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由DxOMark评分论画质量化指标合理性

色影无忌
spot
梁爽
2012-09-28

  spot 在《从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平》文中又以“到底什么样的量化指标,才能更合理的描述数码相机的画质?”引申出更多观点。 

 

  在DXO网站上,还有一个传感器指标Tonal Range,因为没有进入最终的算总分过程,也没有单独的排行,所以一直没有怎么重视。看到网络上有人提到这个TR指标,但大多都不太清楚DXO的计算方法,就对这个指标专门研究了一下。

 

  DXO网站给出的Tonal Range定义,是在某个ISO下,能区分的灰度层次数量。一个可区分的灰度层次,就是对一个灰度比例,考虑它对应的信噪比,让它占有一个特定的灰度比例区间,使其与相邻区间的灰度差大于噪声。DXO列出的计算公式参见 http://www·dxomark·com/index.php ... /Measurements/Noise ,具体引用如下:

 

 

  这个公式发扬了DXO一贯语焉不详的风格,采用的是很有点迷惑人的表述,其中最严重的就是分母上那个max(stddev,1)了,没给出任何量化单位,你怎么表达这个1呢?

 

  经过计算核对,其实这个指标的计算过程也是非常清楚的,就是从100%灰度比例开始,按对应的SNR算出噪声对应的灰度比例,Gn=G/(10^(SNR/20)),然后用当前灰度减去噪声灰度,得到下一个区间的开始值,再重复这个过程一直到超出SNR>=0的范围为止,累计出来的区间数量就是Tonal Range,最终指标表示为以2为底的对数(也就是二进制表达需要的位数)。

 

  以D800为例,ISO100下Full SNR曲线DXO一共提供了253项Gray Scale-SNR数据,从100%开始,到0.01%结束。100%对应的SNR是43.3,对应灰度比例是Gn=100/(10^(43.3/20))=0.684,那么下一级可分辨灰度区间就是99.316,以此类推,直到SNR=0dB,总计可以数出368个可分辨的灰度区间,再取2的对数,就是8.524,而DXO在100%像素D800在ISO100的TR指标就是8.53,再加上所谓像素增益,就是最终结果9.63。

 

  这个计算过程也可以从暗部往上加,结果与从亮部往下减有千分之五左右的差异,但是与DXO结果核对,似乎往下减的方法更接近。

 

  下表是按我计算的结果(与DXO的数据有大约千分之一的误差),计入像素增益后ISO100下前20位的结果:

 

   1 IQ180 10.19

   2 P65 10.10

   3 P40 9.79

   4 D4 9.65

   5 D800 9.62

   6 D3X 9.47

   7 645D 9.33

   8 H3D50 9.22

   9 5D2 9.18

  10 A75S 9.16

  11 1DS3 9.16

  12 D3S 9.13

  13 H3D39 9.13

  14 P45 9.12

  15 A580 9.06

  16 A850 9.04

  17 NEX5N 9.03

  18 D5100 9.02

  19 D7000 9.01

  20 A900 8.97

 

  如果用这个指标表示ISO100下的画质排序,看起来似乎更靠谱一些。

 

  不过,这个指标虽然引用了所有灰度范围的SNR进行计算,比动态范围只看最暗部要合理一些,但仍然是比较注重暗部的,以D800为例,368个可分辨灰度区间,在5%灰度比例以下的暗部就有86个,占23%,而实际上对画质的重要性来说,暗部一般没有这么大的比例。

 

  其中第10位的A75S是Leaf Aptus75S的简写。包括它在内,还有一些中画幅机型,在ISO50时的TR指标要好于ISO100,为了便于比较没有列在一起,下面是几个ISO50下TR比较高的机型:

  H3D50 9.70

  A75S 9.64

  H3D39 9.60

  P45 9.55

  ZD 9.05

 

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