国产手机占据前三 但你知道DXOMark分数是怎么来的?

2019-09-02 13:12张平
微型计算机 2019年8期
关键词:噪点子项目变焦

张平

作为全球最负盛名的摄影器材评测机构,DXOMark的测试结果—直以来都被各大厂商和媒体看做摄影的“金标准”,尤其是在手机拍照时代兴起之后,DXOMark开始介入手机摄影评价,推出了一系列的评测和排行榜。那么,DXOMark的测试分数代表了什么?这些分数又是如何得来的呢?今天本文就来向你展示DXOMark测试成绩背后的秘密。

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DXOMark是业内老牌评测机构。通过多年的发展,DXOMark建立了相对齐全、完整和客觀的摄影图像质量评价体系,其对镜头、相机的成像质量评价也得到了业内的高度认可。从2012年开始,DXOMark建立了全新的针对移动设备的评价标准,利用其在传统摄影器材图像质量评价上的优势,建立了新的移动摄影评价体系,并经历过数次调整和优化,从而形成了我们今天看到的DXOMark Moblie。

DXOMark Moblie首次评价的移动摄影产品包括苹果史上最经典的手机iPhone 4、三星Galaxy S2和S3、诺基亚Pureview 808以及HTC 8X。在十多年的发展过程中,DXOMark Moblie评测了超过100款移动设备,积累了大量数据,形成了一套完整而独特的评价体系。不仅如此,借助其在影像评测上的优势,DXOMark Moblie还开设了面向厂商和专业人士的影像咨询业务,为厂商提供镜头、摄像头、画质优化等方面的咨询和技术支持服务。今天,DXOMark Moblie依靠其在移动摄影领域的口碑和影响力,已经成为影像业界非常重要的评价参考资料。在面向普通用户的方面,DXOMark Moblie的最终评测成绩和分数,就是人们初窥摄影摄像技术发展的—扇窗。这扇“窗”,并不像它表面上的数字那么简单,其背后还隐藏了更多更为深邃的内容。

DXOMark Moblie测试成绩的计算方法

要了解DXOMark Moblie(下文简称DX0M)的相关测试情况,不妨从其最终呈现的结果开始入手。

对于一般用户而言,最先接触到的内容就是DXOM的总成绩。比如某手机宣传其DXOM的成绩为102分,这就是其图片拍摄和视频拍摄的总成绩。值得注意的是,总成绩高并不代表子项成绩高。DXOM在计算总成绩、分总成绩、测试类成绩时,均使用自有的算法完成成绩统计。人们可能会看到某项分总成绩较低,而总成绩较高的情况。DXOM也明确表示,总分并不是子分数的加权和,DXOM采用的是保密算法进行统计,整体得分没有上限,最高分就表示设备拍摄品质相对最出色。因此,人们除了关注总分外,还需要额外查看子分数,比如喜欢照片的用户,就应该更为关注DXOM的图片拍摄的子项分数,反之,视频用户应该更多去了解DXOM的影像拍摄内容。

继续细分的话,DXOM的图片拍摄和视频拍摄两个子项目是分别由数十个更底层的子分数综合计算而来。子分数又由每一个单独的测试成绩综合而来。举例而言,以“color”子项目为例,DXOM测试了目标不同的光照水平、亮度等级下的成像质量,包含了客观和主观不同的测试方案,最终可以得到数十个评分,这些评分经过DxOM的算法,变成一个子项成绩。在面向公众的免费内容中,DxOM不会公布最底层的单次测试的具体数值,公布分数的层级仅包含最终总成绩、视频和照片分总成绩以及视频和照片所包含的单项测试成绩,数据比较C>o但是,DXOM会向付费用户提供详细的、多达上百页的所有单次测试测试数据和评分方法,以供付费用户进行有针对性的改进。

DXOM宣称自己的测试是可重复、稳定的。DXOM在每次测试中将拍摄近1500张照片和数十个、总计超过2个小时的视频。测试在实验室和自然环境中同时进行,包含了诸多特定的主题。DXOM的测试分数更偏向于客观测试,其结果是由测试设备直接计算的。这一点和DXOM在相机评测上所使用的方法相同,通过采集相机的RAW格式的照片,DXOM能够获得直接经过相机镜头和CMOS的原始数据,而不是再经过图像处理单元处理、压缩过的成片数据,能够最直观地反映出相机本身的物理素质。在手机拍摄方面,DXOM采用这样的方法也是无可厚非的,唯一的问题在于,可能有部分手机无法获得RAW图像,因此对这部分手机的测试,DXOM尚未说明如何进行客观化平测。也有一种可能是DXOM能够联系厂商,采集到最原始的数据。

