主题:从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平
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陈年泡菜
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hypernotize 发表于 2012-3-24 17:38
这个所谓的优势,在最后的出图中根本无法体现出来。


我也认为DXO给出的动态范围指标实用性确实不大,至少对于正常曝光的照片来说,影响到的像素实在太少了。而且这指标也很便于作技术处理,因为这种极暗处一般人们也不会去强调细节,有个阴影的层次就可以了,那么相机内部处理器对成块的暗部区域降噪后再存成RAW,也是很简单的,这样DXO的动态范围指标就能做的很高,其实只是得到了一个更光滑的黑块而已。以前尼康的相机就被指出过在RAW文件里实际上是暗部降噪处理过的,不是完全的原始数据,这也可能是有影响的。

这个Color Depth指标,间接反映了色彩准确度,我认为还是有价值的。虽然在胶片时代,著名的胶卷没有一个是准确还原色彩的,都带有自己的倾向,但是数码时代,准确的色彩还原是有意义的,有了准确的色彩,理论上后期可以调整出需要的色彩表现,而原始色彩就不准确,只靠后期也很难还原出正确的结果。假设5D3缺省改善了色彩准确度,佳能可以很容易生成跟5D2一样的色彩表现,但5D2想做到跟5D3一样,就有困难了。
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zjufan 发表于 2012-3-24 16:09
1.7是怎么算出来的。

0.6我猜是2^0.6=1.5


DXO网站上给出了各指标像素增益计算的公式,可以直接引用,参见:http://www_dxomark_com/index.php/Publications/DxOMark-Insights/Detailed-computation-of-DxOMark-Sensor-normalization

D800是3600万像素,D7000是1600万,那么D800相对于D7000的DR增益是log2(sqrt(36/16))=0.6,CS增益是3*log2(sqrt(36/16))=1.7。

以下内容由 spot 于 2012-3-24 23:06 补充
DXO这种算法的基础,是假设缩图时采用完全像素算术平均的方法,从理论上说,信噪比=平均值/标准差,像素平均以后,总平均值不变,标准差(也就是各像素之间的差异程度)必然减少,因此算术平均缩图能同比例提高信噪比。

当然实际应用中就必须注意,这个方法仅仅是理论计算,其成立的前提是采用完全算术平均缩图。而这会同比例降低反差,也就是损失细节,因此实际上很少采用,大多数情况下缩图最多只带有部分的算术平均处理(比如PS中那些带平滑处理类型的缩图方法),甚至还有带锐化的,这些方法下,即使进行缩图,也无法获得足够的信噪比增益,甚至可能更恶化。

所以DXO这个像素增益也只能说是理论意义。
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技术含量高,看贴费力
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spot 发表于 2012-3-24 06:37
猜测D800的DXO数据其实并不困难,只要了解DXO的计算方式,把D7000的数据按2.25倍的像素增益上去就可以了。真正有挑战性的猜测是5D3的数据。

5D3高感方面应该2800左右应该是差不多的。但是Dynamic Range和Color Depth就不好猜了。

动态范围方面,根据DXO的计算方法,现在主要是不了解5D3在暗部降噪上是否只有QE进步带来的1.9dB,或者还有其它变化。现有IR等有RAW文件的测试照片中,都很难找到一块1%灰度以下的极暗部,所以没法跟5D2的数据直接对比,就只能猜了。现在猜测的这个12.5Evs是只考虑5D3传感器QE进步的因素。暗部小信号的信噪比一直是佳能(包括原来尼康自己的)传感器的弱项,这跟佳能选择外置ADC有一定关系。外置ADC可以采用更高精度的电路,有利于获得更好的中高信号转换质量,但也会引入更多的暗部噪声,不利于提高暗部信噪比。

我前面也分析过,仅从这一点也可以看出,DXO这个动态范围指标的实用程度很低,用于评价ISO100画质非常不靠谱。这个极暗部信噪比改善一点半点,对照片整体效果实际上基本没影响(影响的像素只有直方图最左边一条最细的竖线),大概只能在实验室作测试才能看出差别,但是DXO测量出来的指标就能差出一档以上,算上像素增益得分更是相差悬殊,都超过AD ...


