数码影像综合质量比较


  我们可以以此标准对比一下表1、表2和表3 评价一下用数码拍摄的照片的清晰度,以及它们与传统影像清晰度的比较。

  

表3:传统相机与数码相机的分辨率与像素数:




分辨率 像素数
传统数码 135画幅 120画幅
6×4.5 6×7 6×9
100lp/mm
50lp/mm
40lp/mm
30lp/mm
5,000dpi
2,500dpi
2,000dpi
1,500dpi
34.5M
8.6M
5.5M
3.1M
92.4M
23.1M
14.8M
8.3M
143M
35.8M
22.9M
12.9M
187M
46.8M
29.9M
16.8M


  从数值上看,数码影象与传统影像是无法比较的,即使是尼康D1这样的数码相机也无法与传统影像比较。我没有用过柯达DCS56O和66O,如果仅从像素数上来比。只有这一档次的数码相机,才能与传统相机媲美。

  在各种数码相机的成像质量比较中。牌号的区别很小。而标称像素数的区别则十分明显。在像素数相同或相近的数码相机中。CCD面积对影象质量的影响至十分明显的。例如尼康D1相机的标称像素数没有尼康CP990、柯达DC48O和爱普生PC3000Z三种相机高。但它的成像质量却明显好手后三者。在像素数相同或相近的数码相机中。有插值和没有括该对清晰度的影响很小,但多少有一点影响。主要表现在图象的细腻程度上,这有一点像传统影象在颗粒度上的区别。例如柯达DC4800和爱普兰PC3000Z两种相机的图像质量。从分辨率上看前者略高一筹,而从颗粒度上看后者略高一筹。与没有插值的尼康CP990相比,柯达DC48O和爱普生PC3000Z两种相机并没有优势。而无论从分辨率、颗粒度、还是从像素数三方面,尼康CP99O都强手后两者。在三款2OO万像素级别的相机中也体现了标称分辨率和插值分辨率对实际拍摄分辨率的影响。柯达DC29O略高于爱普生PC85OZ,而爱普生PC85OZ又略高于尼康CP950。

  由于画幅比例的不同(2:3和3:4耳),同样的放大分辨率产生的实拍像素数不同,甚至放大分辨率低3:4画幅的相机的实拍像素数反而高,如柯达DC480和爱普生PC3OOOZ两种相机,前者的放大分辨率为2O5dpi。而后者的放大分辨率为202dpi.但前者的实拍像素数为280万,而后者的放大分辨率为306万。所以,评价成像质量。还是要看放大分辨率。

  从性能价格比方面来说。3OO万像素级别的相机虽然价格稍微贵一些,但由于成像质量明显强于20O万像素级别的相机。所以性价比较高。而大面积CCD的相机,虽然分辨率的优势明显,但决无价格优势。例如,同是尼康相机,CP990与D1相比,其图像质量无论从显示器上看,还是从打印的照片上看,区别都不是非常明显。而后者的价格接近前者的7倍。在这方面最新推出的富士S1相机性价比要高一些。

  与民用数码相机相比,专业数码相机的操作复杂,只要有一项功能设置不正确(如:感光度、白平衡、压缩比等),其图象质量就会受到影响。例如,尼康D1相机的白平衡有:晴天、阴天、白炽灯、日光灯和闪光灯等几种,由于我们拍跟时使用的是影室灯,当然按“闪光灯”设置,但由于色温的差别,色彩还原仍然有一些问题。专业数码相机虽然感光度的选择范围较宽(如D1相机的感光度的设置可以从ISO100到ISO160O)。但高感光度造成CCD的信嗓比的降低,其成像质量反而不如民用相机(当设置在ISO1600时),所以,除特殊情况以外,专业数码相机的感光度不要设置得过高。正像专业胶卷对曝光和冲洗的要求较高,如达不到要求其成像质量反而不如民用胶卷一样,专业数码相机对拍摄时的曝光控制、包温控制和其他操作技术的要求都很高,如达不到要求其成像质量反而不如民用数码相机。当然如能达到拍摄要求专业数码相机的成像质量肯定会超过民用数码相机。对于那些盲目追求高档专业数码相机的人。这也是一个忠告。

  从成像质量的各个方面来综合评价。还是300万像素级别的民用数码相机表现得最为出色。尼康CP990、柯达DC4800和爱普生PC3000Z三款相机的成像质量各有特色。如果单从分辨率上考虑,那么,尼康相机CP99O的清晰度最高。也是我本次测试最为看好的一台相机。尼康CP990相机从外形和材质上看与尼康CP950相机没有本质上的区别,都是纯黑色金属机身。拿在手里沉甸甸的,在使用中能明显感到它的机械质量和光学质量都很好。如果单从色彩上考虑,柯达DC4800相机的表现最为出色。它的对比度还原和色彩还原都很出色。拍出的照片色彩艳丽。饱和度高,层次和质感都很好,这一点比起其他相机来说,相当突出。爱普生PC3000Z的最大特点是它的25种录象功能。这一点是相当有吸引力的。同时它的6倍光学变焦镜头和484万插值高分辨率也是前两款相机所没有的。而爱普生相机的最大特点是与爱普生系列打印机的配合最好,如果你己经拥有了爱着生的家用或商用打印机。那么。你最好还是配爱普生数码相机,就像照相机配原厂镜头一样。

