DxOMark这个网站大家应该都不陌生,自从互联网时代评测这东西火起来以后,什么东西都可以跑个分来比个高下了。GPU跑分有3DMark,CPU可以跑π和下棋,手机上有鲁大师手机版和安兔兔,相机界就是这个DxOMark。不过DxO的测评不能自己跑,只能去网站上看看人家跑的结果。不过好在这个结果清晰公正透明,相机也不像CPU/GPU那般有那么多周边搭配和超频什么的破事,这个统一的跑分,靠谱。
DxOMark查看和比较得分非常便利
不过就像大家对于高考制度是否合理的争论一样,只要有打分的地方就不可避免的会出现口水。安兔兔什么的跑分好歹还看起来正常一些,卖3,000元的手机就是比1,000元的跑分高。但是这个DxOMark单看跑分就有点摸不着头脑了。尼康和索尼哪怕是APS-C画幅相机都一骑绝尘,完爆佳能家全画幅相机,大有向“画幅决定画质”这一铁律发起挑战的形势。而被大家集体喷高感差的D800也逆了天,低照明画质分数直接超越以高ISO性能著称的D4,而不到一万块的D600则更加领先,实在是让人摸不着头脑。至于佳能1DX就更不必说,落后得实在是太多。鉴于最近写文时候一替佳能翻案就被称作五日元党的经验,笔者决定不再提佳能的事,还是以三款不同定位的尼康全画幅机型(D600、D800E、D4)的内部对比来说明问题。
D800E、D600、D4得分对比
好在就像3DMark提供了“Details”细节选项查看一样,DxOMark的详尽原始数据也可以通过点击Measurements来查到。不过不像3DMark的原始数据只有fps一个单位,非常容易理解,DxOMark的原始数据对于一般人来说要看懂难度有点大,而且整个网站还是英文的更加大了大家在理解上的难度。
查看原始数据
在查看原始数据之前呢笔者想简单科普一下关于这个“可用ISO”和“动态范围”分数的来源。这里需要提及信号学上一个重要的概念——信噪比(Signal/Noise Ratio,SNR)。信噪比这个概念实际上很好理解,字面意思就能看出来,就是信号强度与噪声强度的比值。在传感器科技里面一般用功率值来表示。如果内外阻抗相等,也可以用电压的平方之比来表示。
信噪比的定义式
不过对于一般的信号源来说,信号强度要远远高于噪声强度。为了表示方便会取对数,常用的是取以10为底的对数,这时候的单位大家应该很熟悉了——没错,就是分贝(dB)。在电子电工技术里有时候还会取以e为底,得到一个叫做奈培(Np)的单位——嗯这个不多见,大家忘记就好。
对于一个相机的CCD/CMOS也是如此,输出的图像信号也是信号,同样可以用信噪比这一参数来进行衡量。根据我们的经验,提高ISO数值会导致信噪比降低。我们可以定义一个信噪比的下限,以此作为可用ISO的数值——DxOMark也是如此做的。在DxOMark的定义里,38dB为优秀,32dB为可用。这个Low-Light ISO的数值也是以32dB为可用标准进行划线的,就像高考分数线一般。
而动态范围的定义方法比较多,摄影上说的用能还原出的最亮区块的亮度除以能还原出的最暗区块的亮度然后以2为底对数是一种方式,而在传感器科技上,动态范围的定义是满阱容量/本底噪声。满阱容量这个好理解,既然传感器的单一像素可以视作一个电荷池,那么它积累的电荷量始终是有限的。当它存满电荷时输出的电压就是它的满阱容量,实际上就是CMOS的白场记录能力。
而黑场记录能力我们该怎么看?再回头看到SNR的定义式。当Signal U=Noise U的时候,此时SNR=0,也就是说传感器无法记录下任何有用的信息。这个数值决定了动态范围的下界。
而到底DxOMark是用什么方法来标定动态范围的呢?我们接着往下看。
查看DxOMark原始数据
我们可以看到DxOMark的原始数据有五项可供查看,分别是ISO Sensitivity、SNR 18%、Dynamic Range、Tonal Range和Color Sensitivity。翻译过来就是ISO灵敏度、18%中性灰信噪比、动态范围、色阶范围和色彩灵敏度。实际上正好对应着前面打分的几项分数。 首先我们来看ISO Sensitivity。它的纵坐标是Mesured ISO(标定ISO值),横坐标是Manufacturer ISO(设计ISO值)。从这张图里我们可以得到两个信息,第一ISO 50和ISO 100的标定ISO是一样的,也就是说这个ISO 50并没有任何提高SNR的功能(相反还会降低高光宽容度)。第二从ISO100开始所有的标定ISO和设计ISO之间都存在误差,不过鉴于传感器设计的时候模拟部分的放大倍数并不太可能那么正好,这一点也在情理之中。
原始数据的读数方法
可能大家看曲线会一头雾水,不过DxOMark贴心的提供了原始数据读取的功能,将鼠标悬停在某点即可查看该点对应的数据。