深度聊聊 Leica Q-中

上篇我們聊了 Leica Q 的技術背景與使用感受，下面聊聊最關鍵的成像素質。

畫質範疇專業性要強一些，不是在相機研發領域的童鞋可能會有點難懂。裡面的圖表數據很多，我盡量每個都拿大白話解釋一下，實在搞不懂就當看個新鮮嘛，畢竟這些東西平時不多見。

測試方案上，Leica Q 的整套測試我用 DxO，Imatest，以及 Image Engineering 三家方案都對它做過評估，考慮到測試結果的易讀性，挑圖形界面相對友好的 IE 方案來分析。所有數據整合起來有 6萬多組，別說普通器材發燒友了，業內工程師看著都覺得崩潰，所以挑其中代表性的解析力，噪點，顏色，畸變，色散數據來做展示。

先看解析力

主要用 TE268 標版來測，蘋果加州的研發中心用的也是類似的東西，精度上比這個低一些。

講講數據怎麼來看，首先它的測試圖案由不同對比度的 Slanted Edge 和不同位置的 Siements Star 組成，還有 Dead Leaves 枯葉圖，便利性考慮我們主要看裡面的 Siements Star 輸出。

Siemens Star 國內一般翻譯成西門子星圖，長圖裡的樣子，優點是對銳化不敏感，是個魯棒性很好的測試方案，適合測一些民用消費級拍照設備。講個比較有意思事情，目前主推 Siements Star 方案的供應商是德國的 Image Engineering 公司，他們的 CTO 叫 Dietmar Wüller（不會發這個音，反正大家都喊他 Uwe），同時還是科隆大學的教授，IEEE 會員啥的，很好打交道的一個禿頂德國佬。他的導師給 Leica AG 做了很多年的諮詢工作，所以他也 follow 了很多 Leica 方面的項目，其它像哈蘇，仙娜還有ALPA也都有，偶爾聊到各個品牌研發期間的黑歷史，那可是相當有意思。這些背景使得 Image Engineering 方案測 Leica 的機子總會特別的順當，反正我是從沒看到過一組異常數據，難得。

測出來的數據是這樣子的，先看解析力分布情況。每個圓圈區塊代表像場中對應位置的解析力，黑色區域代表理論最高解析力，白色部分的是實測解析力，所以白色面積越大越好，中間數字對應著比例。你仔細看它有點像實況足球球員屬性的雷達圖，實際上對應的是各個方向的解析力，要知道鏡頭組裝和研磨都會存在公差的，水平方向和垂直方向解析力有差異很正常。裡面的數值我取的 MTF-10，單位是 LP/PH，更側重極限解析力。

另一張圖就是 MTF 圖了，跟平時一些器材玩家看的不太一樣哈，做研發的會更習慣這個形式的。很多人覺得解析力，啊，不就多少多少線嘛。沒那麼簡單滴~解析力這個說法本身就很 tricky。MTF 數據的輸出結果是一組函數，用來描述：光電轉換系統處理後的信號跟標版的原始信號比對的結果，信息保留的多，解析力就好。

不同的MTF數值表明了相機整體的成像特性，就跟看發動機動力輸出曲線一樣，不能只看最高峰值的那個點，要看各個轉速下的扭矩特性，同樣馬力的發動機，不同的動力輸出曲線能帶來完全不一樣的駕駛感受。

具體來講：

? MTF60 到 MTF80 區域就相當於對應的數值是這個鏡頭的反差表現，主要記錄物體的巨大明暗輪廓，例如......白色背景下的裸體奧尼爾。

? MTF50 就常見了，相當於人眼最敏感的畫面銳利度，黑和白之間的過渡是否清晰陡峭。

? MTF10 意味著極限解析力，也就是對最細微細節記錄的能力，例如拍風景什麼的，遠處山頭上一棵樹上面一片葉子的葉脈上的一根絨毛。

以上三個維度粗略決定了鏡頭或者相機的解析力風格是什麼樣子的，但實際上想要兼顧三者是非常非常難的，鏡頭反差過高往往細微細節的記錄就會很難做，就像發動機低扭好了高轉就不行，F1那種高轉引擎在低轉速的時候車子起步都難，哈哈，真心愛往汽車上扯。

