| （一）“紫邊”問(wèn)題的出現(xiàn)使用數(shù)碼相機(jī)或者數(shù)碼攝像機(jī)，大家可能常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，在拍攝高反差大背光物體的照片中，物體邊緣出現(xiàn)了刺眼的“紫邊”，這一點(diǎn)，幾乎絕大部分DC和DV都存在此問(wèn)題，無(wú)一幸免，差別只是程度問(wèn)題，有的格外嚴(yán)重有的程度稍輕。（二）爭(zhēng)論和解釋這個(gè)困擾大家N長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題，想解決它，就首先得弄清楚問(wèn)題產(chǎn)生的根源到底在哪兒，罪魁禍?zhǔn)椎降资钦l(shuí)？百花齊放百家爭(zhēng)鳴，各種各樣的解釋出現(xiàn)了，有的說(shuō)是鏡頭質(zhì)量問(wèn)題，有的說(shuō)是光學(xué)色散問(wèn)題，有的說(shuō)是軟件算法問(wèn)題，各持一詞，莫衷一是，每一種說(shuō)法，聽(tīng)起來(lái)都有點(diǎn)道理，但又不能完美的解釋所有的現(xiàn)象和問(wèn)題。你說(shuō)是鏡頭問(wèn)題吧，那傳統(tǒng)銀鹽膠卷相機(jī)上卻從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，哪怕是100多元塑料鏡頭的Tom相機(jī)；你說(shuō)是光學(xué)色散問(wèn)題吧，色散的表現(xiàn)又不是這個(gè)樣子的，很勉強(qiáng)；你說(shuō)是軟件算法問(wèn)題吧，有點(diǎn)道理，可似乎不是根本原因，算法問(wèn)題不至于這么難以解決。開(kāi)始，我也很迷惑，當(dāng)時(shí)，在dpreivew（可以算是數(shù)碼攝影器材第一權(quán)威網(wǎng)站了吧）上看到了Phil Asky對(duì)紫邊的定義和解釋——Chromatic Aberration（色差），乍一看很有道理，可是問(wèn)題是為什么只有DC。DV才有這個(gè)問(wèn)題，Phil的解釋沒(méi)能解答這個(gè)問(wèn)題。慢慢地，隨著對(duì)DC、DV成像原理的深入了解，尤其是PMA2002上Foveon公司的X3 CMOS技術(shù)的提示，我發(fā)現(xiàn)Phil的解釋可以說(shuō)是誤入歧途。 Chromatic Aberration（色差），有著很清晰的定義，就是鏡頭光學(xué)上的誤差，原理上簡(jiǎn)單說(shuō)，鏡頭成像因?yàn)楣饣蛘咂渌椛涞牟ㄩL(zhǎng)不同而變化的一種光學(xué)缺陷，色差有兩種，一種是Axial Chromatic Aberration，另一種是Transverse Chromatic Aberration，都會(huì)導(dǎo)致白光“分散”成光斑或者彩虹狀的光邊。具體體現(xiàn)在照片上，就是影像的邊緣原本是單純白色，因?yàn)樯疃兂蒖GB三原色不能重疊在同一線。從現(xiàn)象上來(lái)說(shuō)，Chromatic Aberration可以解釋紫邊問(wèn)題，但是Chromatic Aberration說(shuō)不能解釋的是，為何采用同樣的鏡頭，DC/DV和傳統(tǒng)銀鹽相機(jī)相比會(huì)有截然不同地表現(xiàn)。（三）抓出“紫邊”的真兇其實(shí)，DC/DV上出現(xiàn)的紫邊現(xiàn)象，正確的理解，根源原因有如下兩點(diǎn)： 1.衍射 2。Mosaic遮罩濾鏡式 CCD的彩色插值這兩點(diǎn)，衍射是導(dǎo)火索，真兇是CCD！就這兩點(diǎn)挨個(gè)分析：衍射，學(xué)過(guò)大學(xué)普通物理－光學(xué)的都明白，一種光波的基本特性，其理論基礎(chǔ)是——光線是一種波，有一定的波長(zhǎng)。當(dāng)光線通過(guò)一些小孔或者窄縫時(shí)，在物體的邊緣出現(xiàn)的光波分散現(xiàn)象。由此可得，高反差大背光景物，當(dāng)強(qiáng)光通過(guò)其邊緣時(shí)，就已經(jīng)產(chǎn)生了衍射現(xiàn)象(顏色化邊)，然后才會(huì)經(jīng)過(guò)鏡頭成像。所以，把出現(xiàn)顏色花邊歸罪于鏡頭品質(zhì)是錯(cuò)誤的。好了，導(dǎo)火索出來(lái)了，同樣的光學(xué)衍射，為什么偏偏在DC/DV上變成了刺眼的紫邊呢？其實(shí)，與其叫做紫邊，科學(xué)的來(lái)說(shuō)，應(yīng)該叫做洋紅邊，HEhe，通過(guò)Photoshop 中對(duì)“紫邊”的色彩分析，可以發(fā)現(xiàn)，大部分紫邊的主要構(gòu)成就是洋紅（Magenta，CMYK四色之一），這些紫邊（抑或洋紅邊）到底如何出現(xiàn)的呢？ ——紫邊，是由于高反差大背光靜物邊緣，產(chǎn)生光學(xué)衍射，加上DC/DV 的CCD在色彩插值時(shí)的固有缺陷造成！分析現(xiàn)在現(xiàn)在的CCD（除了Foveon X3 CMOS）都是Mosaic遮罩式，CCD本身不感知色彩，透過(guò)CCD每個(gè)象素前面的RGB（或者CYGM）濾鏡，一個(gè)象素只測(cè)R，G，B其中一種原色的密度，再由相機(jī)內(nèi)部軟件進(jìn)行彩色化插值處理，利用周邊象素信息“猜測(cè)”插值出其他顏色。（詳細(xì)的CCD成像原理不是這篇文章的重點(diǎn)，感興趣的可以參考其他專(zhuān)業(yè)文章論述），注意！產(chǎn)生紫邊的關(guān)鍵點(diǎn)就在這個(gè)彩色插值過(guò)程中！這個(gè)插值過(guò)程并不可能完全反映真實(shí)的色彩分布（就紫邊而言就是那部分邊緣產(chǎn)生的衍射部分），相機(jī)里的算法只能通過(guò)周邊的象素“推測(cè)”出真正的全色分布，這也造成了邊緣不清晰，色彩干擾等一系列問(wèn)題，也產(chǎn)生了刺眼的紫邊。也許你會(huì)問(wèn)了，那為什么色彩“推測(cè)”式插值后，產(chǎn)生的不是綠邊，黃邊，黑邊，而是紫邊呢？根據(jù)對(duì)Mosaic CCD的GRGB 濾鏡的分析，濾鏡的排列方式一般都是Bayer Battern， R G R G R G R G G B G B G B G B R G R G R G R G G B G B G B G B R G R G R G R G 可以看出，而由于彩色插值“推測(cè)式”算法，R＋B時(shí)最容易推測(cè)出來(lái)的——就是Magenta洋紅，就是大部分紫邊的主色；另外，還有一大堆的G，B什么地組合，實(shí)際檢驗(yàn)高反差大背光景物照片發(fā)現(xiàn)，除了紫邊，還有蘭邊，還有同一個(gè)衍射邊緣，同時(shí)出現(xiàn)藍(lán)和洋紅等色邊……按照我的分析，應(yīng)該是各個(gè)相機(jī)的具體插值算法差異。這一點(diǎn)可以在Phil的網(wǎng)站上各個(gè)相機(jī)的評(píng)測(cè)中，都有專(zhuān)門(mén)對(duì)紫邊的測(cè)試中看出，沒(méi)有一個(gè)是沒(méi)有一長(zhǎng)色邊的，有的是紫邊，改進(jìn)了，就成了肉眼不恨敏感的蘭邊什么的…… 事實(shí)上，從DV上也可以看出，單CCD DV，出現(xiàn)紫邊的幾率不比DC低，但是高端的3CCD DV，由于RGB三色分色處理，無(wú)需色彩插值，因此，3CCD DV上，就壓根沒(méi)了紫邊問(wèn)題。（四）結(jié)論從上面的分析可以得出，紫邊問(wèn)題完全是Mosaic CCD在處理衍射邊緣時(shí)彩色插值算法的固有缺陷造成。在高背光物體邊緣，物體邊緣的光線會(huì)產(chǎn)生衍射，在膠片上反映為邊緣質(zhì)素降低而在Mosaic CCD成像的DC、DV上，更會(huì)因?yàn)椤安聹y(cè)”性插值的簡(jiǎn)單粗暴化特性出現(xiàn)洋紅或者藍(lán)色的異常色邊，肉眼整體看來(lái)，效果就是紫邊了。 因此，我們可以得出結(jié)論——不根本改變目前的Mosaic 遮罩式CCD，“紫邊”的問(wèn)題永遠(yuǎn)不可能從根本上解決，但是，可以通過(guò)改進(jìn)插值算法，使'紫邊'顯現(xiàn)起來(lái)讓肉眼不那么敏感（這就是各個(gè)相機(jī)廠家的功力了，這也可以說(shuō)明為什么Canon G1和G2同樣用一款鏡頭，而G1紫邊較嚴(yán)重，G2就有很大改進(jìn)幾乎看不出來(lái)（變成了淺藍(lán)色、灰色邊）——軟件算法改進(jìn)了嘛） （五）規(guī)避和解決根本解決在DC/DV上的紫邊問(wèn)題，就要革單Mosaic CCD的命——要么就用3CCD分別處理，要么…… 欣慰的是，F(xiàn)oveon的X3 CMOS，革命性的徹底改變了傳統(tǒng)的CCD的Mosaic遮罩方式，也從根源上使得紫邊問(wèn)題永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生（因?yàn)閄3 CMOS每一個(gè)象素色彩都是真實(shí)感應(yīng)而不存在一星半點(diǎn)的插值和“猜測(cè)”）。就目前的DC/DV而言，沒(méi)有治本的良方，但可以治標(biāo)，拍攝時(shí)就注意避免高反差大背光景物，要不就閃光燈什么地補(bǔ)點(diǎn)光降低些反差。要么就后期通過(guò)Photoshop，針對(duì)紫邊中的洋紅色進(jìn)行替換處理。 |
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