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手機拍照排行榜DxOMark的分數到底是怎麼來的?

每次手機發布會的時候我們總是能看到類似下面這樣一張圖,來直觀的表現手機的拍照能力。很多小夥伴就會有疑問了:這分數寫錯了吧,都超過100了,騙鬼呢。

其實DxOMark是沒有滿分的。所顯示的分值也是由各測試項的結果通過固定的函數得出的。用來直觀的顯示一款手機的拍照功能在各個方面的成像能力等。下面就讓我們來深入了解一下DxOMark有哪些測試項,又是如何進行測試的吧。

DxOMark Mobile如何為智能手機攝像頭評分

DxOMark Mobile的分數和排名是在相同的測試過程中,對每個攝像頭進行測試所得的結果。在每個測試過程里,會在實驗室和現實世界中針對各種各樣的拍攝主題,拍攝超過1,500張圖像並錄製幾十個影片(總計兩個多小時的視頻)。然後根據完全客觀的測試來評分,並由測試設備直接計算測試結果,有一套複雜的度量標準來進行感知測試,並由一群圖像專家對需要人為判斷的圖像質量的各個方面進行比較。一個移動設備需要由幾個人組成的團隊進行一周的測試,測試結束後,會分別進行照片和視頻質量的評分,然後統合所有分數以計算總體得分,以便快速比較不同手機攝像頭的性能。

以完全相同的方式測試每一款手機:使用相同的實驗室、相同的測試程序、相同的場景、相同類型的裁剪圖排名以及相同的軟體,因此,DxOMark的測試結果是既可靠又可重複的。

DxOMark智能手機攝像頭評測的內容包括評分、樣本圖像和分析,其性質與大多數相機評測相當不同,因為DxOMark評測不是來自一位評測者對於攝像頭的個人經驗和意見,而是來自許多深度測試中的得分和分析。

DxOMark總體分數

總體分數是移動設備攝像頭最常被提及的分數。十幾個測試項目的分數映射到一個能夠代表手機總體圖像質量性能的數字後,便獲得了總體分數。總體分數很重要,因為他需要提供某種依據來對測試結果進行排名,並為那些不希望進一步深入研究的人提供一個簡單的答案。

DxOMark Mobile評總體分數是通過組合照片和視頻的分數而創建的。在這些分數中,每一個分數都是一個函數,以f(x)表示,它是由一系列屬性測試的分數所組成。測試人員拆解了「照片」的「色彩」項目的分數作為每項分數的示例。您可以看到測試人員在各種照明條件下進行的測試,並了解測試人員如何據此獲得色彩項目的分數。測試的照明條件包括20、300和1000勒克斯光照水平,在每個光照水平下,測試的內容均包括測量各種屬性的客觀和感知分數。同樣地,測試人員也拆解了「視頻」下的「曝光」項目的分數來演示測試人員在各種光照條件下進行的測試。在這些項目中,測試人員也利用客觀和感知測試來測量各種屬性,其中包括靜態和時間維度上(變化中的)場景。

測試人員根據主流用戶(他們通常是對於拍攝家庭照片作為回憶,或對於拍攝運動感興趣的人)以及對圖像質量的重視高於一切的用戶(即測試人員所謂的攝影愛好者)在實際應用中的需求來權衡不同的測試結果。測試人員與許多不同類型的智能手機攝影師合作,以確保DxOMark Mobile總體評分及其各個測試項目的分數反映了對於他們而言最重要的攝影元素。測試人員的做法所測試的是拍攝結果(完成的圖像),而不是攝像頭技術,所以,測試自動對焦和散景等性能時,特定攝像頭所使用的成像方法並未被納入考慮。

這意味著拿下了非常好的總體分數的手機的排名可能會高於擁有幾項優秀成績但也有一些明顯弱點的手機。但是,每個用戶都是不同的,也有不同的優先順序。出於這個原因,測試人員鼓勵閱讀評測的讀者仔細鑽研每個測試項目的分數和文字分析。