奧林巴斯有些相機的 MTF50 和 MTF70 就都很高，MTF10 就一般，所以成像風格就是鏡頭反差很高，看起來很銳利，但你仔細放大了看細節就一般般了，當然也有特例，它家有幾支微距頭細節豐富的跟開掛一樣。不同用途的相機對 MTF 特性也有一些特殊的要求，例如中大畫幅鏡頭，軍用偵查鏡頭之類的就很看重 MTF10 的性能，反差銳利度這些偏消費需求的東西反而不是那麼重要了，有個NASA 的朋友做項目甚至會專門評估罕見的 MTF5 表現，簡直喪心病狂。其它的還有解析力在整個像場分布的均勻性，也就是中央和邊緣解析力的是否一致，一些電影鏡頭像蔡司的 Ultra Prime 系列就很重視這個，實測結果驚人的牛逼，當然價格也很牛逼，畢竟錢砸到位了。

而很多鏡頭測試網站一般只會 po 出來 MTF50 數據，其實是個約定俗成的習慣了，畢竟那麼大一堆數據理解分析起來很有難度，這還沒包含 Visual MTF 呢，實際經驗來看 MTF50 也確實比較適配主流觀感，人眼本身是個低通型的系統。

大概的知識鋪墊先這麼著，下面來看 Leica Q 的測試數據：

簡單分析下:

? MTF 風格有點像 Leica 早期的 Summicron 頭，比較適合顆粒細膩階調柔和的膠捲，反差不高，更偏重於細微細節，一定程度上兼顧了銳利度。這也是現在高像素數碼時代的大趨勢。

? F1.7 光圈全開狀態下，中央解析力能做到 MTF10 1585LP/PH，MTF50 860LP/PH，數值很不錯，完全可用，給贊！一般來說 MTF10 過了 1200 平時用就沒啥大問題。相比之下邊緣解析力不是那麼出彩。

? F5.6 附近中央解析力算是達到了最佳狀態，但邊緣成像還是不算太好約為中央的75%，可以接受，考慮到全幅廣角頭邊緣成像確實難做，兩萬多塊錢，你還要怎樣！

? F8 開始出現輕微衰減，但好處是此時邊緣成像達到最佳狀態，可以拍拍風景啥的。

? F11，F16 下大幅下降，甚至 F16 比 F1.7 全開狀態還要差，數值不佳不建議使用，拍星芒拉長曝之類的場景要注意下。

總體來看很不錯，全開光圈隨便拍才符合它的定位，大量實拍樣片來看（後面會放樣片），微反差紋理的細膩感也的確有幾分 Leica 的韻味。畢竟價格擺在那，跟那堆 M 的牛頭比是騙人的，但要知道，在體積重量嚴格限制，擁有 F1.7 的大光圈，同時還要兼顧輕量化對焦模組以保證自動對焦效率等等，諸多桎梏之下，能做出這樣的全幅廣角鏡頭，Leica Q 的表現絕對算是高水準的了。感謝 Leica，感謝松下，感謝柯尼卡美能達。

