手机王相机评测释疑 谈HTC U11与HDR拍照

浏览量:787 发布于:2020-07-11
针对近日网友对于 SOGI 手机王非业配广编的专题《2017四大旗舰U11、XZP、ZF4Pro与Note8相机比拚》文章中的手机拍照横向测试的方法有所疑问,这几日我们反覆查看过去所做的数篇评测,并重新检视所拍摄照片的数据与照片,我们将利用本篇文章进一步解释并分析说明我们的相机测试方式,并解释部分技术原理,藉以釐清解除众多网友的疑问。
手机王相机评测释疑 谈HTC U11与HDR拍照

【测试方法】

户外拍摄时光线或天空都是瞬息万变,有时候可能会造成些微画面有些许的差异,虽然透过室内搭景可以完整掌控环境变因,但为了呈现真实使用者场景,因此一般都会採用户外实地测试。我们在进行多款手机拍摄功能的横向测试时,会设定几个主要常见场景,日拍、夜拍、日夜人像、近拍,近期更因都市夜景对于旗舰机种已经相当容易克服,虽然对于一般使用者来说,极低光场景是不容易遇到的状况,但还是增加了极低光场景,用来测试极限能力。
为了追求準确度与顾及公平性,会尽可能测试中的变动因素减少,但因各大品牌手机在拍摄功能上所提供的功能都不尽相同,在测试流程中仅以受测机种都有的模式进行测试。目前我们都是将画素设定到最大以获得最多影像细节,并以大部分使用者最常使用的全自动模式作为最大共通点。
因现今的手机自动功能越来越智慧,包含了能主动侦测场景、人物、食物、风景、夜景等,甚至能在拍摄瞬间自动针对照片主题或是场景进行最佳化处理,可能是提亮人物肤色、减少明暗反差、修正变形等等,但因无法完全得知各厂牌的设计与最佳化时机,为了避免场景太过单纯,造成单一品牌手机拍摄优势或劣势特别明显,在拍摄同一种场景时都会尽量以至少两组不同的构图与主题占比来测试拍摄效果,增加场景与主题的複杂度。
手机王相机评测释疑 谈HTC U11与HDR拍照
拍摄时为了确保画面构图比例与相对位置,都会开启格线确保每台手机所拍摄的画面接近,减少主体比重不同而造成的测光偏差。
最后,为了避免人为因素,每款手机我们都会尽可能根据原厂提供的资料了解所有的设定、功能与原理,在每次拍摄前也都会确认拍摄模式,是否有开启 HDR 等设定,并且开启格线,确保构图比例的稳定,在时间许可下,也会花费比较多天数进行,也可以减少在同天内一直用错误设定拍摄的情形。而在比较昏暗或难以对焦的场景拍摄时,通常也会多拍摄几张,并在之后放大检视是否有对焦或手震造成模糊的问题,但若是数次拍摄都有模糊或对焦不準的问题,就会认定为是无法顺利拍摄的环境。
最终发文的照片都会以该品牌手机在设定场景里拍摄最好的一张照片原图作为依据,所有档案也一并保留 EXIF 拍摄参数供网友们参考,并且不再压缩或转存,减少因转换造成原图画质与色彩的任何影响。因为每个人观看的所使用的萤幕之间本身就存在色差,以撰文者本身使用的电脑萤幕来说,解析度为 2K,色域範围达 99% Adobe RGB 色域,为确保对比也有进行萤幕校正,所以比起一般手机与萤幕的 sRGB 或 DCI-P3 能显现出更丰富的色彩细节,若根据此萤幕进行色彩细节分析,可能会与一般网友看到的有部分落差,所以在评测时都不会做太多评论,让使用者可根据自身观看条件、使用习惯与品牌喜好决定哪款手机的效果最符合自身所需。
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撰文者平时的工作环境
另外,针对各品牌强调的特色,我们也会另闢篇幅深入进行同级间相同或是相似功能的对比,例如:《HDR细节大对决!HTC U11与三星Note 8相机比较》、《双镜头谁厉害?华硕ZenFone4 Pro与三星Note8相机比较》、《国产旗舰HTC U11与华硕ZenFone 4 Pro拍照对决》,进行主打强项的测试。

