主题：从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平
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identify 发表于 2013-1-24 22:40
刚看了一下佳能一些全副机的读出噪声，很匪夷所思。在低iso的时候非常大，达到了20 30多。但是在iso800的时候却又非常的小，降到了10一下。这也可以解释为什么佳能的暗部的范围小，dr不是线性，在高感的dr又一举超越尼康。不知道为什么在低iso的时候read noise会如此之大。
...
看来降低输出噪声佳能并非做不到，而是不愿意在低感这么做，这到底是为什么呢。
你这些数据是从sensorgen得到的吧，他们是依据DXO的Full SNR数据反算的，这个现象并不主要是由于传感器的技术原因，实际上刚好反映了DXO暗部信噪比数据的准确性问题。
从理论上说，传感器读出噪声是用全黑图像下的噪声幅度来计算的，是一个基本稳定的数据。在曝光时间比较短的情况下（1/30秒或更快，这时可以忽略暗电流也就是热噪声的作用），以及各厂家普遍采用CDS技术基本消除了复位噪声的影响，那么读出噪声主要包括放大器噪声（1/f噪声）和ADC量化误差噪声。在不使用连拍而是单次拍摄极低的固定读出频率下，这个噪声值（反映为标准差）基本上就是一个常数。
但是DXO并没有作全黑图像的测量，他们是从一个对标板拍摄的图像上，就推算出了直到最暗部的全部数据。在低ISO下，其最暗部甚至可以达到0.01%灰度比例，相当于几个光电子的级别。但实际上，DXO的整个测试过程根本达不到这样的测试和计算精度（还要考虑到DXO还要根据镜头数据进行补偿），这些低ISO下的暗部数据基本毫无意义。
这样，在低ISO下，正常传感器读出噪声会被测量和计算误差放大，而采用了内置数字降噪技术的传感器，则会得到出奇低的结果。两者的暗部噪声差别在低ISO下被DXO的处理过程人为放大了。
如果你看一下sensorgen的数据，就会发现，在最低ISO下，尼康的D700、D3S、D4都有很大的“读出噪声”，类似佳能的传感器，而D3X、D7000、D800这些使用索尼传感器的，则具有极低的“读出噪声”。
这一方面反映了DXO暗部数据的问题，另一方面也说明，毫无疑问索尼传感器采用了某种内置的暗部降噪处理。
你可以注意，在sensorgen的主页面上，他们标出的read noise，是采用了各ISO中最低的那个（一般也就是最高ISO下），因为从技术角度，这样才能排除DXO测量和计算误差的影响，这个才是最接近真正情况的传感器读出噪声。
对于DXO的数据，只能这么用。
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1490 帖
请问此图是用dxo数据得出的表吗？
同时这个iso 100为厂家标称还是dxo调到实际iso 100还是通过公式根据厂家iso 100转换得出？
同时这个iso 100为厂家标称还是dxo调到实际iso 100还是通过公式根据厂家iso 100转换得出？
spot 发表于 2012-3-4 15:28
......
