Specyfika konstrukcji matrycy Foveon, a także sposobu przetwarzania danych została dokładnie opisana przy okazji testu modelu DP1M. Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z tym tekstem dla lepszego rozumienia dalszej części tego rozdziału.

Szumy

Zacznijmy od analizy danych pozyskanych wprost z plików X3F.

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

W wykresie nie widzimy nic niepokojącego. Jest on w zasadzie zbieżny z tym utworzonym dla plików JPEG z tą różnicą, że dokładnie widać rozbieżności szumu generowanego przez poszczególne warstwy struktury Foveona. Widzimy, że wyniki z testu szumu dla plików JPEG, które nas przeraziły, mają swoje umocowanie w zachowaniu samej matrycy, a dokładniej – sposobu przetwarzania danych z matrycy. Nie przynosi to chluby producentowi – w zasadzie można zadać pytanie, po co udostępnił czułość ISO 800 i wyższą.

Trudno też tak wysokie wyniki porównywać z innymi aparatami, gdy już konfrontacja z bliźniaczym modelem DP1M jest dla testowanego modelu miażdżąca. Musimy przyznać, że pomiar wykonaliśmy kilka razy by się upewnić, że nie ma mowy o jakimkolwiek błędzie w procedurze. I za każdym razem przecieraliśmy oczy ze zdumienia.

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.

W wypadku plików RAW sytuacja wygląda zupełnie odmiennie od próbek formatu JPEG. Aż do ISO 1600 obraz generowany przez Sigma Photo Pro wydaje się dobrej jakości. ISO 3200 jest już zaszumione, a najwyższa czułość naznaczona jest sporą dawką przeszkadzającego silnego szumu oraz nieciekawych przebarwień. Przy niskich nastawach struktura szumu nie zmienia się wraz ze wzrostem czułości – jest ona drobnoziarnista i wygląda podobnie, niezależnie od tego jakie ISO jest wybrane, dzięki czemu nie cierpi na tym szczegółowość zdjęć. Należy zwrócić jednak uwagę na degradację elastyczności w obróbce. Najlepszym podsumowaniem będzie stwierdzenie, że JPEG w aparacie jest absolutnie niedopracowaną funkcją.

Zakres tonalny

Zakres tonalny wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach X3F, analizując wprost dane z przetworników ADC.

Mamy w pamięci wzrost szumu wraz ze wzrostem czułości już od najmniejszych wartości, więc nie powinien nas dziwić powyższy wykres. Doskonałą jakość obrazu de facto uzyskamy jedynie dla 2 najniższych czułości – dalej będzie ona sukcesywnie degradowana aż do poziomu niewiele ponad 32 odcieni.

Dynamika tonalna

Dynamikę tonalną wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach X3F, analizując wprost dane z przetworników ADC.

Na wykresie przedstawiamy wartości zakresu tonalnego dla wysokiej, dobrej, średniej i niskiej jakości obrazu. Odpowiada to stosunkom sygnału do szumu na poziomie 10, 4, 2 i 1.

Podobnie jak w modelu DP1M, w granicach błędu charakterystyki możemy uznać za liniowe, o wartościach proporcjonalnie zmniejszających się wraz z każdym zwiększeniem czułości ISO. Dla najlepszej jakości obrazu matryca notuje wynik 6.6 EV – to o ponad 1/2 EV gorszy rezultat! Inaczej zatem niż DP1M – DP2M plasuje się w średniej klasie. Trudno w tym wypadku mówić o doskonałej jakości obrazu, którą daje matryca Foveona. Gdy zdecydujemy się na najniższą jakość, do dyspozycji mamy niecałe 11 EV, co nie wydaje się wartością zbyt dużą, ale zważając na 12-bitowe przetwarzania danych, musimy uznać ten wynik za wysoki.

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 Sigma Photo Pro na domyślnych ustawieniach (wyłączone wszystkie opcje poprawiające jakość obrazu).

	0 EV	+4 EV
ISO 100
ISO 1600

	0 EV	−4 EV
ISO 100
ISO 1600

Prąd ciemny i szum termiczny (darki)

Niestety, aparat DP2M wymusza odejmowanie ciemnej klatki dla długich ekspozycji. Z uwagi na specyfikę pracy matrycy pozyskane w tym teście wyniki traktować należy jedynie jako ciekawostkę.

Przy tworzeniu histogramów oś pozioma pokazuje zakres wartości od 0 do 64. Maksymalna wartość na osi pionowej wynosi 100 tysięcy zliczeń.

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
100
200
400
800
1600
3200
6400

Spójrzmy na analizę statystyczną przedstawionych powyżej darków.

Widzimy wyraźnie, że do sygnału dodawana jest składowa stała o wartości 32. To ukłon w kierunku programistów pragnących użyć specjalizowanych algorytmów do analizy struktury szumu. Wszystkie histogramy wyglądają podobnie, co wynika ze sposobu, w jaki pracuje matryca wykonana w technologii Foveon X3.

Szum termiczny w plikach JPEG

JPEG
ISO	Dark Frame	Crop
100
200
400
800
1600
3200
6400