老兄,你是我见过无忌数学最好的
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动态范围这个东西不必太看重,我看dxo的FULL SNR中5D2饱和区比D800,D700之流更加的平坦,特别是在小于50%的地方,比尼康的要高。目前尼康变态的地方是在0.01%都有响应,直接导致了测试数据的增高。
FULL CS这个还没搞清楚有啥用,全色域色彩敏感度么?这个子项尼康比佳能稍好一点。说明尼康的色彩比佳能准确一些。

正常使用,绝对是肉眼看不出的差距。

再来看看D800pkP65+,FULL SNRP65+在暗部比D800好半档,高光好1档多。

本帖最后由 identify 于 2012-3-24 18:23 编辑

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spot 发表于 2012-3-23 09:54
索尼传感器在ISO100的色彩准确性,动态范围(低感暗部噪声)上占优势


这个所谓的优势,在最后的出图中根本无法体现出来。
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请教大牛,1.7是怎么算出来的。

0.6我猜是2^0.6=1.5

spot 发表于 2012-3-22 21:18
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测试总分将会是90分左右,很可能达到或超过飞思的IQ180,成为总分第一名。
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楼主牛人 分析结果跟DXO Mark结果非常接近
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好帖!收藏
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再膜拜一下啊!!

没有立场,纯技术角度分析。
赞知识和人品!
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最近好多技术贴啊。
收藏学习谢谢来着~~!!
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原文由 沉默的轰炸 在 2012-03-24 10:36 发表
在充满无聊掐架的坛子上,还有如此高技术含量的半仙,崇拜一下...
半仙
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在充满无聊掐架的坛子上,还有如此高技术含量的半仙,崇拜一下
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国内少见的技术分析贴,很有收获。无忌真是卧虎藏龙。
希望这样的帖子越多越好。
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优质内容勋章 月赛优胜标识
恭喜楼主!
昨天我看DXO也是非常慢,早晨好些。
估计5D3的测试结果很快也会出来。
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spot 发表于 2012-3-24 06:37
猜测D800的DXO数据其实并不困难,只要了解DXO的计算方式,把D7000的数据按2.25倍的像素增益上去就可以了。真正有挑战性的猜测是5D3的数据。

5D3高感方面应该2800左右应该是差不多的。但是Dynamic Range和Color Depth就不好猜了。

动态范围方面,根据DXO的计算方法,现在主要是不了解5D3在暗部降噪上是否只有QE进步带来的1.9dB,或者还有其它变化。现有IR等有RAW文件的测试照片中,都很难找到一块1%灰度以下的极暗部,所以没法跟5D2的数据直接对比,就只能猜了。现在猜测的这个12.5Evs是只考虑5D3传感器QE进步的因素。暗部小信号的信噪比一直是佳能(包括原来尼康自己的)传感器的弱项,这跟佳能选择外置ADC有一定关系。外置ADC可以采用更高精度的电路,有利于获得更好的中高信号转换质量,但也会引入更多的暗部噪声,不利于提高暗部信噪比。

我前面也分析过,仅从这一点也可以看出,DXO这个动态范围指标的实用程度很低,用于评价ISO100画质非常不靠谱。这个极暗部信噪比改善一点半点,对照片整体效果实际上基本没影响(影响的像素只有直方图最左边一条最细的竖线),大概只能在实验室作测试才能看出差别,但是DXO测量出来的指标就能差出一档以上,算上像素增益得分更是相差悬殊,都超过AD ...


