[深度請益] 光圈是否能影響色彩飽和度?

前兩天與人討論到這個問題

影響飽和度的因素很多

如果其他條件都固定
光線環境
白平衡
iso感光度

同一鏡頭. 同一機身. 同一場景. 同樣的對焦距離
機身所有內建設定參數都+-0.

使用中央重點測光, 不使用矩陣測光


曝光值相同, 只更動光圈的狀況下
極端一點的例如F1.4 vs F8

清晰度和對比姑且不論. 色彩飽和度(彩度)是否會改變?


-

下午拍了一些sample, 但是中心部位色彩飽和度都100破表了

網上找的話
這是以前友站的相關討論
http://old.photosharp.com.tw/forum2003/topic/topic.asp?forum_id=19&Code=20040422000048&fPage=111&Page=1

dc.watch有很多鏡頭的試拍範例
http://dc.watch.impress.co.jp/static/link/lens.htm
例如
最近的Canon 50/1.2L
http://dc.watch.impress.co.jp/cda/lens_review/2007/01/24/5402.html

http://dc.watch.impress.co.jp/cda/lens_review/2006/12/26/5174.html
我拿topcor和planar兩顆的最大光圈和F8 sample相比

下載sample後
進photoshop用滴管工具比對同一位置的彩度變化

這是我得到簡單的結果
1.正常成相的部位, 飽和度差別不大

2.遠景, 或是鏡頭週邊等等. 於最大光圈下會產生像差和色散的地方
縮光圈成像改善之後, 該部位的彩度會增加.


-

理論上
縮光圈可以改善色散和像差的話, 應該也能影響飽和度
這是我的認知

-

from "DSLR單眼數位相機聖經", 賴吉欽著
12-11

最理想的工作光圈應在每個鏡頭中間級數的光圈
如F5.6, F8, F11
這三級光圈不論在色彩飽和度. 層次表現及清晰度上, 都優於其他光圈級數



-


有人還是很肯定地認為這是錯誤的

所以我想請教一下諸位先進
依你們的知識, 或是經驗

縮光圈是否會影響色彩飽和度?


感謝
文包 wrote:
前兩天與人討論到這個...(恕刪)

這是個色彩學的好問題!不過我想,先定義色彩的【飽和度】,也許有助於後續的討論。

何謂色彩飽和度?飽和度的測量單位是什麼?如何測量?
銀牙烈虎 wrote:
這是個色彩學的好問題!不過我想,先定義色彩的【飽和度】,也許有助於後續的討論。

何謂色彩飽和度?


我也是為了這個問題. 才意外地發現色彩學的重要性在哪裡....

簡單的定義
飽和度=彩度
打開photoshop. 色盤的HSB模式. S即彩度


但其實. 這個問題的起點是非常簡單的一句話.....

-> 為什麼拍出來的照片顏色都偏淡


至於提到飽和度. 其實只是眾多要素裡面的一環罷了
不過既然被提到
做做功課也未嘗不是件好事

飽和度即使相同
對比提高. 從一片灰變成有明有暗. 看起來就會鮮明很多

這些只要點上面dc.watch裡面的照片. 拉下來拿滴管工具點點看就知道了
在最大光圈sample的中央部位一個小物件.
可能看起來只是個色塊
物件上取各點. 明暗度相差不會超過5
在F8 sample裡. 這個物件就可以清楚看到上面的輪廓
物件上取各點的明暗度會相差到十幾以上.
但是顏色的飽和度幾乎相同

目前
能夠察覺有改變的
就是在最大光圈下. 有著明顯Halo/像差/色散的部分
同樣這些地方. 在F8 sample下. 影像從鬆散變成極為紮實. 彩度就會明顯提高



只是
有人與我討論"光圈與飽和度的影響"這點
沒有結論

所以
我想請教這裡諸位先進
是否有較為明確的例證/理論/經驗
可以提供參考
我的經驗是,會!
至少有些鏡頭是如此,大光圈下不僅影像鬆散,對比和色彩也顯得濛濛的,縮光圈後解析度提高,而且感覺色彩整個變清晰鮮豔了。
攝影新手的家 http://easyshot.mytw.net
carl3104 wrote:
我的經驗是,會!至少...(恕刪)


感謝您的經驗分享 :D

歡迎各位有心得的也一起分享
不論簡單或複雜都可以
文包兄提到,在Photosharp有人認為「光圈影響色彩飽和度是錯誤的」,我想,他可能只是把光圈葉片當成控制曝光量的機件而已。

不過在鏡頭設計中,「進光量」與「像差控制」是有很直接的關係的。在LFC中的光學設計專文中曾經提到,每增加一格光圈(如f/2.8 到 f/4.0),鏡頭的球面像差會以立方倍(8倍)的比率增加;開放光圈時的斜射光線的光跡也比縮光圈時光線幾近於平行光軸的光跡要更難追蹤。請參考:

http://www.leicafanclub.org/report/r3570f4.htm

開放光圈附近的影像因為無法完全校正,受到球面像差的影響,聚焦在焦平面上的影像,色彩還原率不會是100%,飽和度(vividness of hue)也會受到影響。

鏡頭的光學系統所傳輸的色彩因為光學像差影響而產生變化,傳輸到底片或感光元件上,被紀錄成銀鹽粒子或數位檔案,最後又透過沖洗過程或DA轉換程式,印在相紙上或在螢幕上呈現,最終色彩飽和度是上升或下降?個人猜想,兩者都有可能發生。

