主题：从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平
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从技术角度，对5D3最大的兴趣点以及疑问点，应该是高感。佳能官方公布的可用ISO指标是25600，比5D2的6400高了2档。如果5D3真的能达到这个水平，毫无疑问是放了一个巨大的卫星，这意味着在100%像素下，其高感性能超过了D3S。但是，由于目前公布的各种样片都是JPEG格式的，没有RAW文件，其中可能包含了降噪处理，因此很难做出判断。下面试着从佳能CMOS传感器进步的角度，猜测一下5D3的技术水平。
佳能目前最好的CMOS工艺设计，应该是S100上用的那块芯片。根据DP网友按DXO的传感器测试数据反算的芯片指标，佳能的各代CMOS大致的QE（量子效率）水平大致是：
1000D，40D，5D2 33%
550D，60D，7D 40%
S100 52%
假设5D3使用的传感器达到S100的水平，那么QE的进步幅度，在ISO100下，能够让5D3的SNR比5D2提高大约2dB，不到1档（1档是3dB）。
用DXO上5D2的ISO-SNR曲线推算，5D3在100%下DXO的可用ISO能达到1100-1200，那么，5D3最终DXO的高感得分将是3000-3300，基本接近D3S的得分水平。（DXO的高感得分是把100%像素下的结果，按统一输出算术平均缩图到800万像素计算调整量，进行归一化处理的，其增益关系是像素每增加一倍，高感得分好1档，这种方式将100%像素下的观看效果和高像素缩图两个因素综合了）
考虑到新的DIGIC5+处理器，也许还能增加一些RAW降噪处理，那么最终可能在此基础上还是有所增加，也许佳能把额外的有损降噪都放在JPEG里，那就是差不多这样了，也就是说，RAW文件的噪声水平，最终比5D2高接近1档。
顺便对比一下D800的猜测，如果D800在100%像素下达到D7000的水平（D7000，D5100，K5，NEX-5N，C3，7的传感器都是同一代技术，QE是48%，这也是目前索尼最好的工艺水平），那么D800在DXO上高感得分，得益于3600万像素归一化到800万带来的巨大增益，将达到2600-3000的水平，不过还是略低于5D3。
以上内容，纯属个人猜测，如有雷同，纯属巧合
以下内容由 spot 于 2012-3-11 09:45 补充
在IR上最新发表了一系列5D3各ISO下测试照片的RAW文件，这些照片跟以前5D2和其它机型使用类似的场景和拍摄方法，因此有一定的可比性。遗憾的是，IR的测试照片上很难找到一块均匀的18%灰区域，为便于对比，都取了各照片左上角300*300像素的一块灰色区域。这块区域的数据平均大约是150左右，比中灰（127）要高，再加上拍摄条件的不一致性，因此数值本身并不能用来跟DXO的测试数据对比，只供参考。详细的各ISO测试数据可参见从61楼开始的几个贴子。以下是对简单汇总分析。
左边是100%像素下各机型的ISO-SNR曲线，可以看到D3S仍然是独居榜首，D4大约落后D3S将近一档，5D3又落后D4大约半档，但领先5D2也大约半档。其中绿线代表的D7000，如果D800在100%像素下表现跟D7000类似，那也就是D800的位置。
右图是按DXO归一到800万像素的方法进行增益后的结果。可以看到，D4跟D3S拉近了，但仍然追不上。5D2也还是落后于D4，但已经相当接近。其中5D3在ISO25600有一个明显的上跳，这可能跟5D3在ISO25600时的曝光倾向有关，从原始数据中看到这时5D3曝光明显增强。假想D800是对D7000按3630万进行增益的结果。
以下内容由 spot 于 2012-3-12 04:20 补充
ISO1600统计数据对比
ISO3200统计数据对比
ISO6400统计数据对比
ISO12800统计数据对比
ISO25600统计数据对比
以下内容由 spot 于 2012-3-12 04:27 补充
从IR下载了5D3的一张标板测试照片RAW文件，做了一下简单的频率分析，结果令人惊讶，5D3在达到像素密度的分辨率上竟然还有一定反差！可惜没有5D2同样标板的照片，找了几个都没有这么多高频信号可以对比。所以附图是跟7D同样标板的对比，两张照片5D3是F5.6，1/25秒，7D是F5.6，1/30秒。
IR的5D3标板测试照片RAW文件http://www_imaging-resource_com/PRODS/canon-5d-mkiii/E5D3hVFAI0100.CR2.HTM
7D相同标板测试照片RAW文件http://www_imaging-resource_com/PRODS/E7D/E7DhMULTII00800.CR2.HTM
以下内容由 spot 于 2012-3-12 04:38 补充
上图左边是5D3，右边是7D，黄框选定区域大约相当于传感器上6mm左右宽度。下面的部分是对应的频率分析结果。
5D3像素密度5788/36mm=160.8/mm=80lp/mm
7D像素密度5360/22.3mm=240.4/mm=120lp/mm
可以看到，5D3在左起0.1-0.2mm这0.1mm的部分，可以清楚地数出8个周期，也就是80lp/mm，这可就是5D3的像素密度了。而且在这部分，5D3的照片上仍然保持了大约15%的反差。当然，由于马赛克原理的限制，这部分的伪色是无法完全消除的，因此实际拍摄中这部分分辨率其实并没有什么实用意义，但是可以清楚看到，5D3的低通并没有很强的作用。
与此相对，7D的部分可以很清楚看到，7D的像素密度是120lp/mm，也就是每0.1mm有12个周期，但是左边第一个0.1mm范围才有10个周期，都已经有较大的反差损失，只能有6个周期保持一定的反差，后面的部分反差衰减更加明显。
从这个简单对比可以看到，5D3的低通绝对是重新设计的，而且比7D的作用要轻很多。因此可以预期，很多镜头在5D3上都可以有更好的分辨率表现。佳能宣称说改进了5D3的摩尔纹和锯齿，看来不只是针对视频的。
以下内容由 spot 于 2012-3-12 12:22 补充
上面的两个波形图的含义是这样的：
每张照片里有个黄色选框区域，那个区域的宽度根据像素尺寸计算后，大约对应传感器上水平方向的6mm。
波形横坐标就是这个选框区域的水平方向从左到右的位置，选区最左边是0mm，刻度是依次向右0.1mm。所以，每个0.1mm代表了传感器上水平方向0.1mm距离上信号的变化情况，这个实际上就是把线对/mm图形化为波形，从而能更直观地进行比较。
波形的纵坐标是灰度值，这两个坐标结合起来，不仅能看到选区中每个0.1mm距离上传感器记录的信号空间频率，还能直接看到反差，每个周期波峰和波谷灰度值相差越大的反差越大，比如5D3那个0.1mm中，8个周期的反差比较稳定，大致是波峰210，波谷160左右，反差就是(210-160)/(210+160)=13.5%。这个反差已经足以让人清楚的看出线条模式了。而7D那边就差太多了，结果就是7D的照片上在高频部分很难看到线条。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:04 补充
关于5D3到ISO25600后信噪比下降减缓的现象，如果不是拍摄过程的问题，那么就说明5D3可能在ISO25600已经使用了一部分数字放大，也就是一般用来实现扩展ISO采用的方法。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:06 补充
以前对动态范围这个问题重视不够，因为实际上这个数字对数码相机画质的影响，远远没有纸面上看着那么大。不过既然都对这个问题比较关注，我也试图把这个问题分析得更清楚一些，重点就是如何理解动态范围测试数据。
由于动态范围测试需要特殊的标板，而5D3在网上还找不到这样的照片，IR上的测试照片灰度的跨度不够，因此暂时先用DXO网站上5D2的测试结果作为原始数据。由于影响动态范围结果的主要是下限数据，因此以下就集中在这个方面。
DXO的动态范围测试结果显示，ISO100下原始的动态范围数据，5D2是11.16ev，而D7000是13.35ev，相差超过2档。那么，5D2是不是在ISO100下的画质就比D7000差呢？把DXO网站上两个机型的Full SNR数据下载下来，我们就可以分别得到5D2和D7000在ISO100下对各个灰度值的SNR数据曲线。这个曲线的横坐标是灰度比例，全黑是0，全白是100%，纵坐标是SNR分贝数。如果确定了暗部画面识别的SNR标准，比如取0dB，或者5dB，那么就可以按这个标准对应的横线，找到各机型达到这个标准对应的灰度值，这个就被用作它动态范围的下限。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:09 补充
上图就是5D2和D7000的对比图。这个图的左边是横坐标采用对数坐标表示，右边采用线性坐标表示。
如果看左半部分的图，你会感觉5D2和D7000的动态范围差很多，比如按DXO的标准，取SNR=1=0dB作为标准，那么D7000要比5D2好2档，如果按5dB作标准，也要好1档多。
但是，如果你看右半部分，你就会发现，其实这好出来的1档或者2档信噪比，统统都发生在1%灰度以下，也就是看直方图时最左边一条竖线的宽度。在正常曝光的整个照片的像素范围中，仅仅占微不足道的比例。而且这部分由于亮度很低，反差也很小，因此即使有什么细节实际意义也不大。而在其他部分，5D2跟D7000相当接近，甚至在中间部分（从1.7%到50%），5D2还要超过D7000。从摄影理论的7档动态范围表现来说，灰度比例跨度是0.8%到100%，那么在这个范围，5D2在ISO100整体表现要好于D7000。
同时，ISO100下的高动态范围往往意味着是不同传感器技术策略选择的结果。这样的传感器，通常在提高ISO后性能下降更快。
从上面的分析可以看出，测试网站上11-14档的动态范围数据，其实并不一定代表ISO100下画质的高低。各网站上测试出来动态范围超高的机型，基本上都是赢在亮度极低的区域，对正常曝光照片的画质改善实用价值非常有限。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:10 补充
关于动态范围测试结果的另一个问题，是要不要对动态范围也按像素进行调整。
DXO网站上采用的评分方法是，统一按缩图到800万计算，因此像素总数每增大一倍，动态范围获得0.5档增益。
现在论坛里引用的Claff对D800的“摄影动态范围”估算结果，则更加有趣，是以（16000/竖边像素数量）作为信噪比（比值）的判断依据，参见他在DP论坛上的帖子http://forums_dpreview_com/forums/readflat.asp?forum=1021&message=40614983&changemode=1。
按他的方法，D800的照片竖边是4912像素，因此D800用来判断的标准就是SNR=16000/4912=3.26=10.25dB，而5D3的照片竖边是3840像素，因此5D3的下限标准是SNR=16000/3840=4.17=12.39dB，仅此一项就拉开了将近1档，更何况D800本来就继承了SONY传感器ISO100下暗部噪声控制好的优点，越往暗部曲线越相对平缓，在这种算法下那更是如虎添翼，雄踞榜首是毫无疑问的。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:11 补充
虽然这些指标都被测试网站各自定义为注重摄影应用效果，这种方法其实是存在严重问题的。当进行缩图时，只有对像素进行算术平均缩图才能达到改善信噪比的效果。但是，算术平均缩图的代价是严重降低反差，也就是减少了可分辨的细节。你认为，是缩图后光滑一片的暗部有意义呢，还是有点噪声但能看出细节内容的暗部有意义？由此可见，认为缩图能改善信噪比，从而提高可用动态范围，是一种非常简化而缺乏实际意义的假设。
举个极端的例子，D800的3600万像素，假设原生动态范围是13档，缩图16倍到200万，按DXO的算法能给动态范围增益到15档，请问这个数据有意义吗？你能在这个200万像素图片上找到15档的光比吗？
因此，我认为动态范围就是动态范围，不应按像素进行调整。
以下内容由 spot 于 2012-3-15 06:52 补充
IR上新发布了D800的测试照片，与5D3基本是相同场景的，按前面的方法，同样取左上角300*300的区域进行了信噪比计算。
数据与D7000相比基本相同，ISO1600略低，ISO3200相同，ISO6400略高。但是值得注意的是，相同曝光设置下，这个区域D800的亮度比D7000低，比5D3也要略低，这可能说明不同时间IR的测试条件不一致，因此结果只能作为参考。
下图是更新后的D3、D4、5D3、D800机型ISO-SNR对比图，在100%像素下，5D3大约比D800高1档，按DXO归一缩图到800万的计算方法，D800比5D3多获得了2.1dB的增益，因此有所接近，但还是差一些。
总的来说，D800与D7000的RAW文件高感表现基本类似。
以下内容由 spot 于 2012-3-15 06:56 补充
IR上同时也发布了D800标板测试的照片，跟5D3采用的是同一个标板。初步对这两张照片进行空间频率波形分析，D800要略好一些，但感觉相差并不多。如下图所示，上面是D800测试照片和波形分析，下面是5D3的，波形图含义与以前相同，横坐标都是黄色选框区域从左到右的距离，纵坐标是灰度值。可以看到D800在前两个0.1mm中，虽然能数出8.5个周期左右，但反差都不理想，而5D3可以在0.1-0.2mm处清楚数出8个反差良好的周期。
IR用来测试的是一只Sigma Macro 70mm F2.8 EX DG镜头，不知道这个镜头的MTF数据，因此很难给以定量分析。这个结果也许是镜头和D800低通共同作用的结果，同时检查EXIF还可以注意到，D800的设置中HighISONoiseReduction是Normal，也许对锐度也有影响？在其他高ISO测试照片中，这个设置是Minimal。
总之，从这个结果来说，可以猜测D800跟大多数镜头配合，相对于5D3，分辨率上可能没有明显的优势，远远达不到像素数量的差别。
以下内容由 spot 于 2012-3-22 21:19 补充
最近研究了一下5D3的RAW文件，发现一个很有意思的现象，5D3的RAW文件格式跟5D2基本一样的，但是如果用5D2的转换程序去处理的话，得到的结果会蒙上一层浅红色。这说明5D3红色像素里“红”的分量变高了，用5D2的彩色转换参数矩阵去分离色彩，会得到更多的“红”。也就是说，5D3的彩色滤片（也就是那个马赛克）改了。
佳能以前的DSLR有个特点，它的彩色滤片中透过红光的部分，从光谱上其实透过的是黄光，也就是红+绿。这样它红色像素得到的总光线相对更多，对提高信噪比有利，但是由于原始色彩分离度不够，彩色噪声要高一些，也就是变相损失了红色的准确性。这也是为什么在DXO的测试中，佳能相机的Color Depth（Color Sensitivity）得分一直不高的原因。
这次5D3改了彩色滤片，从现有数据来看，应该是让红色通道更“红”了，减少了绿色的成分，可能是由于传感器QE提高，已经不需要多那么一点光线了。因此，估计在DXO测试结果中，5D3的Color Depth得分会明显高于5D2，估计要高1bit左右，也就是达到24.7bit。
以下内容由 spot 于 2012-3-22 21:21 补充
有了这个估算，就可以猜测一下5D3在DXO测试中的总分了。由于DXO采用的是非线性的总分计算，至少是分段的，谁也不知道它是怎么算的，更别提问个为什么了，所以这个总分就无法准确估计了，只能是猜个大概。
根据IR的测试照片，以及对佳能CMOS技术进步带来QE改善的猜测，5D3在暗部信噪比要比5D2提高1.9dB左右，那么5D3的动态范围也要比5D2高0.5档左右，大约是12.5。但是动态范围计算非常依赖于暗部噪声的下降曲线，现有测试照片无法找到很低的暗部，这个数据就是假设5D3仍然跟5D2有相同的曲线得出的，可能跟DXO的实际测试有一定差距。
再加上猜测的5D3可用ISO大概是2800左右，这样，在5D2得分79分基础上，那么5D3的总分将会是84-85分左右。
从现有照片来看，以D7000的技术水平估算D800还是比较准确的。那么，假设D800基础技术指标跟D7000相同，考虑到3600万像素的增益，D800在DXO各项测试中的指标，将会是：Color Depth 23.5+1.7=25.2bit，Dynamic Range 13.9+0.6=14.5Evs，Low-Light ISO 2600-2700左右，那么D800的DXO测试总分将会超过90分，甚至很可能达到或超过飞思IQ180的91分，成为总分第一名。
以下内容由 spot 于 2012-3-26 21:56 补充
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？这个问题争议一直很大。
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/About/In-depth-measurements/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？
以下内容由 spot 于 2012-3-26 21:57 补充
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。
以下内容由 spot 于 2012-3-26 21:58 补充
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。
以下内容由 spot 于 2012-3-26 22:13 补充
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
以下内容由 spot 于 2012-3-28 07:07 补充
DXO提供的Tonal Range（影调范围？）这个指标，意义远大于它所计算出的Dynamic Range（动态范围）。
TR计算的是可分辨的灰度层次，DR则只是能识别的亮暗信号绝对数值的比值。在计算过程中，DR只考虑了最暗部信噪比，TR则以暗部为主，综合考虑了全灰度范围信噪比。TR可以说全面反映了照片的过渡，层次，也反映了动态范围，如果暗部信噪比不好，那么TR结果也会受到很大影响。
另外，缩图对TR的影响是明显的，因此像素增益在TR上也是相对合理的。想象一下一个拍摄目标是从明到暗分成数百个亮度等级的竖条纹，这个目标的空间密度很低，在全副上也不到10lp/mm，因此平均像素缩图只对边缘的反差有影响，但是对条纹内部基本没有影响，那么缩图（如果比例不特别大）带来的降噪效果必然能使更多的竖条纹能被识别。