在客观测试之外,DXOM还进行了一些主观测试,其中包括一些复杂的照片和指标,交由一组图像专家比较需要人类判断的图像质量的各个方面,然后给出测试结果。每一款设备测试耗时大约需要一周时间。

DXOMark Moblie测试子项目解读

DXOM的测试中图片拍摄和视频拍摄是次级子项目,这两级之下还有不少更细节的内容。根据DXOMM的说明,图片拍摄项目有9个三级子项目,视频拍摄则包含7个三级子项目。下面我们先简单了解一下图片拍摄的9个三级子项目具体测试些什么内容。

●曝光和对比度测试,包括动态范围、曝光重复性和对比度测试。

这个部分测试用于衡量相机是否能够正确调整并捕捉主体和背景的亮度。其中,动态范围测试将考察相机对场景中最暗到最亮部分细节的捕捉能力。这是最重要的分数,它将严重影响到所有类型的摄影。实际测试中,DXOM会考察不同光照水平和不同照明类型下的目标曝光和对比度,并且计算每个图像的最大比值,这个场景测试还会加入部分室外场景。

●颜色测试,包括饱和度、色调、白平衡、白平衡重复性和颜色阴影测试。

颜色测试主要用于确认相机在各种条件下的色彩准确程度和色彩呈现效果。色彩对照片和视频来说都很重要,DXOM在客观测试中会使用完全一样的光照和色温场景来进行色彩测试,并考察在不同光照条件和光线类型下的色彩呈现效果,以及相机如何准确的渲染色彩、重复性如何等,此外还需要测试颜色的均匀性。注意,这里并不会由于不同厂商对色彩调校的取向不同而进行扣分,合理范围内的不同的色彩风格都是允许的。

●纹理和噪点测试(在分项分数中被分成2个部分列出)

纹理测试用于衡量相机保留细节的能力,尤其是在很多手机厂商引入多帧合成、长曝光等降噪技术后。噪点测试则用于衡量照片中的噪点量,噪点的来源多样,但较高的噪点会对画面质量造成很大的影响。更进一步来看的话,纹理细节和噪点实际上是一体两面,去除噪点意味着会减少细节并使得纹理更为平滑,因此如何衡量这两者就显得非常重要。DXOM的测试包含了从10000Lux到1Lux的不同照度,此外,还加入了包括移动物体的定制场景,用于测试快门速度较慢或者多帧合成这样的处理带来的副作用。纹理测试采用的是一张包含符合各种行业标准的图表,包括CPIQ,拍摄完成后图像会打印出来进行分析。

●自动对焦测试,包括自动对焦的速度和可重复性。

这项测试主要用于测量相机在不同光照条件下拍摄对象的聚焦速度和准确度。在每次测试前,测试人员都需要进行散焦,然后准确记录快门按下到聚焦完成之间的时间,以及陕门本身的时间。测试场景方面,DXOM提供了一个人卫陕门触发器以及多光束系统,确保对焦测试的准确性。

●伪像测试,包括取景框中的画面柔和度、失真、渐晕、色差、振铃、闪光、重影、锯齿、摩尔纹等内容。

伪像测试用于评估相机镜头或者CMOS在处理图像中引入的失真和其他缺陷时的严重程度。这个测试包含的数据和内容很多,包括清晰度对比、特殊场景测试以及比较重要的运动场景测试等。伪像测试重要的原因依旧是由于手机拍摄往往使用图像合成技术降低噪点并提高画质,这可能带来一些错误的画面呈现,需要准确的进行评估。

●闪光灯测试

闪光灯效果测试主要用于评估闪光灯是否能够有效照亮物体。目前手机上使用的闪光灯非常复杂,有些手机会使用多色LED将闪光灯的颜色和环境光进行匹配。闪光灯测试包括闪光灯作为独立光源、以及闪光灯和其他光源包括自然光源一起使用的效果,测试的数据考虑了颜色保留程度、白平衡以及光线衰减情况等。

●变焦测试

变焦测试是新加入的测试项目。这项测试已经变得更为重要,因为很多手机厂商都会使用拥有多个不同焦距的相机来实现多焦段和变焦拍摄。DXOM新的测试包含从2倍到10倍的不同变焦方案下的图像质量的评价标准。实际测试中,手机往往使用不同的方案来实现变焦,比如远摄镜头、混合变焦、裁剪照片、简单缩放等,因此需要进行不同焦段的测试以突出每个方案的优缺点。另外,长焦镜头往往不如主镜头那么明亮(光圈更小),部分相机在低光照下会用主镜头进行裁剪变焦,因此测试中还会包含不同光照条件下的变焦测试。

