测评技术知识讲座之三数码照相机灰阶的测试

翁寄群

国家照相机质量监督检验中心

现在我们来谈谈数码照相机的另一性能指标——灰阶。提起灰阶，消费者好像并不如分辨率、白平衡那样来得清楚，那么什么是灰阶?灰阶在数码照相机中又起着什么样的作用?首先从定义上讲数码照相机的灰阶是指数码照相机对不同的光谱特性(或有效光谱特性)的灰色的分辨能力。不同数码照相机有着不同的灰阶，我们有时说这台数码相机的灰阶是恫，就是说它应能够分辨出从白到黑共11级不同的亮度。通俗地说灰阶越多，它的动态范围越宽，层次也就越丰富，拍出的照片也就越好。灰阶的动态范围越窄，被摄体的亮度或暗部也就越不能得到好的表现。

在进行灰阶测试时，是在一个标准的照度在10LX以下的全暗环境中进行。先把数码照相机固定在三脚架上，然后把相机设置在最高像素，并在正常的曝光条件下，对着灰阶板[1TEGrayscaleChartⅡ(y=0．45)]进行拍摄。然后计算出图像上每个灰阶的亮度值，亮度值应该成正序递增，不得有倒置现象。现在数码相机的行业标准对数码照相机的灰鼢规定为至少应能分辨10级灰阶。其中亮度的计算公式为：L=0。299R+0．587G+0．114B，日、G、8为每个灰阶在RGB色彩空间的测试值。

我们以某一品牌的数码照相机为例，拍摄时先将灰阶板紧贴光源箱(光源箱4800K)，然后按上面所说的测试条件，对有效面积180X240的灰阶板进行满幅拍摄。所得图片见题图，我们可从图片中清晰地看到从黑到白的10级变化，但在最靠近亮部部分，两者并不能清晰地区分开来，这就会造成反差不够。我们也可从Photoshop中读出亮度值，最靠近亮部的两个部分一个为123，另一个为216，可见亮度部分数据非常接近。

另外我们还可以从直方图(见图1)直接看出，此数码照相机动态范围较宽，层次表现较丰富，在全黑和高光之间的曲线范围，界限明显，无粘连，反差较大。但在最后两个高光部分，有粘连，反差还不够。说明此数码照相机在灰阶的性能方面还需更加完善。