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技术应用 // 测试技术
笔记本电脑的视频通话和视频会议性能测试
  • DXOMARK
    • 2022-12-12
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进行视频会议时,最受推崇的摄像头和音频系统是已经内置在我们笔记本电脑中的系统。尽管因为疫情让我们与朋友和家人增加了许多视频通话的机会,不过,工作会议仍是最热门的视频会议使用场景之一。在此两种情况下,笔记本电脑中内置的网络摄像头依旧是最常被使用的设备,因为大多数的用户并不会在外接摄像头或音频系统上投入更多的预算。我们将在这篇文章中,深入探究当前笔记本电脑的影像和音频技术。每一款笔记本电脑间的差异很大吗?内置的系统是否足以用于通话,或是应该花钱添购外接摄像头和耳机?还是干脆放弃笔记本电脑,改用智能手机?

这些问题我们将在本文中一一解答。我们测试了几家制造商旗下受欢迎且价位不同的笔记本电脑。这些笔记本电脑的操作系统也不一样,主要的用户客群是专业人士或学生。我们也将内置网络摄像头与热门的外接网络摄像头还有高端的智能手机进行了比较,以了解它们之间的差异。以下列表为我们所测试的笔记本电脑:

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测试摘要

视频通话让用户能通过屏幕共享或视频的视觉影像来丰富音频的内容。然而,音频质量仍然是视频通话时最重要的关键,因为即使视频质量出色,不好的音频质量还是会影响到每位参与者的体验。下图为我们所测试各款笔记本电脑的音频播放、录制以及视频性能的概述列表。

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在音频质量方面,为了让用户有更好的体验,笔记本电脑必须正确捕捉到房间内所有用户的声音(会议中360° 环绕设备的声音,一对一视频通话中设备前的声音),并能将通过视频通话应用程序所呈现的语音忠实重现。当笔记本电脑越来越薄,要做到上述所言,也成为一种挑战,不过,由于过去 20 年来扬声器硬件和软件调试技术有很大的进步,如今即使是纤薄的笔记本电脑,也能展现出优异的音频质量。例如,在此次的评比测试中,苹果的 MacBook Pro 机种绝对堪称出色音质的代表,在大多数情况下,它都能呈现出卓越的音质。在视频质量方面,主体曝光良好与色彩自然呈现是至关重要的。在某些情况下(像是低光或逆光场景),对目前大多数内置网络摄像头所使用的小型传感器和光圈来说可能颇具挑战性。本次评测的视频部份,苹果MacBook Pro再次脱颖而出。它展现出到目前为止最为出色的视频图像质量,也是本次测试中最昂贵的笔记本电脑。惠普 ProBook 位居第二名,成绩和苹果有点距离。紧随在惠普之后的是联想IdeaPad,其曝光项目的表现不及惠普。华硕 ExpertBook 在这次的评比中比较靠后,原因是在低光下的曝光欠佳佳、色彩有待改进、缺乏动态范围,而且纹理/噪点间的平衡也处理得不是很理想。

从结果来看,笔记本电脑似乎真的是一分钱一分货。不同于我们对外接网络摄像头的比较,笔记本电脑的视频会议质量与价格之间有相当显着的关联,特别考虑到联想 IdeaPad 是一款 Chromebook 的笔记本电脑,它会比搭载了Windows 操作系统的同等级机种更便宜。


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视频会议质量/价格相关性:MacBook Pro 展现出最佳的性能,不过也是本次评测中最昂贵的笔记本电脑。

上面的分数颇能直接反应在用户的体验上。举例来说,分数低于 2时就意味着该摄像头不适用于某些使用场景,像是在低光下或逆光环境中的视频会议。在这些低光条件下的图例中,我们可以看到 MacBook Pro 在肤色呈现的部份不是很理想,不过,整体的曝光度、噪点水平与细节保留都明显优于竞争对手;其他的竞争机种只适用于光线良好且对比不多的情况下使用。在本次测试中,MacBook Pro的网络摄像头是唯一一款能在更多不同光照条件下所使用的笔记本电脑摄像头。

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深入探究讨结果

接下的部份我们将仔细探究笔记本电脑内置网络摄像头的视频和音频比较结果。如同我们针对外接网络摄像头的测试一样,所有摄像头的都以 1080p 全高清分辨率进行测试,若分辨率较低,则以其最大分辨率进行测试。下列表格为所有测试机种的视频与音频规格。

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视频质量评测

笔记本电脑网络摄像头最常在室内使用,也就是我们大多数人工作的地点,无论是办公室或是居家办公。最典型的用例是一个人坐在笔记本电脑前相对较近的距离。在这种情况下不会有高对比度的场景,而所有受测的机种都能展现出准确的目标曝光与自然却不尽相同的肤色渲染。