以下内容由 spot 于 2012-3-28 07:10 补充
如果一个相机只有高的DR，而没有好的TR，则由于缺乏过渡和层次，实际照片的效果要比DR数字显示出来的差很多。
就拿5D2和D7000来说，虽然D7000在DXO上的DR指标远高于5D2，但是5D2在ISO100时的TR指标100%像素下与D7000基本相同，计入像素增益后则高于D7000，到ISO200以后D7000完全不如5D2，而且越拉越远，直到ISO800以后相差一档（0.5bit）以上。这个跟人们对5D2和D7000的画质感觉应该是一致的。
不知道为什么，DXO既然提供了TR指标可以查看，却不在总分计算中把它计算进去，也不提供一个单独的排序。
下表是根据从DXO下载的Full SNR数据以及Tonal Range（影调范围或色阶范围）计算方法得到的ISO100下TR指标排序，已经计入了像素增益（像素总数加倍则TR增益0.5bit），随机找了十几个跟DXO提供的数据（在详细数据查看里）进行了比对，误差最大在千分之1到2左右（少数在小数点后第二位可能有数值为1或2的差异）。（DXO还没有公布5D3和1DX的数据，D700从ISO200开始，TR指标是8.95）
以下内容由 spot 于 2012-4-10 02:30 补充
信噪比是整个帖子的中心话题，可能很多人对信噪比缺乏一个直观印象。信噪比是数码相机画质的一个关键指标，包括层次，过渡，颜色准确性等等，最终都可以归结到信噪比指标上。但是实际照片中，因为有不同的亮度和色彩分布，因此如何应用信噪比指标去判断完整照片的画质，是一个比较复杂的问题。
至于说到人眼对信噪比的感觉问题，那的确是有识别阀值的。
ISO100下，中等亮度输出对应的实际曝光量较高，一般的数码相机，在ISO100下都能在中灰亮度（18%）达到30dB左右（当然暗部信噪比是要低得多）。而这个信噪比，基本上就是人眼对噪声的一个识别界限，低于30dB，人眼可以很容易在较大面积的色块中发现噪声存在，高于30dB则较难发现，而到达40dB（相当于信号强度是噪声强度的100倍），人眼基本无法识别出噪声了。
附图是一个图像噪声试验中使用的例子，0号原图（最右边的图片）是用(127,127,127)填充的，噪声为0，信噪比为无限大，然后从4号到1号，分别加入了不同等级的噪声，1号信噪比为10dB，2号为20dB，3号就是30dB，4号是40dB。基本上，3号大多数人都能看到一些轻微的噪声，4号绝大多数人已经看不出噪声存在了。
以下内容由 spot 于 2012-4-10 02:31 补充
以下内容由 spot 于 2012-4-15 04:18 补充
很多人认为5D3有细节涂抹的问题，主要原因来自于后处理软件（包括机内直出jpg）的问题。不仅仅是DPP有问题，ACR 6.7也有类似的问题（比DPP稍好一点点）。
我试过的程序中，处理5D3的RAW文件，效果最好的是RawTherapee（网址是http://rawtherapee_com），一个非常好的RAW文件处理免费软件。虽然它现在的版本4.0.8.3还不能直接处理5D3的RAW文件（色彩模板不对），不过可以用Adobe的DNG Converter 6.7（这个软件可以从Adobe网站下载）先转换成DNG（Adobe通用RAW文件格式），然后再用Rawtherapee处理，其结果远远好于现在的ACR 6.7。也许ACR出正式版后会好一些。
附图是对比，原图都是从IR下载的E5D3hSLI003200.CR2，左边那个是用ACR 6.7的Auto模板生成的，右边是用RawTherapee从DNG用Default模板生成的。可见原来所谓的5D3红色（粉色）涂抹问题，在5D3的RAW文件里实际上是不存在的，根本上的原因都是处理软件的差异。
网络上很多5D3的JPG图片，包括IR网站上提供的5D3相应JPG图片，如果用于进行100%像素的细节对比，根本就没有任何意义。
以下内容由 spot 于 2012-4-15 04:20 补充
从RAW文件的数据分析上看，5D3不存在高ISO涂抹细节的问题，ISO3200和ISO6400几乎都能与ISO100保持相同的分辨能力。
附图是一个简单的不同ISO下细节描述的对比，原图都是从IR上下载的RAW文件，然后转换成DNG格式，再用RawTherapee的default模板解码。原图中没有什么真正的高频部分，所以找了个相对空间密度大一点的区域，主要是从波形图的数据上分析一下细节描述能力的区别。
左边上下两图分别是D800的ISO100和ISO3200，右边上下两图分别是5D3的ISO100和ISO3200。每个图中的黄色选区都对应传感器上大约0.45mm的宽度。由于两机使用的构图基本相同，因此这也就基本对应相同大小的实际目标物体。
以下内容由 spot 于 2012-4-15 04:34 补充
下图是前面截图区域的空间波形图。
可以看到，5D3的ISO100和ISO3200保持了几乎完全相同的波形图，并且与D800的ISO100也基本完全一样。但是，D800的ISO3200细节描述能力则有了一定的衰减，除了多出一些毛刺（噪声的影响），还可以注意图上用红色箭头和蓝色箭头指出的两个位置，D800的ISO100以及5D3的ISO100和ISO3200在这些位置都有一个明显的波峰，但是D800的ISO3200已经没有了。
这个波形图能让实际照片的特征表现得更清楚。如果在前面的截图中仔细分辨也可以看到，D800在ISO3200下，黄色选区中心部分有一个相对较大的色块，这说明某些细节已经被噪声淹没了。这些被淹没的细节，无论是缩图或者其它降噪手段，都不可能再还原出来。从这个角度来说，信噪比是个硬指标，只有空间密度很低的区域（类似天空），降噪才能改善画质，对于细节多的区域，降噪是没有太多实际意义的。
从这个例子可以清楚看到，5D3的ISO3200相对于其ISO100，除了噪声大了一些，几乎没有损失细节描述能力。当然，前提是使用正常工作的解码软件。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:40 补充
总结
DXO发表了5D3的评测结果，从总分和分项的得分上看，似乎从5D2到5D3进步不大，79分提高到81分，与5D的71分相比，看起来好像从5D到5D2进步更大一些。我们都已经知道DXO算分基本上可以说是完全乱来的，那么真实的情况又如何呢？我用DXO提供的数据，对5D3、5D2、5D这三代相机的进步程度进行了对比，结果非常明显，可以说5D3当之无愧地比5D2进步了一代。
下面的数据对比完全按照DXO的标准，分成信噪比SNR 18%，动态范围Dynamic Range，色阶范围Tonal Range，以及色彩准确性Coloe Sensitivity四项，每项都按DXO的方法计算像素增益。
数据中的ISO值，也按DXO的标准，取的是其实际测量的ISO，也就是Measured ISO，这个就相当于DXO提供的所有指标图上的横坐标，因此不同型号的相机是完全相同的曝光标准。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:42 补充
信噪比SNR 18%
这是衡量相机在各档ISO下CMOS技术水平最重要的指标，对画质起着决定性作用。
下表是按照DXO提供的数据进行的对比，单位是dB。可以看到，5D3比5D2在各档ISO上信噪比都提高了1.5dB左右，与5D2和5D的进步情况基本相同，甚至在ISO3200还要明显进步更大一些。如果去DXO网站查看详细数据就会知道，5D2实际上在100%像素下信噪比是不如5D的，只是靠像素总数带来的增益，取得了优势。而5D3在比5D2更多一些像素的情况下，100%像素的信噪比已经超过了5D。
因此，从信噪比提高程度来说，5D3的CMOS确实比5D2进步了整整一代。
由于信噪比提高是1.5dB左右，因此5D3的QE达不到52%（理论上应提高1.9dB左右），49%是合理的结果。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:44 补充
动态范围Dynamic Range
DXO的这个指标是只考虑最暗部噪声的，这方面是佳能相机的弱项。
下表是相关数据的对比。从表中可见，5D2相对于5D来说进步巨大，而5D3在低ISO（100-400）略低于5D2，而从ISO800开始，5D3也相对5D2有了提高，在ISO3200之后，提高的幅度也不小于5D2相对于5D的进步。
可以说，由于佳能传感器结构的特点，在极暗部动态范围上可能很难大幅提高了，因此5D3把重点放在了高ISO上。在动态范围上，5D3算是进步了半代吧。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:45 补充
色阶范围（或称为影调范围）Tonal Range
实际上这个指标更全面反映了相机各档ISO下的画质，相对于只考虑暗部信噪比的动态范围，色阶范围指标全面计算了整个照片能达到的灰度层次，毕竟，一张照片并不是只想要一个干净的黑块，丰富的层次才是对画质影响更重要的因素。
下表是三个机型的TR指标对比。同样可以明显看到，5D3相对于5D2的进步幅度，完全达到了5D2相对于5D的程度，从ISO400以后甚至进步幅度还更大一些，更不用提更高的ISO了。
因此，在色阶范围指标上，5D3相对于5D2，毫无争议地取得了整整一代的进步。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:47 补充
色彩敏感度（色彩准确性，色彩深度范围）Color Sensitivity
从理论上来说这个指标应该是用RGB三个通道的信噪比单独计算，但是DXO并没有提供任何相关原始数据和具体计算方法，下述数据是完全从DXO提供的结果得到的。
对比的结果也非常明显，5D3同样相对于5D2取得了整整一代的进步幅度，而且在ISO400以后进步幅度明显加大。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:50 补充
结论：
相比起5D2对5D的进步，5D3相对于5D2来说，除了低ISO的动态范围基本相当，在所有四项传感器性能指标上，可以说是全面提高了，尤其是高ISO（ISO1600及以上），各项性能指标提高幅度非常巨大，大大超过了5D2在低ISO上相对5D的进步幅度。
5D3作为佳能5D系列的新一代产品，虽然在像素总数上并没有太大提高，但在传感器性能上确实当之无愧是进步了一代。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 01:22 补充
按18%信噪比30dB为可用标准，计入像素增益后，根据DXO数据计算出来的可用ISO（实际测量值）为：
5D3：2701
5D2：1951
基本上就是半档，跟1.5dB的信噪比提升是相当的，QE也因此从33%提高到49%。
以下内容由 spot 于 2012-6-4 21:35 补充
前面提到DPreview最近的测试草草了事，觉得有必要用DP提供的样张测一下具体的分辨率。因此下载了DP上5D2、5D3和D800的分辨率测试照片，用程序进行了分辨率计算。
附图是5D2和5D3机内直出JPG的分辨率测试结果对比。左为5D2，右为5D3。
对比以MTF50为主，附带了MTF20的数据。MTF50就是反差衰减50%对应的分辨率读数，而人眼判读对应的反差大约在5%-20%，因此MTF50的数据要低于人眼识别的极限，但是这个指标基本不受锐化、噪声等处理的影响，因此更适合进行对比。
可以看到，5D3机内直出JPG的MTF50分辨率指标是2521LW/PH（线/图像高度），而5D2为2361，5D3直出JPG比5D2的MTF50分辨率高7%左右。
这意味着，即使用机内直出JPG，在相同拍摄条件下，5D3都能比5D2获得更多的细节。
以下内容由 spot 于 2012-6-4 21:35 补充
再看看D800和5D3的对比，这次都用从DP下载的RAW分辨率测试照片。
附图是对比结果，左为5D3，右为D800。
可以看到，MTF50分辨率读数，5D3为2701LW/PH，D800为2955LW/PH，D800比5D3高出9%左右。
DP的测试说明中，指出了D800获得这个分辨率是对拍摄条件要求很高的，而且实际上看EXIF就可知道，D800用的是50mm镜头，拍摄距离更近，实际上还有利于获得更高的读数，而5D3跟5D2一样，用的都是85mm镜头。
以下内容由 spot 于 2012-6-4 21:37 补充
总结来说：
D800比5D3多了56%的总像素，按边长多了25%，ISO100下RAW的MTF50分辨率读数高出9%。
5D3只比5D2多了10%的总像素，按边长多了5%，ISO100下直出JPG的MTF50分辨率读数高出7%。
5D3机内直出JPG的MTF50读数为2521，RAW的读数则为2701，相差超过7%。
可以看到，5D3的机内直出JPG算法，到底损失了多少细节。
以下内容由 spot 于 2012-6-5 21:41 补充
有些人可能对我前面介绍的MTF50对比结果感到不够直观，附图是实际标板测试照片截图，从左到右分别是5D2，5D3直出，5D3的RAW。另外附带说一句，DP上的分辨率测试标板，是按照ISO12233标准制作的，关于标板使用的具体介绍可以去参考相关国际标准。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:43 补充
不知道什么原因，DP确实没有提供5D2分辨率标板测试的RAW文件。
为了搞清楚5D2和5D3直出JPG和RAW转换在分辨率上的区别，我在网上搜索了主要相机测试网站，只有IR有一些可下载的5D2标板测试RAW文件，虽然用的跟DP不是同一种类型的标板，但可以作个相对的比较。因此我用IR的标板测试文件作了对比分析。
IR原图RAW文件连接是http://www_imaging-resource_com/PRODS/E5D2/E5D2hMULTII00100.CR2.HTM
JPG文件连接是http://www_imaging-resource_com/PRODS/E5D2/FULLRES/E5D2hMULTII00100.HTM
5D2的RAW使用ACR的default模板转换。
附图是用SFR做的MTF50以及MTF20分析。
可以很明显看出，IR的5D2标板测试照片，RAW和JPG的MTF50指标极为接近，只不过RAW的MTF20指标大大提高。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:44 补充
下图是DP上的5D3分辨率测试照片RAW和JPG的MTF对比。
可以很容易看出，5D3的机内直出JPG有极其明显的过度锐化现象（MTF曲线中超过1的部分，其含义是由于过度锐化，造成黑※※域边缘的亮度差别甚至高于两个区域中心之间的差别），不但损失MTF50代表的主要细节，而且还造成了低反差部分不干净。
我一直认为5D3的直出JPG算法大概是5D3最大的缺陷，这个对比图正好说明了这一点
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:46 补充
这些数据如何理解呢？这涉及到MTF50和MTF20的区别。
MTF50反映了反差衰减到50%时能得到的细节识别能力。这个值所对应的细节，在照片中占有明显的视觉效果，基本上人眼马上就能感受到这些细节，而且MTF50对应的细节，不受摩尔纹和杂色影响。因此，很多测试网站（比如镜头测试的PHOTOZONE）都是将MTF50作为主要分辨率测试指标。
MTF20反映了反差衰减到20%时的细节识别能力。这个指标相对比较接近人眼的识别极限。也就是说，达到这个细微程度的细节，由于反差相对较小，对人眼视觉来说，可以识别，但效果不明显，需要仔细看，离近看，或者放大看，才能注意到这些细节。
从我前面贴过的数据来看，D800的MTF50指标相对5D3只高出9%，这说明，在一眼可感受到的细节方面，D800比5D3要好，但好的并不多，跟5D3对5D2的提高差不多。
但是D800的MTF20指标相对5D3高出将近15%，那么在一些需要仔细看，放大看的低反差细节上，D800优势要更大一些。
这样就可以比较好的解释一些实际中的现象。比如某些照片，要局部放大100%甚至300%才能看到的区别。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:46 补充
而5D2的RAW文件和JPG文件，在MTF50指标上差别不大，5D2的机内JPG算法并未由于过度降噪和锐化牺牲主要细节，而5D2的RAW文件其MTF20指标明显高于JPG，这说明从5D2的RAW里确实也能还原出一些低反差的细节。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:55 补充
附图是从cameralabs直接引用的对5D2的RAW和JPG分辨率测试的对比，原连接在http://www_cameralabs_com/reviews/Canon_EOS_5D_Mark_II/resolution.shtml。
可以很明显看到，5D2的RAW虽然在高分辨率区域有更多的线条结构，但是杂色和摩尔纹也同样严重。这些都会降低线条之间的反差，因此会被排除在MTF50之外，但是却可能满足MTF20的反差要求。
所以，这个图直观说明了两种不同的分辨率指标MTF50和MTF20的区别，MTF50给你的是干净完整明显的细节，而MTF20的细节则可能存在各种数码相机固有的缺陷，但却是也能对人眼的视觉反应起作用，尤其是仔细看，离近看，或者放到很大看。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 11:15 补充
cameralabs的判读结果就在上面图片底部的小字说明。RAW是3050，JPG是3000。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 20:47 补充
这是IR上对5D2分辨率的分析，原文在http://www_imaging-resource_com/PRODS/E5D2/E5D2IMAGING.HTM。
当然，由于标板不一样，具体数值不能直接跟其他测试结果直接比较，但是相对RAW和JPG的结论是一致的：
Very high resolution, 2,000 ~ 2,200 lines of strong detail from in-camera JPEG, about the same from RAW file processed through Adobe Camera Raw.