  就在我已经完成了我的测试以后。我从《电子计算机与外部设备》和《电子测试》两本计算机杂志上见到了几款数码相机的测试报告。与我的测试结果非常接近,尤其是对尼康CP990和柯达DC4800两款相机的评价,我非常赞间。《电子计算机与外部设备》的CHIP测试在国内享有很权威的地位,他们的测试方在与国际接轨。他们把对数码相机的评价分成六个方面。这六个方面和各自的比重分别是;

  外辨率:15%;对比度:10%;色彩:15%;噪声:15%;操作:10%;配置/服务:15%。

  在CHIP的评价中,尼康CP990的分辨率得分居然是非常罕见的满分:100分。而柯达DC480的分辨率得分仅有57.72分(没有爱晋生PC3000Z的资料)。而在对比度、色彩、噪声、操作和配置/服务五方面端者的得分分别是:83.13/89.41、77.00/75.00、66.08/60.80、71.40/92.90和84.17/78.68。总分则是尼康CP990:84.54;柯达DC480:74.60。由此看来,分辨率的得分在数码相机的评比中占有相当大的比重。

  在200万像素的相机中柯达DC290相机是最出色的。不仅分辨率高。色彩的表现在三款相机中也显得非常突出。柯达DC290相机毕竟是从DC260、DC265发展而来,技术己相当成熟,外形设计也很成功。而且其336万的插值像素也是问档相机中最高的,其实拍分辨率已非常接近300万像素的其他相机。如果你至今仍想购买200万像素级别的数码相机的话,建议购买柯达DC290相机。它的市场价大约在6,000元上下。

  购买民用数码相机有时在选择上很为难,除了图象质量的选择之外。外观、实用性、便携性和各种特色的选择也相当重要。例如:尼康CP950和CP990相机的镜头部分和液晶显示屏部分可以旋转,给摄影带来了极大的方便。在们拍、俯拍和翻拍时都可以带来方便;奥林帕斯C-2500L相机的单反结构,在不使用液晶屏时也能消除取景视差。还能在加装各种广角和长焦的附加键时很方便地取景。再比如:奥林帕斯C-2100相机的10倍变焦镜头。索尼MVC-FD95相机的3.5英寸软盘存储设计。索尼SDC-F系列的卡尔·蔡司镜头,小型索尼记忆棒和可旋转镜头设计,佳能IXUS系列相机的超小超薄型结构。理光的RDC-7的笔记本电脑式结构和可旋转激晶屏设计。以及很多相机的录象功能都是非常有特色的,有些是具有划时代特色的。在这些形形色色的独特设计面前。我常常有一种无法取舍的举棋不定的感觉。这些相机我将来都要争取“试用”一下。然后才能下决心购买。

  总的来说。数码相机在成像质量和价格方面,目前还无法与传统相机竞争。但数码相机是信息化产品。它的质量和价格都遵从摩尔定律,相信总有一天,数码相机无论从影象质量上还是从价格优势上,都会远远超过传统相机。那时才是数码相机、大面积游人家庭的时代,而这一天已经为期不远了。

  就在我的测评接近尾声时。我又借到了一台越意数码后背,关于它的影象质量,我们将在下面介绍。

  一.压缩比率与成像质量

  DC4800数码相机一共有六种图像质量的选择,这六种类型分别是3.1M高分辨率不压缩(TIFF)格式(显示为:3.1MP[UIUCOMPR]、3.1M普通(默认JPEG)格式(显示为:3.1MP)、3.1M高压缩(JPEG)格式(显示为:3.1MP[UIUCOMPR])、2.2M格式、1.6M格式和0.8M格式。它们的理论像素数、压缩比、文件量、和在16M、8M闪存卡上所能储存的照片张数见表4。

  这四种格式的实拍分辨率和像素数分别为:208dpi(2.9M)、208dpi(2.9M)、156dpi(1.6M)和168dpi(1.9M)。很显然。用JPEG格式的低压缩比任编后的图像,对于分辨率的损失并不大,甚至基本上不损失,它损失的只是画面的层次,而且这种层次上的损失用肉眼儿子很难看出来。而高压缩比的图像,则不仅损失层次而且也损失分辨率。高压缩比的图像在显示器上观看图像质量与未压缩的图像差别并不大。但打印出的照片图像质量差别很大,特别是大幅面照片差别更大。所以打印大幅面照片一定要用未压缩的TIFF格式图像。

  
表4:数柯达DC4800数码相机不同格式的像素数、文件量与拍摄张数:




图像质量 像素数 压缩格式/压缩比 文件量 16M卡
储存量
8M卡
储存量
3.1MP(不压缩)
3.1MP(普通)
3.1MP(高压缩)
2.2MP
1.6MP
0.8MP
2160×1440
2160×1440
2160×1440
1800×1200
1536×1024
1080×720
TIFF/无