測試人員也被問到手機的總體分數為何高於其測試項目的分數。事實上,總體分數不是每個測試項目的分數的加權總和,而是以專有和保密的方式將每個測試項目的分數映射成一個綜合分數,總體分數未被限制於100分以下,目前表現最出色的幾款手機恰好拿到了這個分數。

照片和視頻的每個測試項目的分數

為了評估智能手機攝像頭在特定使用情況下的表現,測試人員為照片和視頻提供曝光和對比度、色彩、自動對焦、紋理、噪點、偽像、閃光燈和防抖(視頻)等許多測試項目的分數。2017年,測試人員在「照片」類別下添加了「變焦」和「散景」兩個測試項目,以反映當前許多移動設備的高級功能。

至於哪些測試項目的分數對您而言最重要,具體取決於您使用移動設備來進行哪些類型的攝影。測試人員根據各種光照條件下的詳細測試結果來計算每個測試項目的分數,其中包括以科學方法設計的實驗室場景以及經過仔細規劃的室內和戶外場景。

測試項目

對於測試人員的每個測試項目,測試人員將說明其測試內容、工具、技術以及與測試過程相關的一些有趣的細節。在很多情況下,您可以查看測試人員的Analyzer產品網站,以了解關於測試人員使用的硬體和軟體的更多信息。

  • 曝光與對比度

曝光項目旨在測量攝像頭如何根據拍攝對象和背景的亮度進行適當的調整和拍攝。動態範圍是指攝像頭拍攝場景最亮部分到最暗部分的細節的能力。

條件和挑戰:對於那些在難處理的光線條件下(如逆光場景),或者在明暗區域(例如日光和陰影)之間的變化較大的情況下拍攝的人來說,這是最重要的測試項目。對於總體拍攝表現而言,這也是最重要的測試項目,因為它會影響所有類型的攝影。

DxOMark的測試圖包括行業標準和專有測標,測量動態範圍的圖表包括這一結合了反射和發射部分的專有HDR測標。

詳細說明:測試人員評估、測量不同光照水平和照明類型下的測標曝光和對比,並計算每個圖像的最大對比值。測試人員使用精心設計的室內和戶外場景進行類似的測試。

  • 色彩

色彩項目的分數旨在衡量攝像頭在各種光照條件下如何正確地再現色彩,並評估其演色性在觀眾眼裡是否賞心悅目。

條件和挑戰:一如曝光度,良好的色彩表現幾乎對於每個人來說都很重要,特別是風景和旅行照片更要仰賴宜人的場景和風景效果,人像照片也需要呈現美麗的膚色。

在經過仔細校準的DxOMark定製實驗室場景里,一位技術人員正在準備用智能手機來拍攝測試照片。

測量演色性時,測試人員在各種條件下拍攝具有行業標準的彩色圖表、經過仔細校準的定製實驗室場景和戶外場景的照片。測試人員使用一個閉環系統來控制照明,以確保正確的光照水平和色溫。

詳細說明:與「曝光和對比度」測試一樣,測試人員使用各種光照級別和光線類型來進行「色彩」項目的測試,但這一項目的目的在於測量攝像頭計算白平衡的能力好壞,以及其可重複性,並了解它再現場景色彩的準確程度。測試人員也測量色彩的一致性。如果製造商刻意使攝像頭的演色性呈現細微差異,以創造出其所期望的某種特定的視覺效果,例如,一些攝像頭刻意使微弱的鎢絲燈光線下的色彩略偏暖色,以傳達這種燈光所產生的氣氛,測試人員不會因此而對其扣分。

  • 自動對焦

自動對焦項目旨在測量攝像頭在不同照明條件下可以用多快的速度來準確地針對拍攝對象進行對焦。

條件和挑戰: 無論是拍攝正在玩耍的兒童還是體育賽事,任何拍攝動作的人都知道,對拍攝對象及時進行對焦以拍出想要的圖像並不是件容易的事兒。測試人員在各種照明條件下測量攝像頭自動對焦的準確性和速度的表現,這一測試項目很重要,因為它直接關係到您要拍攝的照片中的活動多寡。