非常高的分辨率，机内JPEG具有大约2000-2200线非常强的细节，跟用ACR处理的RAW文件基本上一样。
We weren't able to extract much more resolution by processing the 5D Mark II's CR2 files using Adobe Camera Raw, although there were fewer artifacts than the JPEGs near the resolution limits.
用ACR处理5D2的RAW文件，我们也没法得到更高的分辨率，不过在分辨率极限附近，杂色比JPEG少一些。
以下内容由 spot 于 2012-6-20 22:22 补充
我用一个实际例子来说明缩图根本不能增加动态范围。
下图是从IR上下载的D800测试照片局部。最左边是ISO100的，可以清楚看到，瓶子反映出了摄影师的形象，包括白色的短袖上衣，浅色短裤，以及两条腿。
左边第二张是ISO6400的，相同场景，可以看到，摄影师的形象受到噪声的干扰，大为模糊，最明显的就是只有短裤，两条腿已经基本消失在噪声里。左边第三张开始是按比例进行缩图，分别是缩小到总像素的1/2，1/4，1/16。
很明显，随着缩图比例加大，图越小，信噪比确实得到了改善，局部显得更干净光滑一些，但是，没有增加任何细节。
摄影师的两条腿，在任何比例的缩图中都不存在。这两条腿有足够的大小，缩图本身是不会因为细节太小而给弄没的。
这个例子清楚说明，认为缩图能提升暗部细节，从而改善图像动态范围，无论从理论还是实践上，都是完全荒谬的。
以下内容由 spot 于 2012-6-20 22:23 补充
DXO对动态范围按像素总数进行增益，可以说对相机的使用者完全是一种误导。
结论就是，动态范围就是动态范围，拍摄完成就固定存在于RAW文件里，后续的数字处理，可以改变它的展示效果，但无论放大缩小都不会增加动态范围。
以下内容由 spot 于 2013-1-23 23:38 补充
既然说到DXO这个色彩深度指标，我也就多分析一下。
三原色只是人为创造出来的一个模型，自然界中的光源（以及大部分人工光源），其光谱都是连续的，并没有什么三原色合成的现象，红光有红光的波长，黄光有黄光的波长，绿光、蓝光都各有自己的波长，从380nm到700nm，可见光光谱中，每个颜色都有自己的波长。
传感器像素前面的滤色片，实际上就是一个带通滤波器，中心波长最高通过率，然后向两边衰减。
中心波长设计成红光波长，那么红光通过率最高，黄光通过率就要降低，相同的光强度下，红光照在红色通道上，接收到的光量就要比黄光照射情况下多，那么红色的信噪比就比黄色高，信噪比高，就意味着这个色系层次多，过渡细腻，色彩丰富。因此，同样在白光下，对红色物体就要比相同反射率的黄色物体表现好。
如果中心波长设计成黄光波长，那么刚才说的情况恰好相反，对黄色物体的表现就要好于红色。
以下内容由 spot 于 2013-1-23 23:39 补充
很显然，滤色片的色彩设计并没有什么技术难点，能做黄色的就能做红色。佳能和中画幅厂家，只是坚持认为黄色的表现力要比红色重要，因此才一直坚持自己的滤色片设计。
这最多也就是个厂家的色彩倾向而已，然而，在DXO的色彩深度指标设计上，由于叠加了按sRGB三原色纯度计算的一个额外噪声源，所有这些偏离sRGB三原色比较大的厂家，其色彩指标全都被人为拉低了很多。从而形成中画幅厂家色彩不如APS-C的结果。
下图对比了几个不同机型的CS指标，很明显，佳能和中画幅厂家的色彩风格接近，而尼康索尼则完全不同。由于DXO这个指标的设计方式，佳能和中画幅厂家的CS指标相对都比较低。
其实，如果按CMYK这种以黄色为三原色之一的色彩空间，这个指标就完全是另一种情况了。
实际上人眼看到的现实场景中，黄色的远远比红色重要。附图是人眼的光谱相对响应特征，很明显，人眼对暖色调（较长波长的光谱）响应主要集中在黄色甚至更偏绿色上。因此，佳能和中画幅厂家的色彩倾向，也是有充分依据的。
以下内容由 spot 于 2013-1-25 08:11 补充
虽然我已经做了很多分析，老是有人认为，佳能这几年传感器技术没什么进步，尼康索尼进步大，的确，佳能采用的工艺参数看上去没什么大变化，但我早已说过，传感器很多方面的技术进步，并不是一个简单的多少纳米的工艺参数就能决定的。
我这里有一个最直观的对比，下面是DXO上尼康、佳能各三个型号相机SNR 18%指标的对比。左边是尼康D3S、D4、D600的对比，右边是佳能5D、5D2、5D3的对比。我特意把这个简单、明确的对比放在主贴上，希望所有那些再质疑这个问题的，发帖前先自己抬头看看。
5D->5D2->5D3，如果这个信噪比的对比，看不出佳能的进步在哪里，那么请问，尼康的进步在哪里？
以下内容由 spot 于 2013-1-26 01:34 补充
说到色彩指标，DXO上给5D3的SMI指标（衡量色彩准确性）是74，D800是78，也就是说，按DXO的色彩测试方法，D800比5D3的色彩要准确。
然而，这结论跟其它网站的量化分析结果根本就对不上。
我下面转贴一下Imaging Resource的分析结果，原连接分别是http://www_imaging-resource_com/PRODS/canon-5d-mkiii/canon-5d-mkiiiA5.HTM以及http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/nikon-d800A5.HTM。
IR用IMATEST软件做的量化分析结论非常清楚，在色彩准确性方面，5D3非常出色，比平均水平好得多。而D800只是一般平均水平。按定量指标算，5D3比D800领先的优势，其差异比DXO的结果反过来还大。
我也用DP和IR的样片RAW文件作了彩色信噪比分析，其结果跟DXO的指标一个对得上的都没有。
看看我这主贴的内容就知道，从一开始我就预测5D3的信噪比能相对5D2提高半档左右，中间我用IR的样片分析信噪比数据也是同样结论，最后DXO出来的测试结果，18% SNR指标得出完全一致的结论。
DXO的色彩深度指标，则完全无法与实际测试照片相一致，这跟SNR指标的情况完全不同。
以下内容由 spot 于 2013-1-26 01:37 补充
上图的连接错了，应该是这个：
以下内容由 spot 于 2013-1-28 04:10 补充
在动态范围这个问题上引起争议，一个很重要的原因是动态范围概念的内涵问题。
在胶卷时代，动态范围和宽容度是两个有清楚区分的不同概念。动态范围作为一个工程概念，有明确的技术含义，而由于胶片肩部和趾部的存在，其感光的范围相当大，包括柯达公司等很多研究都表明，胶片（尤其是负片）的感光范围（非死黑死白）可达到15档甚至20档以上。然而，在摄影中使用的宽容度，则以准确记录和还原细节为标准，只考虑胶片的线性响应部分，对肩部和趾部是忽略的。
在数码时代，宽容度这个概念逐渐淡出了，动态范围成了一个被广泛使用的术语。但是，这个术语也就把工程技术上的概念与摄影实用意义上的概念混淆起来了。往往会看到某些评测用工程上的方法，比如SNR=1（0dB信噪比），或者满井容/读出噪声，这样一些其实完全都是技术理论的模型，去定义动态范围，并直接应用到摄影上，取代了宽容度这个概念。
很显然，这种做法引起了很大的概念上的复杂性和混乱。其实，既然是给使用者看的相机评测，那么很简单，理所当然动态范围这个概念就应该是以摄影意义为准。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 04:11 补充
对摄影有意义的，仍然是类似胶片的宽容度那样，以亮部和暗部细节记录还原能力为标准来定义的动态范围。只有这样的动态范围概念，才能真正对相机使用者有帮助，因为你看到这个数字，就会很清楚，这个数字标志了你上下曝光的可靠范围，在这个曝光范围内都可以保证还原出可接受的细节。
下图左边是胶片的典型曝光响应特征曲线，在胶片年代实用的宽容度，就是以直线区域来定义。肩部和趾部虽然也能记录信息，但不能保证准确还原，可以作为一种补救措施，但并不算做宽容度里面。胶片的宽容度，一般是5-8档。
右边是DXO测量的胶片和数码相机信噪比曲线。做一个类比就能发现，在胶片肩部和趾部对应的曝光区域，胶片可以在很大范围内始终保持有SNR>0dB的特性，按这个标准，胶片的动态范围超过20档以上。然而，以实用的标准，这么大的动态范围内，其实很多部分是无法还原出准确细节的。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 04:14 补充
这就是为什么DXO的首席科学家Frederic Guichard在访谈中提出，20dB作为动态范围下限的一个实用的标准。
DXO本身就是做图像处理软件的，他当然知道胶片也可以数字化，也可以作降噪处理。实际上这里他虽然没有使用宽容度这个词，其内涵就是以还原细节这个摄影的本质目的为标准。当然，到底是20dB，还是15dB，ISO12232标准规定了20dB作为可接受画质的下限，而罗斯判据（Rose Criterion）提出SNR>5（14dB），这个数字还可以具体研究。
但是在没有更好的直接测量暗部低反差清晰度数据的情况下，这个提高动态范围信噪比下限的方法，是最合理的。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:36 补充
在这帖子最开始的时候，我对DXO指标的缩图像素增益方法，还没有分析的很透彻。经过一段时间的分析，可以简要总结一下我对DXO各指标缩图像素增益算法的结论。
在DXO网站上，专门有一篇资料介绍各指标的像素增益是如何计算的，分别是信噪比SNR、动态范围DR、影调范围TR和色彩深度CS。原文连接是http://www_dxomark_com/index.php/Publications/DxOMark-Insights/Detailed-computation-of-DxOMark-Sensor-normalization
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:37 补充
1、信噪比SNR的像素增益
DXO提供的信噪比SNR像素增益算法是：
其中N是相机实际像素总数，N0是用作参考的归一化后的像素总数（比如DXO的Print模式就采用归一化到800万像素，这时N0就是8M）。
这个算法是合理的。
从实际经验来说，缩图可以得到更平滑的图像，信噪比提升的实际效果是可见的。从简单的数学分析来说，平均像素后，作为信号值的平均值不会改变（一组数据完全采样再平均，其平均值不变），而作为噪声的标准差显然会减小（数据之间的离散程度降低），因此信噪比会提高。
而对极限值进行外推，结果也是完全合理的。如果缩图到一个像素，一个像素当然就没有任何对平均值的偏差，标准差=0，也就是噪声=0，信噪比变成无限大。
因此，不断缩图的过程可以无限增大信噪比，DXO这个缩图增益算法完全合理。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:37 补充
2、动态范围DR的像素增益
DXO提供的动态范围DR像素增益算法是：
这个算法，就完全不合理了。
按实际经验来说，缩图不可能增加细节，只可能损失细节，因此缩图后不可能指望暗部或亮部会有新的细节出现（当然，由于缩图能在原图锐度不足时，改善视觉锐度表现，因此某些原来就存在但锐度不足的细节，缩图后可能会感觉看得更清楚，这种视觉锐度的改善是另一个问题，我有专帖说明）。
从简单的对这个公式的数学外推也可得到荒谬的结论，根据DXO的数据，D800在ISO100时100%像素下动态范围是13.23，假设缩图到1个像素，那么动态范围是多少呢？
DR = 13.23+log2(sqrt(36000000)) = 25.8档
一个具有25档“动态范围”的神奇像素
很显然，简单的极限值外推得到了荒谬的结果，说明这个DXO这个动态范围像素增益算法完全是错误的。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:39 补充
3、影调范围TR的像素增益
DXO提供的影调范围TR的像素增益算法是：
因此，DXO的推论是缩图到一半，可以获得log2(sqrt(2))=0.5bit的tonal range增益。
显然，这个方法在实际和理论上也都站不住脚。
在实际经验中，缩图不可能增加层次，只可能损失层次，使得色阶出现断裂，这是毫无疑问的。
从理论上分析，假设两个方块对应的亮度层次原来有一些区别，现在加入一定量噪声后，刚好被淹没，这个意思是，加入噪声后，每个方块的平均值变成相同了。那么，平均像素缩图以后，的确是可以减少标准差也就是噪声值，图像便更平滑了，因此信噪比提高了，但是，请注意关键的一点，在平均像素的过程中，每个方块的平均值是不会改变的，也就是说，这两个方块，虽然都变光滑了，但其对应的灰度层次仍然是相同的，无法被识别成不同的层次。这种情况下，显然无论怎么缩图，都不可能增加层次。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:40 补充
进行外推也同样得到荒谬的结论。按DXO的数据，D800在ISO 100下100%像素时的TR指标是8.53bit，也就是2^8.53=370个层次。那么缩图到1个像素，有多少层次？
TR = 8.53+log2(sqrt(36000000)) = 21bit
也就是2^21=221万个层次，这是怎样的一个神奇像素
再换一个，缩图到10000个像素，有多少层次？
TR = 8.53+log2(sqrt(36000000/10000)) = 14.4bit
也就是2^14.4 = 2万多个层次，这10000个像素，就能表达20000个层次了？
结论就是，DXO对影调范围TR的像素增益算法也是错误的。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:40 补充
4、色彩深度CS的像素增益
DXO提供的色彩深度CS指标的像素增益算法是：
事实上DXO是用计算影调范围的基本模型，分别计算RGB三个通道的影调范围，最后的色彩深度是三个通道的影调范围相乘，取对数后变成相加，因此色阶范围的像素增益公式里面有个乘3。这样每缩图一倍，每个通道都增加0.5bit，三个通道一共增加1.5bit。
毫无疑问，这跟实际经验也不相符。缩图后的图像，不可能比原图色彩还丰富。假如是这样的话，还要什么8000万、1亿像素的数码后背，统统缩图到100万像素，然后打印成大海报，按DXO的算法，色彩多么丰富
理论上的分析跟前述影调范围是相同的。DXO的色彩深度像素增益算法，也只能得到荒谬的结论。
总之，DXO的四个指标的像素增益算法，信噪比SNR是合理的，其它三个动态范围、影调范围、色彩深度，全部都是错误的。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:35 补充
以下是一个实际例子和相应的分析，可供进一步了解为什么DXO的动态范围像素增益算法是错误的。
按DXO的定义，动态范围是可以被“精确”捕捉的场景最亮和最暗亮度之比。
DXO动态范围的算法，其实质含义是以信噪比计算亮度信息是否能被捕捉。假设在原图中某个部分已经被噪声淹没，只要进行平均像素缩图，那么这个部分的信噪比就会提高（这一点是正确的），缩图到一定比例后，这个部分提升后的信噪比超过下限标准，就变成了“可以被捕捉的”场景亮度，成为动态范围的一部分，缩图后的动态范围也就增加了。在此基础之上，DXO列出了动态范围像素增益算法。