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苍穹 发表于 2012-3-24 00:02
严格的说,不是“猜”的,楼主是建立在自己的分析上“推论”出来的。
佳能应该好好看看,分值差这么大,怎么也应该把5D3降个5K~10K的谢罪啊,我们这些持币待购举棋不定的也就好帮衬一把,入手这个失败机型

DXO的分数有一定道理,但完全靠它分数来选机器就不靠谱了,徕卡M9才69分,买它的不得哭死
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猜测D800的DXO数据其实并不困难,只要了解DXO的计算方式,把D7000的数据按2.25倍的像素增益上去就可以了。真正有挑战性的猜测是5D3的数据。

5D3高感方面应该2800左右应该是差不多的。但是Dynamic Range和Color Depth就不好猜了。

动态范围方面,根据DXO的计算方法,现在主要是不了解5D3在暗部降噪上是否只有QE进步带来的1.9dB,或者还有其它变化。现有IR等有RAW文件的测试照片中,都很难找到一块1%灰度以下的极暗部,所以没法跟5D2的数据直接对比,就只能猜了。现在猜测的这个12.5Evs是只考虑5D3传感器QE进步的因素。暗部小信号的信噪比一直是佳能(包括原来尼康自己的)传感器的弱项,这跟佳能选择外置ADC有一定关系。外置ADC可以采用更高精度的电路,有利于获得更好的中高信号转换质量,但也会引入更多的暗部噪声,不利于提高暗部信噪比。

我前面也分析过,仅从这一点也可以看出,DXO这个动态范围指标的实用程度很低,用于评价ISO100画质非常不靠谱。这个极暗部信噪比改善一点半点,对照片整体效果实际上基本没影响(影响的像素只有直方图最左边一条最细的竖线),大概只能在实验室作测试才能看出差别,但是DXO测量出来的指标就能差出一档以上,算上像素增益得分更是相差悬殊,都超过ADC理论范围了。反而中高亮度的信噪比本来对照片整体画质效果更重要(影响的像素占照片绝大部分),但在DXO这里一钱不值了。从这个角度说,DXO选择的指标确实是(不管是主观的还是客观的)偏向索尼的传感器

要我说DXO应该搞个ISO100 Full SNR对线性灰度比例积分,也就是ISO100下Full SNR曲线的面积,作为ISO100画质指标,那5D2就大占优势了

色彩准确性方面也是佳能一贯的弱项,这个主要是由于佳能选择的彩色滤片结构决定的,其红色通道含有较多的绿光成分(接近黄色),虽然有利于提高信噪比,但降低了原始色彩分离度。这次5D3很明显让红色通道更红了,可能是修改了滤色片结构,应该会让这部分得分比5D2有明显提高。但是到底提高多少呢,从IR测试ISO100的RAW数据看,红色分量增加了大约30%左右,这在DXO的测试结果里,大约能提高Color Depth的得分0.8-1bit,也就是从5D2的23.7提高到24.5-24.7。不过,DXO没有公布其Full CS的原始数据,其计算方法只能猜,因此这个数值猜测的成分也很高。

总之,再重复一下我对5D3的DXO测试结果的猜测,Color Depteh大约是24.5-24.7,Dynamic Range大约是12.5,Low-Light ISO大约是2800左右。总分大约是84-85。

以下内容由 spot 于 2012-3-24 07:10 补充
刚才多检查了一下5D3的IR测试照片RAW文件里的几个区域,发现红色增加有的只有10%左右,那么这个Color Depth,也可能是24.3左右。
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spot 发表于 2012-3-23 23:04
DXO的D800测试结果已经出来了,不出意外地得到了最高分95分,具体成绩是:

Color Depth 25.3
Dynamic Range 14.4
Low-Light ISO 2853

基本跟猜测值相同
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我靠,DXO今天火爆啊,想下载个D800的Full SNR数据,试了N次都阻塞下不了,不知道多少人正挤在DXO的网站上

其实,DXO最有价值(有些人认为可能是唯一有价值的)的数据就是这个Full SNR了,还有Full CS(Color Sensitivity)本来也很有用,可惜它不提供原始数据,只能看画玩了。这些数据都是需要大量专业设施和人力的,可以说这才是DXO的精华。
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太专业!在下实在佩服,预测的真准!
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LZ大神啊!跪拜!
问个菜鸟问题,为何C的传感器在5D2之前DR一直只能徘徊在11EV左右?即使像素增加似乎也没有增益?而这次D800用了D7000的底子就能一下涨这么多?
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spot 发表于 2012-3-22 21:18
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。

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 ...


