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.

Na wykresie powyżej możemy zauważyć, że dla najniższej natywnej czułości (ISO 160) liczba tonów sięga 200. Co ciekawe, nieco wyższy wynik otrzymujemy dla ISO 200, gdzie dostajemy 212 tonów, czyli 7.7-bitowy zapis danych. Nie jest to może wysoki wynik ale można go uznać za zadowalający. Przy takiej wartości wciąż otrzymujemy wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Najniższy wynik, czyli 50 tonów (5.7 bita) otrzymujemy dla ISO 12800. Trzeba przyznać, że wartość jest podejrzanie duża. Przypomnijmy jednak, że wyniki z poprzedniego rozdziału wskazywały na to, że czułość ta jest programowa. Poza tym, jeśli aparat odszumia RAW-y, to trudno uznać te wyniki za szczególnie miarodajne w kategorii realnych możliwości matrycy.

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
160
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.

Po raz kolejny widać, że dla formalnie najniższej czułości, czyli ISO 160, wyniki są nieco niższe niż dla ISO 200. Dla tej drugiej, przy SNR=10 Samsung NX Mini notuje dynamikę tonalną na poziomie 7.2 EV. Wynik ten niestety nie zachwyca. Sony RX100 II, mający matrycę o tej samej wielkości i liczbie pikseli zanotował jednak wynik o około 0.5 EV lepszy. Przedstawiciel systemu Mikro Cztery Trzecie, czyli Olympus E-M10 okazał się lepszy niemal o 1 EV notując wartość na poziomie 8.1 EV. Warto jednak zauważyć, przy przy ISO 400 dynamika dla najlepszej jakości obrazu jest minimalnie wyższa i wynosi 7.4 EV.

Dla najsłabszego kryterium SNR=1 przy ISO 200 NX Mini osiąga wysoką wartość 11.8 EV, co oznacza, że niemal w całości wykorzystuje 12-bitowy zapis. Warto jednak zauważyć, że w miarę wzrostu czułości wyniki dla wszystkich kryteriów opadają stosunkowo wolno. Ale skoro tak naprawdę nie mamy do czynienia z surowymi plikami, bo oprogramowanie aparatu dość mocno w nie ingeruje, to takie zachowanie w zasadzie nie dziwi. Nie oddaje też faktycznych możliwości matrycy, a porównania z innymi aparatami czyni mało użytecznymi.

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.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Standardowo 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.

W przypadku Samsunga NX Mini sytuacja okazała się być nieco bardziej skomplikowana. Musieliśmy wziąć pod uwagę fakt, że użyty obiektyw przymyka się jedynie do f/11. Ponadto brak natywnego ISO 100 pociągnął za sobą kolejne modyfikacje. W tym samym czasie zdjęcia porównawcze wykonywaliśmy Olympusem OM-D E-M10. Na koniec, podczas porównywania zdjęć w Lightroomie okazało się, że nie da się zestawić ze sobą zdjęć o tych samych parametrach ekspozycji, ze względu na wyraźne różnice w jasności. Problem ten jednak dotyczył testowanego Samsunga przy ISO 1600 i ISO 160.

Ostatecznie parametry ekspozycji wybranych zdjęć dla obu aparatów przedstawiają się następująco:

• Samsung NX Mini:
  • ISO 160, f/9
  • ISO 200, f/11
  • ISO 1600, f/6.3
• Olympus OM-D E-M10
  • ISO 200, f/11
  • ISO 1600, f/8

160 ISO
	0 EV	+4 EV
NX Mini
200 ISO
NX Mini
E-M10
1600 ISO
NX Mini
E-M10

Na niskich czułościach, rozjaśnienie pozwoliło odzyskać pewne szczegóły obrazu. Warto jednak zauważyć, że szum dość wyraźnie się jednak uwidocznił. Można również stwierdzić, że efekt końcowy wydaje się wyglądać lepiej w przypadku bezlusterkowca Olympusa. Dla ISO 1600 zaszumienie obrazu psuje efekt końcowy w przypadku obu aparatów. Widać jednak, jak odszumianie RAW-ów w Samsungu dodatkowo wprowadza degradację szczegółów obrazu.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje dość porównywalne wyniki. Dokładną analizę utrudnia fakt, że wyjściowe zdjęcia różnią się zauważalnie jasnością, mimo iż podjęliśmy próby jak najlepszego dopasowania ich pod tym względem.

160 ISO
	0 EV	−4 EV
NX Mini
200 ISO
NX Mini
E-M10
1600 ISO
NX Mini
E-M10