這是個超高畫素的時代,小編上個星期才為各位介紹過5060萬畫素的數位單眼,就連手機的相機都已經衝上2000萬畫素了。廠商對於數值的追求無窮無盡,但又有幾家廠商除了在乎衝高數值以外,還願意花心力去改善最根本的像素解析能力呢?我們看過Sigma用Foveon X特殊的三層感光元件排列,展現出令人驚喜的畫質,其中的細節表現能夠徹底的打敗相近畫素的相機。今天要介紹的Pentax K-3II也是能在相同的畫素之下,讓畫面中的細節大幅度的提升,而且最特別的是它並沒有去改變感光元件上頭像素的排列方式,而是運用過去Pentax長久使用的防手震技術,刻意的去移動感光元件來達成。同時K-3II也搭載了4.5級防手震、每秒8.3張連拍,以及內建了酷到不行的天體追蹤功能。


外觀介紹




由於Pentax到目前為止的數位單眼都仍在APS-C片幅,所以即便是專業級的K-3系列,機身的體積依然都是單手可掌握,對男生來說小拇指可能會有懸空的狀況發生。明年春天我們再來看看全片幅的Pentax會做成什麼特別的造型。


K-3II採用鎂合金機身,Pentax最廣為人知的防滴防塵當然也是不可少的,每一個按鍵底部都有膠條可以防止水珠與沙塵滲入。


K3II搭載2435萬有效像素,實際解析度為6016 x 4000之CMOS感光元件。快門速度範圍1/8000至30秒,感光度則是100-51200。


這大概是我見過功能最多的側面了,除了最右邊的DC IN、HDMI與USB連接埠,總共有7個按鈕、插孔藏在裡面,如果不仔細看還真的看不出來。

由上而下,由左而右。最上面的是GPS,下面的一個則是閃燈同步接孔,再下來是FX快捷鍵、對焦區域設定與AF/MF設定。然後最右上角則是MIC(麥克風)

欸!小編很不專業喔!這樣也才六個功能而已。


還有一個藏在Logo的下面,仔細看。

這誰看的到啦!!!我用這台相機一兩週,一直到發稿的前一天才發現這裡有個耳機連接埠,隱藏得也太高明了。


在相機內建GPS的產品其實不少,但我可以肯定的告訴你,沒有一家廠商可以把相機內建的GPS發揮得這麼淋漓盡致,這裡我們先賣個關子,但它絕對不是只有軌跡記錄跟相片定位這麼簡單。


K-3II應該算是目前最高階的Pentax相機了,所以有個USB3.0來負責攝影棚的傳輸也是很合理的。


機身右側的蒙皮止滑效果不錯,中指處也有適當的凹槽能讓握持感更佳。


SR代表的是Shake Reduction。其實這個功能並不僅僅是讓K-3II提供4.5級的手震補償效果而已。由於Pentax已經把這種感光元件的移動範圍做到「像素級」,能夠一次移動一個像素的距離,所以本篇文章最重要的「像素偏移解析度」,以及另一個與GPS協同合作的功能都要感謝這個Shake Reduction。


從側面可以看到中指置放區的深度。


K-3II具有雙插卡的設計。記憶卡艙蓋上有橡膠覆蓋,能夠避免水氣與沙塵進入。


機頂的指示燈會隨著測光系統做開關。有趣的是你可以設定它為高亮度或低亮度,不喜歡的話也可以把它關掉。


與Nikon相同的撥桿式開關是我的最愛。但再往右邊是什麼呢?上次的K-SII是拍照/錄影模式切換,K-3II居然是景深預覽!

這個撥桿在部分功能下還能當作快速預覽,例如想要拍攝特殊效果的照片,撥動這個桿子相機就會立即開啟快門,然後產出一張加入特效後的照片。

曝光模式轉盤下有個Lock撥盤,它能控制曝光模式是否要解鎖才能轉動。


機背螢幕為3.2吋103.7萬點。除了亮度可調外,飽和度、色溫冷/暖與綠/洋紅皆可做15級調整。


光學觀景窗內部使用五稜鏡,視野涵蓋率100%,放大倍率為0.95x。


機身底部一覽。K-3II使用的電池為D-Li90,跟K3一樣,與中片幅645Z也相同。

K-3II的機身體積為131.5 x 102.5 x 77.5mm,加電池與記憶卡的重量為785公克。


本次測試除了kit鏡16-85mm f/3.5-5.6以外,本次還使用了Pentax三公主的43mm f/1.9 Limited。

我不太懂Pentax迷對於三公主的崇拜,但一想到自己是使用「公主鏡」瞬間覺得高尚感提升萬倍。這次搭配K-3II使用,小編覺得它的確是顆好鏡頭~


相機功能介紹




像素偏移解析度

這是K-3II最重要的功能,一言以蔽之:「它是讓相片大幅提高細節的方法」。但怎麼做呢?