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Photoy 发表于 2013-1-24 15:49
啥也不说，看图：
你买本艺术类书籍看看吧。光的三原色和颜料的三原色两码事。
至于为啥两码事，我也不知道。估计是光怎么叠加都是倾向于白色，而颜料是做减法成了黑色吧。 本帖最后由 identify 于 2013-1-24 16:01 编辑
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1487 帖
identify 发表于 2013-1-24 14:43
这个图嘛，是在日光下，光谱是RGB三色等量，然后光线打到人眼，人眼反应的光线曲线。
如果真的是光源这样打到人眼，人眼感受的又是另外一种曲线了。你看日光是不是有点温暖的偏黄。
而且spot说，本没有三原色之说我很不认同。为啥光有三原色，因为rgb三色是无法分解的三色，三原色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。
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1486 帖
突然觉得，也许应该用6基色来评估色彩的纯度。因为纯色的感光像素根本就不存在，哪怕S黄少些，也不是纯红。
而且，显然没有任何一个现成的商品，可以让RGB滤色片完全符合完美的三基色光谱曲线。
甚至可以说，没有任何一个RGB感光器材，可以做到真正的红到蓝波段内的平整感光。
既然如此，在工业测量上，多几个色彩的纯度判定，就是必须的了。
我的意思是，由于感光器件的缺点，本来理想的三基色混合后是下图的黑色线光谱
结果变成了橙色线的。这时候再用不同比例混合的话，就会出现某些频段明显亮度下降的问题。
如果我们再做后期PS，让色彩转换，就会导致这些缺陷被放大
本帖最后由 fasciae 于 2013-1-24 15:39 编辑
而且，显然没有任何一个现成的商品，可以让RGB滤色片完全符合完美的三基色光谱曲线。
甚至可以说，没有任何一个RGB感光器材，可以做到真正的红到蓝波段内的平整感光。
既然如此，在工业测量上，多几个色彩的纯度判定，就是必须的了。
我的意思是，由于感光器件的缺点，本来理想的三基色混合后是下图的黑色线光谱
结果变成了橙色线的。这时候再用不同比例混合的话，就会出现某些频段明显亮度下降的问题。
如果我们再做后期PS，让色彩转换，就会导致这些缺陷被放大
本帖最后由 fasciae 于 2013-1-24 15:39 编辑
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1484 帖
identify 发表于 2013-1-24 14:59
你去看看三原色的定义，牛顿弄出来的。
http://www_doc88_com/p-915954171005.html
可以看到。要还原真的白光，三原色不能是纯色。而且，显然也没有什么彩色滤镜可以完美实现这样的光谱特性。
仅从还原全频谱的白光来说，就不可能采用※※峰值正好是RGB的发光体。
更不要说印刷颜料了。
当然，也许人眼有缺陷，可以偷懒，比如给你很窄波段的三色，人眼就以为是白色了。
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1483 帖
fasciae 发表于 2013-1-24 14:53
这个恕我不同意。。。。光谱混合而已，只要衰减曲线合适，不是非要RGB的。从光谱看，如果只是为了还原全可视光波段，不照顾人眼特性的话，绿色换成cyan也是可以的。但如果要混合后能完全体现7彩，显然3色是不够的。从我自己曲线叠加的试验就感觉到，4色都不够
当然，人眼能力有限，只是为了照顾人眼感受，应该不需要那么多基色吧。。。。。哎，，又得去百度谷歌知识了
你去看看三原色的定义，牛顿弄出来的。
还有液晶背光你说LCD就是CCFL背光，如果不是三基色特别处理的荧光管，那个光谱本来就有缺陷，缺少红色。色域这个东西和背光关系大了去了。有个名词叫同色异谱，就算是用机器调节到相同色温的纯白，反映出来的光谱也不一样。
不说液晶了，跑题了。
好吧，就算不同厂家处于对色彩的理解，rgb三色有偏向，有重叠。分离不好，确实会造成cs的降低，导致dxo的分数有降低。
那请spot提出一个更合理的方案。
我看纵观整个网络，还没有比dxo更科学的计算方式。
