主题:从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平
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资深泡菜
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spot 发表于 2012-6-28 00:25
呵呵,这都是举个例子而已,那就完全按你说的算,100lux,f5.6,1/15,阴影下有没有1lux的暗部?暗部物体反射率0.18,那么5D3的像素上,获得的光子数量级是:

0.000146*3.6*10^-11/31.36/15/10^-19=110

暗部就是100个光子的量级了,如果光线条件再暗些,或者物体反射率再低点,10个光子量级的暗部都完全可能。

给你列这些数据,完全是针对你前面说“现在远没有到一个像素只有一百个光子的程度”,跟这样的暗部有没有人关心,是两个问题。

我前面一直的观点,都是在说,这样的暗部并不重要,没有什么实用价值,而偏偏DXO评分中占据绝对重要性的动态范围指标,就看重这样的暗部

你看看DXO的数据就可以知道,它计算D800动态范围时,用的暗部指标,是能达到0.01%灰度比例,D800只有45000满井容量,也就是说,DXO认为D800的动态范围,可以达到4.5个光电子的水平,就凭这一项,D800以及所有索尼传感器的相机,包括D7000,K5等等,在动态范围就完全压倒一切飞思之类的中画幅后背。

而且,不光如此,连12位的D3200动态范围,都完全压倒飞思的P65+。看看DXO的指标吧,100%像素下动态范围,12位的D3200是12.42档,16位的P65+才11.51档,D3200完胜啊,DXO认为这就是对风光摄影最重要的指 ...
根据我的使用感受,P65+的宽容度确实小于D7000,和D3X应该差不多吧。4月在※※吉隆,在高光比的情况下,同样角度拍摄,D7000保留的层次要多些。当然P65+暗部更加纯净,中间调更加饱和细腻也是事实。
就是这个场景:P65+使用了两张不同曝光合成,但D7000一张可以勉强应付
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spot 发表于 2012-6-28 00:25
你看看DXO的数据就可以知道,它计算D800动态范围时,用的暗部指标,是能达到0.01%灰度比例,D800只有45000满井容量,也就是说,DXO认为D800的动态范围,可以达到4.5个光电子的水平,就凭这一项,D800以及所有索尼传感器的相机,包括D7000,K5等等,在动态范围就完全压倒一切飞思之类的中画幅后背。
刚才又查了一下,飞思最新的型号IQ180,100%像素下动态范围也只有11.89档,因此根据DXO的动态范围指标,12位的D3200,动态范围已经力压所有16位飞思后背,的确是一代风光摄影超神机!...

可以达到4.5 光子 还是 光电子?对应英文是什么?要不给个DXO链接看看?
45000是万倍,13.3EV的动态?听起来真不错哦。
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zjufan 发表于 2012-6-27 23:56
夏日阳光下为100,000LUX;阴天室外为10000LUX;室内日光灯为100LUX;距60W台灯60CM桌面为300LUX;电视台演播室为1000LUX;黄昏室内为10LUX;夜间路灯为0.1LUX;烛光(20CM远处)10~15LUX。

100lux基本是室内日光灯或者阴天室内。
这个时候f5.6 1/15 iso800
你用候f8,1/100  那曝光正常的话iso都上万了,你还搞个1%反射的暗部,这种运动下的暗部有人关心么?


呵呵,这都是举个例子而已,那就完全按你说的算,100lux,f5.6,1/15,阴影下有没有1lux的暗部?暗部物体反射率0.18,那么5D3的像素上,获得的光子数量级是:

0.000146*3.6*10^-11/31.36/15/10^-19=110

暗部就是100个光子的量级了,如果光线条件再暗些,或者物体反射率再低点,10个光子量级的暗部都完全可能。

给你列这些数据,完全是针对你前面说“现在远没有到一个像素只有一百个光子的程度”,跟这样的暗部有没有人关心,是两个问题。

我前面一直的观点,都是在说,这样的暗部并不重要,没有什么实用价值,而偏偏DXO评分中占据绝对重要性的动态范围指标,就看重这样的暗部

你看看DXO的数据就可以知道,它计算D800动态范围时,用的暗部指标,是能达到0.01%灰度比例,D800只有45000满井容量,也就是说,DXO认为D800的动态范围,可以达到4.5个光电子的水平,就凭这一项,D800以及所有索尼传感器的相机,包括D7000,K5等等,在动态范围就完全压倒一切飞思之类的中画幅后背。

