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信噪比的跃升--佳能1D MARK IV图像质量测试
尼康数字相机自D3X发布以来，信噪比相对当时佳能的顶级机急升2倍，用ISO400感光度拍出的照片和原来ISO100拍的层次一样好。和它原来自己的相机比，提高的可能还要多。自此，数字相机的技术竞争重点从原来的像素数转移到信噪比。信噪比越高的相机图片的层次越好。弱光的信噪比越高，则中低感光度下宽容度越大，高感光度的层次也越好。佳能在此形势下先是推出了7D。但7D只是在低感光度下信噪比有明显提高，大概提高了1级，高感光度下提高不多。因此佳友们一直期待佳能尽早推出信噪比大幅提高的专业级单反，特别是长时间没有更新的顶级单反。 去年10月，佳能宣布有重要产品发布。人们都以为佳能要发布1Ds MARK IV，结果等来的却是1D MARK IV。尽管像素数没创什么新高，但现场展示的高感光度下拍摄的照片却给人留下深刻印象。我也急于想从定量的角度了解这款机器的信噪比到底提升了多少，佳能还能恢复它的王者地位吗？
分辨力 尽管小马四的分辨力在当今算不了什么，但我们还是按过去的流程，先测分辨力。   图1a ISO100垂直分辨率 图1b SIO100水平分辨率 在ISO100的情况下，实际分辨力达到1446万像素，与物理像素的比例为90.47%。奇怪的是这个比例竟然低于7D的91.6%。所以有时也不能简单按画幅大小或像素面积大小说事。由于不少人顽固坚持用JPG格式拍照，因此我也把它同时记录的JPG光栅放上来。它的实际分辨力只有1056万像素。所以如果不是你的存储卡没空间或实在需要高速连拍，还是不要用JPG格式了。  图2 用JPG格式记录的ISO100垂直分辨率 为了解在高感光度下对分辨力的影响。我又在同样条件下拍了ISO400和ISO800下的分辨率。ISO400时高分辨率的线条质量受到一定影响，而ISO800时高分辨率线条质量明显下降，导致实际分辨力也有所下降。   图3a ISO400水平光栅 图3b ISO800水平光栅 特性曲线 首先还是ISO100时的特性曲线（关于特性曲线的说明参看此链接）  图4 1D MARK IV在ISO100时的特性曲线 极低的噪声和极大的宽容度。噪声水平相当于5D MARK II在ISO50时。那就顺便再看一眼1D MARK IV 在ISO50时的特性曲线  图5 1D MARK IV在ISO 50时的特性曲线 噪声水平更低。不过由于和ISO100比，噪声水平降低得不算多，因此不建议用此感光度拍摄。除非在极特殊的要求下。 现在我们开始提高感光度。  图6 1D MARK IV在ISO 200时的特性曲线 噪声增加得不多。再加  图7 1D MARK IV在ISO 400时的特性曲线 这时它和5D MARK II在ISO100时的特性曲线比平均噪声还略低一点。从这点来说，1D MARK IV的信噪比有了一个跳跃式的提高。因此在多数情况下我们不妨使用ISO 400的感光度。  图8 5D MARK II在ISO 100时的特性曲线 既然我们前面已经做了ISO800下的分辨率，我们就把这时的特性曲线也测出来  图9 1D MARK IV在ISO 800时的特性曲线 这时它的噪声增加开始加快，只是相当于5D MARK II在ISO 400时的水平。  图10 1D MARK IV在ISO 1600时的特性曲线 当感光度增加到ISO 1600时，它的噪声已高于5D MARK II在ISO 800时17%。可惜我当时没有测5D MARK II在ISO 1600和3200时的特性曲线，但从趋势看，1D MARK IV的信噪比提升已成强弩之末。和上一代机的差距越来越小。 1D MARK IV在中低感光度范围内信噪比的跃升能不能使佳能找回135规格数字相机王者的感觉？我手里恰好有尼康D3X的一些测试数据。正好到ISO 1600，我们先比这档。  