這是一般拜耳式感光元件的表面。灰色的地方就是感光元件,它本身並不會感應到顏色,只會記錄亮度與畫面細節。讓畫面有顏色的是感光元件前面的三原色濾鏡,光線穿過這些濾鏡後,各種顏色就會被濾鏡留下。只有紅色光能穿越紅色濾鏡、藍色光能穿越藍色濾鏡,綠色光也是一樣。


如上圖,紅、綠、藍、綠3種顏色呈現2 x 2的方形,4顆像素為一組,這一組其實就是相片中的一個點,如果你在電腦上把相片放大到不能再放,最後出現的一個點就是從這四顆像素混合得來的。而這一組4個像素的排列方式就被稱為拜耳式陣列。

硬體實際上是4顆像素,到最後卻變成相片中的一個點,就像原本2400萬畫素的感光元件,在圖片上解析度卻變成600萬,你可以接受嗎?所以相機設計的工程師就想到一個方法,讓2400萬畫素在圖片上也是2400萬個點,怎麼做呢?用運算的方式,在每顆像素之間生出一個點,計算的基準是使用影像的輪廓與四周真實像素的顏色去推測。把像素硬塞進去。你會說這不就是偷料嗎?沒錯!而且不要誤會,我不是針對Pentax,我是說在座的各位,都是...使用這種排列方式的感光元件。(絕大多數啦。)

但你想想,經由運算推測出來、無中生有的像素,會有實際上接收光線而產生的點來的清晰明確嗎?想也知道不可能。更何況每4顆像素之間,就有4顆是插補點運算出來的像素,等於整個畫面有一半的畫素都是憑空出現的,如此畫質當然不會真的清晰銳利囉。

順帶一提,既然整個畫面有一半的像素是影像處理去用算出來的,那當然會有算錯的地方。特別是在畫面非常緻密的情況下,插補點的方法會插出錯誤的、不存在於畫面中的顏色,這就是偽色發生的原因。


像素偏移解析度做的有別於過去的感光方式。它不是像前面一樣總共只感光一次,它是感光四次,這樣每一顆像素(每一格)就會有R、G、G、B四種顏色的資訊。如上圖。

而上面這張圖為什麼要移動呢?因為我的目標是讓每一個像素最後都能對應到相片中的一個點--而不是每四個像素對應一個點--所以移動感光元件讓每個像素都有四種顏色的資訊,那麼每一格像素就能混合成一種顏色,如此就能夠完整的成為相片中的一個點,最後得到的2400萬畫素就是完完整整、真真實實感光過的點;相反的,感光元件如果不移動的話,上頭的每一格依然只有一種顏色,感光四次一樣不會讓4張600萬畫素成為完整的2400萬畫素。


所以看到這裡,你可以大概猜到使用像素偏移解析度的成果了。順帶一提,像素偏移的四次感光,只有在第一次會開啟實體的快門,之後的每一次都是使用電子快門,我想原因就是為了減少晃動。

以下有五組圖片,每一組的都會分成未開啟像素偏移,以及開啟像素偏移,一個在左,一個在右。都是357 x 480原圖1:1尺寸裁切。我會先給你看一張開啟像素偏移的大圖,點開來可以看原尺寸;然後再給你裁切後的照片,點開來也一樣會有原尺寸的相片。

第一組:



左:未開啟。右:開啟。

第二組:



左:未開啟。右:開啟。
看紅磚的部分或許沒那麼明顯,但注意右邊灰色的部分,開啟像素偏移解析度之後,整個牆面的細節比未開啟來得好很多。


位在台大一隅的樹幹。


左:未開啟。右:開啟。


老式計算機。這組照片我對焦在最上排中間的「9」。


左:未開啟。右:開啟像素偏移解析度。

開啟之後,相機能比開啟前拍到更多的細節。





我想這個就不用標了...看到右圖你可能會懷疑左圖沒對到焦,你就點開大圖來看吧。對焦的位置是金色的零件。

這組相片是最明顯的例子。在這張照片拍出來以前,我本來就差點要下「後製加點銳利度就好了」這樣的結論。但我發現我完全錯了。看看上面左邊的圖,你再怎麼後製拉銳利度都不可能變成右邊那張。

調整銳利度是強化原本相片內的資訊,例如把影像的邊緣與線條加深,讓人感覺到影像變銳利。但它不可能無中生有。左圖看不到金屬質感、看不到金色零件的表面細微的孔洞、看不到右側銀色金屬的條紋加工細節等等。

含有這麼高細節的影像,大概會需要多少空間呢?各位自己看,我用藍色選取的檔案就是使用像素偏移所拍攝的。

每張開啟像素偏移解析度的照片,都一定會超過100MB,這也算是必要之惡啦...



摩爾紋與偽色
自從Nikon D800E取消低通濾鏡之後,「摩爾紋」與「偽色」兩個詞突然變成攝影界關注的小知識。Pentax並沒有說K-3II是如何取消低通濾鏡的,但我猜大概與Nikon D800E、Canon 5DSR的作法差不到哪裡去。關於摩爾紋與偽色是如何產生的,請參照這篇文章;如果對Canon與Nikon是如何消除低通濾鏡的,請參考那篇文章


K-3II內建的低通濾鏡模擬器,利用的是SR的技術,一次移動一個像素的距離,上下左右各一次,就可以讓畫面產生模糊的效果。雖然原理不盡相同,但都是把畫面弄模糊,藉此讓感光元件不易產生摩爾紋與偽色。

低通濾鏡模擬器有三種模式,分別是Type1, Type2以及包圍拍攝,我猜就是感光元件的移動範圍差異,造成模糊多寡的差別。

我們這次有模特兒可以用來拍啦~再也不用去華山拍摩爾紋了。

摩爾紋與偽色,通常會出現在畫面中紋理非常緻密而且重複紋路的地方。最常見的就是衣服。


放大的位置在模特兒的胸口。注意看這張截圖中有藍、黃色交接而且不規則的紋路,那種紋路就是摩爾紋,而藍、黃兩色根本不存在於模特兒的衣服中,這就叫做偽色,是感光元件對於鄰近像素計算錯誤的產物。而這兩種現象很常一起出現。

再舉一個例子:



模特兒腰部的位置也有很明顯的偽色出現,畫面偏右處有摩爾紋,但左邊還有無明顯紋理的偽色存在。

為了把摩爾紋的事情搞清楚,小編又還是來到了華山藝文特區。以後要是每個相機廠都把低通濾鏡拿掉,我就乾脆在這裏租個半徑50公分的場地當辦公室好了。

這裏我要同時看兩個功能,第一個就是「像素偏移解析度」對摩爾紋與偽色所產生的影響,第二個則是「低通濾鏡模擬器」所產生的效果。照片是從上圖1:1尺寸裁切而來。


左:未開啟。
中:開啟像素偏移解析度。
右:開啟低通濾鏡模擬器Type2

理論上來說,使用像素偏移解析度不會產生偽色,那是因為相機再也不需要在每兩個相鄰的像素上去插補一個不存在的點,自然就不會有透過相鄰色彩去推測顏色的問題,所以不會有偽色的產生。但那始終是理論上,實際上來說也的確是有減少的,但並非完全沒有。

而右邊的低通濾鏡模擬器雖然可以完全消除摩爾紋與偽色,但細節也很明顯的丟失啦~



我們來看一個特別的例子,僅僅是把放大的部分往下移而已,來到鏡頭的中間偏下方。

到底為什麼,只有開啟像素偏移解析度的畫面有很明顯的摩爾紋,而未開啟的沒有呢?三張照片的曝光數值都是ISO100 f/7.1 1/80s,為什麼會有這樣的差異呢?