再说说SNR，在放大阶段佳能是不是采用了B类或AB类放大，导致噪声增加。而尼康（sony，瑞萨）采用A类放大，信息纯净。
本帖最后由 identify 于 2013-1-24 15:24 编辑
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1482 帖
identify 发表于 2013-1-24 14:43
而且spot说，本没有三原色之说我很不认同。为啥光有三原色，因为rgb三色是无法分解的三色，三原色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。
这个恕我不同意。。。。光谱混合而已，只要衰减曲线合适，不是非要RGB的。从光谱看，如果只是为了还原全可视光波段，不照顾人眼特性的话，绿色换成cyan也是可以的。但如果要混合后能完全体现7彩，显然3色是不够的。从我自己曲线叠加的试验就感觉到，4色都不够
当然，人眼能力有限，只是为了照顾人眼感受，应该不需要那么多基色吧。。。。。哎，，又得去百度谷歌知识了
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1481 帖
纯无聊百度啊，
http://wenku.baidu.com/view/1151411ea300a6c30c229f3e.html
http://www_docin_com/p-413330633.html
截图，是两个文件中的部分。
看来LCD屏幕的滤色片。可能并不是红色部分不黄。相反，是绿色更蓝。。。蓝色更绿。而且，并不能实现真正的白，因为有波谷，有部分色彩光量偏少。
而且，看起来，还原光谱的时候，亮度并不是1：1：1的输出。
而我们都知道，很高档的也只能实现10bit的单色像素区分（还仅仅是理论上的），而各像素是工艺一致的，显然最亮的那个才能达到10bit的分辨能力。对于更多的家用LCD而言，只有6bit的分辨能力。这时候色彩三原色以外的断层应该是更加明显的。
那么断层最明显的地方在哪里？从论文的手机屏幕来看，应该是600波长那里，黄色到橙色的过渡部分。。。。
哎呀，知识不够了。理解不下去了。
不过突然想到一个问题，索尼相机索尼LCD看，是不是会更好啊。但三星LCD的呢？
http://wenku.baidu.com/view/1151411ea300a6c30c229f3e.html
http://www_docin_com/p-413330633.html
截图，是两个文件中的部分。
看来LCD屏幕的滤色片。可能并不是红色部分不黄。相反，是绿色更蓝。。。蓝色更绿。而且，并不能实现真正的白，因为有波谷，有部分色彩光量偏少。
而且，看起来，还原光谱的时候，亮度并不是1：1：1的输出。
而我们都知道，很高档的也只能实现10bit的单色像素区分（还仅仅是理论上的），而各像素是工艺一致的，显然最亮的那个才能达到10bit的分辨能力。对于更多的家用LCD而言，只有6bit的分辨能力。这时候色彩三原色以外的断层应该是更加明显的。
那么断层最明显的地方在哪里？从论文的手机屏幕来看，应该是600波长那里，黄色到橙色的过渡部分。。。。
哎呀，知识不够了。理解不下去了。
不过突然想到一个问题，索尼相机索尼LCD看，是不是会更好啊。但三星LCD的呢？
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fasciae 发表于 2013-1-24 14:26
值得思考的问题呢。
不过纯R＋纯B＋纯G的发光，真的能还原sRGB?
我的意思是，LCD的RGB发光滤片的透光波段，也必须有很大重叠部分，才能还原一个完整的蓝到红的光谱吧。
那么重叠部分用何种比例才能保证从(1,1,1)一直到(128,128,128)再到(255,255,255)，都是准确的全波段平整的白色，而不仅仅是蓝、绿、红三个波峰的混合，中间留下橙、青、的波谷。。。。。
PS，纯思考。不是反驳你。不是反对你。懂得少，见笑了
这个图嘛，是在日光下，光谱是RGB三色等量，然后光线打到人眼，人眼反应的光线曲线。
如果真的是光源这样打到人眼，人眼感受的又是另外一种曲线了。你看日光是不是有点温暖的偏黄。
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identify 发表于 2013-1-24 14:10
我不知道DXO采用sRGB何错之有。
值得思考的问题呢。
不过纯R＋纯B＋纯G的发光，真的能还原sRGB?