举一个实际例子。下图是IR上下载的D800拍摄Xlite ColorChecker Digital SG标板的测试照片。最左边是ISO100下100%像素截图，作为原始场景信息用于对比。中间是ISO25600下100%像素截图，最右边上面是将ISO25600的原图缩小到1/4后的截图，下面是缩小到1/16后的截图。重点是各截图中心部位的黑色方块，对应在原标板上是K8号色块，在ISO25600原图中大约信噪比是4dB。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:35 补充
ISO25600的照片，缩小到1/4后，信噪比提高了大约6dB，缩小到1/16后，信噪比大约提高了12dB，信噪比已经达到16dB，很明显平滑程度确实提高了。
但是，如果说ISO25600原图中的K8色块，已经完全失去了这个色块本来的信息，属于无法识别的部分，缩图后的这个色块，就能识别了吗？就能成为“可以被捕捉”的场景吗？
很显然，答案仍然是否定的。无论如何进行缩图，可以提高信噪比，但是永远不能还原出这个色块已经失去的信息。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:36 补充
在理论上，前面已经说过，传感器的一些噪声来源其模型的平均值本身就不是0（如固定模式噪声）。即使那些模型平均值是0的噪声来源（如光量子噪声），由于实际上是个概率统计模型，因此只有接近无限的样本数量才能比较准确的符合模型，任何实际图像中，像素数量都只相当于非常有限的样本集合，因此其平均值有很大概率不是0。
这样，对于一个实际照片中的区域，噪声与实际物体的亮度信息已经混杂在一起无法区分，该区域的亮度平均值并不反映物体本来的亮度信息，而是呈现一个概率分布。在前述实例中，K8色块信噪比很低，噪声幅度较高，这个区域的亮度平均值已经完全失去识别物体的意义，准确地说，是相机自己产生的一个随机亮度，甚至不同拍摄之间都可能各不相同。
无论怎么平均像素缩图，像素在这个区域互相平均，最后的这个亮度平均值是不会改变的，缩图最终得到的，仍然是一个相机自己的随机亮度，无法反映场景物体的信息。
也就是说，平均像素缩图能够改善像素亮度分布的离散程度，改善信噪比，但这只是在数学定义上减少了像素分布的偏差，并没有对信号本身的质量做任何改善。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:37 补充
毫无疑问，使用照相机的目的是采集场景中物体的信息，而不是相机本身随机生成的信息。因此，不能改善信号质量的缩图，当然也就不能在实质意义上改善动态范围。
以下内容由 spot 于 2013-2-14 07:59 补充
由于这个帖子越来越长，并且参杂了大量与5D3、5D2对比不太相关的内容，以后新的内容将单独发帖，一部分已经写过的内容，也将重新整理后单独发帖，在这里也会留一个连接。
新贴：通过一篇SONY论文分析SONY传感器DXO暗部信噪比很高的原因
以下内容由 spot 于 2013-2-23 23:07 补充
新贴：动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践
佳能目前最好的CMOS工艺设计，应该是S100上用的那块芯片。根据DP网友按DXO的传感器测试数据反算的芯片指标，佳能的各代CMOS大致的QE（量子效率）水平大致是：
1000D，40D，5D2 33%
550D，60D，7D 40%
S100 52%
假设5D3使用的传感器达到S100的水平，那么QE的进步幅度，在ISO100下，能够让5D3的SNR比5D2提高大约2dB，不到1档（1档是3dB）。
用DXO上5D2的ISO-SNR曲线推算，5D3在100%下DXO的可用ISO能达到1100-1200，那么，5D3最终DXO的高感得分将是3000-3300，基本接近D3S的得分水平。（DXO的高感得分是把100%像素下的结果，按统一输出算术平均缩图到800万像素计算调整量，进行归一化处理的，其增益关系是像素每增加一倍，高感得分好1档，这种方式将100%像素下的观看效果和高像素缩图两个因素综合了）
考虑到新的DIGIC5+处理器，也许还能增加一些RAW降噪处理，那么最终可能在此基础上还是有所增加，也许佳能把额外的有损降噪都放在JPEG里，那就是差不多这样了，也就是说，RAW文件的噪声水平，最终比5D2高接近1档。
顺便对比一下D800的猜测，如果D800在100%像素下达到D7000的水平（D7000，D5100，K5，NEX-5N，C3，7的传感器都是同一代技术，QE是48%，这也是目前索尼最好的工艺水平），那么D800在DXO上高感得分，得益于3600万像素归一化到800万带来的巨大增益，将达到2600-3000的水平，不过还是略低于5D3。
以上内容，纯属个人猜测，如有雷同，纯属巧合
以下内容由 spot 于 2012-3-11 09:45 补充
在IR上最新发表了一系列5D3各ISO下测试照片的RAW文件，这些照片跟以前5D2和其它机型使用类似的场景和拍摄方法，因此有一定的可比性。遗憾的是，IR的测试照片上很难找到一块均匀的18%灰区域，为便于对比，都取了各照片左上角300*300像素的一块灰色区域。这块区域的数据平均大约是150左右，比中灰（127）要高，再加上拍摄条件的不一致性，因此数值本身并不能用来跟DXO的测试数据对比，只供参考。详细的各ISO测试数据可参见从61楼开始的几个贴子。以下是对简单汇总分析。
右图是按DXO归一到800万像素的方法进行增益后的结果。可以看到，D4跟D3S拉近了，但仍然追不上。5D2也还是落后于D4，但已经相当接近。其中5D3在ISO25600有一个明显的上跳，这可能跟5D3在ISO25600时的曝光倾向有关，从原始数据中看到这时5D3曝光明显增强。假想D800是对D7000按3630万进行增益的结果。
以下内容由 spot 于 2012-3-12 04:20 补充
ISO1600统计数据对比
ISO3200统计数据对比
ISO6400统计数据对比
ISO12800统计数据对比
ISO25600统计数据对比
以下内容由 spot 于 2012-3-12 04:27 补充
从IR下载了5D3的一张标板测试照片RAW文件，做了一下简单的频率分析，结果令人惊讶，5D3在达到像素密度的分辨率上竟然还有一定反差！可惜没有5D2同样标板的照片，找了几个都没有这么多高频信号可以对比。所以附图是跟7D同样标板的对比，两张照片5D3是F5.6，1/25秒，7D是F5.6，1/30秒。
IR的5D3标板测试照片RAW文件http://www_imaging-resource_com/PRODS/canon-5d-mkiii/E5D3hVFAI0100.CR2.HTM
7D相同标板测试照片RAW文件http://www_imaging-resource_com/PRODS/E7D/E7DhMULTII00800.CR2.HTM
上图左边是5D3，右边是7D，黄框选定区域大约相当于传感器上6mm左右宽度。下面的部分是对应的频率分析结果。
5D3像素密度5788/36mm=160.8/mm=80lp/mm
7D像素密度5360/22.3mm=240.4/mm=120lp/mm
可以看到，5D3在左起0.1-0.2mm这0.1mm的部分，可以清楚地数出8个周期，也就是80lp/mm，这可就是5D3的像素密度了。而且在这部分，5D3的照片上仍然保持了大约15%的反差。当然，由于马赛克原理的限制，这部分的伪色是无法完全消除的，因此实际拍摄中这部分分辨率其实并没有什么实用意义，但是可以清楚看到，5D3的低通并没有很强的作用。
与此相对，7D的部分可以很清楚看到，7D的像素密度是120lp/mm，也就是每0.1mm有12个周期，但是左边第一个0.1mm范围才有10个周期，都已经有较大的反差损失，只能有6个周期保持一定的反差，后面的部分反差衰减更加明显。
从这个简单对比可以看到，5D3的低通绝对是重新设计的，而且比7D的作用要轻很多。因此可以预期，很多镜头在5D3上都可以有更好的分辨率表现。佳能宣称说改进了5D3的摩尔纹和锯齿，看来不只是针对视频的。
以下内容由 spot 于 2012-3-12 12:22 补充
上面的两个波形图的含义是这样的：
每张照片里有个黄色选框区域，那个区域的宽度根据像素尺寸计算后，大约对应传感器上水平方向的6mm。
波形横坐标就是这个选框区域的水平方向从左到右的位置，选区最左边是0mm，刻度是依次向右0.1mm。所以，每个0.1mm代表了传感器上水平方向0.1mm距离上信号的变化情况，这个实际上就是把线对/mm图形化为波形，从而能更直观地进行比较。
波形的纵坐标是灰度值，这两个坐标结合起来，不仅能看到选区中每个0.1mm距离上传感器记录的信号空间频率，还能直接看到反差，每个周期波峰和波谷灰度值相差越大的反差越大，比如5D3那个0.1mm中，8个周期的反差比较稳定，大致是波峰210，波谷160左右，反差就是(210-160)/(210+160)=13.5%。这个反差已经足以让人清楚的看出线条模式了。而7D那边就差太多了，结果就是7D的照片上在高频部分很难看到线条。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:04 补充
关于5D3到ISO25600后信噪比下降减缓的现象，如果不是拍摄过程的问题，那么就说明5D3可能在ISO25600已经使用了一部分数字放大，也就是一般用来实现扩展ISO采用的方法。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:06 补充
以前对动态范围这个问题重视不够，因为实际上这个数字对数码相机画质的影响，远远没有纸面上看着那么大。不过既然都对这个问题比较关注，我也试图把这个问题分析得更清楚一些，重点就是如何理解动态范围测试数据。
由于动态范围测试需要特殊的标板，而5D3在网上还找不到这样的照片，IR上的测试照片灰度的跨度不够，因此暂时先用DXO网站上5D2的测试结果作为原始数据。由于影响动态范围结果的主要是下限数据，因此以下就集中在这个方面。
DXO的动态范围测试结果显示，ISO100下原始的动态范围数据，5D2是11.16ev，而D7000是13.35ev，相差超过2档。那么，5D2是不是在ISO100下的画质就比D7000差呢？把DXO网站上两个机型的Full SNR数据下载下来，我们就可以分别得到5D2和D7000在ISO100下对各个灰度值的SNR数据曲线。这个曲线的横坐标是灰度比例，全黑是0，全白是100%，纵坐标是SNR分贝数。如果确定了暗部画面识别的SNR标准，比如取0dB，或者5dB，那么就可以按这个标准对应的横线，找到各机型达到这个标准对应的灰度值，这个就被用作它动态范围的下限。
上图就是5D2和D7000的对比图。这个图的左边是横坐标采用对数坐标表示，右边采用线性坐标表示。
如果看左半部分的图，你会感觉5D2和D7000的动态范围差很多，比如按DXO的标准，取SNR=1=0dB作为标准，那么D7000要比5D2好2档，如果按5dB作标准，也要好1档多。
但是，如果你看右半部分，你就会发现，其实这好出来的1档或者2档信噪比，统统都发生在1%灰度以下，也就是看直方图时最左边一条竖线的宽度。在正常曝光的整个照片的像素范围中，仅仅占微不足道的比例。而且这部分由于亮度很低，反差也很小，因此即使有什么细节实际意义也不大。而在其他部分，5D2跟D7000相当接近，甚至在中间部分（从1.7%到50%），5D2还要超过D7000。从摄影理论的7档动态范围表现来说，灰度比例跨度是0.8%到100%，那么在这个范围，5D2在ISO100整体表现要好于D7000。
同时，ISO100下的高动态范围往往意味着是不同传感器技术策略选择的结果。这样的传感器，通常在提高ISO后性能下降更快。
从上面的分析可以看出，测试网站上11-14档的动态范围数据，其实并不一定代表ISO100下画质的高低。各网站上测试出来动态范围超高的机型，基本上都是赢在亮度极低的区域，对正常曝光照片的画质改善实用价值非常有限。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:10 补充
关于动态范围测试结果的另一个问题，是要不要对动态范围也按像素进行调整。
DXO网站上采用的评分方法是，统一按缩图到800万计算，因此像素总数每增大一倍，动态范围获得0.5档增益。
现在论坛里引用的Claff对D800的“摄影动态范围”估算结果，则更加有趣，是以（16000/竖边像素数量）作为信噪比（比值）的判断依据，参见他在DP论坛上的帖子http://forums_dpreview_com/forums/readflat.asp?forum=1021&message=40614983&changemode=1。
按他的方法，D800的照片竖边是4912像素，因此D800用来判断的标准就是SNR=16000/4912=3.26=10.25dB，而5D3的照片竖边是3840像素，因此5D3的下限标准是SNR=16000/3840=4.17=12.39dB，仅此一项就拉开了将近1档，更何况D800本来就继承了SONY传感器ISO100下暗部噪声控制好的优点，越往暗部曲线越相对平缓，在这种算法下那更是如虎添翼，雄踞榜首是毫无疑问的。
以下内容由 spot 于 2012-3-14 06:11 补充
虽然这些指标都被测试网站各自定义为注重摄影应用效果，这种方法其实是存在严重问题的。当进行缩图时，只有对像素进行算术平均缩图才能达到改善信噪比的效果。但是，算术平均缩图的代价是严重降低反差，也就是减少了可分辨的细节。你认为，是缩图后光滑一片的暗部有意义呢，还是有点噪声但能看出细节内容的暗部有意义？由此可见，认为缩图能改善信噪比，从而提高可用动态范围，是一种非常简化而缺乏实际意义的假设。
举个极端的例子，D800的3600万像素，假设原生动态范围是13档，缩图16倍到200万，按DXO的算法能给动态范围增益到15档，请问这个数据有意义吗？你能在这个200万像素图片上找到15档的光比吗？
因此，我认为动态范围就是动态范围，不应按像素进行调整。
以下内容由 spot 于 2012-3-15 06:52 补充
IR上新发布了D800的测试照片，与5D3基本是相同场景的，按前面的方法，同样取左上角300*300的区域进行了信噪比计算。
数据与D7000相比基本相同，ISO1600略低，ISO3200相同，ISO6400略高。但是值得注意的是，相同曝光设置下，这个区域D800的亮度比D7000低，比5D3也要略低，这可能说明不同时间IR的测试条件不一致，因此结果只能作为参考。
下图是更新后的D3、D4、5D3、D800机型ISO-SNR对比图，在100%像素下，5D3大约比D800高1档，按DXO归一缩图到800万的计算方法，D800比5D3多获得了2.1dB的增益，因此有所接近，但还是差一些。
总的来说，D800与D7000的RAW文件高感表现基本类似。
IR上同时也发布了D800标板测试的照片，跟5D3采用的是同一个标板。初步对这两张照片进行空间频率波形分析，D800要略好一些，但感觉相差并不多。如下图所示，上面是D800测试照片和波形分析，下面是5D3的，波形图含义与以前相同，横坐标都是黄色选框区域从左到右的距离，纵坐标是灰度值。可以看到D800在前两个0.1mm中，虽然能数出8.5个周期左右，但反差都不理想，而5D3可以在0.1-0.2mm处清楚数出8个反差良好的周期。
