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如何看懂相机测试图表

来源:其他网络 时间:2015-04-05 10:23 我要投稿
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例如:色彩的表现、在各个感度的噪声多寡、解像力、变形、色散、动态范围... 等。尤以「色彩」及「解像力」及「噪声」为最常的测试项目。

色彩

  在色彩、噪声上,我们可以用 GretagMacbeth 的 ColorChecker 色表或是柯达的 Q-13 Stepchart ,一般来说, ColorChecker 色表虽有不足处,但是它很简单,Q-13 较易反光,但可以简单测试动态范围的项目。

  ColorChecker 色表如下所示,由上而下、由左而右,它总共有四排、24 个格子。


  我们通常会给予编号 #1 - #24,他们在摄影上其实有重要的涵义,例如:

  #1 可以代表 dark skin,#2 可以代表 light skin,跟肤色相关。

  第三排的 #13 - #18 ,是几个相当主要的颜色,从左而右:B、G、R 这是色彩三原色,然后是 Y、M、C ,这又是重要的三补色。

  第四排的六个格子,左边是白色、右边是黑色,你可以想象这一排可以代表从影像的亮部、中间调,一直到暗部,都涵盖其中。

  同时,这一排大约也涵盖了摄影上将近 4.8 f-stops!

色彩倾向

  随着 DC 的风行、DSLR 的低价化,相信各位逐渐察觉在「色彩复制」上,其实每家厂商都有其哲学、消费者也有不同的偏好。

  想要了解相机在色彩上的倾向,我们会先定义测试环境的严谨性,拍摄色表,来进行分析,例如,你可能会想到比较每个格子的 R、G、B 值就可以了( 拍一张、再跟原厂的值比较 )。

  但是这并不是好方法,因为人类对于 RGB 的数值,并不具直觉能力。

  例如:RGB=( 169, 233, 105 ),很少人可以直接意识到它是什么颜色,但是我如果说这是淡淡的、不是很饱和的、有点亮的绿色,相信大家就马上明了了。

  绿色,这在色彩学上也称为色相,换言之,HSB 色彩模式会比 RGB 模式易懂。

  在我们呈现的 Imatest 的测试图表,也是基于这样的直觉概念,例如下图:


  我们总共测试 #1- #18 个色彩区块,圆圈处是 Olympus E-300 的实际表现, 方型处则是色表上的理想值,我们便很容易看出这部相机在每个测试的色彩区块偏移的情况,这是很直觉的、很简单的、容易懂的,比告诉我们 RGB 数值差了多少好很多。

  整个坐标是较大的 CIELAB 色域,而较小的、被灰线画起来的范围则是相机本身的 sRGB 色域。

  所以,当我们有两张这样的色彩测试表,例如:E-300、D70,我们也可以去看看两部相机在 #1 - #18 区块色彩倾向的不同,以及色域的表现情况。

噪声

  #1 - #18 用来测试色彩倾向,有了上述的图,就可以很直觉。

而最后一排( 第四排 )的 #19 - #24 ,我们则可以来看噪声的情况。

「色彩倾向图」理论上我们只要看一张在 ISO 100 时的就可以了。因为各 ISO 的表现应该要一致 。

噪声的部份,我们则要涵盖各个 ISO 值,它们会有不同的表现。

  下列的图表,涵盖四个部份,基本上你可以只看左下的部份,想进一步了解,再看其它的细节。


  左下的部份有一个 Middle Gray 的数值,它就是第四排的第四个(这里也称为 Zone 4),也就是 #22 ,我们用它来代表中灰阶的色调,或是影像的中间调。

  Middle Gray 后面的 4 个数值就是在 RGB 色频及 Y 明度的噪声值,数值越高,噪声就越严重。

  因为已经量化了,所以,在单机上,你只要看 ISO 100 - ISO 800 ... 等的这张图,就可以大致明了噪声的变化。

  当然,我们也可以只看 Y 明度的噪声值,但是再看 RGB 色频,在摄影上仍然有其重要涵义,例如,笔者比较常拍人像,而人像的皮肤大多落在 R 色频。这样,比较一下 RGB 色频的噪声看来是个重要的事。

  同样,这样的图是很直觉的,你只要再看看数值的变化,即可以了解各 ISO 的表现情况。


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这一次我们使用 Konica Minolta A2 拍摄 ColorChecker 色表(*1),来进一步说明 Colorerror(*2) 图表的阅读与使用方式。拍摄方式是利用两盏标准色温灯,以大约 30 - 45 度的入射角度进行补光,拍摄时四周架设反光板使光源能够平均的照在色板的各处。第一张我们使用标准设定,第二张则将颜色饱和度的设定调高两级(COL+2),第三张则调淡两级(COL-2),第四张则表示 A2 的鲜艳模式(Vivid)。图表中的小方格表示该色的理想值,圆圈则表示该色的实际表现。坐标的原点(十字虚线交叉处)代表各色光混合成白光的状态。