稍微說點其它的，很多人習慣性的把解析力理解成鏡頭的一個特性，其實不太對，相機作為一個光電轉換系統，大概是這樣子的：

光線 → Lens → Sensor → ISP → 圖像

整個過程中鏡頭、感光元件、圖像處理器，三者都會對最終圖像的解析力產生影響，而且隨著現在光學組件和 CMOS 發展遇到一定瓶頸的情況下，ISP 圖像處理器在其中的作用也變得越發重要。ISP在解析力方面幹了啥？要知道大部分類型的感光元件都是 Bayer 式排列的（忽略特例 Foveon X3），上面的每個物理像素只能是 R，G，B 中的一個（忽略特例 W 像素），而我們最終看到的jpeg圖像卻是每個像素都是 RGB 混合的，因為期間 ISP 負責把 Bayer 陣列信號處理，利用卷積和鄰域差值等 demosaicing 演算法，也就是去馬賽克處理，來猜出每個像素應該顯示什麼顏色。這個處理過程的好壞很大程度上決定了解析力表現以及摩爾紋控制。當然還有些其它的演算法，像 OECF 階調再映射方面的 Local Tone Mapping 處理也會對亮部和暗部細節帶來很大影響，三*總部那邊很重視類似技術，因為同樣原理可以大幅提升屏幕的bit數，實際模擬效果來看還是很牛逼的，主要難點是要想效果好運算量會很大，以前香港讀研的同學就負責過這個。

一句話總結話就是：相機處理器性能也會直接影響解析力表現。之前某實驗室內部評估，在同樣的攝像頭硬體配置下，高通的 810 相對之前確實會帶來觀感可辨識的解析力提升。在研發階段有的人會通過 Razer 剃刀法來單獨測 Sensor 和 ISP 配合下的解析力表現，這個跟普通消費者關係不大，就不展開來講了哈。

噪點方面

相機的曝光性能，信噪比表現，在測試的時候一般習慣叫它 OECF（光電轉換係數）。說白了，相機本質上是個光電轉換設備，這種測試就是看它在每個 ISO 檔位下，把不同亮度的光信號轉換成數字信號的能力。能力越好，信噪比就越高，動態範圍越廣，噪點也越少。

左圖裡面 x 軸代表不同的亮度信號，Y 軸是數字信號，由於人眼視覺特性的原因兩者不是線性對應的，會有一定的斜率變化；豎著兩條紅線之間的距離表示有效動態範圍，也就是我們常說的相機寬容度。

右圖是噪點分布，原理是類似的，需要指出的是這裡採用Visual Noise，也就是視覺噪點來評估，有多個觀察態，像圖中的 Set1，Set2，Set3 分別對應著三種不同的觀察視距，再通過對應的 CSF 人類視覺函數換算得來的數值，大概意思是，你分別通過：

1，百分百放大；

2，在一塊大尺寸的電腦顯示器上；

3，在手機屏幕上；

這三個方式下看照片，對應的噪點感受。理解門檻有點高哈，你想，列印成同樣大小的照片，4 個像素裡面有一個噪點和 4 千萬像素裡面有一個噪點，觀感能一樣嗎？當然不一樣，就這麼個理兒。Y軸對應的噪點數值可以簡單粗暴的理解：越低越好，4 以下的一般人都能接受，6以上一般人都難以接受。

? ISO100 到 800 都沒毛病，數值很穩定很接近，這幾個檔位畫質區別不大，寬容度也都挺好，隨便用。

? ISO1600 之後寬容度開始下降，噪點也有所增多，放心，用是沒問題的。

? ISO6400 的暗部細節損失兩檔左右，暗部噪點大量增加。

? 以灰度噪點為主，彩色噪點明顯要少很多，這是好事，是個討巧的做法，因為人眼對彩色噪點很敏感，反而適度保留些灰度噪點能夠提升細節表現，蘋果的工程師就很喜歡這麼做，PS，蘋果其實從DxO 那邊挖了不少人，DxO 的 CEO 估計很不開心...回正題，看 RGB 曲線特徵會發現 R 值是被壓低的，也就是說，你後期強行拉曝光也不會出現太過惹眼的紅色噪點，很不錯，近幾年有些全畫幅機子稍微拉一下就能隱隱看出暗部偏紫紅。