低通濾鏡消除摩爾紋的原理,是透過特意的讓畫面模糊來讓摩爾紋不容易分辨。所以今天拿掉低通濾鏡之後,理當會有摩爾紋出現,但如果沒有出現,是不是就代表摩爾紋不存在呢?那倒未必。可能是因為你還沒有把這片感光元件的銳利度壓榨到100%的狀態,開啟像素偏移解析度後可以讓畫面的細節徹底展現,原本看起來是沒有摩爾紋的地方也都全部跑出來了。

所以像素偏移解析度是片兩面刃,好處是能徹底解放你的感光元件,壞處則是在某些情況下會有更嚴重的摩爾紋與偽色,這是個位在拍攝的時候需要特別注意的地方。

其實像素偏移解析度的影響力還沒結束,除了銳利度、摩爾紋與偽色以外,它就連感光度也能夠影響。



各級光圈與感光度



K-3II有個特別的地方,它除了可以設定各級感光度的消除雜訊強度以外,甚至可以設定每一級光圈要用什麼樣的Noise Reduction設定。

感光度測試的部分一如往常,上腳架在微光的室內環境(但01的辦公室沒有無自然光的環境),鏡頭使用三公主之43mm f/1.9 Limited。機身關閉手震補償、倒數10秒拍攝、開啟長時間曝光雜訊消除、高感光度消除雜訊為自動。光圈f/5.6。



[打包下載(一般設定)] [打包下載(像素偏移解析度)]
開啟像素偏移的銳利度當然不在話下,開啟後的ISO400,銳利度大概跟不開的ISO100差不多。但這個功能同時也能夠降低高感光度所造成的雜訊,從ISO800開始就能看得出來。它的影響力大約最多到ISO6400,後面的則是有開沒開根本就沒差,畫面細節也不會好到哪去。

小編覺得利用像素偏移來降低高感光度雜訊的功能不太實用,因為一旦開啟像素偏移解析度,拍攝條件就一定是要上腳架了,而上腳架的情況就不太會用到高ISO,我想最多了不起800或1600,通常能夠上腳架的前提就是希望可以盡可能的降低感光度,這兩個前提已經相互牴觸了。我猜戶外的建築攝影,或者是戶外的商品攝影可能會同時運用到像素偏移與高感光度拍攝。

如果你想用像素偏移來拍星空,覺得可以降低畫面的雜訊,這就更不合理了,別忘了它是三種顏色分開來感光,每種顏色感光同樣的時間。如果你打算用這方式來拍星軌的話,你將會拍到一條呈現紅-綠-藍-綠色的星軌。


GPS與天體追蹤
Pentax的GPS除了可以做軌跡記錄、電子羅盤等常見的功能以外,還能夠用來追蹤星體。

等等!什麼??

沒錯,你可以說K-3II具有赤道儀的功能。意思就是在長時間曝光的情況下,相機會緊抓著星星,讓它不會變成星軌相片。這算是Pentax把兩個技術優良整合的好例子,天體追蹤的功能是同時運用到GPS與防手震的技術。

至於赤道儀是什麼。各位應該都有看過銀河的縮時攝影吧?大家應該都會注意到夜空其實是會動的。赤道儀的會以夜空相同的速度旋轉,讓相機拍攝出星星定住的樣子,但相對來說地面的景色就會開始旋轉。


到底GPS與天體追蹤還有防手震有什麼關係?首先,當你開啟相機的天體追蹤功能之後,相機會根據你目前的GPS資訊,包含經緯度、高度、方向與時間等等,把這些資訊蒐集好之後,就可以計算出星空相對於相機的移動方向與速度。

知道星星的移動方向與速度之後,在感光元件四周的防手震系統會利用這些資訊,用來控制感光元件的移動方式。例如星空以每分鐘1角分的速度轉動(我亂舉例的),那麼防手震系統就會做出相應的旋轉角度。這樣就可以讓天空中的星星保持點狀光源,而不會變成星軌了。

但這個功能也會有極限,感光元件總不可能在相機裡面轉了180度吧~根據網路上查到的資料,60mm的鏡頭大約可以維持曝光5分鐘讓星星不拖尾(資料來源:Digital Camera Review),若是焦段越長時間就越短,因為在感光元件上,使用長焦鏡星星移動的距離會比廣角鏡來的長。所以星軌記錄的功能還是無法取代赤道儀。而K-3II也是Pentax唯一一台內建GPS的數位單眼相機,如果你想要在其他Pentax機身上使用天體追蹤的功能,只要選有SR功能的產品,然後搭配外接的O-GPS1全球定位系統就可以了,天體追蹤的效果會與K-3II完全相同。

小編在此跟各位說聲抱歉,這個部分沒有照片。但事實是我人都已經跑到台東去了,結果成功鎮的夜晚送我一整片密密實實的烏雲,我真的很想拍給各位好好看看成果呀!!