文包兄一開始提到「相機參數設定為0」,這一點很有趣:因為這牽涉到各家廠商依照什麼標準去定義那個「0」。我猜,雖然有國際標準,但各家廠商對於參數的設定,仍然會有不同的哲學理念,在制訂「0」與「加減 1 格」的標準,都可能會不一樣而使得最終成像的飽和度受到「其他變數」的影響。

總之,改變影像色彩飽和度的因素有很多,拍照時的光圈值大小,相對地也代表這個光學系統對於色彩還原的控制力(如色散的校正程度),個人支持文包兄的意見:拍照時設定的光圈值是最終成像的色彩飽和度的影響因素之一。

銀牙烈虎 wrote:
文包兄提到,在Photosharp有人認為「光圈影響色彩飽和度是錯誤的」,我想,他可能只是把光圈葉片當成控制曝光量的機件而已。

不過在鏡頭設計中,「進光量」與「像差控制」是有很直接的關係的。在LFC中的光學設計專文中曾經提到,每增加一格光圈(如f/2.8 到 f/4.0),鏡頭的球面像差會以立方倍(8倍)的比率增加;開放光圈時的斜射光線的光跡也比縮光圈時光線幾近於平行光軸的光跡要更難追蹤。請參考:

http://www.leicafanclub.org/report/r3570f4.htm

開放光圈附近的影像因為無法完全校正,受到球面像差的影響,聚焦在焦平面上的影像,色彩還原率不會是100%,飽和度(vividness of hue)也會受到影響。

鏡頭的光學系統所傳輸的色彩因為光學像差影響而產生變化,傳輸到底片或感光元件上,被紀錄成銀鹽粒子或數位檔案,最後又透過沖洗過程或DA轉換程式,印在相紙上或在螢幕上呈現,最終色彩飽和度是上升或下降?個人猜想,兩者都有可能發生。

影響影像色彩飽和度的因素有很多,拍照時的光圈值大小,相對地也代表這個光學系統對於色彩還原的控制力(如色散的校正程度),個人認為會有影響。


非常感謝銀牙烈虎前輩的專業意見!!!!

小弟並沒有很堅實的理論基礎, 也不是科班出身
就個人的經驗
以及這幾天作的功課
大致上與您所提的理論是相似的

大略分成四點

1.最大光圈下, 成像反差很低, 且物件很難辨識其輪廓
不過若正常成像的部位, 色彩飽和度(彩度)是接近F8 sample的. 可以說是不變.

2.最大光圈下
有產生像差/色散的部位
在F8 sample下, 像差得到修正成為紮實的影像, 彩度便明顯提高.

這是我原本的想法, 也是我要的答案.



3.如果不是大光圈鏡頭(F2.8的變焦, 或F2~F1.4的定焦), 而是較小光圈的鏡頭
或鏡頭屬於較高檔, 有低色散/非球面鏡片設計等等
則最大光圈和F8之間. 差異便不明顯.

像其實多看了幾組sample之後, 才發現其實5D+50/1.2L在最大光圈下影像修正的還算不錯
找不太到有像差的部位來作足夠代表性的比對.


4.這點是小弟在測試過程中有想過的問題
就是A100也算是入門機種, 顏色多少會經過處理晶片的演算
而在這過程之中, 彩度會增加或是降低? 或是在什麼條件下機身會自動去增加某部分的彩度?
這點應該用RAW檔來作測試
但也很難說RAW就一定沒被加料....

這點
只能就dc.watch上的sample
多取幾台不同機身的sample來比對, 如果結果都一致, 多少較接近真實狀況.


最後一點小弟要補充的是

光圈對色彩的影響, 只是眾多因素的其中一項很次要的

環境光線的影響一定是最大的 (日照的季節, 氣候, 當日時間點, 大氣能見度等等)
拍攝的條件(閃燈/反光版, 機身感光度, 機身色彩設定, 影響都比光圈還大)
有無使用濾鏡(例如CPL)
有無使用遮光罩避免耀光.
鏡頭本身的設計和用料.
等等

個人覺得這些因素對色彩的影響, 都會超過縮光圈能帶來的影響


無論如何, 還是感謝.





ps.小弟與別人的相關討論並非在手札上. 因為雙方各持己見, 所以沒有結論.
而小弟這幾天請教了幾位功力高深的同好
大致意見也是如此 -> 縮光圈能減少像差和色散. 所以能增加彩度
文包 wrote:
大致意見也是如此 -> 縮光圈能減少像差和色散. 所以能增加彩度....(恕刪)


其實我並非專業光學設計界的人,以上的資訊也都是靠過去收集研讀的一些資料,整理一下記憶中的東西供參考而已,
色彩學部份其實我應該要學,但學校沒開這門課...>_<;;

不過我想提供一個看法:主體的影像透過一個光學系統傳輸到感光元件上,因為像差或色散的關係所造成的【失真】,有兩種可能,一種是飽和度下降導致鮮豔度不足,一種可能是飽和度上升......也許該說【過度飽和】也是一種失真?

舉例來說,在陰雨、光線不佳下的環境,卻拍出像是晴天一樣的飽和色彩,不僅怪異,就【忠實還原現場】這個設計哲學而言,應該也是一種不符合真實的失真吧?LOMO經常有類似的演出,就表現手法來說自然無妨,但拍得比原有主體更鮮豔,實在不能說是【還原本色】啊....^^
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