Szumy

Odpowiednie wykresy znajdują się poniżej.

Szum narasta równomiernie wraz ze wzrostem czułości ISO. Widzimy też, że stosunkowo silnie reprezentowana jest składowa niebieska - to znak, że szum widoczny na zdjęciach będzie głównie tego zabarwienia. Gdy przyjrzymy się bliżej punktom czarnym, czyli reprezentującym luminancję, zauważymy, że krzywa ulega lekkiemu załamaniu po przekroczeniu ISO 800. Powyżej tej wartości szum rośnie szybciej. Oznacza to, że z danymi z matrycy dzieje się coś nienaturalnego.

Aby ukazać, jak wartości wyznaczonego szumu przekładają się na obraz, prócz wykresów prezentujemy tabelkę z fragmentami zdjęć (w skali 1:1) pól nr 3 oraz nr 11 tablicy Kodak Q-14. W pierwszej tabelce znajdują się fotografie w formacie JPEG, w drugiej natomiast - w formacie 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.

Dynamika tonalna

Patrząc na powyższy wykres, możemy łatwo zauważyć nakładające się 3 charakterystyki przebiegów. Pierwsza tyczy się zakresu ISO 80-100, druga ISO 100-400 a trzecia ISO 800-3200. Trudno doszukać się tu naturalnej liniowości - to znaczy każde zwiększenie czułości o 1 EV nie zawsze pozbawia nas 1 EV dynamiki. Nasuwa się wniosek, że zachowanie matrycy dla ISO 80 oraz powyżej czułości ISO 400 w dużym stopniu zawdzięcza uzyskane wyniki dodatkowej cyfrowej obróbce sygnału. Dla najwyższego kryterium jakości, czyli RMS = 10, Nikon P7700 osiąga wartość 7.7 EV przy najniższej czułości. Jest to o wynik o 1 EV wyższy niż w wypadku Canona G1 X i tożsamy z Panasonikiem LX7. . Przy akceptowaniu niższych progów jakości okazuje się, że do dyspozycji mamy cały zakres pracy 12-bitowego przetwornika. Trzeba przyznać, że to bardzo dobry wynik.

Poniżej przedstawiamy pełne wykresy SNR wygenerowanie na podstawie wykonanych pomiarów dla wszystkich czułości aparatu:

Zero na osi OX oznacza maksymalną wartość, którą aparat może zapisać w pliku RAW. Na prawej osi OY oznaczyliśmy miejsca dla kryteriów RMS = 10, 4, 2 i 1. Przy pomocy tego wykresu każdy może oszacować dostępną dynamikę dla wybranej przez siebie minimalnej użytecznej jakości. Wystarczy poprowadzić poziomą linię wzdłuż określonego kryterium i odczytać wartość na osi OX, dla której linia ta przecina się z wykresem dla odpowiedniej czułości. Gdy np. uznamy za kryterium minimalnej użytecznej jakości 12 dB dla ISO 1600, widzimy, że dynamika sięga wartości 6 EV.

Aby zobrazować praktyczny aspekt dynamiki tonalnej, jaki 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”).

	0 EV	+4 EV
ISO 80
ISO 1600

	0 EV	−4 EV
ISO 80
ISO 1600

Prąd ciemny i szum termiczny (darki)

Standardowo zdjęcia w tym teście wykonujemy w formacie RAW z najdłuższym możliwym do uzyskania czasem migawki, jednak nie większym niż 30 s. W wypadku P7700 czas ten zależy od wybranej czułości - dla najwyższej jest to 1/8 s. Zdjęcia wywołujemy 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 512. Maksymalna wartość na osi pionowej wynosi 1 mln zliczeń.

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
80
100
200
400
800
1600
3200

Spójrzmy na analizę statystyczną przedstawionych powyżej darków.

Darki nie wykazują cech bandingu, a szum jest jednorodny. Pod tym względem nie można mieć do P7700 żadnych zastrzeżeń. W konstrukcji przetwornika ADC producent wykorzystał stały sygnał dodawany w celu lepszego odseparowania szumu przetwarzania od użytecznego sygnału. To ukłon w kierunku zaawansowanych programów odszumiających pracujących na plikach RAW. Warty odnotowania jest szum dla najniższych czułości ISO - statystyka wskazuje, ze mamy do czynienia z dobrej klasy przetwornikiem ADC. W tej sytuacji zastosowanie biasu staje się zabiegiem wątpliwym, a jego usunięcie pozytywnie wpłynęłoby na wyniki pomiaru dynamiki. Dla wszystkich czułości charakterystyka przypomina gaussowski dzwon - nie widać zakłóceń, co sugeruje, że wspomniane wcześniej modyfikacje są związane nie tyle z szumem przetwarzania matrycy, ale z tzw. współczynnikiem wzmocnienia definiującym korelację między jednostką przetwornika ADC a ilością fotonów, które dotarły do fotodiody.

Szum termiczny w plikach JPEG

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

RAW
ISO	Dark Frame	Crop
100
200
400
800
1600
3200