Przetwarzanie danych osobowych

Nasza witryna korzysta z plików cookies

Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie, a także do prawidłowego działania i wygodniejszej obsługi. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług i innych witryn.

Masz możliwość zmiany preferencji dotyczących ciasteczek w swojej przeglądarce internetowej. Jeśli więc nie wyrażasz zgody na zapisywanie przez nas plików cookies w twoim urządzeniu zmień ustawienia swojej przeglądarki, lub opuść naszą witrynę.

Jeżeli nie zmienisz tych ustawień i będziesz nadal korzystał z naszej witryny, będziemy przetwarzać Twoje dane zgodnie z naszą Polityką Prywatności. W dokumencie tym znajdziesz też więcej informacji na temat ustawień przeglądarki i sposobu przetwarzania twoich danych przez naszych partnerów społecznościowych, reklamowych i analitycznych.

Zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies możesz cofnąć w dowolnym momencie.

Optyczne.pl

Test aparatu

Sony DSC-RX1 - test aparatu

27 lutego 2013

6. Jakość plików RAW

Porównywanie poziomu szumów pomiędzy modelami przeprowadzone na plikach JPEG trudno uznać za wiarygodne, jako że nie znamy sposobu tworzenia tychże plików przez aparaty. Dlatego by porównać charakterystykę szumów RX1 dla różnych czułości ze sprzętem innych producentów, musimy przyjrzeć się wynikom uzyskanym z analizy plików RAW.

Szumy

Pomiar szumów matrycy wykonujemy na zdjęciach tablicy Kodak Q-14, korzystając z programu Imatest. Poniżej prezentujemy uzyskane przez nas wyniki.

Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW


----- R E K L A M A -----

W przeciwieństwie do analizy plików JPEG, w wypadku plików RAW zauważamy dość znaczny szum dla składowych niebieskiej i czerwonej. Tak jak i w poprzednim rozdziale, i tu możemy dopatrzyć się delikatnej modyfikacji danych dla czułości nie mniejszych od ISO 400. Dla wyższych czułości różnice w składowych luminancji i chrominancji są prawie dwukrotne – to znak, że wizualnie obraz jest mocno skażony kolorowym ziarnem.

Aby ukazać, jak wartości wyznaczonego szumu przekładają się na obraz, prócz wykresów prezentujemy tabelkę z fragmentami zdjęć (w skali 1:1) scenki testowej oraz pól nr 3 i 11 tablicy Kodak Q-14.

Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

By porównać uzyskane próbki z innymi aparatami, należy wybrać z rozwijanych list odpowiednie modele oraz zaznaczyć czułość, dla której mają być podane wyniki. W efekcie zostanie zaktualizowana poniższa tabelka nowymi wycinkami testowej scenki.

Na koniec spójrzmy na porównanie zachowania tej samej matrycy w 3 konstrukcjach aparatów: kompakcie, SLT oraz klasycznej lustrzance.

Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

Zadziwiający na pierwszy rzut oka jest wynik aparatu RX1, gdy porównamy go z osiągami A99. Ta sama matryca, ale w przeciwieństwie do RX1 konstrukcja SLT aparatu A99 wymusza podbijanie czułości, by skompensować stratę światła na półprzepuszczalnym lustrze. A jednak nadal ma mniejsze szumy od RX1! Widać to też w porównywarce wycinków, gdy wybierzemy wyższe czułości. Odpowiedzialna za to może być tylko kompaktowość (a nawet kieszonkowość) konstrukcji aparatu Sony RX1. Zakładamy, że to powód, dla którego trudniej utrzymać w ryzach szum termiczny. Do tego, że ta sama matryca w korpusie Nikona sprawuje się lepiej, zdążyliśmy się już przyzwyczaić.

Dynamika tonalna

Dynamikę tonalną wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Stouffer T4110, zapisanych w formacie RAW i przekonwertowanych do 48-bitowych TIFF-ów za pomocą programu dcraw. Na wykresie przedstawiamy wartości zakresu tonalnego wyznaczone przez oprogramowanie Imatest dla wysokiej, dobrej, średniej i niskiej jakości obrazu. Odpowiada to stosunkom sygnału do szumu na poziomie 10, 4, 2 i 1.

Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

Przy najniższej natywnej czułości, czyli ISO 100 i dla najlepszej jakości obrazu RX1 notuje wartość zakresu tonalnego na poziomie niemal 9 EV – prawie o 2 EV więcej niż w A99! Jednak w przeciwieństwie do niego RX1 przy najniższej wartości ISO delikatnie spada wartości dynamiki, choć nadal jest ona wyższa od poziomu prezentowanego przez A99. Gdy zwiększymy czułość ISO, wartości dynamiki zaczynają proporcjonalnie się zmniejszać. Widać też wyraźnie, że powyżej czułości ISO 800 krzywa zmienia swój kształt – może to być znak, iż od wartości ISO 1600 czułości są już uzyskiwane programowo. Godne pochwały są też wyniki dla najniższej jakości obrazu, które sięgają aż 13 EV. Takie osiągi notowaliśmy jak dotychczas dla najlepszych implementacji wspominanej już matrycy APS-C o rozdzielczości 16 Mpix (np. Pentax K-5).