IR用来测试的是一只Sigma Macro 70mm F2.8 EX DG镜头，不知道这个镜头的MTF数据，因此很难给以定量分析。这个结果也许是镜头和D800低通共同作用的结果，同时检查EXIF还可以注意到，D800的设置中HighISONoiseReduction是Normal，也许对锐度也有影响？在其他高ISO测试照片中，这个设置是Minimal。
总之，从这个结果来说，可以猜测D800跟大多数镜头配合，相对于5D3，分辨率上可能没有明显的优势，远远达不到像素数量的差别。
最近研究了一下5D3的RAW文件，发现一个很有意思的现象，5D3的RAW文件格式跟5D2基本一样的，但是如果用5D2的转换程序去处理的话，得到的结果会蒙上一层浅红色。这说明5D3红色像素里“红”的分量变高了，用5D2的彩色转换参数矩阵去分离色彩，会得到更多的“红”。也就是说，5D3的彩色滤片（也就是那个马赛克）改了。
佳能以前的DSLR有个特点，它的彩色滤片中透过红光的部分，从光谱上其实透过的是黄光，也就是红+绿。这样它红色像素得到的总光线相对更多，对提高信噪比有利，但是由于原始色彩分离度不够，彩色噪声要高一些，也就是变相损失了红色的准确性。这也是为什么在DXO的测试中，佳能相机的Color Depth（Color Sensitivity）得分一直不高的原因。
这次5D3改了彩色滤片，从现有数据来看，应该是让红色通道更“红”了，减少了绿色的成分，可能是由于传感器QE提高，已经不需要多那么一点光线了。因此，估计在DXO测试结果中，5D3的Color Depth得分会明显高于5D2，估计要高1bit左右，也就是达到24.7bit。
以下内容由 spot 于 2012-3-22 21:21 补充
有了这个估算，就可以猜测一下5D3在DXO测试中的总分了。由于DXO采用的是非线性的总分计算，至少是分段的，谁也不知道它是怎么算的，更别提问个为什么了，所以这个总分就无法准确估计了，只能是猜个大概
。根据IR的测试照片，以及对佳能CMOS技术进步带来QE改善的猜测，5D3在暗部信噪比要比5D2提高1.9dB左右，那么5D3的动态范围也要比5D2高0.5档左右，大约是12.5。但是动态范围计算非常依赖于暗部噪声的下降曲线，现有测试照片无法找到很低的暗部，这个数据就是假设5D3仍然跟5D2有相同的曲线得出的，可能跟DXO的实际测试有一定差距。
再加上猜测的5D3可用ISO大概是2800左右，这样，在5D2得分79分基础上，那么5D3的总分将会是84-85分左右。
从现有照片来看，以D7000的技术水平估算D800还是比较准确的。那么，假设D800基础技术指标跟D7000相同，考虑到3600万像素的增益，D800在DXO各项测试中的指标，将会是：Color Depth 23.5+1.7=25.2bit，Dynamic Range 13.9+0.6=14.5Evs
，Low-Light ISO 2600-2700左右，那么D800的DXO测试总分将会超过90分，甚至很可能达到或超过飞思IQ180的91分，成为总分第一名。以下内容由 spot 于 2012-3-26 21:56 补充
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？这个问题争议一直很大。
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/About/In-depth-measurements/Measurements/Noise，具体引用如下：
以下内容由 spot 于 2012-3-26 21:57 补充
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。
以下内容由 spot 于 2012-3-26 21:58 补充
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。
以下内容由 spot 于 2012-3-26 22:13 补充
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
以下内容由 spot 于 2012-3-28 07:07 补充
DXO提供的Tonal Range（影调范围？）这个指标，意义远大于它所计算出的Dynamic Range（动态范围）。
TR计算的是可分辨的灰度层次，DR则只是能识别的亮暗信号绝对数值的比值。在计算过程中，DR只考虑了最暗部信噪比，TR则以暗部为主，综合考虑了全灰度范围信噪比。TR可以说全面反映了照片的过渡，层次，也反映了动态范围，如果暗部信噪比不好，那么TR结果也会受到很大影响。
另外，缩图对TR的影响是明显的，因此像素增益在TR上也是相对合理的。想象一下一个拍摄目标是从明到暗分成数百个亮度等级的竖条纹，这个目标的空间密度很低，在全副上也不到10lp/mm，因此平均像素缩图只对边缘的反差有影响，但是对条纹内部基本没有影响，那么缩图（如果比例不特别大）带来的降噪效果必然能使更多的竖条纹能被识别。
以下内容由 spot 于 2012-3-28 07:10 补充
如果一个相机只有高的DR，而没有好的TR，则由于缺乏过渡和层次，实际照片的效果要比DR数字显示出来的差很多。
就拿5D2和D7000来说，虽然D7000在DXO上的DR指标远高于5D2，但是5D2在ISO100时的TR指标100%像素下与D7000基本相同，计入像素增益后则高于D7000，到ISO200以后D7000完全不如5D2，而且越拉越远，直到ISO800以后相差一档（0.5bit）以上。这个跟人们对5D2和D7000的画质感觉应该是一致的。
不知道为什么，DXO既然提供了TR指标可以查看，却不在总分计算中把它计算进去，也不提供一个单独的排序。
下表是根据从DXO下载的Full SNR数据以及Tonal Range（影调范围或色阶范围）计算方法得到的ISO100下TR指标排序，已经计入了像素增益（像素总数加倍则TR增益0.5bit），随机找了十几个跟DXO提供的数据（在详细数据查看里）进行了比对，误差最大在千分之1到2左右（少数在小数点后第二位可能有数值为1或2的差异）。（DXO还没有公布5D3和1DX的数据，D700从ISO200开始，TR指标是8.95）
信噪比是整个帖子的中心话题，可能很多人对信噪比缺乏一个直观印象。信噪比是数码相机画质的一个关键指标，包括层次，过渡，颜色准确性等等，最终都可以归结到信噪比指标上。但是实际照片中，因为有不同的亮度和色彩分布，因此如何应用信噪比指标去判断完整照片的画质，是一个比较复杂的问题。
至于说到人眼对信噪比的感觉问题，那的确是有识别阀值的。
ISO100下，中等亮度输出对应的实际曝光量较高，一般的数码相机，在ISO100下都能在中灰亮度（18%）达到30dB左右（当然暗部信噪比是要低得多）。而这个信噪比，基本上就是人眼对噪声的一个识别界限，低于30dB，人眼可以很容易在较大面积的色块中发现噪声存在，高于30dB则较难发现，而到达40dB（相当于信号强度是噪声强度的100倍），人眼基本无法识别出噪声了。
附图是一个图像噪声试验中使用的例子，0号原图（最右边的图片）是用(127,127,127)填充的，噪声为0，信噪比为无限大，然后从4号到1号，分别加入了不同等级的噪声，1号信噪比为10dB，2号为20dB，3号就是30dB，4号是40dB。基本上，3号大多数人都能看到一些轻微的噪声，4号绝大多数人已经看不出噪声存在了。
以下内容由 spot 于 2012-4-10 02:31 补充
很多人认为5D3有细节涂抹的问题，主要原因来自于后处理软件（包括机内直出jpg）的问题。不仅仅是DPP有问题，ACR 6.7也有类似的问题（比DPP稍好一点点）。
我试过的程序中，处理5D3的RAW文件，效果最好的是RawTherapee（网址是http://rawtherapee_com），一个非常好的RAW文件处理免费软件。虽然它现在的版本4.0.8.3还不能直接处理5D3的RAW文件（色彩模板不对），不过可以用Adobe的DNG Converter 6.7（这个软件可以从Adobe网站下载）先转换成DNG（Adobe通用RAW文件格式），然后再用Rawtherapee处理，其结果远远好于现在的ACR 6.7。也许ACR出正式版后会好一些。
附图是对比，原图都是从IR下载的E5D3hSLI003200.CR2，左边那个是用ACR 6.7的Auto模板生成的，右边是用RawTherapee从DNG用Default模板生成的。可见原来所谓的5D3红色（粉色）涂抹问题，在5D3的RAW文件里实际上是不存在的，根本上的原因都是处理软件的差异。
网络上很多5D3的JPG图片，包括IR网站上提供的5D3相应JPG图片，如果用于进行100%像素的细节对比，根本就没有任何意义。
从RAW文件的数据分析上看，5D3不存在高ISO涂抹细节的问题，ISO3200和ISO6400几乎都能与ISO100保持相同的分辨能力。
附图是一个简单的不同ISO下细节描述的对比，原图都是从IR上下载的RAW文件，然后转换成DNG格式，再用RawTherapee的default模板解码。原图中没有什么真正的高频部分，所以找了个相对空间密度大一点的区域，主要是从波形图的数据上分析一下细节描述能力的区别。
左边上下两图分别是D800的ISO100和ISO3200，右边上下两图分别是5D3的ISO100和ISO3200。每个图中的黄色选区都对应传感器上大约0.45mm的宽度。由于两机使用的构图基本相同，因此这也就基本对应相同大小的实际目标物体。
下图是前面截图区域的空间波形图。
可以看到，5D3的ISO100和ISO3200保持了几乎完全相同的波形图，并且与D800的ISO100也基本完全一样。但是，D800的ISO3200细节描述能力则有了一定的衰减，除了多出一些毛刺（噪声的影响），还可以注意图上用红色箭头和蓝色箭头指出的两个位置，D800的ISO100以及5D3的ISO100和ISO3200在这些位置都有一个明显的波峰，但是D800的ISO3200已经没有了。
这个波形图能让实际照片的特征表现得更清楚。如果在前面的截图中仔细分辨也可以看到，D800在ISO3200下，黄色选区中心部分有一个相对较大的色块，这说明某些细节已经被噪声淹没了。这些被淹没的细节，无论是缩图或者其它降噪手段，都不可能再还原出来。从这个角度来说，信噪比是个硬指标，只有空间密度很低的区域（类似天空），降噪才能改善画质，对于细节多的区域，降噪是没有太多实际意义的。
从这个例子可以清楚看到，5D3的ISO3200相对于其ISO100，除了噪声大了一些，几乎没有损失细节描述能力。当然，前提是使用正常工作的解码软件。
总结
DXO发表了5D3的评测结果，从总分和分项的得分上看，似乎从5D2到5D3进步不大，79分提高到81分，与5D的71分相比，看起来好像从5D到5D2进步更大一些。我们都已经知道DXO算分基本上可以说是完全乱来的，那么真实的情况又如何呢？我用DXO提供的数据，对5D3、5D2、5D这三代相机的进步程度进行了对比，结果非常明显，可以说5D3当之无愧地比5D2进步了一代。
下面的数据对比完全按照DXO的标准，分成信噪比SNR 18%，动态范围Dynamic Range，色阶范围Tonal Range，以及色彩准确性Coloe Sensitivity四项，每项都按DXO的方法计算像素增益。
数据中的ISO值，也按DXO的标准，取的是其实际测量的ISO，也就是Measured ISO，这个就相当于DXO提供的所有指标图上的横坐标，因此不同型号的相机是完全相同的曝光标准。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:42 补充
信噪比SNR 18%
这是衡量相机在各档ISO下CMOS技术水平最重要的指标，对画质起着决定性作用。
下表是按照DXO提供的数据进行的对比，单位是dB。可以看到，5D3比5D2在各档ISO上信噪比都提高了1.5dB左右，与5D2和5D的进步情况基本相同，甚至在ISO3200还要明显进步更大一些。如果去DXO网站查看详细数据就会知道，5D2实际上在100%像素下信噪比是不如5D的，只是靠像素总数带来的增益，取得了优势。而5D3在比5D2更多一些像素的情况下，100%像素的信噪比已经超过了5D。
由于信噪比提高是1.5dB左右，因此5D3的QE达不到52%（理论上应提高1.9dB左右），49%是合理的结果。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:44 补充
动态范围Dynamic Range
DXO的这个指标是只考虑最暗部噪声的，这方面是佳能相机的弱项。
下表是相关数据的对比。从表中可见，5D2相对于5D来说进步巨大，而5D3在低ISO（100-400）略低于5D2，而从ISO800开始，5D3也相对5D2有了提高，在ISO3200之后，提高的幅度也不小于5D2相对于5D的进步。
。以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:45 补充
色阶范围（或称为影调范围）Tonal Range
实际上这个指标更全面反映了相机各档ISO下的画质，相对于只考虑暗部信噪比的动态范围，色阶范围指标全面计算了整个照片能达到的灰度层次，毕竟，一张照片并不是只想要一个干净的黑块，丰富的层次才是对画质影响更重要的因素。
下表是三个机型的TR指标对比。同样可以明显看到，5D3相对于5D2的进步幅度，完全达到了5D2相对于5D的程度，从ISO400以后甚至进步幅度还更大一些，更不用提更高的ISO了。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:47 补充
色彩敏感度（色彩准确性，色彩深度范围）Color Sensitivity
从理论上来说这个指标应该是用RGB三个通道的信噪比单独计算，但是DXO并没有提供任何相关原始数据和具体计算方法，下述数据是完全从DXO提供的结果得到的。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 00:50 补充
结论：
相比起5D2对5D的进步，5D3相对于5D2来说，除了低ISO的动态范围基本相当，在所有四项传感器性能指标上，可以说是全面提高了，尤其是高ISO（ISO1600及以上），各项性能指标提高幅度非常巨大，大大超过了5D2在低ISO上相对5D的进步幅度。
5D3作为佳能5D系列的新一代产品，虽然在像素总数上并没有太大提高，但在传感器性能上确实当之无愧是进步了一代。
以下内容由 spot 于 2012-4-21 01:22 补充
按18%信噪比30dB为可用标准，计入像素增益后，根据DXO数据计算出来的可用ISO（实际测量值）为：
5D3：2701
5D2：1951
基本上就是半档，跟1.5dB的信噪比提升是相当的，QE也因此从33%提高到49%。
以下内容由 spot 于 2012-6-4 21:35 补充
前面提到DPreview最近的测试草草了事，觉得有必要用DP提供的样张测一下具体的分辨率。因此下载了DP上5D2、5D3和D800的分辨率测试照片，用程序进行了分辨率计算。
附图是5D2和5D3机内直出JPG的分辨率测试结果对比。左为5D2，右为5D3。
对比以MTF50为主，附带了MTF20的数据。MTF50就是反差衰减50%对应的分辨率读数，而人眼判读对应的反差大约在5%-20%，因此MTF50的数据要低于人眼识别的极限，但是这个指标基本不受锐化、噪声等处理的影响，因此更适合进行对比。
可以看到，5D3机内直出JPG的MTF50分辨率指标是2521LW/PH（线/图像高度），而5D2为2361，5D3直出JPG比5D2的MTF50分辨率高7%左右。
