本文所述方法,目前测试仅对索尼相机有效。
向屏幕输入信号
显示器的测量,或者说特征化(Characterization),目的是建立起两个空间的关系,比如说图片中的像素值和显示出的光的三刺激值。对于相机来说,难点在于如何将一个像素值输入到相机的屏幕上显示出来,因为相机的屏幕不能够直接输入一个显示信号,我们也不便确定机内的系统是否有色彩管理。
我首先想到的是,向存储卡写入图片,看看相机能否当作一种“图片播放器”使用,实测索尼相机卡里如果有不是来自相机拍的图片,会报“无法读取存储卡”的错误。
顺着上面的思路,我们能不能找到一种方法,把相机直出的 JPG 文件里的内容修改掉,让相机认为这张图片是他自己拍的,从而显示?实际操作里,用到的不是修改直出 JPG 文件里的图像,而是把这个 JPG 里的元数据提取出来,生成一个纯色图片,把元数据嵌入进去。
提取元数据的方法有很多,比较著名的有 Pillow,能够提取 ICC(直出 JPG 没有这个)和 EXIF,但还不够,索尼直出的 JPG 还有一个 XMP,记录了两个 uuid,不搬这个的话也会报错,能够处理这一段 APP 的工具是 Exiftool。
使用以下命令搬运元数据,其中,pure_color_image
是提供内容的临时图像,可以由 Pillow 等创建,缩略图可以清空,也可以保留。
exiftool -tagsFromFile input_path -all:all -o output_path pure_color_image
写一个简单的小工具,搬运元数据到新的纯色图后,就能够在机内的屏幕上显示了。
简单测量
接下来,用同样的办法处理了 30 张图片,作为一次简单的实战和测试,机内设置为默认的手动亮度(a7c2 的默认与晴朗天气模式,zve10mk2 的晴朗天气模式具有类似的表现)。
选择的测试点包括:
- 纯色:R/G/B 轴向各两个(120、255),共 6 个
- 混合纯色:黄、青、品,3 个
- 灰阶:0–255,步长 15,共 18 个
- 参考彩色:浅色皮肤 (241,149,108);偏蓝的绿 (140,253,153);偏紫的蓝 (7,47,122),共 3 个
用于评价色域覆盖,灰阶稳定性和传递函数,以及色差。
亮度和对比度
默认的手动亮度为 267.86 nits,显示黑色时为 0.15 nits,对比度 1823:1。
调到晴朗天气模式之后,亮度为 951.19 nits,黑色为 0.54 nits,对比度 1771:1。
色域覆盖和容积
利用三基色的色坐标,可以计算与 sRGB 相比的色域覆盖和容积:
转换到 CIE 1976 UCS 中(也就是 u’v’),计算三角形的面积之比,相比 sRGB 的色域覆盖为 95.90%,色域容积为 101.14%。
灰阶与传递函数
展示了灰阶的亮度值,并按照最大亮度进行归一化后,与 sRGB 的标准传递函数进行对比,这块屏的传递函数与 Gamma 拟合的并不好,硬要调整 Gamma 指数的话,比较接近 2.6。
色差
因为我们输入的图片是基于原本 sRGB 的直出修改的,因此他的理论值应该是 sRGB 空间对应的三刺激值,按显示白色时的亮度进行归一化后,计算所有 30 个颜色相比标准 sRGB 的色差值。
按 CIEDE 2000 计算色差,平均 deltaE 为 3.12,最大 deltaE 为 7.34(洋红色)。
关于 Adobe RGB
多数相机可以在机内设置“颜色空间”,一般会提供 sRGB 和 AdobeRGB 两个选项,该选项只会影响 JPG 文件,一般来说,标识颜色空间使用的是 ICC 配置文件,而索尼相机则使用了一种不同的办法,是依靠 EXIF 内的 Tag 实现的。
- Interoperability Index: R03 - DCF option file (Adobe RGB)
- Interoperability Version: 0100
Adobe 的 Gain Map Demo 能够识别到这个 Tag,将图片标识为 Adobe RGB 空间。
而 Exiftool 的默认行为不会搬运这两个 Tag,需要加上参数 -unsafe
。
小结
这块索尼的机内屏幕,虽然称不上优秀,但也不是特别垃圾,唯一的缺点可能是传递函数的 Gamma 值(如果这样说的话)有点过于高了,接近 1000 nits 的最大亮度也不低,观感较差的原因更多要归咎于太小的尺寸、太低的分辨率和比较差的可视角度。
作为一个提供预览的屏幕,把色域做的大一些,有倾向性的显示一个更加鲜艳、对比更高的画面,结合更大的显示面积、高分辨率和比较好的可视角度。能够大幅提高拍摄的实际体验。实际上,哈苏 X2D 的屏幕就在一定程度上有这样的优化,也是我见过显示效果最好(此处的好指的是看起来好)的相机显示屏之一。
我想没人会在这块屏上严肃的评价图片好与坏,我会更喜欢那种看起来更好,让用户在拍摄的时候有一个更讨喜的画面的相机。至于导出到别的显示器上与内屏差距太大,可以在配套的软件里做文章,提供一个将图片调整到机内屏幕上观感的预设,这在类似 ICC 的颜色管理系统里不是什么难事。