Aby zobrazować praktyczny aspekt dynamiki tonalnej, jaką oferuje aparat, wykonaliśmy zdjęcia scenki testowej z czasem 30 s i 2 s przy czułości odpowiednio ISO 100 i ISO 1600. Fotografie zostały zrobione w formacie RAW i skorygowane o +4 EV i −4 EV w programie Adobe Lightroom 4 na domyślnych ustawieniach (wyłączone wszystkie panele modułu Develop za wyjątkiem „Camera Calibration”).

Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

0 EV
+4 EV
ISO 100
Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
ISO 1600
Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

0 EV
−4 EV
ISO 100
Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
ISO 1600
Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

Prąd ciemny i szum termiczny (darki)

Standardowo zdjęcia w tym teście wykonujemy w formacie RAW. Wywołujemy je programem dcraw do postaci czarno-białej bez interpolacji. Uzyskane w ten sposób pliki TIFF konwertujemy do formatu GIF, dobierając zakres w taki sposób, aby najlepiej zobrazować generujący się na matrycy szum. Przy tworzeniu histogramów oś pozioma pokazuje zakres wartości od 0 do 511. Maksymalna wartość na osi pionowej wynosi 2 miliony zliczeń.

RAW
ISO Dark Frame Crop Histogram
50 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
100 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
200 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
400 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
800 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
1600 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
3200 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
6400 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
12800 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
25600 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

Darki nie wykazują cech bandingu, a szum jest jednorodny. Zastosowany w aparacie dodatkowy sygnał (tzw. bias) ma wartość 128, dzięki czemu statystyka szumu jest naturalna i podobna do rozkładu normalnego (histogramy o kształcie przypominającym gaussowski dzwon).

W tabelce poniżej prezentujemy statystykę dla tych obszarów.

ISO średni poziom sygnału odchylenie standardowe
50 127.971 0.986
100 127.982 0.973
200 127.983 1.269
400 127.944 2.211
800 128.102 4.030
1600 128.140 7.873
3200 128.566 14.751
6400 129.166 28.207
12800 130.881 55.021
25600 133.498 107.224

Zwróciliśmy także uwagę na wartości maksymalne sygnału. Otóż nawet dla całkowitej saturacji dane w pliku ARW nie wykraczają poza wartość około 1530. Oznacza to, że aparat, zapisując dane do pliku RAW, koduje je w taki sposób, by ograniczyć zapis do niecałych 11 bitów informacji. Oczywiście w procesie odczytu danych oprogramowanie demozaikujące korzysta ze specjalnej krzywej do odzyskania oryginalnego zakresu, czyli 0 – 4095 (co oznacza używanie 12-bitowego zapisu, a nie jak twierdzi producent 14-bitowego!). Problemem jest jednak fakt, że pośród tych 4096 wartości unikalnych jest tak naprawdę tylko 1530.

Wyjściowy zakres 0–4095 (oś OY) wytwarzany jest z danych zawierających się w przedziale ok. 400–2000 (oś OX). Krzywa dobrana jest w taki sposób, by w miarę dokładnie zachować wartości w cieniach, podczas gdy dla jasnych partii obrazu następuje redukcja rozdzielczości sygnału – zastosowany tu algorytm powoduje stratną kompresję. Dzięki temu zmniejszony zostaje rozmiar pliku przy zachowaniu wystarczającej jakości danych dla większości sytuacji fotograficznych. Kodowanie to problematyczne stanie się w sytuacjach wymagających pełnego spektrum dostępnych danych, jak na przykład techniki ETTR czy zaawansowane przetwarzanie zdjęć o wysokiej rozpiętości tonalnej.

Szum termiczny w plikach JPEG

Na koniec tego rozdziału, dla porządku prezentujemy jeszcze darki dla formatu JPG zapisanego przez aparat razem z plikami RAW użytymi w wyżej zaprezentowanej analizie.

JPEG
ISO Dark Frame Crop
50 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
100 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
200 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
400 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
800 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
1600 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
3200 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
6400 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
12800 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW
25600 Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW Sony DSC-RX1 - Jakość plików RAW

Czułość Kanał R Kanał G Kanał B
Średnia Odchylenie standardowe Średnia Odchylenie standardowe Średnia Odchylenie standardowe
50 0.004 0.083 0.001 0.023 0.002 0.119
100 0.018 0.168 0.001 0.041 0.034 0.297
200 0.086 0.370 0.006 0.096 0.157 0.575
400 0.476 0.655 0.026 0.205 0.140 0.498
800 0.550 0.877 0.190 0.527 0.575 0.980
1600 1.541 1.795 0.437 0.983 1.374 1.642
3200 2.619 2.910 1.003 1.981 2.717 2.612
6400 3.439 4.622 2.511 4.150 5.654 4.814
12800 8.238 8.627 4.411 7.810 8.522 8.206
25600 20.285 16.470 8.177 14.498 16.733 15.376