【漲姿勢】這些墨鏡的遮光效果，你都不知道怎麼測量，你知道幾個？

曝光標準為什麼是18%灰

烈日炎炎，你的墨鏡或變色鏡的遮光效果到底如何？選購時，如何才能不被忽悠？看完本文，你就能用手機快速、定量地檢測其品質，賣家也會不明覺厲地服你。

用照度計檢測

作為熱身和對比，本實驗室先用照度計測量了一下手頭的兩副墨鏡和一副變色鏡。

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在一個無雲的烈日下，固定好照度計，分別測量無遮擋和用不同眼鏡遮擋時的照度值。（無雲是為了保證陽光強度不會有太大的波動，後面的測量都要注意這一點，包括照射角度也要保持固定。）

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烈日下典型的照度是10萬Lux，下午4點鐘的陽光略弱一點，圖中無遮擋時是884（x100Lux，即8。84萬），兩副墨鏡分別是93和89，而變色鏡是246。也就是說，墨鏡只透過了約1/10的陽光，而變色鏡透過了1/3。6的陽光。顯然，這副變色鏡比墨鏡還是差遠了。

順便說一下，遮擋的角度對結果影響不大，只要眼鏡能完全擋住照度計的感光球，讀數都差不多。

03。jpg 用手機快速檢測

方法是對著陽光下的一張白紙拍照，

直接拍幾張 用眼鏡擋著手機鏡頭再拍幾張

拍攝的過程中，保證白紙剛好佔滿整個畫面，相機和白紙的距離及角度儘量固定不變。

下面是拍攝的一些畫面，其中兩張明顯有暗角的，是拍歪了的，要剔除掉，否則誤差會比較大。

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估算方法是看照片屬性裡的拍攝引數：光圈、快門和ISO。下圖左邊是無眼鏡遮擋時；右邊是用墨鏡遮擋時的（偏紅是白平衡的問題，不用理會）。

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通常光圈和ISO不會變，直接拿快門值相比即可。

無眼鏡遮擋時，快門是 1/4270 秒 有墨鏡遮擋時，快門是 1/353 秒所以，阻隔指數是 4270/353 = 12， 即只透過了 1/12 的陽光。這，和前面用照度計測量的1/10有點差別，可以多測幾次，看看平均值。

如果ISO或光圈有變化呢？嚴格來說，（相對的）曝光量應該這樣計算：

ISO x 快門 / （光圈）的平方

故：

無遮擋時：102 / 4270 / 2。0 / 2。0 = 0。00597 有遮擋時：100 / 353 / 2。0 / 2。0 = 0。0708 阻隔指數（透過光線的比例的倒數）：0。0708 / 0。00597 = 11。86 更專業、更準確的計算

前面的兩張照片中，左邊發灰的白紙和右邊泛紅的白紙，你覺得哪張”更亮”？

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——答案是泛紅的那張。傳統的半定量的方式是透過“直方圖”來檢視，峰值越靠右邊，說明照片越亮。

那麼，如果把那張拍暗一點，快門可能就會更快，比如從1/353變成1/400或1/500， 這樣測得的阻隔指數可能就變成10。7或者8。5。所以這個因素會影響結果的準確性。

我們很難控制相機讓每張照片拍得一樣亮（見最後一節“中性灰”），但我們可以計算每張拍好的照片的“有多亮”。

直方圖本來是一種手段，但大多數軟體（試過Photoshop CS6， FastStone）並不提供直方圖的讀數（比如峰值的具體位置）。另外，考慮到讓測量更自動化，於是採用了Linux下的命令列工具。

ImageMagick裡的identify可以直接給出平均亮度：

前面是R/G/B三個通道的，最後是總的（亮度）。作為例子，150。042是實際值，而括號內的0。588398是除以範圍255後的相對值。

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可以看到，前面那兩張照片的平均亮度分別是：58。8398%和65。348%，差別還不小。

使用這一工具，寫一段指令碼，可以列出每張照片的曝光引數及照片的平均亮度。

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用Excel整理出如下表格，其中各列的含義是：

曝光量：ISO x 快門 / （光圈）的平方 曝光結果：即照片的平均亮度 比值：曝光量/曝光結果 平均值：無遮擋時的比值的平均值，作為基準 阻隔指數：有遮擋時的比值 / 上面的基準09。png

可以看到，前面快速計算阻隔指數為12的，修正後計算結果為10。73。

總體上，變色鏡的阻隔指數接近3，兩個墨鏡的大約是6和10。 除了墨鏡1外，其它的兩個眼鏡都和照度計測量的比較吻合。

變色鏡兩種測量的是3。6和2。7。 可能是在沒有陽光直射時由於變色的原因，阻隔效果有所降低。

對這個結果為6的墨鏡1，需要更嚴格的測試，或者換手機/相機，因為有可能是墨鏡對不同光譜成分的阻隔比例不同，而照度計/相機對不同光譜的響應又不同，三個因素共同造成的結果。

背景知識：中性灰/18度灰及小實驗

對於（目前還不具備人工智慧的）相機而言，它並不知道雪比煤更亮。對所有場景，它都按照統計上的18%的反射率（即18度灰）來曝光，最後總體上的亮度呈現為中等的灰度。

絕對的中性灰是RGB值都為128（或127），結果是50%的亮度。但18度的反射率曝光後是否為50%的亮度呢？我沒找到權威的說法，再加上這和相機的調校有關，所以實測結果更能說明問題。

下圖是室內日光燈環境下的幾張照片：米黃的桌面，白色的牆，蘋果筆記本（合上蓋和立起來），總體上亮度在54%~62%之間。可見相機並不會機械地把任何場景都拍成50%的亮度，但也不會智慧地把白牆拍成90%的亮度。

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前面也看到，對於拍白紙這一場景，曝光的總體亮度有大約10%的波動。對於粗略的測量，忽略這一波動是可接受的；想更準確，把它計算進去更好。

結語

在戶外陽光下，用手機對著光照恆定的白紙拍照，對比有墨鏡/變色鏡遮擋鏡頭、和無遮擋時的曝光引數（ISO， 光圈，快門），就可以快速計算出眼鏡對光線的阻隔效果。

想要更準確，可以用實際拍得的照片的平均亮度進行補償。根據相機的18度灰的原理，亮度的波動不會太大，大約在50%~70%之間（不同相機的調校可能不一樣）。文中提供了程式碼可用於計算分析。

實際測得，普通變色鏡的阻隔指數大約為3（即1/3光線透過），普通墨鏡的阻隔指數大約為10（即1/10光線透過）。

作為參考，烈日下的光線（照度）是陰天的10倍以上，是良好照明的室內的300倍。所以，墨鏡，尤其是變色鏡，再黑點總是好的。

有了測量阻隔指數的方法，連續拍照測量就可以測出變色鏡隨時間變化的變色曲線了。