2014年9月20日 星期六

鏡頭測試項目解說 以E-PL6為測試機身(中文版)


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本篇將說明本部落格測試鏡頭的項目以及測試過程,部分測試項目將以"優"  "良"  "可"  "差"  "劣" 等五級評定之

暗角(Vignetting):
暗角的測試是以全白的牆面當成是拍攝目標,相機曝光設定在+2EV,ISO200,快門自動,鏡頭對焦在無限遠處,再以不同的光圈大小來拍攝全白之影像,觀察比對畫面邊緣亮度衰減的程度。

-2EV

-1.5EV

-1EV

-0.5EV

-0EV




失真度(Distortion):
失真度是衡量鏡頭對於垂直與水平線彎曲變化的程度,因為現今的鏡頭失真多會以數位補償來修正的,故要探究鏡頭真正的失真程度就要在數位補償之前取得成像資料,一般可以經由RAW檔的資料來觀察到真正的鏡頭失真數據,因為RAW檔記錄的資料是相機未進行數位處理以前的資料。失真度的拍攝是以TV測試圖形作為拍攝樣張相機曝光設定在+2EV,ISO AUTOP模式,盡量將測試圖形的邊緣對齊到片幅的邊緣進行拍攝,完成後取出記錄的RAW檔以編修軟體進行讀取後轉成JPG輸出

TV測試樣張


 




解析力(Resolution):
解析力主要是要瞭解鏡頭在中央以及遠離中央部位對於被攝景物之細節明暗對比的表現能力,一般廠商會以MTF圖來闡明鏡頭的解析能力(MTF的解讀如以下: http://web.nchu.edu.tw/~jlwu/articles/MTF.htm),這裡以MTF的量測為基礎,設計一款專用的拍攝樣張經由對樣張得拍攝來瞭解鏡頭中央,距離中央1/4片幅,距離中央2/4片幅,距離中央3/4片幅,極邊緣區域以上5處之弧線與子午線之解析能力下圖為測試樣張,線旁的數字代表片幅垂直擁有之線條數目除以100,例如10代表片幅垂直處有1000條黑色與白色交錯的線條的意思拍攝時樣張的四角要對齊片幅邊緣相機曝光設定在+1.3EV,ISO200,快門自動,RAW檔記錄,並在不同的光圈大小下拍攝樣張,完成後以編修軟體進行各區域1800條線端的100%截圖比較之。因為廣角鏡頭在拍攝樣張時距離樣張會較近,有時會造成片幅邊緣的解析度劣化,故為維持測試的標準,焦距小於或等於45mm的鏡頭我們會以80公分x60公分的拍攝樣張進行拍攝,焦距大於45mm的鏡頭我們會以40公分x30公分的拍攝樣張進行拍攝,以下為拍攝樣張


解析度測試樣張







以上是舊版的解析度測試圖,新版的測試圖如以下,主要的差異是增加垂直解析度分析線1200 ~4000條的測試圖,以應付解析度較高的的感測器與鏡頭的分析,對於等效焦距小於50mm的鏡頭我們會使用對角3公尺的超大測試圖來分析,垂直解析度分析線為1500 ~6000條的測試圖,以期望獲得更客觀的解析度分析,測試報告對於解析度的評比則改以能分變黑白的最高解析度為標準,並衡量片幅1/2以及邊緣處的劣化程度,以下為新版的1.5米對角與3米對角的樣張(3米樣張僅列出左上象限之1/4範圍的圖形):

1.5米的新版解析度測試樣張

 3米的新版解析度測試樣張


色差(Chromatic):
色差的產生是因為不同波長的光波經過鏡組之後產生了不同的折射角度,因而同一點的光源經過鏡頭之後在片幅上成像在不同的位置上而造成的現象,我們用之前測試解析力的拍攝樣張,由比較邊緣位置的黑白交錯邊界紅紫色與藍綠色擴散的程度來界定之。下圖為Panasonic Leica DG 15mm F1.7於F/2.8下的片幅極邊緣位置的色差狀況







曜光(Flare):
曜光是指當鏡頭面對強烈光源,其在片幅成像上強光源之外的其它地方產生光斑的嚴重程度,這特性取決於鏡頭中之鏡片抗反射能力的強弱與否。以下為Olympus M.Zuiko 25mm F1.8位於室內頂燈光源下的曜光表現





點光源散色(Sun Star):
這 一項測試是為能在室內瞭解鏡頭的夜拍特性而設計的,方法為在稍微陰暗的室內,朝向一個接近點光源的發光體,進行光圈F/8快門4秒ISO200的拍攝,拍攝位置含蓋片幅的中心至2/3片幅的區域共9個點鏡頭距點光源的拍攝距離以鏡頭焦距換算之,每1mm的焦距拍攝距離為30cm(如焦距為6mm拍攝距離為1.8公尺,約為地磚3格),拍攝完成後以100%的截圖來觀察 點光源成像的特性,也就是點光源周圍散發出的星芒是否會不均勻或是顆粒過大或是有不連續光點或是紫邊或是曜光的問題,點光源散色星芒顆粒過大或是不連續光點的現象在很多的鏡頭都會發現,且輕重程度各有展現,這個問題的產生似乎和日間拍照特性沒甚麼相關性,故特將它獨立出來測試與討論。










慧形像差(Coma Aberration):
慧形像差的成因為光線進入鏡頭的路徑不平行所造成的,一般會在片幅的邊緣造成成像發散成帶有一彗星狀的尾巴,尤其是在光點越小光線越強的時候會漸趨嚴重,本測試以LED點光源置於距相機 (焦距x300) 的距離進行拍攝,相機設定為ISO200 F/5.6 1/4S,對片幅中央與片幅右上角極邊緣進行拍照後比較之。下圖為Panasonic Leica DG 15mm F1.7的慧形像差比較圖,左圖為片幅中央右圖為片幅右上角極邊緣的成像

中央參考圖









放大率(Magnification):
放大率直接表現了鏡頭的進拍能力,其定義是成像尺寸(被攝物之像於感光元件上的尺寸)與被攝物尺寸的比值,測試與計算方式為:先將相機調整至手動對焦,並將對焦環轉至最近的對焦距離位置,將鏡頭對準一尺標並調整拍攝距離使尺標之影像最清晰後拍攝之,記錄下全片幅寬顯示的尺標刻度Y,再將片幅的實際寬度(M4/3的片幅寬度為17.3mm)除以Y即可得放大率。下圖為Olympus M.Zuiko 25mm F1.8的拍攝與計算,本鏡頭的放大率為(17.3mm/105mm)=0.165倍。






層次感與細緻度:
對於木偶進行高度為2/5片幅高度的拍攝,曝光為標準曝光測光為中央重點測光,拍攝完成後將頭部上方以100%截圖,並觀察比較頭部上方之絨毛的層次感與細緻度下圖為Olympus M.Zuiko 45mm F1.8於光圈F/5.6下的層次感與細緻度。





散景特性(Defocus Aberration or Bokeh):
對一前景與後景進行拍攝 ,前景位於鏡頭前之 (焦距x37.5) 之距離,後景位於鏡頭前之 (焦距x150) 之距離,以焦距12mm的鏡頭為例,前景距離鏡頭45公分(約為地磚1格),後景距離鏡頭180公分(約為地磚4格)對人偶進行中央重點測光,以最大光圈與F/2.8與F/5.6與F/11拍攝之下圖為Olympus M.Zuiko 25mm F1.8於光圈F/2.8下的散景圖