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在视频通话过程中,能确切的看到与您通话的伙伴的脸是必要的,也就是说,脸部曝光是判断视频通话质量最重要的标准。不过,纹理的呈现也会有所影响,可以让用户有更好的体验。纹里并不是视频会议最攸关的部份,因为它可能会因为网络带宽不足而变差,但即使在通话期间视频分辨率降低时,也可以看出高分辨率和低分辨率传感器之间的纹理差异。 在上面图例中我们可以看到,相较于竞争机种, MacBook Pro 能捕捉到更好的细节,这可能是因为其摄像头的分辨率和质量更高。笔记本电脑摄像头的传感器和光圈通常比智能手机摄像头的传感器和光圈更小,因此局限了它们可以捕获的光量,也意味着在光线不足的情况下,往往会表现的不尽如人意。低光下开视频会议的机率比在典型室内照明下通话的机率少很多,但还是有可能发生,例如在太阳下山后光线非常昏暗的房间里。在低光条件下,惠普 ProBook 和 苹果 MacBook 的肤色呈现较为鲜明,曝光较亮一些,纹理/噪点间的平衡也比联想和华硕更好。

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如同高水平的纹理,维持快速的录制帧率也有利于提升用户的整体体验。下面的图表显示出MacBook Pro在所有的光照条件下(直到极低光下)都保持着每秒 30 帧(fps),以确保在各种情况下都能运行顺畅。有些竞争机种会在 100 勒克斯及更暗的光照下帧率更低。惠普ProBook 降至 15 fps以实现更长的曝光时间(在 20 勒克斯光照下约为 66 毫秒)并改善其图像质量。在如此低的帧率下,当被拍摄的主体在摄像头前移动时(即使只是轻微移动),会导致视频「迟滞」。联想 IdeaPad Flex 5 则选择了不同的折衷方案,坚持 30 fps,但牺牲了曝光和色彩敏感度。在 20 勒克斯光照下,华硕 ExpertBook 的帧率下降到令人无法接受的10 fps,图像质量仅略优于联想。

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比较:不同照度下的帧率

不只低光条件对笔记本电脑的摄像头来说是个挑战,场景中最亮和最暗元素间的高对比度通常也会是个问题。居家办公室的设置通常会靠近窗户,或是上方有明亮的光源。当画面里看得见这些元素时,呈现的影像可能就会受到影响,使得用户往往得改变摄像头的位置以避开光源,这对动态范围较低的摄影头来说,更是如此。在此项目,苹果MacBook Pro 再次领先其他机种。从这些示范的短片中,我们可以看到在典型的室内条件下各机种的性能。脸部的照度为100 勒克斯。主体旁的光板平均比脸部亮 2EV。对于处理这种亮度差异,目前MacBook Pro是最好的一款,它维持了良好的脸部曝光,同时在高光区域保留了丰富的细节。而联想 IdeaPad是以脸部的曝光不足来保留一些高光细节。惠普 ProBook 和华硕 ExpertBook 的脸部只有轻微的曝光不足,不过,高光细节仍然保留的很少。

苹果 MacBook Pro,100 勒克斯光照下高对比度的视频(左) 华硕 ExpertBook,100 勒克斯光照下高对比度的视频(右)


惠普 ProBook,100 勒克斯光照下高对比度的视频(左)  联想 IdeaPad,100 勒克斯光照下高对比度的视频(右)

我们的测试人员在其他具挑战性的高对比度场景中观察到相同的结果。此图表显示了在平均照度下所测得4EV脸部和光板的高光保留差异。联想在保留高光细节方面比另两款搭载了Windows系统的笔记本电脑处理得更好,但脸部的曝光最暗。这可能归因于其简单的自动曝光算法,该算法集中在画面的中心且没有使用人脸检测。MacBook Pro的摄像头在所有照度下的表现都是最好的。

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HDR 性能:光板上的恢复信息

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HDR 性能:脸部的目标曝光(可接受的曝光范围为 55 至 75 勒克斯)

真实生活场景中也可以观察到相同的结果。在此场景中,MacBook 呈现出比其他两款机种更宽广的动态范围,目标曝光也更准确。您还可以看到,当第二个人进入场景并且开始挥手时, HP ProBook 的曝光会略微改变。

苹果 MacBook Pro,逆光场景(左) 华硕 ExpertBook,逆光场景(中) 惠普ProBook,逆光场景(右)

音频质量评测

如上所述,用户要能体验到良好的视频会议,音频质量与视频质量同等重要,甚至更为重要。在录音方面,MacBook Pro 在降低背景噪音部份处理得很好,并且展现出令人满意的录音音调平衡。ProBook 和 IdeaPad Flex 5的录音音调平衡则不太自然。声音听起来闷闷的,而且严重缺乏实体感和低音。不过,由于降噪效果出色,所以声音还是清晰可辨。华硕 ExpertBook的声音听起来比其他机种稍尖锐些,且不是很自然,在录制和播放时还有非常明显的噪音问题。

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录制音频频率响应

就笔记本电脑而言,在播放音频时, MacBook Pro呈现出优异的整体声音再现,声音低沉且温暖。惠普ProBook 和联想 IdeaPad 听起来颇为相似,由于缺乏实体感和低音,它们的音调平衡略显尖锐,但语音清晰度相当不错。华硕 ExpertBook 仍然较为刺耳且声音较小,因而损害到语音的清晰度。

