聊聊成像的細節
夏昆岡 于 2018.08.29 08:30:34 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.93/407

我們常常在各類手機拍攝體驗中提到“細節”,細節指的是什么呢?又有什么因素會影響到細節?這篇我們聊聊細節。

制造商=HUAWEI;型號=CLT-AL00;焦距=4毫米;等效焦距=27毫米;光圈=F1.8;測光模式=模式;感光度=ISO50;白平衡=自動;對比度=標準;飽和度=標準;銳度=標準;曝光補償=0.0EV;曝光時間=731000/1000000000秒;曝光程式=程式模式;場景類型=標準;日期=2018.04.24 16:54:14
制造商=SAMSUNG;型號=SM-G9600;焦距=4毫米;等效焦距=26毫米;光圈=F2.4;測光模式=中央平均;感光度=ISO50;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=1/768秒;曝光程式=程式模式;場景類型=標準;日期=2018.04.24 16:55:26
制造商=MICROSOFT;型號=LUMIA 950 XL;焦距=0毫米;等效焦距=0毫米;光圈=F1.9;測光模式=平均;感光度=ISO50;白平衡=手動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=774/1000000秒;場景類型=標準;日期=2018.04.24 16:50:08;鏡頭=手動

先來看個例子,這是《HUAWEI 華為 P20 Pro 智能手機攝像頭拍攝體驗報告 》[作者:Soomal ] 中的一組對比,這組對比中,Lumia 950XL 細節表現最佳,柳條更為清晰,層次也更為分明。S9次之,柳條清晰,但層次稍弱。P20 Pro的柳條已經含糊不清。通常來說,我們使用強光場景來評估細節的最佳表現。

解析力與細節

解析力與細節,這兩個詞匯容易混淆,實際上還是有些區別的。在以前,成像的細節表現與鏡頭的解析力高度正相關,在很多時候,鏡頭的光學解析力高代表了細節高。實際上,它們是因果關系,因為解析力[光學]高所以細節好。

到了數位相機時代,感光器的總畫素數量也與細節有關[膠片時代其實也有差別,專業級的膠片成像更為細膩],幾十萬的總畫素一直發展到幾千萬總畫素,總畫素高意味著分辨 率[Resolution]高,分辨 率是大陸的翻譯,對應的英文單詞是Resolution,港臺叫做解析度,這兩種翻譯其實都會誤導菜鳥,認為畫素越高越好。

實際上,畫素高不代表細節就能上去,上圖就是個例子,充分發揮總畫素優勢,需要軟硬體高度結合,硬體指的是鏡頭、感光器等,軟體指的是算法。還有很多廠商樂意提及單個畫素尺寸,總畫素低的就愛提這個,“單個畫素尺寸越大,成像的質量就越好”,這差不多是很多人的共識,但這并不是絕對,它有個前提,就是“相同的技術下”,而現在技術更新很快,畫素井的設計幾年一變,前照式、后照式、堆棧式、F-DTI等等。

細節的內容

制造商=OLYMPUS;型號=PEN-F;鏡頭=LUMIX G 25/F1.7;版權=Soomal;攝影師=Kungang;焦距=25毫米;光圈=F2.5;測光模式=模式;感光度=ISO200;白平衡=自動;對比度=標準;飽和度=高;銳度=強;曝光補償=0.0EV;曝光時間=1/4000秒;曝光程式=光圈優先;場景類型=標準;日期=2016.10.31 12:36:18
制造商=APPLE;型號=IPHONE X;鏡頭=iPhone X back dual camera 4mm f/1.8;焦距=4毫米;等效焦距=28毫米;光圈=F1.8;測光模式=單點;感光度=ISO20;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=1/2525秒;曝光程式=程式模式;場景類型=標準;日期=2017.11.14 13:22:06

細節表現大致分為輪廓和紋理兩個部分。輪廓都很好理解,而紋理這個詞日常用語中相對較少出現。什么是紋理,上面有兩張銀杏葉的照片,雖然不是同時同場景拍攝,但也能說明一點問題。可以明顯看到奧林巴斯PEN-F拍攝銀杏葉經脈清晰,而iPhone X拍攝葉子經脈模糊不少,這些經脈就是紋理。

再看一組對比,這次對比是兩款不同的手機,同時同場景拍攝,更有說服力。這個對比差距明顯,可以看到右側裝置具有明顯的優勢。欄桿上的線條、橋基石磚的表面顆粒感,都表現得更好。這些都是紋理。密集的柳條,其實也是紋理,同樣是右側裝置更優秀。

