孫敬楠 馬倩云

數碼相機是印刷圖像采集時經常會用到的工具，其色彩還原能力的高低，直接決定了印刷原稿質量的好壞。對此，本文以兩款數碼相機為例，介紹數碼相機色彩還原能力的評價方法，供大家參考。

理論基礎

數碼相機的成像原理可簡單地概括為：傳感器（CCD/CMOS）接收光學鏡頭傳遞來的光信號，將其轉化為電信號，再經過模/數轉換器轉換成數字信號后保存在存儲器中。

本文選取了色差和飽和度作為數碼相機色彩還原能力的評價指標。在色差的計算上，本文采用CIE L*a*b*色差公式。CIE L*a*b*顏色空間是均勻顏色空間，與人眼感覺一致，即顏色空間上相同的距離代表相同的色差。本文將數碼相機拍攝照片的顏色值與標準值進行色差比較，并以此作為評價標準。

飽和度是指色彩的鮮艷程度，也稱色彩的純度。飽和度取決于顏色中含色成分和消色成分（灰色）的比例，含色成分越大，飽和度越高；消色成分越大，飽和度越低。

數碼相機色彩還原能力評測

1.實驗條件

實驗環境：暗室，環境照度小于1Lux，溫度15～35℃，濕度25%～75%，中性灰色墻面。

實驗設備：聯想電腦SJN-PC、三腳架、Panasonic DMC-GF1和Panasonic DMC-ZS1數碼相機、反射光源、燈箱、ColorChecker標準色卡（如圖1），Imatest軟件。

ColorChecker標準色卡包含六級灰度、加色三原色（紅、綠、藍）、減色三原色（黃、品紅、青），以及膚色和模擬自然物體的真實色彩，共有24個色塊。從左到右再從上到下，依次對色塊進行編號。

在進行數碼相機色彩還原能力的測試時，我們在特定的環境下，將兩款不同的數碼相機調整為白平衡模式，對ColorChecker標準色卡進行拍攝，并將拍攝的結果進行對比分析，從而得出兩款相機色彩還原能力的差別。下文中，ΔC代表不考慮亮度信號時的色差值，ΔE*ab代表考慮亮度信號時的色差值，Saturation1代表飽和度的真實值，Saturation2代表飽和度的理想值。

2.實驗過程

（1）設置相機參數，關閉閃光燈。確保實驗環境全黑且無反光，照度小于1Lux。實驗過程中照明應均勻，建議照度變化不超過±5%。

（2）用被評測的數碼相機Panasonic DMC-GF1和Panasonic DMC-ZS1分別瞄準置于中性灰背景中的標準色卡，使其處于數碼相機取景器視場的中央，并盡可能充滿視場（標準色卡應占取景器視場面積的70%以上），采用20°～45°的入射角進行拍攝，拍攝完成后將圖片存儲為JPG格式。

（3）將所拍攝圖像導入計算機中，然后用Imatest軟件進行評測。打開Imatest軟件，點擊ColorCheck模塊將圖片導入，選擇分析區域，設定相關參數，開始評測。

3.結果分析

在該實驗中，以24色ColorChecker標準色卡的理想值作為參考標準，把用Panasonic DMC-GF1和Panasonic DMC-ZS1兩種型號數碼相機拍攝的標準色卡的顏色值分別與理想值做比較，通過所得到的色差值大小和顏色飽和度數值來判斷數碼相機的色彩還原能力。色差值越大，顏色飽和度與理想值差值越大，說明數碼相機的色彩還原能力越差，反之亦然。實驗所得的兩種型號數碼相機拍攝的顏色與理想值相比的色域對比圖分別如圖2、圖3所示，相應的色差數據表如表1、表2所示。

圖2、圖3中，方形點代表理想的顏色值，圓形點代表數碼相機拍攝出來的顏色值，圓形點和方形點之間的距離代表二者之間的色差，兩點之間的距離越長說明色差越大，越短說明色差越小。

分析飽和度數據，由表1、表2中的數據可知，采用Panasonic DMCGF1數碼相機拍攝時，標準色卡中的24個色塊飽和度理想值的平均值為34.51，而真實值的平均值為33.84；采用Panasonic DMC-ZS1數碼相機拍攝時，這兩個數據分別為37.70和33.50。兩種型號的數碼相機飽和度的真實值與理想值均較為接近。

再分析色差數據，由表1、表2中數據可知，Panasonic DMC-GF1數碼相機在考慮Y信號和不考慮Y信號兩種情況下的平均色差分別為ΔE*=7.85和ΔC=6.53；Panasonic DMC-ZS1數碼相機在考慮Y信號和不考慮Y信號兩種情況下的平均色差分別為ΔE*=9.46和ΔC=7.45。鑒于色差值越大，數碼相機色彩還原能力越差，相較而言， Panasonic DMC-GF1數碼相機的色彩還原能力更好一些。

數碼相機成像是一個復雜的過程，數碼相機色彩還原能力不僅受到色彩還原算法的影響，而且在實際評測過程中還會受到拍攝環境、光源等相關因素的影響，所以對其進行準確客觀的評價是有一定困難的。借助本文的方法，我們可以對各種型號的數碼相機的色彩還原能力進行評價比較，這對我們發現數碼相機存在的缺陷和問題并加以改善具有一定的意義。