? 從 VisualNoise 分布來看，ISO6400 是個分水嶺，從這個檔位開始，噪點會相對容易覺察。

總結就是，Leica Q 的噪點表現沒毛病，妥妥的同級別一線水準，3200 以內隨便用，甚至比自家貴得多的大M都要好很多。更何況配合光學防抖以及F1.7的光圈，ISO 用到 6400 足夠覆蓋絕大部分場景了。

色彩方面

Leica Q 機內飽和度設置項裡面內置了下面 6 個色彩模式：黑白，低，較低，標準，較高，高。考慮到黑白模式是玄學，講不清楚，我乾脆就沒在實驗室里測。其它 5 個色彩模式都用標準色卡測了一下，測試環境為 D65 標準光源，CRI 98 以上。最終結果用 CIE LCH 色彩空間來展示，這是色彩管理裡面最容易搞懂的模型了，幾句話就能講明白，而且很多屏幕測試里也會用到，大概講一下，萬一學會了就可以去裝逼了。

首先 CIE LCH 跟我們平時接觸的 RGB 坐標差不多，是用來量化色彩差異的空間模型。

例如，我問你 紅色 跟 綠色 的差別大，還是 綠色 跟 淺綠色 差別大？答案很明顯，肯定前者大。那好，繼續問：差多少？這時候就需要用一套大家都認可的體系來定義顏色，然後矩陣運算，來達到量化顏色差異的目的。其實很多人覺得 IEEE 協會很牛逼可以制訂各種標準，但具體牛逼在哪卻說不出來，主要因為它能夠定義一個東西，然後告訴所有人在我的定義下如何量化它。

CIE LCH 的色彩空間呢，它通過過 L*C*H 三個坐標來描述顏色，借用上面 CIE Lab 的空間圖來表示：

? L 表示色彩的明暗度（上下方向），

? C 表示飽和度（由圓心往外側的距離，越靠邊越濃），

? H 表示色調（色盤平面紅綠藍意味著不同的方向，跟時鐘指針一樣，轉到不同的角度意味著不同的顏色）。

? Delta L，Delta C，Delta H 就分別表示跟目標顏色之間的 亮度差異，飽和度差異，色調差異；我們常說的 Delta E 則是三者差異的匯總。如果還不懂...多喝點熱水。

上面那些圖其實信息量蠻大的，但需要大量的測試經驗才能看出門道來。Leica Q 的主要色彩差異集中在高亮的粉紅色和較暗的深藍色區域，有那麼點點傳統 Leica 的意思。玩了那麼多年徠卡，啥是 Leica 味兒講真我也很難給出確切的定義，只能大概的描述成亮部偏暖，暗部偏冷，綠色相對保守，大概就是這麼個樣子。你讓我用 RGB 通道拉個大概的曲線只要 10 秒，用語言來描述顏色這個......太難了，跟寫音頻設備測評一樣，容易玄學化，講不明白。

需要補充的是，像圖中很多顏色的 Delta E 高達十幾，看起來很高，其實很正常哈，各家相機 JPEG 直出，甚至 raw 也都好不到哪兒去。未受過專業訓練的人，Delta E 在 8 以內不做刻意暗示是分辨不太出來的，更何況統計數據表明，不同區域人種，對不同色彩的分辨能力也會有很大差別，所以顏色還原這事兒真不好說。

很多人用相機就糾結它顏色準不準，說 RAW 文件色彩真實啥的，別信這個，這年頭誰不在 RAW 文件里做點手腳啊，適合你眼睛的就是最好的。說句得罪人的話：普通的民用消費級相機，追求色彩（光譜）的絕對還原沒有任何意義。沒有廠家的工程師會抱著顏色絕對準確的目的去標定一個相機，那顏色會很難看，這早已被驗證過無數次，就跟很多人點菜嘴上講究原汁原味，但真一桌子菜不放鹽不放糖不加任何調味兒料，就拿白水煮，一筷子下去肯定罵娘。話說華為的手機自打跟 Leica 合作以後，特定色彩模式下就挺有意思的，如果你想低成本體驗德味兒，不妨試試。要知道 Leica 千把個人，為了跟華為合作派過去六十多個，就算做個色彩濾鏡也是出了力氣的，但別想太多，我只說色彩啊，沒說別的。