根據紋理疏密特征,可以分為密集型和非密集型紋理,專業術語可能叫做高頻和低頻紋理。根據明暗對比特征,又可以分為低反差和高反差紋理。非密集高反差紋理并不是技術難點,難就難在對低反差密集紋理的處理上,即便是強光環境,很多機型也會對低反差紋理進行忽略或者涂抹。能處理好低反差密集紋理就能提升細節表現。

很多機型喜歡通過銳化的方式來表現“細節”,這里的“細節”是加引號的。銳化的算法很多,但優質的卻很少,我們在手機上看到的,大部分如上圖所示,簡單粗暴的銳化。大部分銳化算法是謀求在深色邊界插入淺色邊緣,以達到加大對比度突出輪廓的作用,但如圖所示,對紋理也會產生極大的負面作用。因為算法粗暴,所以我們經常能在銳化過度的畫面中發現白邊現象。銳化會犧牲細節,還會導致畫面干硬。

細節其他相關因素

細節還受到很多其他因素影響,例如測光。這里示意的是激進的測光下,導致高光區域溢出,丟失了資訊,損失了細節,這個很好理解。還有測光不足導致的暗部細節丟失,俗稱死黑。測光導致的細節損失是非常可惜的,它并不是因為硬體無能為力,而是軟體算法不夠好導致的,屬于不該有的損失。

HDR可以減少高光溢出暗部死黑的現象,但它通常又會帶來新的問題,就是暗部會被算法提亮,噪點也會跟著放大。HDR還有一個對細節不利的一面,不太好的算法可能導致重影,這是多幀疊加沒算好,一旦錯位,對細節的影響,包括輪廓、紋理,都是非常大的破壞。

制造商=VIVO;型號=VIVO X21UD A;焦距=4毫米;等效焦距=30毫米;光圈=F1.8;測光模式=中央平均;感光度=ISO391;白平衡=自動;曝光補償=0.0EV;曝光時間=10/333秒;曝光程式=未知;場景類型=標準;日期=2018.01.02 12:29:09

弱光下,手機通常會啟動各式各樣的降噪算法,這其中有個保紋理還是去噪點的艱難抉擇,通常來說,大家都選擇了強力降噪。例如X21拍攝的這張《落葉》,葉子上的主經脈尚可辨識,更細的經脈早就糊成一片。但這樣處理的結果就是,畫面看上去還比較干凈。

細節受到感光器性能、鏡頭光學素質、HDR、測光等等諸多算法的影響,其實很容易翻船。國內廠商在“細節”方面的表現整體不好,還需大力追趕。在后續的文章中,我們將講述優秀的細節表現是個什么感覺。

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發表于2018.11.08 22:24:21
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014.020.091.***
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發表于2018.11.05 16:33:58
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發表于2018.10.09 12:31:13
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123.127.***.***
123.127.***.***
最近才注意到的,某些不夠優秀的HDR算法常常會出現這個問題。

手持某個imx380但是測光特保守的機器,日常都開HDR,現在發現某些照片明顯缺乏層次感。

如果后期用snapseed靠HDR景觀,反而層次感好不少。
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發表于2018.10.09 10:10:30
109
182.046.068.***
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發表于2018.10.03 10:43:07
108
個人一半以上的攝影知識都是數碼多學到的,十分感謝。


不過這里面的細節,有對比圖看時感覺明顯,甚至看著縮略圖也能理解“銳化過度的發干”、細節的模糊。
但是反過來再看自己手機上的,又沒感覺了,不知道屬于哪一檔的。


從手機日常拍攝的角度來說,還是覺得色彩比細節更重要,無論朋友圈還是自己一張張大圖掃過,除了構圖對焦外,第一觀感還是色彩和寬容度。當然夜拍照片,色彩重要性會下降一些。
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發表于2018.09.26 12:15:30
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112.096.106.***
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發表于2018.09.18 15:15:04
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123.157.213.***
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發表于2018.09.14 09:03:05
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發表于2018.09.14 09:01:57
101
時至今日,還沒有超越950拍照的手機,實在是從業者們的悲哀。
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發表于2018.09.11 12:57:00
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222.185.249.***
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發表于2018.09.11 12:55:07
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114.216.091.***
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發表于2018.09.08 23:35:36
98
等跌倒2k就入手一個玩玩
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發表于2018.09.08 20:38:58
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搞的我都想淘個950玩一玩了
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發表于2018.09.06 09:05:22
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除非微軟要另起爐灶,不然賣了就表示不做了。多少有點可惜啊,以微軟的技術實力和豪財,本來是可以期待一下的。
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發表于2018.09.04 23:21:04
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