智慧型手機之使用者體驗解析-相機(Camera)篇

相機為智慧型手機必備的功能,每年我們都能看到手機在相機模組上的進步,其畫素及功能甚至能媲美數位相機,是使用者在挑選智慧型手機時的一大重點。繼上篇智慧型手機分析體驗-螢幕(Display)篇的熱烈迴響,百佳泰將於此篇文章詳細介紹我們對於相機功能的測試內容,我們主要分為兩大測試面向來剖析:「Competitive Analysis (CA)」與「User Experience (UX)」

Camera Performance CA

測試項目:

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1. Sharpness Test (SFR Plus/ MTF30) – Middle

此項目主要藉由SFR Plus standard chart來進行光學數據分析,評斷標準採用公正客觀的MTF,此為用來比較鏡頭解像力的標準。

藉由標準圖像測試可以分析出鏡頭解像力的量化數據,百佳泰在此採用的是MTF的30%(MTF30, Cy/Pixel)作為評價的標準,透過軟體分析鏡頭在不同區域的MTF數值。

而Middle項目分析區域為SFR Plus chart中央四個角之鏡頭品質(如下圖),MTF數值越高代表像素解像力越高,呈現之畫面更清晰。

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圖 1:SFR Plus Standard Chart

百佳泰測試團隊會在測試環境中調整不同環境色溫(如2800K, 3500K,5000K)以及調整不同之環境亮度(1000 Lux, 100 Lux)進行分析。下述項目將以3500K作為環境光源之設定,3500K(U35)光源為美國Target百貨的指定燈箱光源的色溫,也是通訊軟體Skype測試環境中指定的一種色溫。

如下圖在3500K/1000Lux的測試環境中,可看出Apple iPhone 6 以及Android Phone 2有著較好的銳利度表現,呈現的畫面較為清晰。

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2. Sharpness Test (SFR Plus/ MTF30) – Corners

此項目主要藉由SFR Plus standard chart來進行光學數據分析,評斷畫面邊緣八個角落區域的MTF30數值(如下圖)。

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圖二: SFR Plus Standard Chart

若分析數值越均勻代表鏡頭在角落的解像力越平均品質越佳對使用者來說畫面將會更清楚且對比會更明顯。

從下圖可以看出這三支手機在3500K/1000Lux的測試環境下,其中iPhone 6 的八個角落區域的數值非常接近,代表鏡頭品質較佳。Android Phone 1&2 兩者的曲線皆有不均勻的差異,代表鏡頭品質不穩定。

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3. Sharpness Test (SFR Plus/ MTF30) – Sharpening

此項目主要藉由SFR Plus standard chart來進行光學數據分析,分析中央區域四個角的Sharpness數值,越清晰的圖像通常代表銳利度較高但銳利度高也容易在畫面中產生視覺上的毛邊現象。

一般來說,理想狀況是將圖像的銳利度控制在一定的標準範圍內,在標準範圍內,圖像不易讓使用者感覺到有毛邊,但同時也保有一定程度的銳利度。

百佳泰在Sharpening 的測試中以Skype對於鏡頭的測試標準為判斷基準,若數據超過20,則會造成圖像有過度銳利的現象。 從下圖可以看出,在3500K/1000 Lux的測試環境下,Android Phone 1以及Android Phone 2都有超過20的數值,而iPhone 6的表現相對穩定。

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透過實際的照片來看,可明顯看出iPhone 6 的毛邊較不明顯,但是Android Phone 2有著明顯的毛邊現象。

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4. Image Total SNR (ST-52)

百佳泰測試團隊藉由ST-52 standard chart進行光學數據分析,來觀測不同區域之圖像質量訊號(訊噪比),一般來說Total SNR(dB)數據越大示該圖像的質量也越好。下圖為SNR的示意圖,測試團隊將以3支不同的測試手機拍攝此圖卡中的12區塊來分析其優劣。