这意味着，即使用机内直出JPG，在相同拍摄条件下，5D3都能比5D2获得更多的细节。
再看看D800和5D3的对比，这次都用从DP下载的RAW分辨率测试照片。
附图是对比结果，左为5D3，右为D800。
可以看到，MTF50分辨率读数，5D3为2701LW/PH，D800为2955LW/PH，D800比5D3高出9%左右。
DP的测试说明中，指出了D800获得这个分辨率是对拍摄条件要求很高的，而且实际上看EXIF就可知道，D800用的是50mm镜头，拍摄距离更近，实际上还有利于获得更高的读数，而5D3跟5D2一样，用的都是85mm镜头。
总结来说：
D800比5D3多了56%的总像素，按边长多了25%，ISO100下RAW的MTF50分辨率读数高出9%。
5D3只比5D2多了10%的总像素，按边长多了5%，ISO100下直出JPG的MTF50分辨率读数高出7%。
5D3机内直出JPG的MTF50读数为2521，RAW的读数则为2701，相差超过7%。
可以看到，5D3的机内直出JPG算法，到底损失了多少细节。
以下内容由 spot 于 2012-6-5 21:41 补充
有些人可能对我前面介绍的MTF50对比结果感到不够直观，附图是实际标板测试照片截图，从左到右分别是5D2，5D3直出，5D3的RAW。另外附带说一句，DP上的分辨率测试标板，是按照ISO12233标准制作的，关于标板使用的具体介绍可以去参考相关国际标准。
不知道什么原因，DP确实没有提供5D2分辨率标板测试的RAW文件。
为了搞清楚5D2和5D3直出JPG和RAW转换在分辨率上的区别，我在网上搜索了主要相机测试网站，只有IR有一些可下载的5D2标板测试RAW文件，虽然用的跟DP不是同一种类型的标板，但可以作个相对的比较。因此我用IR的标板测试文件作了对比分析。
IR原图RAW文件连接是http://www_imaging-resource_com/PRODS/E5D2/E5D2hMULTII00100.CR2.HTM
JPG文件连接是http://www_imaging-resource_com/PRODS/E5D2/FULLRES/E5D2hMULTII00100.HTM
5D2的RAW使用ACR的default模板转换。
附图是用SFR做的MTF50以及MTF20分析。
可以很明显看出，IR的5D2标板测试照片，RAW和JPG的MTF50指标极为接近，只不过RAW的MTF20指标大大提高。
下图是DP上的5D3分辨率测试照片RAW和JPG的MTF对比。
可以很容易看出，5D3的机内直出JPG有极其明显的过度锐化现象（MTF曲线中超过1的部分，其含义是由于过度锐化，造成黑※※域边缘的亮度差别甚至高于两个区域中心之间的差别），不但损失MTF50代表的主要细节，而且还造成了低反差部分不干净。
我一直认为5D3的直出JPG算法大概是5D3最大的缺陷，这个对比图正好说明了这一点
这些数据如何理解呢？这涉及到MTF50和MTF20的区别。
MTF50反映了反差衰减到50%时能得到的细节识别能力。这个值所对应的细节，在照片中占有明显的视觉效果，基本上人眼马上就能感受到这些细节，而且MTF50对应的细节，不受摩尔纹和杂色影响。因此，很多测试网站（比如镜头测试的PHOTOZONE）都是将MTF50作为主要分辨率测试指标。
MTF20反映了反差衰减到20%时的细节识别能力。这个指标相对比较接近人眼的识别极限。也就是说，达到这个细微程度的细节，由于反差相对较小，对人眼视觉来说，可以识别，但效果不明显，需要仔细看，离近看，或者放大看，才能注意到这些细节。
从我前面贴过的数据来看，D800的MTF50指标相对5D3只高出9%，这说明，在一眼可感受到的细节方面，D800比5D3要好，但好的并不多，跟5D3对5D2的提高差不多。
但是D800的MTF20指标相对5D3高出将近15%，那么在一些需要仔细看，放大看的低反差细节上，D800优势要更大一些。
这样就可以比较好的解释一些实际中的现象。比如某些照片，要局部放大100%甚至300%才能看到的区别。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:46 补充
而5D2的RAW文件和JPG文件，在MTF50指标上差别不大，5D2的机内JPG算法并未由于过度降噪和锐化牺牲主要细节，而5D2的RAW文件其MTF20指标明显高于JPG，这说明从5D2的RAW里确实也能还原出一些低反差的细节。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 09:55 补充
附图是从cameralabs直接引用的对5D2的RAW和JPG分辨率测试的对比，原连接在http://www_cameralabs_com/reviews/Canon_EOS_5D_Mark_II/resolution.shtml。
可以很明显看到，5D2的RAW虽然在高分辨率区域有更多的线条结构，但是杂色和摩尔纹也同样严重。这些都会降低线条之间的反差，因此会被排除在MTF50之外，但是却可能满足MTF20的反差要求。
所以，这个图直观说明了两种不同的分辨率指标MTF50和MTF20的区别，MTF50给你的是干净完整明显的细节，而MTF20的细节则可能存在各种数码相机固有的缺陷，但却是也能对人眼的视觉反应起作用，尤其是仔细看，离近看，或者放到很大看。
cameralabs的判读结果就在上面图片底部的小字说明。RAW是3050，JPG是3000。
以下内容由 spot 于 2012-6-6 20:47 补充
这是IR上对5D2分辨率的分析，原文在http://www_imaging-resource_com/PRODS/E5D2/E5D2IMAGING.HTM。
当然，由于标板不一样，具体数值不能直接跟其他测试结果直接比较，但是相对RAW和JPG的结论是一致的：
Very high resolution, 2,000 ~ 2,200 lines of strong detail from in-camera JPEG, about the same from RAW file processed through Adobe Camera Raw.
非常高的分辨率，机内JPEG具有大约2000-2200线非常强的细节，跟用ACR处理的RAW文件基本上一样。
We weren't able to extract much more resolution by processing the 5D Mark II's CR2 files using Adobe Camera Raw, although there were fewer artifacts than the JPEGs near the resolution limits.
用ACR处理5D2的RAW文件，我们也没法得到更高的分辨率，不过在分辨率极限附近，杂色比JPEG少一些。
以下内容由 spot 于 2012-6-20 22:22 补充
我用一个实际例子来说明缩图根本不能增加动态范围。
下图是从IR上下载的D800测试照片局部。最左边是ISO100的，可以清楚看到，瓶子反映出了摄影师的形象，包括白色的短袖上衣，浅色短裤，以及两条腿
。左边第二张是ISO6400的，相同场景，可以看到，摄影师的形象受到噪声的干扰，大为模糊，最明显的就是只有短裤，两条腿已经基本消失在噪声里。左边第三张开始是按比例进行缩图，分别是缩小到总像素的1/2，1/4，1/16。
很明显，随着缩图比例加大，图越小，信噪比确实得到了改善，局部显得更干净光滑一些，但是，没有增加任何细节。
摄影师的两条腿，在任何比例的缩图中都不存在。这两条腿有足够的大小，缩图本身是不会因为细节太小而给弄没的。
这个例子清楚说明，认为缩图能提升暗部细节，从而改善图像动态范围，无论从理论还是实践上，都是完全荒谬的。
DXO对动态范围按像素总数进行增益，可以说对相机的使用者完全是一种误导。
结论就是，动态范围就是动态范围，拍摄完成就固定存在于RAW文件里，后续的数字处理，可以改变它的展示效果，但无论放大缩小都不会增加动态范围。
以下内容由 spot 于 2013-1-23 23:38 补充
既然说到DXO这个色彩深度指标，我也就多分析一下。
三原色只是人为创造出来的一个模型，自然界中的光源（以及大部分人工光源），其光谱都是连续的，并没有什么三原色合成的现象，红光有红光的波长，黄光有黄光的波长，绿光、蓝光都各有自己的波长，从380nm到700nm，可见光光谱中，每个颜色都有自己的波长。
传感器像素前面的滤色片，实际上就是一个带通滤波器，中心波长最高通过率，然后向两边衰减。
中心波长设计成红光波长，那么红光通过率最高，黄光通过率就要降低，相同的光强度下，红光照在红色通道上，接收到的光量就要比黄光照射情况下多，那么红色的信噪比就比黄色高，信噪比高，就意味着这个色系层次多，过渡细腻，色彩丰富。因此，同样在白光下，对红色物体就要比相同反射率的黄色物体表现好。
如果中心波长设计成黄光波长，那么刚才说的情况恰好相反，对黄色物体的表现就要好于红色。
以下内容由 spot 于 2013-1-23 23:39 补充
很显然，滤色片的色彩设计并没有什么技术难点，能做黄色的就能做红色。佳能和中画幅厂家，只是坚持认为黄色的表现力要比红色重要，因此才一直坚持自己的滤色片设计。
这最多也就是个厂家的色彩倾向而已，然而，在DXO的色彩深度指标设计上，由于叠加了按sRGB三原色纯度计算的一个额外噪声源，所有这些偏离sRGB三原色比较大的厂家，其色彩指标全都被人为拉低了很多。从而形成中画幅厂家色彩不如APS-C的结果。
下图对比了几个不同机型的CS指标，很明显，佳能和中画幅厂家的色彩风格接近，而尼康索尼则完全不同。由于DXO这个指标的设计方式，佳能和中画幅厂家的CS指标相对都比较低。
实际上人眼看到的现实场景中，黄色的远远比红色重要。附图是人眼的光谱相对响应特征，很明显，人眼对暖色调（较长波长的光谱）响应主要集中在黄色甚至更偏绿色上。因此，佳能和中画幅厂家的色彩倾向，也是有充分依据的。
虽然我已经做了很多分析，老是有人认为，佳能这几年传感器技术没什么进步，尼康索尼进步大，的确，佳能采用的工艺参数看上去没什么大变化，但我早已说过，传感器很多方面的技术进步，并不是一个简单的多少纳米的工艺参数就能决定的。
我这里有一个最直观的对比，下面是DXO上尼康、佳能各三个型号相机SNR 18%指标的对比。左边是尼康D3S、D4、D600的对比，右边是佳能5D、5D2、5D3的对比。我特意把这个简单、明确的对比放在主贴上，希望所有那些再质疑这个问题的，发帖前先自己抬头看看。
5D->5D2->5D3，如果这个信噪比的对比，看不出佳能的进步在哪里，那么请问，尼康的进步在哪里？
说到色彩指标，DXO上给5D3的SMI指标（衡量色彩准确性）是74，D800是78，也就是说，按DXO的色彩测试方法，D800比5D3的色彩要准确。
然而，这结论跟其它网站的量化分析结果根本就对不上。
我下面转贴一下Imaging Resource的分析结果，原连接分别是http://www_imaging-resource_com/PRODS/canon-5d-mkiii/canon-5d-mkiiiA5.HTM以及http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/nikon-d800A5.HTM。
IR用IMATEST软件做的量化分析结论非常清楚，在色彩准确性方面，5D3非常出色，比平均水平好得多。而D800只是一般平均水平。按定量指标算，5D3比D800领先的优势，其差异比DXO的结果反过来还大。
我也用DP和IR的样片RAW文件作了彩色信噪比分析，其结果跟DXO的指标一个对得上的都没有。
看看我这主贴的内容就知道，从一开始我就预测5D3的信噪比能相对5D2提高半档左右，中间我用IR的样片分析信噪比数据也是同样结论，最后DXO出来的测试结果，18% SNR指标得出完全一致的结论。
DXO的色彩深度指标，则完全无法与实际测试照片相一致，这跟SNR指标的情况完全不同。
上图的连接错了
，应该是这个：在动态范围这个问题上引起争议，一个很重要的原因是动态范围概念的内涵问题。
在胶卷时代，动态范围和宽容度是两个有清楚区分的不同概念。动态范围作为一个工程概念，有明确的技术含义，而由于胶片肩部和趾部的存在，其感光的范围相当大，包括柯达公司等很多研究都表明，胶片（尤其是负片）的感光范围（非死黑死白）可达到15档甚至20档以上。然而，在摄影中使用的宽容度，则以准确记录和还原细节为标准，只考虑胶片的线性响应部分，对肩部和趾部是忽略的。
在数码时代，宽容度这个概念逐渐淡出了，动态范围成了一个被广泛使用的术语。但是，这个术语也就把工程技术上的概念与摄影实用意义上的概念混淆起来了。往往会看到某些评测用工程上的方法，比如SNR=1（0dB信噪比），或者满井容/读出噪声，这样一些其实完全都是技术理论的模型，去定义动态范围，并直接应用到摄影上，取代了宽容度这个概念。
很显然，这种做法引起了很大的概念上的复杂性和混乱。其实，既然是给使用者看的相机评测，那么很简单，理所当然动态范围这个概念就应该是以摄影意义为准。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 04:11 补充
对摄影有意义的，仍然是类似胶片的宽容度那样，以亮部和暗部细节记录还原能力为标准来定义的动态范围。只有这样的动态范围概念，才能真正对相机使用者有帮助，因为你看到这个数字，就会很清楚，这个数字标志了你上下曝光的可靠范围，在这个曝光范围内都可以保证还原出可接受的细节。
下图左边是胶片的典型曝光响应特征曲线，在胶片年代实用的宽容度，就是以直线区域来定义。肩部和趾部虽然也能记录信息，但不能保证准确还原，可以作为一种补救措施，但并不算做宽容度里面。胶片的宽容度，一般是5-8档。
右边是DXO测量的胶片和数码相机信噪比曲线。做一个类比就能发现，在胶片肩部和趾部对应的曝光区域，胶片可以在很大范围内始终保持有SNR>0dB的特性，按这个标准，胶片的动态范围超过20档以上。然而，以实用的标准，这么大的动态范围内，其实很多部分是无法还原出准确细节的。
这就是为什么DXO的首席科学家Frederic Guichard在访谈中提出，20dB作为动态范围下限的一个实用的标准。
DXO本身就是做图像处理软件的，他当然知道胶片也可以数字化，也可以作降噪处理。实际上这里他虽然没有使用宽容度这个词，其内涵就是以还原细节这个摄影的本质目的为标准。当然，到底是20dB，还是15dB，ISO12232标准规定了20dB作为可接受画质的下限，而罗斯判据（Rose Criterion）提出SNR>5（14dB），这个数字还可以具体研究。
但是在没有更好的直接测量暗部低反差清晰度数据的情况下，这个提高动态范围信噪比下限的方法，是最合理的。
在这帖子最开始的时候，我对DXO指标的缩图像素增益方法，还没有分析的很透彻。经过一段时间的分析，可以简要总结一下我对DXO各指标缩图像素增益算法的结论。
在DXO网站上，专门有一篇资料介绍各指标的像素增益是如何计算的，分别是信噪比SNR、动态范围DR、影调范围TR和色彩深度CS。原文连接是http://www_dxomark_com/index.php/Publications/DxOMark-Insights/Detailed-computation-of-DxOMark-Sensor-normalization
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:37 补充