图11 尼康D3X在ISO 1600时的特性曲线 从这一感光度看佳能1D MARK IV似乎胜了一回（如果不考虑分辨率的差距还有测试时曝光的问题），但看一眼D3X在ISO 100时的曲线我们会发现，佳能回归王者的路还很漫长 .jpg) 图12 尼康D3X在ISO 100时的特性曲线 噪声之低令人惊叹。更不要说这是减一档曝光测出，实际等于ISO 200的感光度，2450万像素的分辨率又是当今135规格之最高。 尼康的测试标准与佳能很不一样。通常从测光点加三档曝光就饱和。这与传统反转片类似。都可以按对最亮部分（或一张白纸）测光后加2.5档曝光。而佳能1D MARK IV恰好在亮部多出一档。就是按亮部测光后加3.5档曝光。要对比这两者的特性曲线就要在使用尼康时减一档曝光。图12就是减一档曝光的结果。这就相当于是佳能在ISO 200时的快门光圈组合。因此如果将图12的特性曲线和1D MARK IV在ISO 200时的特性曲线比，佳能还要做出很多努力才行，如果再考虑人家是2450万像素…… 再看几个感光度的佳能可能更没信心了  图13 尼康D3X在ISO 200时的特性曲线 拍这组数据时没有经验，没有减1档曝光，只得在解析时减了0.25档曝光，但整个曲线还是偏高。如果拍的时候就减一档曝光，测出来的数据更好。下图也一样  图14 尼康D3X在ISO 400时的特性曲线，解析时减半档 实拍 尽管1D MARK IV未能创信噪比新高，但佳能相机的色彩表现我还是比较满意的。在艺术品复制业务中，它拍摄的画面最容易校正到与原作一致。  图15 茶花 镜头适马70mm微距F7.1 1/160秒闪光ISO50 这幅茶花是为了测试1D MARK IV对层次和颜色的表现力。因此都是在最理想的状态下拍摄。效果还是非常好的。当然少不了是用eH2009调色、锐化和缩小导出成这张JPG小图。 下面这幅就是为了测试它在高感光度下的效果。从曲线通常我们得不出感性的概念，因此用实际图片表现更好。  图14 正月十五雪打灯镜头佳能50mm微距F6.3 1/60秒 ISO1600 暗部已经有比较大的噪声，并且层次表现不佳。但作为记录性质的片子是没什么问题的。整体宽容度还不错。 总结 佳能1D MARK IV并未创造新的信噪比记录，但把佳能相机体系的中低感光度信噪比提高了不少，为将来佳能新单反相机树立了新标准。 尽管佳能把1D MARK IV定位为体育运动和新闻专用，重点强调它的速度和高感光度的下质量。但我们看到，真正在ISO1600时它与原来机型比提高得并不多。它的最大优势应该在ISO 400时。ISO 800时应用也不错。这两个速度对高质量体育和新闻摄影也是比较重要的。它在ISO 100-200感光度范围内，图像质量比原有佳能单反有大幅提高。尽管它的像素数不如5D MARK II甚至7D，但噪声水平低了40%，图像层次有显著提高，宽容度也增加了一档光圈以上。因此用它可以拍出目前佳能体系中质量最好的图片。它非常适合拍摄小景别的优秀图片，如人物摄影和静物、中小商品广告摄影。这类图片对像素数要求不是很高，但要求图像质量越高越好。如果用合成摄影技术，它也可以拍摄大幅优质风光图片。 在使用中1D MARK IV的对焦能力给我留下深刻印象。在测试分辨率时，我为保证万无一失，打开了实时对焦方式，并把屏幕放大到最大后用手工对焦，这应该是完全无像差的一种方式。结果出来的线条质量还是不如自动对焦好。另外在光线昏暗时，它也能快速精确对焦。在我用过的相机中确实是最优秀的。 |
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像素数只是画质的一部分。特别是人像摄影。像素数到了1600万已经比较充分了。更何况商业摄影多数用于出版物上，即使在A3版面上1600万像素也已足够。这时关乎质量的就是图片的层次。除非是拍摄大景别的风光片，这时像素数非常重要。但可以通过拼片来达到很高的像素数。
