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.

Z wykresu przedstawionego powyżej możemy odczytać, że dla czułości ISO 100 liczba tonów wynosi 381, czyli otrzymujemy 8.6-bitowy zapis danych. To świetny wynik gwarantujący bardzo dobre oddanie przejść tonalnych. Załamanie widoczne na początku wykresu związane jest z faktem, że ISO 50 jest czułością rozszerzoną. Zwiększanie czułości ISO powoduje degradację zakresu tonalnego aż do wartości 5.1 bita dla ISO 25600. Daje to nam około 34 przejścia tonalne.

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 8.3 EV, co można uznać za niezły wynik. Niestety, nie możemy porównać go wprost z osiągami Canona 5D Mk III i Nikona D800E, ze względu na odmienną metodę wyznaczania dynamiki tonalnej w ich przypadku. Z aparatów pełnoklatkowych, które testowaliśmy nowym sposobem, warto wymienić Nikona Df oraz bliźniaczą Alphę A7. Obydwa bezlusterkowce Sony zachowują się niemalże identycznie. Z kolei Nikon Df wypadł znacznie lepiej, osiągając blisko 10 EV. Trzeba mieć jednak świadomość, że w tej lustrzance producent zdecydował się na zastosowanie 14-bitowego przetwarzania, co czyni takie zestawienie nie do końca miarodajnym.

Podsumowując, patrząc na powyższy wykres widzimy wyraźnie, że jakość wykonania matrycy stoi na wysokim poziomie i wąskim gardłem dla pomiaru dynamiki jest 12-bitowe przetwarzanie.

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. 8.5 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 0.3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
50
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600

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
A7R
5D Mk III
1600 ISO
A7R
5D Mk III

Przy ISO 100, rozjaśnienie obrazu z aparatu Sony dało znacznie lepszy efekt niż w Canonie. Nie dostrzegamy na nim ani tak wysokiego poziomu szumu i bandingu jak w 5D Mk III. Z kolei dla ISO 1600 efekt końcowy jest porównywalny w przypadku obydwu aparatów. Szum na wycinkach jest mocno widoczny, jednak detale scenki są dość dobrze rozpoznawalne.

Zmniejszenie ekspozycji o 4 EV daje bardzo porównywalne wyniki w przypadku obydwu aparatów. Drobne różnice mogą wynikać z faktu różnej jasności oryginalnych zdjęć.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
A7R
5D Mk III
1600 ISO
A7R
5D Mk III