DxOMark的全面性自動對焦測試裝置旨在準確地測試攝像頭自動對焦系統的速度、準確性、可靠性和可重複性。右側的專有LED定時系統對於測量攝像頭在對焦前的延遲和實際的快門速度至關重要。

詳細說明:測量自動對焦性能時,攝像頭需要在每次拍攝前散焦,然後必須正確記錄在兩次拍攝之間按下快門的確切時間間隔,以及確切的快門響應時間。除了定製LED定時器之外,測試人員還創建了一個使用人造快門觸發器和多光束的系統,以確保測量自動對焦的準確性。

  • 紋理和噪點

紋理項目旨在測量攝像頭如何保留微小的細節,例如物體表面上可觀察到的細節。由於攝像頭廠商引入了降噪技術(例如更長的快門時間和後期處理),而產生了運動模糊以及柔化處理使細節變少的副作用,因此紋理的評分變得尤為重要。

條件和挑戰:對於許多類型的攝影而言,特別是對於隨意的拍攝來說,細節保留並不是怎麼重要,但那些希望列印大幅照片,或者拍攝藝術作品的人都會期待攝像頭有不錯的紋理表現,再說,正確的細節保留也能更好地表現各種戶外場景。

噪點項目旨在測量圖像中存在多少噪點。噪點可能來自場景本身的光線,也可能是攝像頭的圖像感測器和電子元件造成的。

條件和挑戰:低光下,圖像中的噪點量會迅速增加,因此如果您經常從事夜晚或室內攝影,那麼尋找一款噪點分數很高(這意味著它會將噪點水平降到最低)的手機攝像頭至關重要;但如果您主要在戶外良好的光照條件下拍攝,攝像頭的噪點表現就沒那麼重要了。

詳細說明:紋理和噪點是圖像處理的一體兩面,因為消除噪點的圖像處理也會減少細節並抹去紋理,使圖像看起來更平滑。因此,測試人員使用介於1勒克斯到10,000勒克斯之間的多種照明條件進行測試。除了具有行業標準的靜態圖表之外,測試人員還使用包括移動物體的定製設計場景,以便記錄攝像頭是否有過長的快門時間或過度的圖像處理等任何副作用。DxOMark的紋理圖表包括符合各種行業標準的圖表,如CPIQ(手機攝像頭圖像質量標準)。測試人員預先小心地列印並仔細記錄所有圖表後,才開始進行測試。

  • 偽像

偽像項目旨在測量攝像頭的鏡頭和數字處理對圖像造成的失真程度或其他瑕疵。

條件和挑戰:噪點主要與攝像頭的圖像感測器有關,而偽像則是鏡頭所產生的失真現象,其中包括看起來彎曲的直線或不正常的彩色區域。此外,鏡頭的中間部分通常最清晰,到了邊緣則喪失了一些清晰度,這也是本項目的測試標的。對於那些關心圖像的整體藝術質量的人而言,在偽像部分獲得高分(將偽像水平保持在最低限度的機型可得到高分)是最重要的事兒。

測試人員使用包含運動的實驗室和自然場景來檢查融合了多幀圖像處理的演算法是否在圖像上產生了偽像,或者是否使用其他技術而產生了圖像質量的問題。

詳細說明:評鑒偽像時,測試場景中的運動是必不可少的元素。因為許多現代智能手機攝像頭將多個圖像或多個攝像頭的圖像融合在一起,以創建一張最終圖像,如果這些技術沒有正確執行,複雜的移動場景可能會產生明顯的偽像,從而干擾觀者的視覺經驗。

  • 閃光燈(僅限照片)