【技术原理 1 - 何谓 HDR?】

在数位摄影中 HDR(High Dynamic Range)是高动态範围的英文。HDR 主要是用来解决相机影像感应器的动态範围(或称宽容度)有限的问题。简单来说,就是让照片阴影部分与最亮的部分都能被完整保留下来。最容易遇到需要使用 HDR 拍照的场合通常为明暗反差过大的场景,例如在大逆光的场合拍照,会出现背景很亮,但是人物或是前景很黑的照片。因手机所採用的影像感应器都相当小,因此动态範围比起专业相机也相对小很多,为了解决此问题,目前主流品牌手机都已经加入 HDR 的功能。但 HDR 拍摄也并不是没有缺点,由于 HDR 拍摄时会先利用「包围曝光」的方式拍摄多张不同曝光照片,通常为正常曝光、减低曝光与增加曝光至少三张照片,再透过软体运算合併为一张 HDR 相片,因此画面中不适合有会移动的物件,否则容易造成叠图后会出现残影,也会因为演算方式的关係造成有时候影像人工味过重,看起来有会有点不真实,甚至在许多国际大型摄影比赛中都明文规定不得以 HDR 照片参赛。(可参阅:国家地理全球摄影大赛竞赛规则)
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HDR 前后效果图,使用 HDR 后阴影处明显被提亮。
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HDR 叠图残影

【技术原理 2 - 自动 HDR】

部分手机在自动模式下又具有自动 HDR 功能,基本运作逻辑为侦测画面中是否有大範围的明暗反差,如前面所提到的夕阳或是逆光场景时,会自动转换为 HDR 拍摄模式,也就是多张合成的方法,若是在光线柔和反差比例较小或是夜景时,则会使用一般单张拍照的方式进行拍摄。为了避免各家测光判定不同造成拍摄出的照片部分有 HDR 效果部分没有 HDR 效果,降低参考价值,因此都会先行透过手动方式关闭 HDR,以求準确性。
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目前具有自动 HDR 功能的手机大都会在侦测到需要启动 HDR 拍摄时出现提示(红圈处),提醒使用者即将使用 HDR 拍照,避免晃动手机造成叠图出现残影的情况。
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部分品牌如 LG、小米、华硕等,会在档案名称上标记 HDR,代表该张照片为 HDR 照片。
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部分品牌如 Apple、HTC、三星等,并不会在档案上特别标注是否为 HDR 照片,但 Apple iPhone 预设会储存两张,一张为单拍,一张为 HDR 照片,而三星则可透过 EXIF 参数中的测光模式进行判别,一般照片为「中央偏重平均」,HDR 合成则为「分区测光」。

【技术原理 3 - U11 HDR 强化】

另有网友提及 HTC U11 的 HDR 与其他品牌的 HDR 有所不同,因 HTC 曾协助 Google Pixel 手机 HDR+ 开发,因此也让 U11 具有与 HDR+ 功能相似的 HDR 强化(HDR Boost)功能,此功能应该随时设定在自动或是开启。根据 HTC 官方页面描述「在明亮背景前拍摄人像照时,可以使用 HDR 强化(高动态範围)将主体清楚拍摄下来。HDR 强化也能在低光源环境下使用,拍出清楚且低杂讯的相片。 HDR 强化在拍摄静态主体时效果最佳。相机会用不同的曝光度连续拍摄多张照片,并合併为一张修正过的相片。」因此可以判断 HDR Boost 仍属于 HDR 的应用,并加上了降噪功能,适合拍摄静态主体。而又因为 U11 的 Auto HDR 是属于全时介入状态,也就是不管是否为高反差状态都会进行多图合併的拍摄,专业相机评测网站 DxOMark 也曾在第一版的测试中提及「there may be some ghosting in scenes with high dynamic range(利用 HDR 拍摄时可能会有一些残影)。因此在横向测试中才会使用强制关闭或开启的方法来与其他品牌机种进行对比,以确保测试拍摄出的画面都是清晰无残影。若是将来与 Pixel 手机或是拥有类似技术的手机进行平行测试时,就会将 HDR 设定在自动模式。
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在 DDxOMark 网站中关于人工痕迹的部分也曾经提及 HDR 拍摄时残影的问题。
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HTC 官方对于 HDR 强化说明。