拜拜大神。太准了。
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堆栈溢出 发表于 2012-3-23 23:55
靠,你猜的也太准了

严格的说,不是“猜”的,楼主是建立在自己的分析上“推论”出来的。
佳能应该好好看看,分值差这么大,怎么也应该把5D3降个5K~10K的谢罪啊,我们这些持币待购举棋不定的也就好帮衬一把,入手这个失败机型
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spot 发表于 2012-3-23 23:04
DXO的D800测试结果已经出来了,不出意外地得到了最高分95分,具体成绩是:

Color Depth 25.3
Dynamic Range 14.4
Low-Light ISO 2853

基本跟猜测值相同


靠,你猜的也太准了
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spot 发表于 2012-3-22 21:18
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测试总分将会是90分左右,很可能达到或超过飞思的IQ180,成为总分第一名。


DXO的D800测试结果已经出来了,不出意外地得到了最高分95分,具体成绩是:

Color Depth 25.3
Dynamic Range 14.4
Low-Light ISO 2853

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identify 发表于 2012-3-4 23:02
又见像素够用论
奈奎斯特那个定律论坛里说烂了,这里再提一下。
大概4倍的采样频率才能获得比较好的细节,这样就要提高像素,
但是提高像素在小光圈下衍射又会明显。
俺以为哈,以后的目标是去掉低通。在衍射和更高的像素之间找一个平衡点。
那么2200万象素应该还远远达不到这个平衡点吧。
不当之处,一起讨论。

奈奎斯特抽样定理本身是完备的,只不过大多数人只提到了采样环节而没有提到恢复环节。在采样阶段,二倍于信号最高频率的采样便可以保存信号的全部信息,注意这里只是保存了,但是要想恢复出保存的全部信息,不是直接点对点的显示就可以了,而是要对采样的点做滤波(将像素点时域上用冲激函数替代),而要想将这些恢复出的完整信息显示出来,显示设备的分辨率要比采样分辨率(相机像素)细得多,才能呈现冲激函数勾勒出的采样点间的平滑过度信息。由于显示设备目前的原理也是以点阵方式实现,所以,在恢复环节便没有采用冲激函数处理,而是直接追求点对点的显示。这样一来,二倍采样虽然保存有信号的完整信息,但没有能够全部呈现出来,所以经验上人们看到,更高的像素还是能够带来更好的细节信息,其实这些比二倍采样多的点就是弥补了虽然已经保存下来但因为没有做恢复而缺失的那些信息。
以下内容由 宾得单反 于 2012-3-30 19:16 补充
更正,上面的“冲激函数”应该是“抽样函数”,之前名字写错了。
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identify 发表于 2012-3-23 11:08
5D2色深为23.7bits,D3s/D700均为23.5bits。


D3/D3S/D700等都是用的尼康自己设计的传感器,不是索尼的。这些相机,其特性与佳能比较类似。

尼康用索尼传感器的相机包括D3X,D800,D7000,D5000等等。所谓ISO100下高动态范围和色彩准确度的是指这些型号,主要是索尼和佳能传感器之间的比较。
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spot 发表于 2012-3-23 09:54
准确的说,这应该是索尼跟佳能传感器之间的比较。尼康所有使用索尼传感器的相机,全都比同级佳能相机Color Depth得分高。

我前面也分析过,这个似乎是索尼跟佳能(包括原来尼康的D3/D3S/D700等)传感器设计策略上的区别。索尼传感器在ISO100的色彩准确性,动态范围(低感暗部噪声)上占优势,佳能(包括原来的尼康)传感器在高感占优势。


5D2色深为23.7bits,D3s/D700均为23.5bits。
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