Zakres tonalny

Zakres tonalny, będący miarą liczby rozróżnianych przejść tonalnych pomiędzy skrajnymi wartościami czerni i bieli, mówi nam, jak bardzo szum redukuje jakość zdjęcia, powodując posteryzację.

Zakres tonalny wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania.

Na wykresie powyżej możemy zauważyć, że dla najniższej natywnej czułości liczba tonów sięga ponad 265, a to daje 8.1-bitowy zapis danych. Jest to całkiem dobry wyniki gwarantujący wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Dla programowej czułości ISO 100 otrzymujemy nieco niższą wartość odpowiadającą 7.9 bita. Wraz ze wzrostem czułości zakres tonalny maleje. Dla najwyższej natywnej czułości, czyli ISO 6400 wynosi on 5.9 bita, co daje około 60 przejść tonalnych. Przy maksymalnym dostępnym ISO przejść tonalnych mamy już tylko 28, co odpowiada około 4.3 bita.

Dynamika tonalna

Dynamikę tonalną wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania. 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.

Dla najlepszej jakości obrazu przy ISO 200 testowany aparat notuje wartość dynamiki na poziomie 8.1 EV, co można uznać za całkiem dobry wynik. Zarówno w testach obu starszych modeli serii OM-D oraz porównywanych wcześniej aparatów konkurencji stosowana była jeszcze stara procedura wyznaczania dynamiki tonalnej, dlatego bezpośredniego porównania z E-M10 dokonać nie można. Wyniki testowanego aparatu można jednak odnieść do tych, jakie zgodnie z nową procedurą zanotował Panasonic GM1. Okazuje się, że dla kryterium SNR=10 testowany Olympus ma przewagę nad bezlusterkowcem Panasonika. Dla ISO 200 wynosi ona niecałe 1 EV, ale w miarę wzrostu czułości zaczyna się powiększać i przy najwyższych ISO sięga aż 2 EV.

Testowany model OM-D dobrze radzi sobie również w przypadku pozostałych kryteriów. Na tym polu także widać jego przewagę nad GM1, która w całym zakresie czułości utrzymuje się w okolicach 1 EV. Dla ISO 200 i kryterium SNR=1 E-M10 zanotował wynik na poziomie 11.9 EV, a to oznacza potencjalnie niezłe możliwości uzyskania informacji z ciemnych partii obrazu. Czy tak jest w rzeczywistości, przekonamy się w dalszej części tego rozdziału.

Poniżej przedstawiamy pełne wykresy SNR wygenerowane na podstawie wykonanych pomiarów dla wszystkich czułości aparatu.

Wartość 0 na osi OX oznacza maksymalną wartość, którą aparat może zapisać w pliku RAW. Na prawej osi OY oznaczyliśmy miejsca dla kryteriów SNR=10 (wysoka), 4 (dobra), 2 (średnia) i 1 (niska). Przy pomocy tego wykresu każdy może oszacować dostępną dynamikę dla wybranej przez siebie minimalnej użytecznej jakości obrazu. Wystarczy poprowadzić poziomą linię wzdłuż wybranego kryterium i odczytać wartość na osi OX, dla której linia ta przecina się z wykresem dla odpowiedniej czułości. Dla przykładu, jeśli uznamy za kryterium minimalnej użytecznej jakości 12 dB, widzimy, że dla ISO 1600 dynamika osiąga wartość ponad 8 EV.

Zakres tonalny na plikach zapisanych w formacie JPEG możemy ocenić wizualnie na wycinkach zdjęć tablicy Stouffer T4110. Kliknięcie na zdjęcie poniżej otworzy wycinek w pełnej rozdzielczości. Odległość pomiędzy sąsiednimi polami szarości wynosi 1/3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Testowanym aparatem zdjęcia wykonaliśmy przy czułościach ISO 200 oraz 1600 i przysłonach odpowiednio f/16 oraz f/11. Dodatkowo, scenkę sfotografowaliśmy aparatem Fujifilm X-E1 przy identycznych parametrach ekspozycji. W obu aparatach czasy otwarcia migawki wynosiły odpowiednio 30 s dla niskich i 2 s dla wysokiej czułości. Następnie zdjęcia wywołaliśmy jako 48-bitowe TIFF-y dcrawem i w Lightroomie rozjaśniliśmy o +4 EV oraz przyciemniliśmy o −4 EV, po czym zapisaliśmy jako zdjęcia 24-bitowe.

200 ISO
	0 EV	+4 EV
E-M10
X-E1
1600 ISO
E-M10
X-E1

Z rozjaśnianiem ciemnych partii obrazu dla ISO 200 testowany Olympus poradził sobie średnio. Co prawda udało się odzyskać pewne szczegóły, jednak dość wyraźnie uwydatnił się szum, który psuje efekt końcowy. Widać, że w tym starciu X-E1 wypada zdecydowanie lepiej. Trzeba jednak przyznać, że w jego wypadku oryginalne zdjęcie jest nieznacznie jaśniejsze, mimo że oboma aparatami zdjęcia wykonywaliśmy w jednym czasie przy takim samym oświetleniu i tych samych parametrach ekspozycji. Przy ISO 1600 rozjaśnianie obrazu w obu aparatach powoduje wyraźne uwidocznienie się szumu, choć i w tej sytuacji X-E1 radzi sobie jednak nieco lepiej.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje podobne rezultaty w obu aparatach, a widoczne różnice spowodowane są raczej różnym poziomem naświetlenia oryginalnych zdjęć. Przy ISO 1600, ze względu na mniejszy szum, można dopatrzeć się jednak nieznacznej przewagi X-E1.

200 ISO
	0 EV	−4 EV
E-M10
X-E1
1600 ISO
E-M10
X-E1