而且,不光如此,连12位的D3200动态范围,都完全压倒飞思的P65+。看看DXO的指标吧,100%像素下动态范围,12位的D3200是12.42档,16位的P65+才11.51档,D3200完胜啊,DXO认为这就是对风光摄影最重要的指标,说明风光摄影方面,D3200比P65+好得多啊,不愧神机之名

这就是DXO的动态范围指标,不知道前面有位摄影大师,怎么看待DXO的这个动态范围评分结果

以下内容由 spot 于 2012-6-28 00:37 补充
刚才又查了一下,飞思最新的型号IQ180,100%像素下动态范围也只有11.89档,因此根据DXO的动态范围指标,12位的D3200,动态范围已经力压所有16位飞思后背,的确是一代风光摄影超神机!
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夏日阳光下为100,000LUX;阴天室外为10000LUX;室内日光灯为100LUX;距60W台灯60CM桌面为300LUX;电视台演播室为1000LUX;黄昏室内为10LUX;夜间路灯为0.1LUX;烛光(20CM远处)10~15LUX。

100lux基本是室内日光灯或者阴天室内。
这个时候f5.6 1/15 iso800
你用候f8,1/100  那曝光正常的话iso都上万了,你还搞个1%反射的暗部,这种运动下的暗部有人关心么?

spot 发表于 2012-6-27 22:49
你是要算弱光下像素上到了几个光子,我举f8,1/100秒的组合,这只是一个例子,说明确实有几个光子的情况。

而正常拍照条件,也同样会有这种10个光子的情况。

举个例子,就算环境照度是白天阴天100lux,场景中也还有阴影部分,100倍光比有没有?6档而已,那阴影下就剩1lux了,而且这时环境光,还要乘物体反射率呢,18%中灰,反射到像素上也就0.18lux了,这个时候f8,1/100的参数组合,很正常吧,那么阴影下的物体发射光线,到达像素就10个光子的量级了。

最后一行写了个错字,是反射光线,不是发射
本帖最后由 zjufan 于 2012-6-28 00:01 编辑

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这个贴子逻辑清晰, 采用数据来源可信, 结论合理.  我也是得过国家科技奖的工程师, 平时也照照像, 但像楼主这样系统对相机传感器分析, 国内还是比较少见的. 特此顶楼主, 同时也猜测楼主工作与此有一定相关性。

如楼主所言, 5d3传感器确实有长足进步, 但在暗部信噪与nikon有差距.  产品设计本身就是权衡的艺术, 在可接受的成本上, 基于设计者所理解用户的最大价值取向, 作出不完美的产品, 只不过佳能更重人像, 尼康更重风景, 权衡取舍后的平衡点也不同. 都要的话, 只有选择成本更高售价更贵的产品. 所以看客可根据自己需要作出选择.

此贴在摄影论坛确实显得比较异类。 所谓艺术家/所谓大师, 摄影美学成就诚然让人尊敬, 但并不意味在科学上也是权威。 当然, 顶尖艺术家一般想法上也比较偏执, 建议为照顾其颜面, 有些贴不回也罢。
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zjufan 发表于 2012-6-27 22:38
800e不是没有,是一正一负。


那是我的假设在有些方面不合理。想想还有没有其它可能。
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zjufan 发表于 2012-6-27 22:36
0.1 lux基本是伸手不见五指了,你还会用f8 100的曝光组合?

而且0,1lux指的是物体,不是像平面.


你是要算弱光下像素上到了几个光子,我举f8,1/100秒的组合,这只是一个例子,说明确实有几个光子的情况。

而正常拍照条件,也同样会有这种10个光子的情况。

举个例子,就算环境照度是白天阴天100lux,场景中也还有阴影部分,100倍光比有没有?6档而已,那阴影下就剩1lux了,而且这时环境光,还要乘物体反射率呢,18%中灰,反射到像素上也就0.18lux了,这个时候f8,1/100的参数组合,很正常吧,那么阴影下的物体发射光线,到达像素就10个光子的量级了。

以下内容由 spot 于 2012-6-27 22:55 补充
最后一行写了个错字,是反射光线,不是发射
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800e不是没有,是一正一负。
佩剑者 发表于 2012-6-27 22:09
看过一次D800E的几个指标,但记不清哪几个提高了。

基于前面的假设,如果是低通阻挡了光线,在去掉低通后(或说改进CMOS前面的玻璃片),能有更多的光线参与光电信号转换,在测光与D800相同的情况下,高光部分可能比D800更容易过曝,可能会导致DR缩小;而同样由于信噪比提高,色深计算结果也可能会有提高。

但需要说明的是,即使这个分析得到的项提高与降低与实际一致,也不能说明原因就是如此,只能说这种可能性增大。
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0.1 lux基本是伸手不见五指了,你还会用f8 100的曝光组合?