閃光燈項目旨在測量手機的內置閃光燈(如果有的話)是否能有效而準確地照亮拍攝對象。

條件和挑戰:智能手機閃光燈即使在短距離內也可能無法完全照亮拍攝對象,因為它僅能在極短的距離內發揮作用。LED閃光燈的色彩也可能與場景中的其他燈光的色彩不同,因此可能會在場景中造成不好看的色彩偏移的現象,所以這一分數對於經常在室內拍攝特寫照片(比如家人和朋友的聚會)的人來說非常重要。

詳細說明:現代智能手機的閃光燈已變得高度發達,有時它們會嘗試使用多色LED燈光來匹配環境光的色彩。測試人員測試閃光燈作為獨立光源時的表現,以及閃光燈與自然光源或其他光源混合使用時的效果。測試人員的閃光燈性能測試考慮了色彩保留的質量、白平衡的準確度以及圖像邊緣的閃光落差等特性。

  • 變焦(僅限照片)

過去,智能手機攝像頭的變焦功能主要為數碼變焦或裁剪圖,前者以放大圖像來實現變焦效果,後者則來自具有極高解析度的圖像感測器所生成的原始圖像。如今,越來越多的移動設備開始搭載多個具有不同焦距的攝像頭,使其能夠執行某些類型的光學變焦或混合變焦,從而提供了比單純的數字放大圖更高的質量。

測試人員的新版DxOMark Mobile評測基準現在已納入了新的測試項目,以評鑒2倍到10倍放大倍率下的圖像質量。

條件和挑戰:使用變焦有助於在人像照片中實現自然的透視效果,也有助於拍攝遠處的事件(包括大多數的運動),旅行攝影通常也可以通過向前推進鏡頭來拍攝遠方的名勝古迹。

測試人員的測試環境包括各種戶外場景以及實驗室場景,變焦(遠攝)方式會因場景的具體特徵而異。

詳細說明:由於攝像頭可以通過多種方式來實現變焦(例如使用一個遠攝鏡頭、混合兩個攝像頭的圖像、裁剪高解析度圖像感測器和單純地放大圖像),因此測試人員使用多種不同的焦距進行測試,以突出每種變焦方式的優缺點。當攝像頭配備有一個遠攝鏡頭時,此鏡頭通常不如主鏡頭那樣明亮,所以有些攝像頭會在低光下切換到主鏡頭(即使在變焦設置下也是這樣),所以測試人員的測試不但包括戶外和光線充足的室內場景,而且還包括了低光測試。

  • 散景(僅限照片)

搭載多個攝像頭的移動設備也可以進行景深估計,因此其中一些設備還可以提供模擬傳統相機的光學背景模糊(散景)的「景深效果」或人像模式。(您可以在這篇文章中找到測試人員如何測試計算式散景的詳細說明。)

測試人員的新版DxOMark Mobile評測基準通過判斷模糊應用的準確程度,以及模糊效果的質量和平滑度來評鑒散景的好壞。測試人員以數碼單反相機的專業級廣角主鏡頭為參考標準,例如全畫幅數碼單反相機的85毫米f/1.8鏡頭(類似於具有APS-C畫幅的圖像感測器上的50毫米f/1.8鏡頭)。

條件和挑戰:散景是廣受許多攝影愛好者青睞的重要藝術元素,它也可以強化人像照片的衝擊力。

這個複雜的散景測試場景只是測試人員在每台攝像頭上使用的眾多配置之一。在完成測試之前,測試人員的技術人員會用假髮取代尖銳的頭冠,然後拍攝一個人物的各種姿勢。測試人員使用不斷變化的配置來測試散景演算法區分前景和背景,以及估計遠處物體的距離和模糊水平的能力。

詳細說明:散景測試需要全新的測試場景和測試方法。測試人員需要測量攝像頭模糊背景的效果和處理各種棘手情況的能力,例如拍攝對象握住另一個物體時,攝像頭可能難以分開拍攝對象與背景。有些攝像頭使用人臉檢測來模糊人臉以外的所有圖像內容,但這種方法非常容易出錯,並且通常看起來不美觀。