我的意思是，LCD的RGB发光滤片的透光波段，也必须有很大重叠部分，才能还原一个完整的蓝到红的光谱吧。
那么重叠部分用何种比例才能保证从(1,1,1)一直到(128,128,128)再到(255,255,255)，都是准确的全波段平整的白色，而不仅仅是蓝、绿、红三个波峰的混合，中间留下橙、青、的波谷。。。。。
PS，纯思考。不是反驳你。不是反对你。懂得少，见笑了
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fasciae 发表于 2013-1-24 13:34
嗯。有误会呢。
我的意思是，如果人家原来R像素就感光黄多些。另一家是红色滤波段更偏红外部分的话（或者波段更狭窄）。
那么在转换的时候，当然会有不同的。特别是绿和红在波段上本来就极其相近。
当然，考虑不很周。现在想想，还得查查色域转换的算法才行。
学习慢，估计一时半会没结果，这之前，你就当我那句话是废话吧
90%的人在网上用sRGB交流，假如要冲印，之前肯定在adobeRGB调色，然后放到机器里自动转CMYK。除非那0.1%的超级高手对冲印和摄影都非常了解的人才在CMYK下调色。而且很多时候机器的CMYK值和电脑上标准的CMYK不一样，每台机器的CMYK值都不一样呢。4色冲印算是很一般的机器了，12色都有。CMYK空间只是个名以上的标准，放到现实中那空间千差万别。没法用CMYK作为标准。
我不知道DXO采用sRGB何错之有。 本帖最后由 identify 于 2013-1-24 14:14 编辑
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1475 帖
identify 发表于 2013-1-24 13:19
佳能不同空间转换增加噪声，尼康不会。你的逻辑很强大。
嗯。有误会呢。
我的意思是，如果人家原来R像素就感光黄多些。另一家是红色滤波段更偏红外部分的话（或者波段更狭窄）。
那么在转换的时候，当然会有不同的。特别是绿和红在波段上本来就极其相近。
当然，考虑不很周。现在想想，还得查查色域转换的算法才行。
学习慢，估计一时半会没结果，这之前，你就当我那句话是废话吧
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iso 虚标的事我不是不知道，只是这个表了没算，，万恶啊。
顺便我看了下佳能5d2 iso 3200实标仅2133～～！！ 晕啊。。
本帖最后由 markinon 于 2013-1-24 13:29 编辑
顺便我看了下佳能5d2 iso 3200实标仅2133～～！！ 晕啊。。
spot 发表于 2013-1-24 13:13
呵呵，我说让你去DXO看看，你去了吗？
我知道你脑子里的自以为是已经根深蒂固，根本就没去看，我再帮你个忙，我把DXO的指标页标题截了图，你看看，我说的第一个指标页面，到底是什么啊？
本帖最后由 markinon 于 2013-1-24 13:29 编辑
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fasciae 发表于 2013-1-24 11:26
我像，你可能忘记了。一共只有14bit的RAW。这是离散转换，不是模拟信号转换。换句话说，RBG到CMYK，由于只有14bit->14bit，引入的离散噪声就不是可以忽略的了。
如果RAWbit数更高，输出bit数足够低，那时候才能忽略
佳能不同空间转换增加噪声，尼康不会。你的逻辑很强大。
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markinon 发表于 2013-1-24 13:04
我知道你要说tr。可我说了，我这里只分析 snr， cs tr我暂时没去研究
btw我的图貌似没问题了
呵呵，我说让你去DXO看看，你去了吗？
我知道你脑子里的自以为是已经根深蒂固，根本就没去看，我再帮你个忙，我把DXO的指标页标题截了图，你看看，我说的第一个指标页面，到底是什么啊？
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我知道你要说tr。可我说了，我这里只分析 snr， cs tr我暂时没去研究
btw我的图貌似没问题了
btw我的图貌似没问题了
spot 发表于 2013-1-24 12:59
我跟你说了去DXO网站上看看，我问你，你是不是有一个指标页面一直都忽略了，从来也没点开看过，或者即使看了也没去想到底是怎么回事？
最后提示：去点DXO详细指标里的第一个页面
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1470 帖
楼主什么时候搞个6D那块CMOS的分析报告，等着呢
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1469 帖