【释疑 1 - U11 杂讯严重?】

根据许多网友反应,为什幺手机王测试关闭 HDR 时的夜拍照片 U11 杂讯相当重,是否设定错误?如同文章前面所提,拍摄时都会先进行设定检查,避开同一天拍摄大量照片,并反覆检视成果才完成测试,减少错误的发生。以下,我们就先以网友提及的夜拍比对组进行分析。
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HTC U11 主相机超低光源拍摄效果,拍摄参数 F1.7、1/10、ISO 2939
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Sony Xperia XZ Premium 主相机超低光源拍摄效果,拍摄参数 F2、1/16、ISO 2500
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ASUS ZenFone 4 Pro 主相机超低光源拍摄效果,拍摄参数 F1.7、1/10、ISO 1399
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SAMSUNG Galaxy Note 8 主相机超低光源拍摄效果,拍摄参数 F1.7、1/10、ISO 1600

【拍摄参数分析】

以上照片拍摄时都已关闭 HDR,其中 HTC U11、ASUS ZenFone 4 Pro、SAMSUNG Galaxy Note 8 三款机种的光圈皆为 F1.7,透过自动模式的曝光的时间也刚好是 1/10,在曝光三要素中快门、光圈与 ISO,已经固定快门与光圈两个参数,因此唯一的变动参数就是 ISO 值,而 ISO 值的高低正好也是在摄影中判断画面杂讯多寡的依据之一。U11、ZenFone 4 Pro、Galaxy Note 8 三者的 ISO 值分别为 ISO 2939、ISO 1399、ISO 1600,可发现 U11 所使用的 ISO 值是三者之中最高的,因此画面杂讯最为明显,也造成画面比较模糊。但究竟为何 U11 会与其他两者使用的 ISO 值高这幺多?这部分可能就是 HTC 在设计曝光时所用的方法不同所造成的差异。
手机王相机评测释疑 谈HTC U11与HDR拍照
由左至右分别为 HTC U11、ASUS ZenFone 4 Pro、SAMSUNG Galaxy Note 8 所拍摄的缩图与色阶分布图。
在摄影中,可透过色阶分布图分析画面明亮度。可以发现三者所拍摄的照片中,HTC U11 的中间调(在此为每张图中最的两个峰群)最靠近分布图的中间区域,在传统数位摄影中有「ETTR 向右曝光」理论,会将画面刻意拍亮以取得最大的画面细节资料,或许也因此 U11 才会在光圈与快门速度都与其他两者相同的情况下用更高的 ISO 以换取更高的画面亮度。
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HTC U11 主相机超低光源拍摄效果-第二组,拍摄参数 F1.7、1/10、ISO 2939 
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Sony Xperia XZ Premium 主相机超低光源拍摄效果-第二组,拍摄参数 F2、1/15、ISO 3200
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ASUS ZenFone 4 Pro 主相机超低光源拍摄效果-第二组,拍摄参数 F1.7、1/10、ISO 2174
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SAMSUNG Galaxy Note 8 主相机超低光源拍摄效果-第二组,拍摄参数 F1.7、1/10、ISO 1250
在同一篇文章中,我们测试的第二组中也有相同的状况,HTC U11、ASUS ZenFone 4 Pro、SAMSUNG Galaxy Note 8 三款机种的光圈皆为 F1.7,快门速度 1/10,三者的 ISO 值分别为 ISO 2939、ISO 2174、ISO 1250,可以发现 U11 所使用的 ISO 值依然是三者之中最高的,因此画面杂讯也最为明显。

