝对不是索尼的锅。我们也在索尼官网的成像和传感技术下做了专门的调查。索尼很少使用“英寸”或“英寸”来标记自己的传感器& # 34；标记，但使用“类型”一词，如1/1.7型、1/3型或1.0型。而且，所有的传感器都会明确标注具体的长度和宽度。

但下游企业的推广和媒体的报道，都会毫不犹豫地说“1寸”——毕竟这已经是行业的约定俗成。

最后，值得一提的是，虽然索尼Xperia PRO-I和夏普Aquos R6的相机都使用了1英寸的鞋底，但它们相机系统的图像传感器的实际面积利用率会更小——索尼和夏普都选择只使用一部分图像传感器，我不知道这是基于哪种考虑。小米这次说IMX989传感器用于成像，没有切割，所以是“完整的”1寸大底。这是小米12S系列手机的另一个优势；对于“1英寸”的重量来说绰绰有余。

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