而且0,1lux指的是物体,不是像平面.
spot 发表于 2012-6-27 22:22
呵呵,对弱光条件下,100个光子都算多的,10个光子的暗部都有啊。你可以自己算算,0.1lux照度,5D3像素大小是6微米,面积就是3.6X10^-11平方米,光圈f8,相当于f1的1/64光量,曝光时间1/100秒,到达光子数量是:

0.000146*3.6*10^-11/64/100/10^-19=8.2

这像素上平均到达8个光子。
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zjufan 发表于 2012-6-27 22:07
现在远没有到一个像素只有一百个光子的程度。

1 lux = 0.00146 W/平方米
一个可见光光子能量是10^-19

照度算0.1lux


呵呵,对弱光条件下,100个光子都算多的,10个光子的暗部都有啊。你可以自己算算,0.1lux照度,5D3像素大小是6微米,面积就是3.6X10^-11平方米,光圈f8,相当于f1的1/64光量,曝光时间1/100秒,到达光子数量是:

0.000146*3.6*10^-11/64/100/10^-19=8.2

这像素上平均到达8个光子。
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zjufan 发表于 2012-6-27 21:38
那另外两项一升一降怎么解释呢?


看过一次D800E的几个指标,但记不清哪几个提高了。

基于前面的假设,如果是低通阻挡了光线,在去掉低通后(或说改进CMOS前面的玻璃片),能有更多的光线参与光电信号转换,在测光与D800相同的情况下,高光部分可能比D800更容易过曝,可能会导致DR缩小;而同样由于信噪比提高,色深计算结果也可能会有提高。

但需要说明的是,即使这个分析得到的项提高与降低与实际一致,也不能说明原因就是如此,只能说这种可能性增大。
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现在远没有到一个像素只有一百个光子的程度。

1 lux = 0.00146 W/平方米
一个可见光光子能量是10^-19

照度算0.1lux

spot 发表于 2012-6-27 09:41
这个问题是这样的,噪声的效果要在一个较大的区域,以集合的形式表现出来,不是单独说某个像素是准确,还是不准确,有多少噪声,噪声始终是一个统计的概念。

由于光量子噪声的效应,在一个均匀光照的区域,即使不考虑电路噪声,仍然会出现噪点的现象,从这一点来说,光量子噪声对最终图像质量的影响,从噪点结果的角度看,跟电路噪声是一样的。

从理论上来说,当像素获得曝光量很小时,光量子噪声的存在,限制了能达到的最大信噪比。不管电路噪声控制到多小,每个像素只得到100个光子的区域,信噪比最好也不会超过10(20dB),而每个像素只得到10个光子的区域,信噪比最好不会超过3.17(10dB),如果每个像素只的到4个光子的区域,那么信噪比最好也不会超过2(6dB)。

所以,提高某个暗部区域信噪比最简单有效的办法,不是去减少电路噪声,而是给这个区域更多的曝光量。

更不用说,没有光线,就没有反差,也没有色彩,没有细节。在对光线的需求上,摄影艺术跟技术还真是统一的。
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贴几张5D3手持AEB再合成HDR的照片。原作者连接在http://www.flickr.com/photos/benison/,他以前是用K10D,K5,现在改用5D3,使用14f2.8和50f1.2镜头,正在loving他的新器材。

原作者只是美国丹佛一个兼职的商业摄影师,虽然也卖照片,但远非任何意义上的大师,此帖并不针对任何观看本帖内容的摄影艺术大师,只不过有不少人喜欢他的照片,我借用来略微展示一下5D3手持AEB合成HDR的效果。