●背景虚化测试

背景虚化测试用于评估景深效果的平滑度、模糊程度。现在有很多手机加入“肖像模式”用于模拟传统相机的光学背景虚化效果,因此这部分也需要独立的测试。DxOM在这个测试中采用了全新的场景,用于衡量相机是否能够将拍摄对象和背景准确分离,以及相机所采用的距离检测方法是否足够有效等。

上述9项内容(纹理和噪点测试被放在一项中介绍了,在评分时是分开的)是DXOM在照片评价上的所有部分。实际上,本文只是对这些测试内容进行了简单解读,真正的测试过程根据DXOM的描述要复杂很多,包括大量的标准条件下的实验室测试和大量的室外测试,其严谨程度和复杂程度令人咋舌。除了照片拍摄外,DXOM还给出了视频拍摄的测试内容简述,其中除了最后—项稳定性测试外,主要内容都和照片拍摄相同,因此下面本文只介绍稳定性测试的内容,其他部分可参考上文照片拍摄。

视频测试部分子项目包括:曝光、颜色、纹理和噪点测试、自动对焦测试、伪像和稳定性测试。稳定性测试仅存在于视频测试中,用于衡量相机在拍摄视频时消除抖动的能力。一般来说目前智能手机的摄像头都包含了光学稳定和电子稳定设计,或者两者皆有,每种类型都有自己的优缺点,取决于手机摄像头的性能。DXOM的测试包含不同类型的运动模拟以及拍摄期间可能发生的相机抖动,可以检验相机稳定系统能够在何种程度上进行画面防抖补偿。

在上述内容之外,值得一提的是,本文所叙述的内容是DXOM测试2017年新版本调整后的内容。而2017年9月11日新版本发布之前的设备,使用的是2012年的测试标准。相比老的测试标准,新的测试标准主要是加入了变焦测试和背景虚化测试,此外,自动对焦和清晰度测试也被加强了加入了运动场景和图像捕捉速度等内容,新的更低光照度测试的加入,使得测试范围大幅度扩展,包括1Lux和20Lux这样的极低光照水平的静态图像和动态视频分析等。视频分析方面,2017版本加入了一些客观测试,包括视频录制期间光照变化对视频平滑度带来的影响等。DXOM特别说明,新的2017标准和旧的2012标准是完全不同的,因此前者的成绩不可以和后者直接比较,DXOM目前只展示了2017标准下的测试成绩。

另外,DXOM还提示不同的用户应该如何阅读测试结果。比如对旅游和度假而言,曝光、色彩和变焦能力应该被重点考察;家庭拍摄方面,闪光灯、噪点、自动对焦、视频稳定性、背景虚化等功能可能更为有用;运动视频录制方面,曝光、自动对焦、视频稳定性、变焦的能力更为重要;摄影爱好者则应该着重考虑噪点、纹理、对比度、伪像等内容,当然,优秀的背景虚化能力也不可少。

专业的测试标准和一些质疑的声音

在测试标准之外,DXOM和DX0组织还介绍了大量有关测试的场景、设备以及他们专利设计的一些测试方法等。从这些内容来看,DXO在图像质量测试方面还是颇有建树的。比如引入了大量的自动化测试场景、标准的测试方案以及特别设计的设备(比如LED万能定时器),另外,DXO还定义了大量的图像质量标准,可重复的测试场景和大量的图表、标准画面等。这些标准化、自动化又不失科学性的场景和设计的加入,使得DXO以及DXOM迅速成长为业内测试的标杆之_,其测试内容也被各大厂商广泛应用,形成了今天的态势。

虽然DXO在标准化和测试流程上下了很多功夫,但还是有一些质疑的声音存在。其中比较典型的就是面向公众的保密算法和不公开的测试流程,除了厂商可以获得数据外,公众无法得到更多的测试信息,自然也对测试内容表示怀疑。在一些标准设立和质量评估倾向上,DXO的选择可能遭到部分用户的反对。另外,DXO的一些测试并不都是客观性测试,在加入了一些主观内容后,尤其是在一些需要人工操作的评估的内容方面,DXOM还做得不够完善,比如拍摄时镜头是否擦拭干净、人工自然拍摄场景是否严格保持一致等,都在部分评测中收到了一些来自用户的疑问。甚至还有一些用户发现DXO为几乎完全相同的相机模块软硬件打出了差距较大的分數,甚至新老不同代次的产品分数分布并不合理,这些都影响了DXO的准确性和可信度。目前还有部分厂商拒绝自己的产品列入DXO的评测中,不得不说这是DXO在标准和测试上需要进一步考虑的地方。

总的来看,作为全球领先的测试机构,DXO和DXOM在测试标准化和测试内容设计上,的确足够全面而优秀。希望DXO未来能够进一步优化标准,减少人工误差,以更客观和更稳定的测试成绩来回报客户,进一步巩固自己的业界地位。

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