2015/02/10

鏡頭測試項目解說

本篇將說明本部落格測試鏡頭的項目以及測試過程

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1/2片幅,片幅邊緣區域,以上3處之弧線與子午線之解析能力。下圖測試樣張中測試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,對於等效焦距大於50mm的鏡頭我們會使用對角1.5公尺的測試圖來分析
其垂直解析度分析線為1000 ~ 4000條,而等效焦距小於50mm的鏡頭則會使用3公尺的超大測試圖來分析,垂直解析度分析線為1500 ~ 6000條,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)



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。以下為Leica Summicron 50mm F2於光圈F/2時的暗角展現


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 AUTO,P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。
以下為Leica Summicron 50mm F2的失真展現


曜光(Ghosting and 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組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 。


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,藉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。下圖為距片幅中心1/2位置之色差狀況。下圖為Panasonic G 14mm F2.5於F/2.8下的色差狀況。


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x150) 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。



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,拍攝位置於片幅的中心與2/3片幅的區域共2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15cm(如焦距為25mm拍攝距離為3.75公尺),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。下圖為Olympus M.Zuiko 17mm F1.8於F/8下展現出片幅中心的Sun Star,可發現略有散射不均勻的現象。

 
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,後景距離鏡頭180公分,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
Leica Summicron 50mm F2於光圈F/2下的散景圖。


細節描繪(Details of picture):
對於木偶進行高度為1/2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Leica Summicron 50mm F2於光圈F/5.6下的
細節描繪

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