第一张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7409892106/in/photostream,手持5张AEB合成第二张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7406144844/in/photostream,手持7张AEB合成第三张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7402992438/in/photostream,手持7张AEB合成第四张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7371096686/in/photostream,手持6X5张AEB合成HDR再接片第五张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7364486900/in/photostream,手持7张AEB第六张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7343956250/in/photostream,手持7张AEB第六张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7263355872/in/photostream,手持5X5张AEB合成HDR再接片第七张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/6995099392/in/photostream,手持AEB合成HDR再接片第八张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7065597191/in/photostream,手持AEB第九张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7046925215/in/photostream,手持7张AEB第十张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7036678847/in/photostream,手持AEB第十一张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7030540221/in/photostream,手持7张AEB第十二张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/6879988904/in/photostream,手持7张AEB第十三张,原作者连接http://www.flickr.com/photos/benison/7023036253/in/photostream,手持7张AEB
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那另外两项一升一降怎么解释呢?
佩剑者 发表于 2012-6-27 20:26
不是误差,其实应该往这方面想:低通阻挡了一部分高频部分的光线,而去掉低通后这部分对信号转换还是有贡献的,使得高感的情况下信噪比有所提高。

这个高频应该指空间频率高的。
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特别的特 发表于 2012-6-27 13:10
哈哈,眼看着这么好的贴子越来越走样,Phase,D3X......... 全上了。

看来5D3确实厉害!!!!

继续顶LZ


不过这些摄影艺术家们已经算很不错的,歪楼乃是无忌传统,这帖还算不上歪的厉害的
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zjufan 发表于 2012-6-27 20:13
那d800/d800e不同可以理解为误差?


不是误差,其实应该往这方面想:低通阻挡了一部分高频部分的光线,而去掉低通后这部分对信号转换还是有贡献的,使得高感的情况下信噪比有所提高。
以下内容由 佩剑者 于 2012-6-27 21:09 补充
这个高频应该指空间频率高的。
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好像d3s就是高感优化,所以dr不行但iso分数高
zjufan 发表于 2012-6-27 19:10
是不是同一块cmos动态差了高iso才会好?两者不可兼得
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那d800/d800e不同可以理解为误差?

fasciae 发表于 2012-6-27 19:58
光电转换部分肯定是一样的,否则就不是一个生产线的了
那么能改什么部分呢?ADC从内置变外置?这是一个路数。但可以想象到的调教空间实在太小了。基本是多少钱出多少货的情况。从这个角度讲,我认为佳能的就更加没有改变的空间了,连内置ADC的空间都没有

个人倾向于这是量产产品。没啥可变的了。至于DXO分数不同,那是DXO的算法,让人可以对RAW再加工来改变得分。DXO分数和CMOS实际输出之间,暂无事实支撑是可逆推导的
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zjufan 发表于 2012-6-27 19:42
怎么不可能,采用16mp的机器多了,dxo分数都不同

光电转换部分肯定是一样的,否则就不是一个生产线的了
那么能改什么部分呢?ADC从内置变外置?这是一个路数。但可以想象到的调教空间实在太小了。基本是多少钱出多少货的情况。从这个角度讲,我认为佳能的就更加没有改变的空间了,连内置ADC的空间都没有

个人倾向于这是量产产品。没啥可变的了。至于DXO分数不同,那是DXO的算法,让人可以对RAW再加工来改变得分。DXO分数和CMOS实际输出之间,暂无事实支撑是可逆推导的
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怎么不可能,采用16mp的机器多了,dxo分数都不同
fasciae 发表于 2012-6-27 19:36
同一块CMOS,要说的是sony的,应该没机会调整了吧。是怎样就怎样了
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zjufan 发表于 2012-6-27 19:10
是不是同一块cmos动态差了高iso才会好?两者不可兼得

同一块CMOS,要说的是sony的,应该没机会调整了吧。是怎样就怎样了
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是不是同一块cmos动态差了高iso才会好?两者不可兼得
fasciae 发表于 2012-6-27 18:18
索尼是CRAW有处理吧,RAW应该没有,要不那么差还不如不处理(亲身感受)
尼康是典型将彩噪转成灰噪了。RAW都没法变回来
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zjufan 发表于 2012-6-27 17:33
raw不处理的啊,又不是sony,raw偷偷降噪