【数值误差或是灌水?】

交叉比对以上 HTC U11、ASUS ZenFone 4 Pro、SAMSUNG Galaxy Note 8 拍摄参数后,发现经常有光圈快门都相同,但 U11 的 ISO 值总是偏高,有没有可能是数据上错误或是灌水呢?因此,在我们另外一篇《国产旗舰HTC U11与华硕ZenFone 4 Pro拍照对决》文章中也曾针对 U11 与 ZenFone 4 Pro 两者进行比较测试,而两者影像感应器同为 Sony IMX362,因此可以将感应器不同的灌水或是误差值的变因降低。
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ASUS ZenFone 4 Pro 主相机夜间拍摄效果-第一组,拍摄参数 F1.7、1/15、ISO 327
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HTC U11 主相机夜间拍摄效果-第一组,拍摄参数 F1.7、1/15、ISO 841
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ASUS ZenFone 4 Pro 主相机夜间拍摄效果-第一组,拍摄参数 F1.7、1/15、ISO 434
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HTC U11 主相机夜间拍摄效果-第一组,拍摄参数 F1.7、1/15、ISO 640
由以上两组可得知,ASUS ZenFone 4 Pro 与 HTC U11 在光圈快门都相同的情况下,U11 所使用的 ISO 依旧是比较高,但两者使用的感应器相同,因此 ISO 值灌水或是差异的可能性也被排除,最大的可能性还是偏向 HTC 的曝光值偏向略高的设定。

【开启 HDR 导致杂讯严重 】

根据许多网友反应,U11 在夜晚刻意开启 HDR 时,杂讯会比没开启时还严重,是否真的是如此呢?以下,我们就以之前数篇评测中有使用过的照片进行比对分析。我们先以『HDR细节大对决!HTC U11与三星 Note 8 相机比较』与『国产旗舰HTC U11与华硕ZenFone 4 Pro拍照对决』测试中所用夜间 U11 开启 HDR 前后的差异来进行比对,并且撷取中央与边缘轮廓明显的区域进行局部分析。
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HTC U11 夜间搭配人造光源主相机开启 HDR 前(上)后(下)
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HTC U11 夜间搭配人造光源主相机开启 HDR 前(左)后(右)(中央区域裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前阴影处的杂讯相当高,但开启 HDR 之后杂讯有减低的状况,亮度也有提升,但锐利度有些微下滑。
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HTC U11 夜间搭配人造光源主相机开启 HDR 前(左)后(右)(边缘裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前阴影处的杂讯相当高,但开启 HDR 之后杂讯有减低的状况,亮度也有提升。
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HTC U11 都市夜间景观主相机开启 HDR 前(上)后(下)
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HTC U11 都市夜间景观主相机开启 HDR 前(左)后(右)(中央区域裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前阴影处的杂讯相当高,但开启 HDR 之后杂讯有减低的状况,但可能因降躁计算导致锐利度有些微下滑。
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HTC U11 都市夜间景观主相机开启 HDR 前(左)后(右)(边缘裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前画面边缘的杂讯相当高,但开启 HDR 之后杂讯有确实减低。
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HTC U11 夜间主相机开启 HDR 前(上)后(下)
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HTC U11 夜间搭配人造光源主相机开启 HDR 前(左)后(右)(中央区域裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前杂讯相当高,但开启 HDR 之后杂讯有减低的状况。
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HTC U11 夜间搭配人造光源主相机开启 HDR 前(左)后(右)(看板区域裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前杂讯相当高,看半局部也已经过曝,但开启 HDR 之后杂讯有减低的状况,过部的部分也有部分被修正回来,可以确定使用 HDR 在手动的状态下是有作用的。