markinon 发表于 2013-1-24 12:49
晕，，，
这下可没错吧，
d700是个参考而已，
d600，5d3 5d2像素数量差不多这样比没什么问题吧，
动态范围问题是根据full snr计算得，cs项你不是说dxo完全不对吗？我这里没考虑cs仅仅full snr。
如果我的图哪儿不能还请指正 ，我到现在也除了昨天0.0178竖线别的错误
我跟你说了去DXO网站上看看，我问你，你是不是有一个指标页面一直都忽略了，从来也没点开看过，或者即使看了也没去想到底是怎么回事？
最后提示：去点DXO详细指标里的第一个页面
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1468 帖
fasciae 发表于 2013-1-24 12:40
不过黄色多确实也有一个大问题，就是在LCD上，黄色容易饱和。看读数，还有变化，但LCD屏幕上，黄色在200往上往往是很难区分细节的了。
看来，要考虑输出一些照片来看看了。
另外，感谢这个方面的讨论。了解了不少信息。不过非专业的，还得细细消化才行。
关于DXO这个色彩深度指标，其实我也一直很迷惑，DXO的资料提供的非常隐晦，很多重要信息分散在不同地方
根据目前我作的很多分析，DXO的色彩深度指标，其基本框架已经完全清楚了，因此我考虑写个贴子专门讨论这个指标。现在这个帖子把很多指标都混在一起，有点乱了。
不过还有一些计算有些问题，主要原因是DXO只公布了传感器绿色通道的SNR详细数据，没有其它两个通道的，我只能假设其它两个通道跟绿色相同，但不可避免就有结果上的误差，我还要再分析一下，看看是否误差都在可接受范围。
根据我的分析，我认为DXO的色彩深度指标，是它全部指标体系里最不靠谱的，虽然有一些具体的数据提供了有帮助的信息，但其彩色信噪比数据，跟网上能下载到的各个测试网站实际图片的数据完全对不上。最后的色彩深度评分几乎对评价相机RAW文件的色彩质量毫无意义。
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1466 帖
晕，，，
这下可没错吧，
d700是个参考而已，
d600，5d3 5d2像素数量差不多这样比没什么问题吧，
动态范围问题是根据full snr计算得，cs项你不是说dxo完全不对吗？我这里没考虑cs仅仅full snr。
如果我的图哪儿不能还请指正 ，我到现在也除了昨天0.0178竖线别的错误
这下可没错吧，
d700是个参考而已，
d600，5d3 5d2像素数量差不多这样比没什么问题吧，
动态范围问题是根据full snr计算得，cs项你不是说dxo完全不对吗？我这里没考虑cs仅仅full snr。
如果我的图哪儿不能还请指正 ，我到现在也除了昨天0.0178竖线别的错误
spot 发表于 2013-1-24 12:44
你这么孜孜不倦用自己都搞不明白的东西刷屏，我最后再用同样的内容回复你一次：
你弄错了。错哪了，自己找去
提示：可以去DXO网站比较一下ISO3200时5D3和5D2的全部具体指标，注意，一定要看全啊，每个页面都要点开看一看
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1465 帖
markinon 发表于 2013-1-24 11:46
楼主啊，这是怎么回事啊？
是表现现在感光器发展停止了好几年了吗？呵呵
补充下图片，5d2 5d3在iso 3200简直是同一个。
你这么孜孜不倦用自己都搞不明白的东西刷屏，我最后再用同样的内容回复你一次：
你弄错了。错哪了，自己找去
提示：可以去DXO网站比较一下ISO3200时5D3和5D2的全部具体指标，注意，一定要看全啊，每个页面都要点开看一看
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1464 帖
spot 发表于 2013-1-23 23:27
这个问题我前面已经解释得很清楚了，因为佳能和中画幅厂家红色通道明显偏黄，因此DXO认为转换进sRGB后噪声被放大，仅此而已。
实际上如果转换到CMYK，黄色就是三原色，这种设计反而更占优势。另外，偏向黄色的红色通道，能够对黄光获得更好的信噪比，因此黄色系的层次和过渡表现都更好，这本来就是符合人眼特征的设计。
因此我认为DXO的色彩深度指标是一个非常糟糕的设计。
我附一个人眼的光谱响应特征图，你看看是不是跟佳能和中画幅厂家的很接近
不过黄色多确实也有一个大问题，就是在LCD上，黄色容易饱和。看读数，还有变化，但LCD屏幕上，黄色在200往上往往是很难区分细节的了。
看来，要考虑输出一些照片来看看了。
另外，感谢这个方面的讨论。了解了不少信息。不过非专业的，还得细细消化才行。
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