1、信噪比SNR的像素增益
DXO提供的信噪比SNR像素增益算法是：
这个算法是合理的。
从实际经验来说，缩图可以得到更平滑的图像，信噪比提升的实际效果是可见的。从简单的数学分析来说，平均像素后，作为信号值的平均值不会改变（一组数据完全采样再平均，其平均值不变），而作为噪声的标准差显然会减小（数据之间的离散程度降低），因此信噪比会提高。
而对极限值进行外推，结果也是完全合理的。如果缩图到一个像素，一个像素当然就没有任何对平均值的偏差，标准差=0，也就是噪声=0，信噪比变成无限大。
因此，不断缩图的过程可以无限增大信噪比，DXO这个缩图增益算法完全合理。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:37 补充
2、动态范围DR的像素增益
DXO提供的动态范围DR像素增益算法是：
按实际经验来说，缩图不可能增加细节，只可能损失细节，因此缩图后不可能指望暗部或亮部会有新的细节出现（当然，由于缩图能在原图锐度不足时，改善视觉锐度表现，因此某些原来就存在但锐度不足的细节，缩图后可能会感觉看得更清楚，这种视觉锐度的改善是另一个问题，我有专帖说明）。
从简单的对这个公式的数学外推也可得到荒谬的结论，根据DXO的数据，D800在ISO100时100%像素下动态范围是13.23，假设缩图到1个像素，那么动态范围是多少呢？
DR = 13.23+log2(sqrt(36000000)) = 25.8档
一个具有25档“动态范围”的神奇像素
很显然，简单的极限值外推得到了荒谬的结果，说明这个DXO这个动态范围像素增益算法完全是错误的。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:39 补充
3、影调范围TR的像素增益
DXO提供的影调范围TR的像素增益算法是：
显然，这个方法在实际和理论上也都站不住脚。
在实际经验中，缩图不可能增加层次，只可能损失层次，使得色阶出现断裂，这是毫无疑问的。
从理论上分析，假设两个方块对应的亮度层次原来有一些区别，现在加入一定量噪声后，刚好被淹没，这个意思是，加入噪声后，每个方块的平均值变成相同了。那么，平均像素缩图以后，的确是可以减少标准差也就是噪声值，图像便更平滑了，因此信噪比提高了，但是，请注意关键的一点，在平均像素的过程中，每个方块的平均值是不会改变的，也就是说，这两个方块，虽然都变光滑了，但其对应的灰度层次仍然是相同的，无法被识别成不同的层次。这种情况下，显然无论怎么缩图，都不可能增加层次。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:40 补充
进行外推也同样得到荒谬的结论。按DXO的数据，D800在ISO 100下100%像素时的TR指标是8.53bit，也就是2^8.53=370个层次。那么缩图到1个像素，有多少层次？
TR = 8.53+log2(sqrt(36000000)) = 21bit
也就是2^21=221万个层次，这是怎样的一个神奇像素
再换一个，缩图到10000个像素，有多少层次？
TR = 8.53+log2(sqrt(36000000/10000)) = 14.4bit
也就是2^14.4 = 2万多个层次，这10000个像素，就能表达20000个层次了？
结论就是，DXO对影调范围TR的像素增益算法也是错误的。
以下内容由 spot 于 2013-1-28 20:40 补充
4、色彩深度CS的像素增益
DXO提供的色彩深度CS指标的像素增益算法是：
事实上DXO是用计算影调范围的基本模型，分别计算RGB三个通道的影调范围，最后的色彩深度是三个通道的影调范围相乘，取对数后变成相加，因此色阶范围的像素增益公式里面有个乘3。这样每缩图一倍，每个通道都增加0.5bit，三个通道一共增加1.5bit。
毫无疑问，这跟实际经验也不相符。缩图后的图像，不可能比原图色彩还丰富。假如是这样的话，还要什么8000万、1亿像素的数码后背，统统缩图到100万像素，然后打印成大海报，按DXO的算法，色彩多么丰富
理论上的分析跟前述影调范围是相同的。DXO的色彩深度像素增益算法，也只能得到荒谬的结论。
总之，DXO的四个指标的像素增益算法，信噪比SNR是合理的，其它三个动态范围、影调范围、色彩深度，全部都是错误的。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:35 补充
以下是一个实际例子和相应的分析，可供进一步了解为什么DXO的动态范围像素增益算法是错误的。
按DXO的定义，动态范围是可以被“精确”捕捉的场景最亮和最暗亮度之比。
DXO动态范围的算法，其实质含义是以信噪比计算亮度信息是否能被捕捉。假设在原图中某个部分已经被噪声淹没，只要进行平均像素缩图，那么这个部分的信噪比就会提高（这一点是正确的），缩图到一定比例后，这个部分提升后的信噪比超过下限标准，就变成了“可以被捕捉的”场景亮度，成为动态范围的一部分，缩图后的动态范围也就增加了。在此基础之上，DXO列出了动态范围像素增益算法。
举一个实际例子。下图是IR上下载的D800拍摄Xlite ColorChecker Digital SG标板的测试照片。最左边是ISO100下100%像素截图，作为原始场景信息用于对比。中间是ISO25600下100%像素截图，最右边上面是将ISO25600的原图缩小到1/4后的截图，下面是缩小到1/16后的截图。重点是各截图中心部位的黑色方块，对应在原标板上是K8号色块，在ISO25600原图中大约信噪比是4dB。
ISO25600的照片，缩小到1/4后，信噪比提高了大约6dB，缩小到1/16后，信噪比大约提高了12dB，信噪比已经达到16dB，很明显平滑程度确实提高了。
但是，如果说ISO25600原图中的K8色块，已经完全失去了这个色块本来的信息，属于无法识别的部分，缩图后的这个色块，就能识别了吗？就能成为“可以被捕捉”的场景吗？
很显然，答案仍然是否定的。无论如何进行缩图，可以提高信噪比，但是永远不能还原出这个色块已经失去的信息。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:36 补充
在理论上，前面已经说过，传感器的一些噪声来源其模型的平均值本身就不是0（如固定模式噪声）。即使那些模型平均值是0的噪声来源（如光量子噪声），由于实际上是个概率统计模型，因此只有接近无限的样本数量才能比较准确的符合模型，任何实际图像中，像素数量都只相当于非常有限的样本集合，因此其平均值有很大概率不是0。
这样，对于一个实际照片中的区域，噪声与实际物体的亮度信息已经混杂在一起无法区分，该区域的亮度平均值并不反映物体本来的亮度信息，而是呈现一个概率分布。在前述实例中，K8色块信噪比很低，噪声幅度较高，这个区域的亮度平均值已经完全失去识别物体的意义，准确地说，是相机自己产生的一个随机亮度，甚至不同拍摄之间都可能各不相同。
无论怎么平均像素缩图，像素在这个区域互相平均，最后的这个亮度平均值是不会改变的，缩图最终得到的，仍然是一个相机自己的随机亮度，无法反映场景物体的信息。
也就是说，平均像素缩图能够改善像素亮度分布的离散程度，改善信噪比，但这只是在数学定义上减少了像素分布的偏差，并没有对信号本身的质量做任何改善。
以下内容由 spot 于 2013-1-29 23:37 补充
毫无疑问，使用照相机的目的是采集场景中物体的信息，而不是相机本身随机生成的信息。因此，不能改善信号质量的缩图，当然也就不能在实质意义上改善动态范围。
以下内容由 spot 于 2013-2-14 07:59 补充
由于这个帖子越来越长，并且参杂了大量与5D3、5D2对比不太相关的内容，以后新的内容将单独发帖，一部分已经写过的内容，也将重新整理后单独发帖，在这里也会留一个连接。
新贴：通过一篇SONY论文分析SONY传感器DXO暗部信噪比很高的原因
以下内容由 spot 于 2013-2-23 23:07 补充
新贴：动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践
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潇潇暮雨洒江天 发表于 2021-5-19 00:31
我对无疾而终的“spot ”诡辩哲理大师深表哀悼，对于spot 大师逝世八年来，佳能影友的怀念之情深表理解，愿活着的人不要时常挖坟盗墓，搅扰大师的安息，spot 大师呜呼哀哉永垂不朽！
但现在论坛里这样的帖子真的没有了，都是屁股决定脑袋的帖子……
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spot 发表于 2012-3-4 15:28
从技术角度，对5D3最大的兴趣点以及疑问点，应该是高感。佳能官方公布的可用ISO指标是25600，比5D2的6400高了2档。如果5D3真的能达到这个水平，毫无疑问是放了一个巨大的卫星，这意味着在100%像素下，其高感性能超过了D3S。但是，由于目前公布的各种样片都是JPEG格式的，没有RAW文件，其中可能包含了降噪处理，因此很难做出判断。下面试着从佳能CMOS传感器进步的角度，猜测一下5D3的技术水平。
佳能目前最好的CMOS工艺设计，应该是S100上用的那块芯片。根据DP网友按DXO的传感器测试数据反算的芯片指标，佳能的各代CMOS大致的QE（量子效率）水平大致是：
1000D，40D，5D2 33%
550D，60D，7D 40%
S100 52%
假设5D3使用的传感器达到S100的水平，那么QE的进步幅度，在ISO100下，能够让5D3的SNR比5D2提高大约2dB，不到1档（1档是3dB）。
用DXO上5D2的ISO-SNR曲线推算，5D3在100%下DXO的可用ISO能达到1100-1200，那么，5D3最终DXO的高感得分将是3000-3300，基本接近D3S的得分水平。（DXO的高感得分是把100%像素下的结果，按统一输出算术平均缩图到800万像素计算调整量，进行归一化处理的，其增益关系是像素每增加一倍，高感得分好1档，这种方 ...
缩图不能提升信噪比？看看谁高感更好。
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虽然理论分析了一堆很牛逼，但是现在回头看还蛮可笑的
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楼主算了那么多，不知有没有算出佳能5D3在DXO上不如三星APS相机的得分？
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spot 发表于 2012-3-4 15:28
从技术角度，对5D3最大的兴趣点以及疑问点，应该是高感。佳能官方公布的可用ISO指标是25600，比5D2的6400高了2档。如果5D3真的能达到这个水平，毫无疑问是放了一个巨大的卫星，这意味着在100%像素下，其高感性能超过了D3S。但是，由于目前公布的各种样片都是JPEG格式的，没有RAW文件，其中可能包含了降噪处理，因此很难做出判断。下面试着从佳能CMOS传感器进步的角度，猜测一下5D3的技术水平。
佳能目前最好的CMOS工艺设计，应该是S100上用的那块芯片。根据DP网友按DXO的传感器测试数据反算的芯片指标，佳能的各代CMOS大致的QE（量子效率）水平大致是：
1000D，40D，5D2 33%
550D，60D，7D 40%
S100 52%
假设5D3使用的传感器达到S100的水平，那么QE的进步幅度，在ISO100下，能够让5D3的SNR比5D2提高大约2dB，不到1档（1档是3dB）。
用DXO上5D2的ISO-SNR曲线推算，5D3在100%下DXO的可用ISO能达到1100-1200，那么，5D3最终DXO的高感得分将是3000-3300，基本接近D3S的得分水平。（DXO的高感得分是把100%像素下的结果，按统一输出算术平均缩图到800万像素计算调整量，进行归一化处理的，其增益关系是像素每增加一倍，高感得分好1档 ...
你去当相机工程师好了。你是我见过无忌里最无聊得
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大大法师 发表于 2013-8-27 10:13
哈哈！看不下去了吧？你对人眼辨色机理、色度这块是小白，还不承认？呵呵。
还有，你搞的几个光源名词放上去干啥？显色指数反映的是光源照射物体，显示物体颜色“真实”的程度，不同场合要用不同显色指数的光源，这是GB50034规定的，这规范我熟的很！光源的显色指数和相机的色彩还原不能扯上关系的，如果用高显色指数光源照射物体，相机色彩还原正常，低显色指数光源照射物体相机色彩还原差劲（或不能正常还原），那不完蛋了吗。呵呵。
呵呵，基本上，你对这些概念都是一知半解，略知皮毛
既然你说你知道显色指数的概念，那么前面那个问题不就很清楚了吗？
我请问你，显色指数超过94的光源，也就是在不太严格的要求下（更别说CRI达到98的光源了）接近阳光的色彩视觉效果的光源，有三基色的吗？为什么？
如果你还不理解，自己去找找显色指数高于94的光源产品，去看看这些产品的厂家是怎么贬低三基色的吧
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大大法师 发表于 2013-8-27 10:13
哈哈！看不下去了吧？你对人眼辨色机理、色度这块是小白，还不承认？呵呵。
还有，你搞的几个光源名词放上去干啥？显色指数反映的是光源照射物体，显示物体颜色“真实”的程度，不同场合要用不同显色指数的光源，这是GB50034规定的，这规范我熟的很！光源的显色指数和相机的色彩还原不能扯上关系的，如果用高显色指数光源照射物体，相机色彩还原正常，低显色指数光源照射物体相机色彩还原差劲（或不能正常还原），那不完蛋了吗。呵呵。
人眼本身的颜色敏感细胞，也是有光谱响应特性的，如果用光谱极窄的红绿蓝激光，等能量重叠的时候也许是白色。但不等能量的时候，就和宽光谱的三色光源的特性在人眼感知上有明显区别的。
所以，才有对三原色的光谱规定。只有符合光谱特性的三原色，才能实现特定的RGB组合。
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大大法师 发表于 2013-8-26 02:01
先回答你最简单的问题：只用红、绿、蓝三个纯色光源，完全能混合出与人眼彩色视觉相同的白光光源，呵呵！
看左图，这是1931色度图，舌形曲线内是自然界的全部色彩，中间的部位是白光区域，图中以CIE标准100%饱和度的三基色光源为顶点构成了一个三角形，这三基色光源相互混合产生的所有色彩就在这个三角形内部（包括边线）。注意到了吧，白光区域被框在三角形内部！所以说三基色配出白光光源的色彩一点问题都木有！呵呵。
举个例子也行，图上就有，比如标准B光源（图上标B的黑点位置），其光色相当于中午的太阳光，计算三基色的色度坐标是：0.3485 0.3517 0.2998。这就是混色比例，如果要用CIE标准100%饱和度的三基色光源混色的话，要进行矩阵换算。
但是要注意，相机里用完全“纯”的滤光片（只能反映单一颜色的）是不行的，因为它要执行分色任务而不是混色。
你问：“人眼看到的彩色，能够只用所谓“三原色”完全表达吗？”。我回答，看用什么三基色，计算三基色可以完全表达。那个色度图是计算三基色的，自然界的所有色彩都有XYZ色度坐标（即混色比例）。
那么实际的三基色光源呢？答案是做不到，即使CIE标准100%饱和度的三基色光源，它的色三角形外面仍有大片区域，主要 ...