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HTC U11 夜间搭配人造光源主相机开启 HDR 前(左)后(右)(边缘裁切 320 x 480),可以发现在开启 HDR 之前杂讯相当高,但开启 HDR 之后杂讯有减低的状况,但锐利度也因为降躁处理跟随着些微下滑。
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极低光测试场景,三星 Note 8 使用自动不开 HDR 的拍摄参数为 F1.7、1/10、ISO 1250
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HTC U11 微光主相机开启 HDR 前(上)后(下)在微光环境中可以发现 HDR 开启与否几乎看不出来有任何局部亮度或是整体亮度的改变,但未开启前使用的拍摄参数为 F1.7、1/10、与 Note 8 相同,但 ISO 值已达 3114 相当的高,造成缩图看起来杂讯非常明显。
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HTC U11 微光主相机开启 HDR 前(左)后(右)(中央区域裁切 320 x 480),可以发现在无论是否开启 HDR,两张照片的杂讯都相当高,但开启前与开启后杂讯的型态略有不同,开启前伪色(色彩杂讯)比较多,明暗(颗粒)杂讯较少,但开启后两种杂讯都增加了,不过亮部色彩细节更丰富,边缘锐利度也上升。
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HTC U11 微光主相机开启 HDR 前(左)后(右)(右边区域裁切 320 x 480),无论是否开启 HDR,两张照片的杂讯都相当高,但开启前与开启后杂讯的型态略有不同,开启前伪色(色彩杂讯)比较多,明暗杂讯较少,但开启 HDR 后明暗杂讯微幅增加,不过边缘锐利度也上升。
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另一组极低光测试场景,三星 Note 8 使用自动不开 HDR 的拍摄参数为 F1.7、1/10、ISO 1250
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手机王相机评测释疑 谈HTC U11与HDR拍照
HTC U11 微光主相机开启 HDR 前(上)后(下)在微光环境中可以发现 HDR 开启与否几乎看不出来有任何局部亮度或是整体亮度的改变,但未开启前使用的拍摄参数为 F1.7、1/10、与 Note 8 相同,但 ISO 值已到 3209 相当的高,造成缩图看起来杂讯非常明显。
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HTC U11 微光主相机开启 HDR 前(左)后(右)(中央区域裁切 320 x 480),可以发现在无论是否开启 HDR,两张照片的杂讯量差不多,但可能是因为高杂讯与降躁计算的关係,线条变得比较模糊。
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HTC U11 微光主相机开启 HDR 前(左)后(右)(右边区域裁切 320 x 480),无论是否开启 HDR,两张照片在边缘的杂讯都与清晰度差不多。
由以上几组夜间测试可以得知,HTC U11 在夜拍情形下开启 HDR 时,杂讯并没有大量增加,反而是有下降的,但在非常极端的情况下,杂讯的变化就比较不规则,不论开启 HDR 与否,整体画面整体杂讯量都不低,杂讯在不同区域的散布量也有所不同,越暗的边缘越明显,因为篇幅长度问题,无法撷取每个角落进行比较,有兴趣的网友可以自行下在上方原图比较每个区域的差异。造成杂讯偏高的原因可能是因为我们前面所推论,HTC 自动模式下的曝光值都会比较偏高所致,在快门已经无法再更快的情况下,只能拉高 ISO 追求最大画面亮度,但又为了保留画面细节不得不减少降躁的结果。也由于在文章一开始的时候有提其,户外拍摄时的光源比起实验室更複杂,在低光场景每个方向的照度(LUX)都不同,都会影响相机的测光判定与最后画面的成像。

【HDR 模式不同,结果不同?】

根据网友指出,HTC U11 在使用 Auto HDR 与 强制 HDR 以及关闭 HDR 三种模式拍摄出的照片会不同,在《HDR细节大对决!HTC U11与三星 Note 8 相机比较》与《国产旗舰HTC U11与华硕ZenFone 4 Pro拍照对决》两篇专题中,开启后 HDR 后画面细节确实有保留下来,可以确定 HDR 是有介入,但根据网友反应 Auto HDR 与 强制 HDR 对于夜拍的效果会有所不同,我们自己翻阅了 HTC 官方网站所提供的使用说明,两者应为相同功能,所以目前也无法确定是刻意设计或是软体设计上的瑕疵,这部分我们会之后会另闢专栏再做更详细的测试。

【结语】

以上为手机王的平行测试方法介绍与释疑,然而行动装置的演进日新月异,目前的测试方法也有可能在之后再做更新,但测试都会将条件尽可能设定一致,并且也尽可能根据原厂提供的资料了解所有的设定、功能与原理,减少因设定错误而造成的不公现象。手机王网站之后也将尽可能根据网友们的意见提出更多有趣与实用的评测,也欢迎各位网友日后在评测中发表意见与疑问。
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