  (*1)ColorChecker 色表:我们使用的是 GretagMacbeth ColorChecker 色表,色表上前三行的色块则常是摄影会拍摄到的代表色彩,藉由拍摄色表并且解读拍摄后的结果,可以进一步的了解拍摄的色调是否准确。此外, GretagMacbeth ColorChecker 色表的第四行,经判读后,也可做为判断噪声表现的初步结果。


  (*2)Colorerror:使用 ICE L*a*b 来做制表基础,a轴表示绿到红、b轴表示黄到蓝,而 L*a*b 中的 L 表示发光性,在此表中省略不表。此外,颜色偏离的程度是以一个简单的公式来进行验算,△E = (△A2+△B2)1/2。在这里我们仅对图表中偏离的长度,直接进行直觉式的叙述。



  下图中的颜色编号请参考 ColorChecker色表的颜色与位置,编号方式由左上开始,先读列的六格,再依序读行进行编号。


色板中,第一行到第三行、由左至右,各颜色的意义如下:


   编号 代表意义 编号 代表意义 编号 代表意义 编号 代表意义 编号 代表意义 编号 代表意义  1 暗肤色 2 亮肤色 3 天空蓝 4 叶绿色 5 蓝紫色 6 青绿色  7 橘色 8 紫蓝色 9 适度红色 10 紫色 11 黄绿色 12 橘黄色  13 蓝色 14 绿色 15 红色 16 黄色 17 洋红 18 蓝绿色

最后一列的六格,最左边的一格是白色,最右边的则是黑色,中间的四格则为灰阶中重要的四阶,而第四格与"灰卡(*)"具有相同的反射率,又称之为第五阶。


  灰卡:摄影时常用作测光的标准,对光线的反射率为 18%,一般我们使用相机内置的测光系统,就是以 18% 的反射率来做预设的测光标准,所以常见有人拍摄时,以灰卡来做测光,以避免因为被摄物的反射率"不"接近18%,而造成曝光表误判。例如拍摄黑色或白色居多的主题时,就容易照成曝光表的误判,此时可以利用灰卡或凭经验来手动矫正曝光补偿的程度,让拍摄的影像接近正确的曝光水准。




Konica Minolta A2 在不同设定时,色彩的定义状况



原色调


  首先我们先看以标准设定拍摄时,A2的颜色表现大致上还算接近原色调的表现。红色(15)与洋红(17)的部分颜色偏红,其中洋红还加重了蓝色的比重,视觉上看起来会带些紫色的效果。黄色(16)则带点蓝色调,使得颜色稍微呈现黄绿色。橘色(7)稍微偏红。紫色(10)的部分则偏向绿色,这使得紫色的表现,比实际理想值在视觉上,更偏向较冷的色调。其它各代表色的色偏程度都不算太大。



图一:原色调。为了网友更简单了解如何解读,我们在图片上画上几个黑色箭头,箭头的方向就是色彩偏移的趋向(方块的原色调 -> 圆圈的实际拍摄结果)。


  除了对于个别颜色的表现做判定之外,我们观看所有代表色的偏移趋向,也可以进一步的说明相机的基本调性。接下来,我们比较 COL+2(图二) 与 COL-2(图三) 的颜色表现。




COL+2


  COL+2表示颜色饱和度向上提升两个设定值,我们可以看到除了代表肤色表现的(1、2)与代表无色彩的(13 - 18)不动之外,其余各色调都向外偏移,所代表的意义就是色彩浓度增加。





COL-2


  而 COL-2表示颜色饱和度向下降两个设定值,此时我们可以看到图中的各代表色,几乎都向着原点来偏移,代表的意义就是色彩浓度减低。





  最后,我们来解读 A2 色彩模式中鲜艳模式(Vivid)的色彩倾向,藉此来看此模式下的颜色表现。


  Vivid (sRGB) 是 Konica Minolta 原厂,提供的艳丽拍摄模式。在此我们可以看到代表肤色表现的(1、2)稍微偏向红色与蓝色调,而代表无色彩的(13 - 18)则不做色彩偏移。绿色系的各代表色彩偏向绿色调,颜色变的更浓。黄色系的代表色则不做太多的偏移,橘色与红色的代表色则偏向更红,青绿色(6)、蓝绿色(18)与紫蓝色(8)则偏向蓝色的表现,洋红的色彩亦向红与蓝色调偏移,看起来带点紫色的感觉。


  整体来说 Vivid sRGB 模式中各代表色的色彩趋向与 COL+2 没有很大的差别,最大的差异点在于代表肤色 (1、2) 的代表色,有偏移的现象,而绿色(14)的部分则改为较接近原色调的感觉。比较两种模式后,大致可以预测使用 Vivid sRGB 的模式拍摄人像时,皮肤的颜色会较 COL+2 更为饱和,背景的颜色呈现则没有太大的差异,而绿色的色彩饱和度也会稍稍的降低。





  由以上的例子,我们可以简单的来阅读 Colorerror 的图表,其意义相当的直觉式。 "针对特定颜色,看对应的小方格与圆圈所代表的拍摄颜色,我们大致可以了解这台相机对颜色的定义状况"。了解相机的调性,更能在拍摄前,便初步掌握拍摄出来影像的结果。














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