實際用起來呢，Leica Q 的顏色的跟期待中還是有差距的，主要表現在：很平淡，很日系，味道上不太夠，而且對膚色處理上有點像尼康 D800 之後的那幾代機子，不是紅潤風格的，倒也不難看啦，偶爾低色溫場景下膚色會有些偏黃綠。我這種懶人 JPEG 黨，平時用都是把飽和度設成較高或者最高，才感覺勉強有那麼點意思，當然個人口味你適當參考就好，別太當真。現在的 M 機身（240 這一代）相比以往已經少了很多味道了，Leica Q 比 M 還要清湯寡水一些。

之前也說了跟 ISP 有關，除此之外，鏡頭本身也是很重要的原因，有個東西，業內術語叫做光譜截斷特性，要知道 Coating 鍍膜工藝，鏡片材質，甚至鏡組設計，都是會影響特定光譜的傳遞效率，而組成一支完整的鏡頭後，最終就會形成自己獨有的顏色傾向——大白話：鏡頭偏色。例如很多人推崇老電影頭的味道，其實是因為一部分鏡頭原本是為黑白影像設計的，拿來拍彩色難免會有偏色，另外 Leica 自家老 Noctilux 頭就公認的偏紅光譜，整體偏暖，而某日系副廠頭曾經大批量偏黃，其實是它那一代的鏡片材質出了點問題，後來改良了。其它的，大家有沒有聽說過尼康也出光學眼鏡片，還挺貴的，有幾個批次也容易偏黃，因為老化過快。考慮到 Q 的整個研發製造背景，這樣的色彩表現倒也說得過去，反正後來新的SL系列也是半斤八兩。

畸變方面

左圖是實測錨點與標版上錨點的對比，右圖是各個位置的畸變方向，這個測試是故意開啟 O.I.S 的，看看有沒有影響。最終 iQ-Analyzer 分析後的結果還是相當不錯的，LGD 值在 0.3，這點畸變幾乎可以忽略不計。根據經驗來看，肯定有機內修正的功勞。

再一個就是色散了，不同顏色的箭頭代表不同光譜的偏移方向，如果三者指向不同的方向，不能重合在一起，那就意味著色散現象。最終輸出結果是平均值 0.08，極個別點最高值 0.29，肉眼基本看不到，沒毛病。理論上講，色散還分橫向和縱向兩種，最容易被覺察的不良後果應該是紫邊現象了，Leica Q 我實際用起來也覺得紫邊抑制的很好，甚至在寫這個測試項之前我都壓根忘了這嘛事兒了。

邊緣失光

對於邊緣失光，也就是常說的暗角，我們用更形象一些的 3D 視圖來看。中間向上凸起的綠色部分指畫面中央區域，四周往下耷拉的是像場邊緣。越往下垂說明暗角越嚴重。這個超級簡單，具體怎麼看應該不用講解了吧~

補充一下，由於光學設計的諸多限制，廣角鏡頭先天就存在較為嚴重的邊緣失光特性，是很正常而且是現階段技術難以解決的。目前主流方式是通過機內演算法稍做下邊緣補償，讓暗角不至於太誇張就好，帶來的問題是有些弱光場景下畫面邊角區域的噪點會更明顯一些，Leica Q 就有這個問題。經驗來看，邊緣亮度下降 0.6 個 F-Stop 以內都算可以接受，甚至我個人覺得差1檔也行，別太誇張就好，有點暗角挺好看的。

實測呢，全開光圈，有 1.1 個 F-Stop 的邊緣失光，分布區域為 31.2%，還算不錯，另外對焦無限遠會比對焦近處暗角更嚴重一些。光圈收到 F/5.6 以後就好很多了。