索尼是CRAW有处理吧,RAW应该没有,要不那么差还不如不处理(亲身感受)
尼康是典型将彩噪转成灰噪了。RAW都没法变回来
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raw不处理的啊,又不是sony,raw偷偷降噪
莞蓝星 发表于 2012-6-27 15:53
D800E的高感好些,我认为可能是低通无效,图像清晰度较高,不用作其他处理导致噪点少些。当然这只是猜测。
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另外。D800的默认对比度要高些,这就让我对楼主上面的某些分析产生了一些怀疑。

如果照片本身的对比度就不同,那么虽然看起来照片上暗部细节更多,但有可能这个区域,本身实物暗的程度是一样的,结果D800看起来更暗。假设这导致了D800暗部提亮1.2之后,亮度其实和5D3提亮1EV是一样的。那么这时候就很不公平了。

DP的测试办法好像说是实像真的相差12EV?但我怎么看也不像。要知道M43居然获得动态之王的数值。这就真可疑了。我怀疑是DP也是读取RAW上表现相差12EV的点,而不是实物本身真的有那么大的光比
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用IR的假人先试试。5d3对比D800,PS+Camera RAW 6.7,黑色从5改为0.对比度从25改为100。说实话,如果是鸟照,很多时候100根本不够用。

别的就先不动了。结果上来发现D800的默认对比度就高一些。加了后鼻梁都高光告警了。而5D3的就没有。
还是先这样对比吧。谁眼力好屏幕好的,试试D800的对比度多少才合适对应5D3的100

下面是图,怎么说?个人认为5D3经不起这100对比度。从前面的说法延续下来,我认为5D3目前是选择了照顾中间调的过渡,所以被迫牺牲动态了。这是器件能力不足导致的。没啥值得夸奖的

D800的,个人感觉立体感查了很多,但也不是不可接受的。怎么说呢,肯定是中间态的过渡不如5D3那么耐加对比度。但也还是可用,特别不是肤色的话,应该是几乎不会感觉到有问题的。换回了动态更高,在风景照上还是有了一点优势的。

初步结论:5D3确实更适合人像,但也就那样,离耐加对比度还有好远距离。D800确实更适合风景,毕竟动态大些

当然,如果以莞蓝星的飞思来对比的话,5D3的中间调过渡还不够好,D800的动态也还不够用。 本帖最后由 fasciae 于 2012-6-27 16:59 编辑

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fasciae 发表于 2012-6-27 16:18
标准是有的。可惜我现在没时间解5d3的RAW。如果5D3在中间段经不起+1对比度的拉伸(在普通LCD屏上观看),那么只能说5D3是牺牲动态来挽救中间段

当然,也许D800做到了动态和中间段都兼顾了。这个也还得自己去试试。不知道哪里有官网那种大头照的RAW下载啊

期待测试结果
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蟑螂才尽 发表于 2012-6-27 15:46
为了照顾暗部细节,是不是又要牺牲一些色彩层次或者高感性能或者其他什么的?
那么在一张正常曝光的照片中,这些对视觉感受的影响孰轻孰重,有没有一个标准?

标准是有的。可惜我现在没时间解5d3的RAW。如果5D3在中间段经不起+1对比度的拉伸(在普通LCD屏上观看),那么只能说5D3是牺牲动态来挽救中间段

当然,也许D800做到了动态和中间段都兼顾了。这个也还得自己去试试。不知道哪里有官网那种大头照的RAW下载啊
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identify 发表于 2012-6-27 15:10
手持HDR完全是扯淡,我用架子不同曝光拍几张合成hdr,回家看都经常有取景不一致的情况。更何况手持。

手持HDR应该和sony那个一个道理。机器自动对齐,能对齐的就用,对不齐的就丢弃。效果当然不如手动作HDR。但也算一种不错的应急手段,缩图后还是过关的
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莞蓝星 发表于 2012-6-27 15:19
其实HDR完全可以更强烈些的,但我觉得那样会失真,画面怪异,所以谨慎使用。这是用D3X,9张自动包围曝光,每张相差1.3EV,从中挑选5张合成的效果(应该叫人工HDR更贴切一些),尽管一般人觉得过得去了,但我还是觉得不妥,将它当成废片。

HDR操作来说,这片真不错。不过从内容来说,你认为是是废片,说明眼光不错。

这张就是两头不到岸的感觉。HDR不够狠,看起来不像CG那样夸张。但树叶又太亮,扰乱了主题,还不如让它们暗下没有细节还好
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