  • 防抖(僅限視頻)

防抖項目旨在測量攝像頭如何消除錄製視頻時所不希望有的抖動。

條件和挑戰:除非您在拍攝視頻時將手機放在穩定的三腳架上,否則無論您多麼小心地握住手機,它都會搖擺不定,而且您還可能在行駛中的車輛(如公交車或船上)進行拍攝。基於上述諸多原因,手持錄製的視頻通常看起來會搖晃。為了盡量減少搖晃的影響,許多智能手機在錄製視頻時都提供了電子或光學圖像防抖,較高的防抖分數意味著視頻更穩定、更宜人。

詳細說明:攝像頭可能包括光學防抖、電子防抖或兩者,每種防抖都有優點和缺點,具體取決於攝像頭運動的性質。測試人員在DxOMark Mobile的評測基準中模擬不同種類的運動,包括手持拍攝時可能發生的攝像頭抖動,因此能夠測試攝像頭的防抖系統如何成功地提供運動補償。

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針對不同拍攝者的測試分數指南

  • 旅遊和度假攝影者

每個人都喜歡記錄自己的旅遊經歷。考慮到大多數戶外場所都有難處理的高對比度場景,因此正確的曝光在這裡特別重要。色彩正確性也是拍出宜人的風景和名勝古迹照片的關鍵要素;變焦對於拍攝名勝古迹或遠處物體至關重要,對於拍攝旅行同伴或當地人的人像也非常重要。

  • 家庭回憶記錄者

除了度假照片之外,家庭回憶記錄者往往還需要在室內光線不佳或不均衡的情況下拍攝事件。在這裡,閃光燈和低噪點水平變得至關重要;自動對焦是捕捉情感瞬間的關鍵,防抖則是即時錄製重要活動的視頻的一大要素;散景分數將幫助您確定攝像頭「凸出」人像的效果有多好。

  • 錄製運動

行動攝影需要優秀的自動對焦和出色的曝光性能來拍攝靜態照片和視頻。防抖對視頻也很有幫助,而變焦對於拍攝大多數運動來說都是必不可少的功能,因為您想拍攝的動作往往太遙遠,無法使用移動設備默認的廣角鏡頭來拍攝。

  • 照片愛好者

雖然大多數照片只會發佈於社交媒體,但照片愛好者通常還希望列印照片,或製作更大版本的照片作為屏幕保護程序。對於他們來說,除了拍攝的照片類型的特定要求之外,攝像頭還必須具有噪點低、紋理保留到位、不錯的對比和偽像很少的特點,而出色的散景也是在拍攝人像或其他藝術照片時突出拍攝對象的關鍵要素。

這些戶外場景用於測試可重複性和其他標準。

每個攝像頭每次拍攝30多個戶外場景以測量可重複性。每個場景都包含一些屬性,可以幫助測試人員評估幾乎所有類型的智能手機攝影的圖像感知質量。測試人員根據DxOMark的圖像質量評鑒方法對圖像進行獨特的感知評鑒,並使用一組已知的「錨定圖像」來與被測圖像進行比較。測試人員請專家對被測圖像以及與其內容相似的錨定圖像進行分析,從而大大增強這一過程的可信度。DxOMark有一群圖像專家團隊和一個內容豐富的現成手機測試圖像庫,因此可以在此過程中獲得一致而準確的評測結果。

額外的真實生活場景旨在測試手機在低光和人工照明下的性能。

測試人員還另外設計了15個室內場景,這對於分析一個智能手機攝像頭是否適合於家庭回憶記錄者以及其他在人造光和低光條件下工作的人非常有幫助。與戶外場景一樣,測試人員使用圖像質量評鑒的感知評鑒法來評鑒這些室內場景的表現。

看了這麼多,是不是覺得很複雜。那就讓我們好好利用我們的手機相機,記錄下生活的點點滴滴,也不負每一款手機在拍照領域的不斷突破啦。

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