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圖三:ST-52 Standard Chart

這個項目將以5000K作為環境光源之設定,5000K(D50)光源的定義是柔和的日光,也是Skype測試環境中指定的一種色溫環境,在此色溫環境下,拍攝出來照片也比較不容易產生白平衡偏移,對測試訊噪比來說,是一種較佳色溫環境。

從我們的測試數據中可以發現,在5000K/1000Lux的測試環境下,iPhone 6的訊噪比最好,但是在5000K/100Lux的測試環境下,Android Phone 1的訊噪比則明顯優於其他兩者,而影響SNR的因素則是相機的韌體(Firmware)。

 

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5. Color Accuracy & Saturation

此項目主要藉由Macbeth standard chart來進行光學數據分析,透過Macbeth24色階色卡中的不同色彩區塊,分析圖像中色彩的表現。測試環境會調整不同的色溫與亮度進行分析,而評斷的標準是採用平均色誤差(MeanΔC)與最大色誤差(MaxΔC)以及色飽和(Saturation-%)進行分析。

色誤差的數值越低代表色誤差越小。

色飽和數值越高代表色彩呈現的飽和度越高。

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图四: Color Accuracy Analysis ResultMacbeth 24 色阶色卡

在色誤差(Color Accuracy)的測試項目中,我們在ΔC00 3500K的環境下,iPhone 6有最小的色誤差值,如下圖。

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同樣地,在3500K環境下,iPhone 6也有最好的飽和度表現,圖片顯示較鮮艷。

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6. Auto White Balance

此項目主要藉由Macbeth standard chart來進行光學數據分析,將以(ΔC)的數值為評斷標準,軟體會分析圖像中的灰色色階並判斷該色階的色誤差為多少,一般來說色誤差越小代表Auto White Balance (AWB)的效果越佳

我們設定了兩種不同的測試環境,從下圖可以看到,在1000Lux以及100Lux的光源環境下,Android Phone 1皆有最好的白平衡表現。

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7. AF Speed

測試相機自動對焦的速度,秒數越低代表對焦速度越快,相機對焦功能越好。下圖為判定對焦是否成功的示意圖。

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在此測試中,我們設定兩種不同的測試環境, 第一種測試環境是2800K/ 20Lux,相當於室內使用鎢絲燈的環境,Android Phone 2在此測試環境中有最好的自動對焦表現, 0.7秒即達成自動對焦。

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第二種測試環境是10520K/1200Lux,此環境類似於辦公室,在此環境中也是Android Phone 2表現最佳,僅0.6秒即達成自動對焦。

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8. Micro Focus

測試自動對焦的最短距離,距離越短代表近距離對焦性能越好

從下圖可以看出Android Phone 2的表現最好,在4.4cm的時候亦可正確對焦。而iPhone 6以及Android Phone 1的表現則是相同。

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從CA的測試結果,我們發現iPhone 6整體表現最佳,我們將結果整理如下表:

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UX Experience

 

在UX Experience中,我們分別使用這三支手機在不同場景拍照,像是日光、夜景、植物、食物、室內、室外、自拍等等。透過相片的對照,分析各相機帶給使用者的感受。

組圖照片完整檔

這邊分享幾個測試結果,在2800K/1000Lux的環境下,我們發現iPhone 6所拍攝出來的照片最接近真實場景,其白平衡控制較佳。

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但在5000K/1000Lux的環境下,Android Phone 2最接近真實場景,而Android Phone 1所拍攝出來的照片則偏亮。

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由於每家廠商對於白平衡或是銳利度的評斷標準皆不同,因此百佳泰能夠根據客戶的需求提供客製化的UX測試服務。除了上述提到的場景之外,我們針對HDR、閃光、美肌模式、全景模式等等相機功能都可以量身訂作其測試內容。

上述相機的功能無疑是各大廠商比拚的項目之一,但手機最基本的功能還是回歸到接聽及通話,現在也越來越多人使用手機的影音功能,百佳泰將於下一篇文章介紹有關智慧型手機音效(Audio)的測試。

相關連結:

智慧型手機分析體驗-螢幕(Display)篇