連拍與連續自動對焦


上次我們提到Canon 7D2的反光鏡使用馬達與凸輪來控制,讓它能夠達到每秒10張的高速連拍能力。K-3II機身內也有三個馬達,分別專責反光鏡、快門,以及光圈的作動。


而K-3II的反光鏡也有一個新設計的制音(Damper)結構,主要目的是減少反光鏡所造成的震動讓機體穩定,以提供測光與對焦的穩定性。注意唷,這個系統跟我們上次介紹的5DSR新反光鏡系統不一樣,5DSR的目的是讓機身穩定,獲取的畫面才不會晃動。而K-3II的目標是讓測光與對焦系統能夠穩定的運作。


左圖是反光鏡翻起來時的動作。反光鏡翻起時,最上方的紅色制音器A會接住反光鏡,並且吸收彈簧所產生的能量;同時最下方綠色的制音器B會以順時針方向旋轉,去引導制音器A的作動範圍,目的是抑制反光鏡所造成的回彈。

右圖是反光鏡下翻的動作。反光鏡落下時,換成下方綠色的制音器B來接住反光鏡,並且吸收彈簧產生的能量;同時上方的紅色制音器A向下移動,限制住制音器B的作動範圍,目的一樣是抑制反光鏡產生的回彈動作。實際的運作方式請往上看動圖。




K-3II的對焦系統延續自K-3,使用的是SAFOX 11對焦系統,內含27個自動對焦點,其中有25個點屬於十字型,最左右兩側的則是1字型。並且可以設定在機身設定點測光連動。而自動對焦靈敏度最低可達到-3EV。

上次我寫K-S2的時候使用星鏡55mm f/1.4來拍小追焦,結果網友說我剛好拿到幾乎是對焦速度最慢的鏡頭。為此我還跑去Pentax Fan Club去問,有幾位網友建議我使用18-135mm這顆鏡頭來測試追焦。其中有一點滿有趣的,18-135mm這顆鏡頭並沒有超音波自動對焦馬達,但對Pentax來說,使用DC直流馬達驅動的鏡頭,對焦速度反而會比超音波對焦馬達的鏡頭來得快,這倒是有點違反我們常用Canon、Nikon的邏輯。

拍攝時車速為80-100km/h,使用AF-C與快門釋放優先,需要注意的一點是使用連續自動對焦模式的時候,連拍速度會降,大約會變成6~7fps的速度。

[打包下載所有圖片]
各位覺得表現如何?失敗率大約是2/10,如果非常要求的話就是4/10。我原本的預期是不要拉風箱變成整個畫面都是散景就好了,沒想到還滿出乎我意料的。



繞射補償

當鏡頭的光圈縮太小的時候,通過的光線會受到光圈孔徑的影響,讓光線無法完整的聚集在一個點上,造成畫面模糊,這就是繞射的成因,在DSLR的鏡頭上通常是光圈小於f/13的時候就有機會出現。K-3II能夠偵測到你光圈,發現該光圈值可能產生明顯的繞射時,它會用軟體的方式強化銳利度。我們看看以下的畫面:



左:f/22不開繞射補償
中:f/22開啟繞射補償
右:f/7.1

繞射補償能夠讓畫面有限度的變銳利,但不是能夠把f/22變回f/7.1那樣神奇。如果各位在拍風景的話可以試著將這個功能打開。



使用心得與建議





「像素偏移」並非業界首創,但仍相當少見

第一次在機身上看到「像素偏移解析度」這個名字其實一點感覺也沒有,了解了原理之後才頓時大悟!這就是商業級攝影機Hasselblad的Multi-Shot功能阿!從5000萬畫素的H5D-50c,到兩億(沒錯,是兩億)畫素的H5D-200c MS上都看得到這個功能。而且它不僅有拍四張合成,更還有連拍六張合成的終極Multi Shot模式,那個RAW檔都可以用一張幾個G來算的。