JPEG/1:5
JPGE/1:10
JPGE/1:5
JPGE/1:5
JPGE/1:5
9.170KB
960KB
480KB
730KB
550KB
325KB
1张
15张
32张
20张
28张
47张
存不下
7张
16张
10张
14张
23张


  柯达、尼康和爱普生的数码相机都有自己的不同图像质量的任维格式,并用各自的符号标出,而且它们的图像的清晰度与压缩格式的关系也与柯达DC4800很相似。

  二.成像质量的主观感受

  由于数码相机的成像载体是CCD感光元件,而不是传统感光胶片,因此用它拍摄并打印出来的照片在清晰度上给予人眼的感受与传统照片有很大的不同。同样像素数的照片数码照片比传统照片对人眼的感觉要清晰得多。这主要是明锐度造成的,数码照片的明说度比传统照片要高得多。这一点是由西方面的原因造成的,一方面CCD对于反差的再现出胶片要高得多(CCD的MTF值可以明显高于1),另一方面,CCD像无所成影象的边缘比传统影象自银盖或染料所成影象的边缘要明确而且锐利得多。尤其是大面积CCD的专业数码相机的明税度更高。所以,虽然目前数码相机的像素数值并非很高,但打印出来或用激光数码放大批放大出来的照片仍然给人很清晰的感觉。可以很负责任地说,带有描值分辨率的210万像素缀的数码相机打印出来的A4幅面的照片与传统的10英寸照片没有明显区别,而带有插值分辨率的300万像素级的数码相机打印出来的A3幅面的照片与传统的16英寸照片没有明显区别。以上对比的条件是实际打印幅面不超过8×10英寸(200×250mm)和10×16英寸(250×400mm),同时用144Odpi的分辨率打印。没有插值分辨率的210万像素级和330万像素数级的数码相机打印出来的同规格照片。其目视清晰度比传统照片要稍低一些。但210万像素级和330万像素级的数码相机打印出来的照片,也能分别与8英寸和12英寸的传统照片相媲美。用尼康D1相机拍摄并打印出来18英寸照片(1200dpi以上),可以达到同规格的传统照片的清晰度效果;用600万像素缀别的柯达DC560和DC660相机拍摄并打印出来的20一24英寸照片(1,000dpi以上),可以达到同规格的传统照片的清晰度效果(我只看到过厂家的宣传照片而没有亲自拍摄过);而用l,000万像素级别的超意数码后拍摄并打印出来的4O英寸(O.8×1米)照片(600dpi以上)。则完全可以达到问规格的传统照片的目视清晰度效果。

  对于尼康D1和超意数码后育所拍照片的图像质量之高,除了CCD面积之大,可以提高分辨率以外,还有两个重要因素,其一是因为它们都配用了尼柯尔(Nikkor)和塞河(Sekor)高档专业相机镜头,而另一个更为重要的因素就是大面积CCD的信噪出远远高于民用普及型相机的CCD。我看到过很多文章中都源到了关于噪声和信嗓比的问题。但很少具体地讲清什么是噪声什么是信噪比。其实,噪声和信嗓比是电子学上的专业词汇,所谓噪声指的是输出电信号中的与信号无关的背景电流,例如音响输出到音箱中的“沙沙”声,就是与音乐无关的背景电流声。而信嗓比就是信号电流与背景电流的强度之比,即着乐声与“沙沙”的强度之比。由于CCD是光电器件。所以也有噪声和信嗓比的问题,所谓噪声指的就是画面上的与影象无关的“灰霉”。它很像传统胶片上的片基灰雾;而信噪比就是影象电流与背景电流的强度之比。信嗓比越大,CCD对于反差的再现就越好(MTF值高),影象的层次越丰富,质感越强烈,影象的质量就越好。

  现在,让我们再回过头来看着数码影象与传统135、120照片的比较。前面我己经说过,600万像素级别的数码相机拍的照片完全可以和传统的135相机拍的照片相媲美。而且无论放大到多大,都可以相比;而1,000万像素级别的数码相机拍的照片完全可以和传统的120相机拍的照片相媲美,同样无论放大到多大,都可以相比。而这仅仅是120的6×45底片,对于120的6×7、6×8和6×9底片,其影象质量更好干6×4.5底片,同样好于除了1600万像素的超意数码后背以外的所有数码相机。而超意数码后费所拍的照片在层次表现和质感表现上仍无法与传统120相机相比,更无法与4×5英寸的传统相机相比。无论是传统相机还是数码相机美底片和CCD面积的大小对于成像质量的影响都是至关重要的。对于某些人所说的135相机拍的照片比120相机拍的照片(问样都是高档专业机)质量更好的观点,我是不敢苟同的,除非故意用不同档次的镜头和不问感光度的胶卷或按不同的画面比例放大。

[时间:2001-08-07  作者:于琪林  来源:电子出版2001-4]

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