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数码相机与胶片的宽容度对比


对于风景摄影来说,或者说对于不少摄影师来说。宽容度决定着画面的细节。尽管数码相机发展至今已非常普及且性能也得到极大的提升。但在宽容度上,胶片的地位依然没有被数码相机完全取代。以下根据DxO实验室针对数码相机传感器与胶片的宽容度测试,与大家一起来探讨一下。数码相机与胶片宽容度究竟谁更好,为什么好,好在哪里。


这张图表是尼康D3x与柯达Portra160NC的宽容度测试结果。为了测试它们的宽容度性能,DxO实验室采用的方法是测量其不同曝光量时的SNR值(信噪比)。X轴为曝光量,曝光量从左往右逐渐递增;Y轴为信噪比dB值,dB值即图像信号值与噪点信号的比值。dB值越高代表噪点越小画面越纯净。从图中看到,D3x的SNR曲线由暗而明迅速提升,并达到峰值50dB后笔直下降。另一条Portra160NC的曲线则呈缓坡抛物线状,峰值落在了24dB左右。

前面已经说过,SNR越高代表画面越纯净。很显然D3x的画面纯净度要优于Portra160。但这里要注意,虽然D3x的SNR峰值可达到50dB,但此时曝光量也达到了D3x的零界点,随后立即陡降归零。这就是数码相机传感器的过曝表现。这也符合了我们平时使用数码相机的实际经验,一旦过曝那么细节是无法通过任何手段调整回来的。再比较Portra160NC的曲线。当D3x因为过曝SNR归零时,胶片的曲线则继续延伸,并缓慢下降。测量SNR信噪比0dB时的曝光值总量即为宽容度值,可见彩色负片的宽容度几乎是数码相机的一倍。见图中分别标识的箭头。

不过在DxO的实验报告中提到,单纯测量0dB时的宽容度的意义并不大。DxO认为20dB时测量的数据更能表现实际情况。也就是图像信号为噪点信号10^2倍时的宽容度。如果测量20dB时的宽容度,结果却是数码相机更为优秀。因此DxO实验室的结论是数码相机的宽容度已经超越了彩色负片。


上图左侧是EOS 600D在ISO100时拍摄的画面,RAW直出并关闭了降噪。右侧是Portra160NC。数码相机的画面纯净度(也就是SNR信噪比)可轻松超越彩色负片。


从上图表格中看见,单纯比较宽容度时(Dynamic Range),彩色负片宽容度远高于数码相机。但当以SNR18%dB为标准去测量时,数码相机均优于胶片。

那DxO的结论是否准确呢?我觉得DxO的结论可以作一参考依据,但并不能下结论说数码相机的宽容度已经优于彩色负片。DxO以20dB标准来测评可以佐证数码相机可以在很大的一个宽容度范围内保证画面的纯净度。而画面纯净度本来就不是胶片的长项。另一方面当数码相机达到曝光临界点后就不存在任何细节时,彩色负片继续可以保证一定的SNR来记录画面影像。要知道SNR20dB保证的是画面纯净度而非细节的还原能力。即便10dB、哪怕是5dB,依然可以还原出一定的画面细节。


相同的曝光参数下,彩色负片可以拍摄到更多的高光细节(左图)。而数码相机则可能出现高光细节的完全丢失(右图)。尽管彩色负片的信噪比SNR在高光部分也有一定程度衰减。但实际拍摄时对画面的影响则是有限的。并且要指出的是,虽然彩色负片的画面纯净度的确不如数码相机。但可以通过提升画幅来解决这个问题。胶片相机提升画幅的成本远远低于数码相机。

不可否认从最初与胶片完全无法对比到目前可以在大部分情况下接近甚至在某些方面超越了胶片,数码相机的传感器从诞生至今得到了飞速的发展。但在宽容度方面,胶片的优势依然存在。毕竟从理论上来说,模拟信号是一种连续函数信号因而不存在量化误差,理论上可以无限接近真实物理值。但模拟信号容易受到杂讯干扰,保真难度较大。如果在数码相机飞速发展的同时胶片产业能够继续得到持续稳定的发展,或许胶片会继续保持甚至扩大对数码传感器的优势。


来源参考:

http://news.cnet.com/8301-11386_3-57415777-76/how-dxo-labs-tests-hot-cameras-like-canons-latest-slr/

http://front4.dxo.com/var/dxo/storage/fckeditor/File/embedded/2012%20Film_vs_Digital_final_copyright.pdf




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