只用红、绿、蓝三个纯色光源，是不能完全能混合出与人眼彩色视觉相同的白光光源的
除非你说的仅仅是理论上计算出来的完美光谱单色光源
你可以了解一下所谓的三原色，其中蓝色，在黄色光谱上，是负能量的。红色/绿色光谱，在蓝色光谱上有能量的同时，在偏红外方向光谱要完全截至，也是现实中不可能实现的
最起码，现在的显示设备，没法发出你这个色域图要求的红/绿色光谱
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spot 发表于 2013-8-26 05:28
只看你这一句，就知道你对这个领域基本上是外行，连最起码的基础知识都没有
你自己去查查，什么叫显色指数CRI，三基色光源、多基色光源、全光谱光源到底有什么区别
等你把这个最基本的问题弄明白，我再给你解释其它技术问题吧
哈哈！看不下去了吧？你对人眼辨色机理、色度这块是小白，还不承认？呵呵。
还有，你搞的几个光源名词放上去干啥？显色指数反映的是光源照射物体，显示物体颜色“真实”的程度，不同场合要用不同显色指数的光源，这是GB50034规定的，这规范我熟的很！光源的显色指数和相机的色彩还原不能扯上关系的，如果用高显色指数光源照射物体，相机色彩还原正常，低显色指数光源照射物体相机色彩还原差劲（或不能正常还原），那不完蛋了吗。呵呵。
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1740 帖
大大法师 发表于 2013-8-26 02:01
先回答你最简单的问题：只用红、绿、蓝三个纯色光源，完全能混合出与人眼彩色视觉相同的白光光源，呵呵！
...
所以说三基色配出白光光源的色彩一点问题都木有！呵呵。
...
只看你这一句，就知道你对这个领域基本上是外行，连最起码的基础知识都没有
你自己去查查，什么叫显色指数CRI，三基色光源、多基色光源、全光谱光源到底有什么区别
等你把这个最基本的问题弄明白，我再给你解释其它技术问题吧
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1739 帖
大大法师 发表于 2013-8-26 02:01
先回答你最简单的问题：只用红、绿、蓝三个纯色光源，完全能混合出与人眼彩色视觉相同的白光光源，呵呵！
...
所以说三基色配出白光光源的色彩一点问题都木有！呵呵。
...
只看你这一句，就知道你对这个领域基本上是外行，连最起码的基础知识都没有
你自己去查查，什么叫显色指数CRI，三基色光源、多基色光源、全光谱光源到底有什么区别
等你把这个最基本的问题弄明白，我再给你解释其它技术问题吧
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spot 发表于 2013-8-25 09:36
看来我前面跟你说的内容，你一句都没看进去
我说的是图像采集输入领域，光源的光谱能量、物体的反射率曲线，都是连续的，根本不存在三原色的概念。三原色从本质上来讲，是一种利用人眼的视觉特点，对图像输出的彩色进行简化的近似模型。
即使只考虑采集人造物体的色彩，无论是绘画中的颜料、印刷用的油墨、各种染料等等，在要求比较高的情况下，三原色模型都是不够的。更不必说自然界的情况。
如果你看不懂我前面提供的阳光的SPD曲线以及用来举例的人皮肤反射曲线，我可以给你把问题简化一下。
请问一个最简单的问题，你认为，只用红、绿、蓝三个纯色光源，能混合出与阳光的人眼彩色视觉相同的白光光源吗？
如果你认为能，请你找出这种光源的实际例子
如果你也同意这根本不可能，那么再请问，你认为人眼看到的彩色，能够只用所谓“三原色”完全表达吗？
先回答你最简单的问题：只用红、绿、蓝三个纯色光源，完全能混合出与人眼彩色视觉相同的白光光源，呵呵！
看左图，这是1931色度图，舌形曲线内是自然界的全部色彩，中间的部位是白光区域，图中以CIE标准100%饱和度的三基色光源为顶点构成了一个三角形，这三基色光源相互混合产生的所有色彩就在这个三角形内部（包括边线）。注意到了吧，白光区域被框在三角形内部！所以说三基色配出白光光源的色彩一点问题都木有！呵呵。
举个例子也行，图上就有，比如标准B光源（图上标B的黑点位置），其光色相当于中午的太阳光，计算三基色的色度坐标是：0.3485 0.3517 0.2998。这就是混色比例，如果要用CIE标准100%饱和度的三基色光源混色的话，要进行矩阵换算。
但是要注意，相机里用完全“纯”的滤光片（只能反映单一颜色的）是不行的，因为它要执行分色任务而不是混色。
你问：“人眼看到的彩色，能够只用所谓“三原色”完全表达吗？”。我回答，看用什么三基色，计算三基色可以完全表达。那个色度图是计算三基色的，自然界的所有色彩都有XYZ色度坐标（即混色比例）。
那么实际的三基色光源呢？答案是做不到，即使CIE标准100%饱和度的三基色光源，它的色三角形外面仍有大片区域，主要是高饱和度的黄绿色光混不出来。相机的三色滤光片构成的色三角形区域更小，所以说扩大色域，表现出自然界更多的高饱和度的色彩仍是今后努力的方向。
你说的上个帖子的那个曲线我没回答你是因为，你的前后关联性不强，要费不少口舌来讲。既然你又提到，那我就来讲讲，呵呵。首先你的那个“从光源的光谱能量分布来说，以最重要的日光来说，完全是全光谱分布的”这是不对的，完全可以造出来光谱不连续的日光光源，市面上光谱分布连续性差的光源多得是。其次，你说：“看看下面人的皮肤反射，就是一个连续的曲线，在600nm区域达到反射率峰值（不同人有所区别）。”看到这句我有点好笑，当时心里就在想：要是不同的人种咋办？难道C家的机子是为了某个人种而生？。。。并且白光光源太多了，光标准白色光源就五种，你给的是D型光源的光谱分布曲线，就算你的皮肤反射曲线是用D型光源照射的，那用其他白色光源照射皮肤咋办？皮肤的反射曲线还能一样吗？
所以，你的两个依据无法给后面以强有力的支撑。
而且后面的600nm也前后矛盾，你在置顶的上面说“实际上人眼看到的现实场景中，黄色的远远比红色重要。。。因此，佳能和中画幅厂家的色彩倾向，也是有充分依据的。”然后配了个附图，那个附图上的红色峰值大约在564nm附近。那我现在就用600nm峰值你给的肤色光分别透过564nm红色峰值滤光片和636nm红色峰值滤光片（到600nm都是相等的36nm），它们采集到的数据信噪比你认为可差不多？呵呵。我峰值还红移了，色域还扩大了。
右下图是CIE的rgb分色曲线，右上图的那个明视觉曲线是由rgb三个分色曲线合成的，看看，这个合成曲线是不是符合人眼的视觉特点。所以说人眼对黄绿色光敏感的特点，是用三个滤光片的滤色曲线合成在一起满足的。
实际上三基色（包括滤光片）的选取有两点基本考虑，一是所选三基色在混色时，应获得尽可能多的彩色，即在色度图中，由三基色所构成的三角形面积要尽可能地大；二是基色的亮度应足够大。像波长为700nm和435.8nm的红光与蓝光人眼已经相当不敏感了，为获得足够混色亮度，必须红、蓝基色光作巨量提升，会使信噪比急剧劣化。一般只能折衷考虑。但随着技术的进步，扩大色域的努力会不断进行的。
最后还是要强调，光源的光谱能量、物体的反射率曲线，是连续的还是不连续的人眼是分辨不出来的，滤光片的滤色曲线（也就是分色曲线）是和三基色的分色比例相配合的，而不是与某种东西的连续光谱能量分布曲线相配合。一束光线（可以是光谱连续分布也可以不连续）射到一组像素上，三种滤光片后面的感光元件把各自的总光通量累加起来，根据三个光通量（实际是光电转换后的电信号）的比例确定是什么颜色，比如，假定现在比例是一份红、一份绿、零份蓝，那就是黄光（注意，一份绿比一份红的分量要多）；如果得到的是一份红、半份绿、零份蓝那就是橙色，人眼也就是这么辨别色彩的，呵呵。
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1736 帖
大大法师 发表于 2013-8-24 20:44
这个这个，在别人的帖子里回复感觉还是不大好，实际上我也是个半吊子，呵呵。
同色异谱现象是人眼的视觉特性所决定的，相机也要尽量精确地去还还原它。同色异谱指数的定量评价用的是标准观察者数据。我想，相机的三基色滤色片的曲线与标准观察者的曲线“拟合”的越好还原的会越准确。当然，数据需要矩阵转换。
索尼的CMOS只是在红/绿/蓝三原色光谱的※※频率上准而已。和理论的三原色光谱特性比，差距还是很大的
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大大法师 发表于 2013-8-24 20:44
这个这个，在别人的帖子里回复感觉还是不大好，实际上我也是个半吊子，呵呵。
同色异谱现象是人眼的视觉特性所决定的，相机也要尽量精确地去还还原它。同色异谱指数的定量评价用的是标准观察者数据。我想，相机的三基色滤色片的曲线与标准观察者的曲线“拟合”的越好还原的会越准确。当然，数据需要矩阵转换。
identify 发表于 2013-8-24 20:53
多谢
不过我已经很确切的知道了一件事情，dxo的原文现实同色异谱指数可以作为衡量色彩准确性的指标
The metric thus looks at local color variations caused by this noise. It does not represent color accuracy – although a form of color accuracy data can be found deeply buried in the DxOMark Camera Sensor data[xx].
注释[xx]
See the Measurements à Color Response tab → Sensitivity metamerism index, ISO 17321. Because SMI is ignored in the DxOMark Camera Sensor score, is unrelated to noise, and is really hard to explain we won’t discuss it here.
大意是：色彩噪声的多少和色彩准确性没什么关系，色彩的准确数据可以在dxo更深的原始数据找到
然后给了一个注释：SMI忽略相机的得分，和噪声无关。计总分时不讨论。
http://www_dxomark_com/index.php/About/In-depth-measurements/Measurements/Color-sensitivity这个对SMI做了详尽的解释。
但从色彩准确性来说5D3和前辈比，是在倒退。不过这个倒退应该和cmos本身无关，和周边电路、后期电路调试有关。
SMI数据实际上就是LAB色彩空间里的色彩误差度量，从理论上来说，还是有些意义的。但是，DXO的SMI数据，说明不了实际输出图像色彩方面的任何问题，因为它只考虑了线性RAW数据，完全没有考虑相机厂家校色处理的环节。连DXO自己都不把这个数据用作评价的标准。
去DXO看看各型号相机的SMI数据就知道了，SMI最低的是莱卡的M8，只有68，莱卡的M220是79，M9是76，M9P、M240是75，哈苏、飞思等各种中画幅数码后背的SMI也都在75左右。相比之下，大量的小DC和低端相机，其SMI都在80以上。
实际上，DXO上的SMI数据，明显的趋势就是高端相机、新型号相机，不如低端相机、老型号相机，比如D800也要比D700低很多（D700是83，D800是78）。
这并不意味着莱卡、中画幅，输出图像的色彩准确性都比不上小DC。也并不意味着色彩表现都在退步。
主要的原因就是DXO计算SMI时，完全没有考虑原厂对相机的校色处理。
新的相机校色处理更强，因此可以不用太依赖像素输出的原始数据的准确性，只要保证原始数据的精确度（信噪比），后面出JPG时的校色处理就可以大大改善色彩误差的情况。
因此，DXO提供的SMI数据，与相机的实际色彩表现基本无关。
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1734 帖
大大法师 发表于 2013-8-24 19:08
跟你说的恰恰相反，呵呵。三基色原理是经过生物学证实的。最早严格证明人眼视网膜中具有三种感光色素者为1964年两组美国科学家（波马克与达特诺）。感光细胞中的感光色素 (photopigment or visual pigment) 有4种，其一在杆状细胞上，余三在锥状细胞上。三种感光色素的最高感度点恰在红（橙）564nm、绿色534nm、蓝色420nm处，见下图。是不是和你的那张“人眼的光谱响应特征图”好相似！看看，人人都是个“三基色”眼啊！呵呵。
你说：“相机的色域只要匹配人眼就可以，采集的色域太宽，超出的部分反而对图像质量是有害的。”相机的色域需要和人眼匹配我认同，但现在相机的色域能完全匹配人眼吗？CIE的100%饱和度的物理三基色光我们都能看见，你想想看就相机那三个滤色片形成的色域能匹配？呵呵。我看现在是处于抓大放小阶段，先抓住关键的，然后再走向“全面胜利”。现在S家的敢用“饱和度”较高的滤色片不是证明它的“重点”问题已经差不多解决了吗？正在走向“全面胜利”啦，呵呵。
看来我前面跟你说的内容，你一句都没看进去
我说的是图像采集输入领域，光源的光谱能量、物体的反射率曲线，都是连续的，根本不存在三原色的概念。三原色从本质上来讲，是一种利用人眼的视觉特点，对图像输出的彩色进行简化的近似模型。
即使只考虑采集人造物体的色彩，无论是绘画中的颜料、印刷用的油墨、各种染料等等，在要求比较高的情况下，三原色模型都是不够的。更不必说自然界的情况。
如果你看不懂我前面提供的阳光的SPD曲线以及用来举例的人皮肤反射曲线，我可以给你把问题简化一下。
请问一个最简单的问题，你认为，只用红、绿、蓝三个纯色光源，能混合出与阳光的人眼彩色视觉相同的白光光源吗？
如果你认为能，请你找出这种光源的实际例子
如果你也同意这根本不可能，那么再请问，你认为人眼看到的彩色，能够只用所谓“三原色”完全表达吗？
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回复主题： 从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平
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