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. Pomiarów dokonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania.

Najwyższą jakość obrazu otrzymamy dla dwóch najniższych czułości, dla których aparat zarejestruje ponad 200 przejść tonalnych. Przy ISO 100 otrzymujemy 7.7-bitowy zapis danych. To dość dobry wynik zapewniający wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Dalsze zwiększanie czułości ISO powoduje degradację zakresu tonalnego aż do wartości 4.4 bita dla ISO 25600. Daje to nam około 21 przejść tonalnych.

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 0.3 EV.

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

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 100 testowany aparat osiągnął 7.8 EV. Z uwagi zastosowanie nowej procedury wyznaczania dynamiki tonalnej, wyniki D3300 najlepiej będzie skonfrontować z kilkoma bezlusterkowcami, w których zastosowano 12-bitowe przetwarzanie. Przykładowo, dla najniższej czułości i SNR=1 Sony A3000 i Fujifilm X-A1 uzyskały po 8.1 EV, a Panasonic GM1 7.2 EV. Dzięki wspomnianym osiągom, D3300 plasuje się zatem mniej więcej w środku tej grupy aparatów. Biorąc pod uwagę kryterium niskiej jakości obrazu, do dyspozycji mamy dynamikę na poziomie 11.9 EV, czyli bardzo podobnie jak w aparatach Sony i Fujifilm. Panasonic tutaj ponownie odstaje od reszty (11 EV).

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. Gdy np. uznamy za kryterium minimalnej użytecznej jakości 12 dB, widzimy, że dla ISO 1600 dynamika sięga ok. 8 EV.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Zdjęcia wykonujemy przy czułości ISO 100 i 1600, przysłonie f/16 i czasach odpowiednio 30 i 2 s. Następnie wywołujemy je jako 48-bitowe TIFF-y dcrawem i w Lightroomie rozjaśniamy o +4 EV oraz przyciemniamy o −4 EV, po czym zapisujemy jako zdjęcia 24-bitowe.

100 ISO
	0 EV	+4 EV
D3300
1200D
1600 ISO
D3300
1200D

Generalnie obydwa porównywane aparaty nie poradziły sobie najlepiej. Zaszumienie obrazu z D3300 (szczególnie w niebieskim kanale) jest silne, nawet przy ISO 100. Przy ISO 1600 szum praktycznie zdominował sygnał.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje podobne efekty w obu aparatach, przynajmniej przy ISO 1600. Warto natomiast zauważyć, że w Canonie przy ISO 100 poziom nasycenia jest niższy niż przy ISO 1600.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
D3300
1200D
1600 ISO
D3300
1200D