所以你不要覺得這功能不實用,拍靜物的時候,它會榨出這片感光元件的最後一點可能,以換取最清晰銳利的畫質。這功能的確不適合拿來拍人,但拍攝美麗絲滑的織品、光澤閃耀的鑽石,以及表現極致工藝的舵飛輪腕錶等等,以細節為最重要依歸的產品時,你會感謝「像素偏移解析度」所帶來的好處。如果你追求的是同級解析度下的最高畫質,Pentax K-3II想必是2400萬畫素下擁有最佳細節表現力的機身。


這是「拜耳式」感光元件最接近「Foveon X」的方式

過去我測過兩台Sigma的相機,對它的Foveon X感光元件的解像力感到「不可思議」,除了這四個字,沒有別的形容詞可以用來表現我每一次看到那種畫質的激動。對Foveon X與其他相機比較有興趣的,可以參考小編過去寫的這篇文章。因為這種清晰銳利卻又自然的畫質,是我從未在其他測試過的相機上見過的。Foveon X的感光元件在先天上,就與一般相機的拜耳式陣列完全不同,所以即使相片的解析度相近,1:1放大的情況下依然可以輕鬆的打敗傳統拜耳式感光元件。

但一直到K-3II的出現,我看到了另一個可能。有了像素偏移解析度,我們就不用無止盡的追求高畫素的數字,反而更可以把重點放在現有畫面的表現上,出來的相片品質會遠高於相同畫素的機種表現。而且也不會有Foveon X高感光度完全不行的問題。但缺點也是有的,像素偏移解析度必須要感光四次,而且上腳架是必須的,這樣拍攝的內容就會有所限制。但對於只拍攝靜態的人來說,這個功能會讓他們的相片品質跨進一大步。


期待全片幅Pentax的表現

本次的K-3II的新功能,看起來很像是打掉重練的設計,但事實上卻是巧妙的運用就有的技術所產生的成果。例如像素篇移解析度是來自於SR、天體追蹤功能是來自於GPS與SR還有陀螺儀的協同合作,就連低通濾鏡模擬器也是來自SR。我真的沒想過一個小小的手震補償技術可以做到這個麼廣的運用,Pentax還真的是一間滿聰明的公司。

而且我幾乎可以向各位打包票,未來像素偏移解析度一定會用在Pentax的全片幅機身上。而且如果未來那台相機是做3000萬以上的超高畫素,Canon與Nikon這兩家沒有感光元件移動技術的公司會在這上面受到一定的威脅。而Sony的高機動性與適應變化的能力,還有它在市場上佔有的人氣,很有可能也在未來搭載了相似的技術,成為專業商品攝影師的另一個出路。明年初全片幅Pentax機種就要來臨了,各位P家人也跟我一樣期待嗎?


Pentax K-3II表現不錯的地方
◎ 像素偏移解析度功能可大幅提昇畫質,徹底解放每一個像素
◎ 每一級感光度都可以分別設定消除雜訊的強弱
◎ 連拍速度達到每秒8.3fps
◎ 感光度可以分級、分消除雜訊強度調整
◎ 內建GPS可以用來追蹤星體
◎ 自動對焦靈敏度最低可達到-3EV

Pentax K-3II需要改進的地方
◎ 儲存速度偏慢,但儲存時可以繼續拍攝



照片實拍

本次實測,雖然K-3II到公司已經有一段時間了,但事實上實際拍攝的時間很少。所以本次測試有很大一部分的相片都來自於人像棚拍(一定有同學覺得這樣就夠了?)需要注意的是本章節實拍的照片都未開啟像素篇移解析度,如果各位想看此功能的表現,請回到前面的章節。

而鏡頭的部份,除了kit鏡16-85mm f/3.5-5.6 WR以外,全部都是用43mm f/1.9 Limited拍的,"她"的成像銳利而且對焦快速,整顆都是金屬做的,質感好但拿起來又很輕,是我滿喜歡的一顆鏡頭。



























































點開大圖,你會發現Pentax的表現其實還真的挺不賴。












































































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特別感謝 41. Fortyone 提供攝影棚場地。