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播放音频频率响应

本次测试的所有笔记本电脑的录制响度都适用于视频会议。就播放来说,响度可能是华硕 ExpertBook 在会议场景中无法大展身手的因素,使用外接扬声器或许会比较恰当。惠普和联想都适合用于小型会议,但在吵杂的环境中可能会受到影响。 它们也适用于个人视频通话和居家办公室。


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笔记本电脑、智能手机与外接网络摄像头的比较

如概述中所提到的,我们也将笔记本电脑的内置摄像头与另两款受欢迎的摄像头进行了比较:

1. 外接网络摄像头:罗技 Brio 4K Ultra;

2. 高端智能手机的自拍摄像头:苹果 iPhone 12 Pro Max;

3. 为了让此次的评比尽可能的公平,两款设备都设置为 1080p 分辨率,最大帧率固定为 30 fps;

在对比度高的场景中,MacBook Pro 的表现比其他笔记本电脑还要出色,不过,仍不及自家所产的iPhone 12 Pro Max ,iPhone 12 Pro Max在色彩呈现与动态范围等项目都表现的更好。在此次评比中,尽管所有视频都以 1080p 分辨率录制,外接网络摄像头罗技 Brio 4K在目标曝光和动态范围方面稍有落后,但肤色呈现更为自然,细节也较好。总体而言,苹果MacBook Pro 的质量水平与罗技 Brio 相去不远,不过, iPhone 更胜一筹。

苹果 iPhone 12 Pro Max,高对比度场景(左) 苹果 MacBook Pro,高对比度场景(中) 罗技 Brio 4K Ultra,高对比度场景(右)

在低光下的评比中,我们可以看到 iPhone 12 Pro Max在纹理/噪点间的平衡处理得比其他两款摄像头更好。表现其次的是罗技 Brio,但还是远远落后 iPhone。两款苹果的设备所呈现出的肤色略有不同,不过,考虑到是在不易处理的光线条件下,因此,它们的表现仍是可接受的。三款摄像头的曝光度都还可以,但MacBook Pro 的亮度略高些,许多用户可能会因此选择它用于视频会议。

苹果 iPhone 12 Pro Max,低光场景(左) 苹果 MacBook Pro,低光场景(中) 罗技 Brio 4K Ultra,低光场景(右)

三款摄像头的传感器尺寸相似(介于 1/3” 和 1/4” 之间),iPhone 还结合了专用的图像信号处理器 (ISP)和硬件调试技术以提升最佳的图像质量。罗技 Brio 的光圈稍大且自动对焦能捕捉更多光线,有助于提高颜色深度和清晰度。在音频方面,罗技网络摄像头的质量不佳,录制的信号失真严重且刺耳,影响到语音清晰度。尽管音调平衡令人不满意,但降噪效果很好。相较于笔记本电脑,网络摄像头似乎不太适合用于开会时使用,因为它没有嵌入任何音频播放解决方案,而且音频收录效果不好。在快速的个人视频通话中,如果与专用的播放解决方案一起使用,罗技或许能够胜任这项工作。


结论

所有笔记本电脑的音频和网络摄像头质量有着极大的差异。从我们的测试中已经可以看出(至少在一定程度上)所谓的一分钱一分货。苹果 MacBook Pro 是评测中最昂贵的机种,其质量甚至能媲美高端的外接网络摄像头,这可归功于即使在具挑战性的条件下仍有出色的曝光度,纹理/噪音间的平衡良好,以及笔记本电脑的音频也很不错。但这并不表示它就是完美的,它的色彩可以再鲜明些,1080p 的细节保留也还有改进的空间。

联想 IdeaPad Flex 5 是本次评比中最便宜的机种,在光线良好的条件下会有挺不错的表现。不过,它呈现出的细节非常少,而且看得出有些噪点,画面里高对比度的元素对它来说也很棘手。惠普ProBook 和华硕 ExpertBook的目标客群为专业的用户。尽管惠普ProBook 在具挑战性的场景中展现出更准确的曝光度,纹理/噪点间的平衡也略优于华硕,不过,它们都因为动态范围低和分辨率差而有所影响。

基于这些结果,如果您想升级您的居家办公室设备但不想大手笔花钱买苹果 MacBook Pro,那么最好方法可能就是添购外接网络摄像头和耳机(或使用高端智能手机)。此评测是针对笔记本电脑的图像和音频质量所进行的首次探究。DXOMARK 计划在未来进行更多的测试,以广泛地了解市场上不同价位的最佳笔记本电脑。我们也将密切的关注技术发展。视频会议对许多员工来说变得不可或缺,计算器制造商则寻求着如何改善内置网络摄像头。例如,笔记本电脑摄像头正从慢速 USB 标准切换到 MIPI(大多数集成摄像头的标准),这可以大大缩短传输时间,进而提高后处理的可能性和整体质量。连同改进网络摄像头的设计,能够让用户的整体体验更上一层楼。


上海研鼎作为DXOMARK的总代理,获取更多资讯,请咨询Sales@rdbuy.com。

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