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 podstawie wykresu możemy odczytać, że dla najniższej natywnej czułości (ISO 160) liczba tonów sięga 219, co daje nam 7.8-bitowy zapis danych. Niemalże taki sam wynik zanotowaliśmy w teście J4. Nie jest on co prawda zbyt wysoki, ale można go uznać za zadowalający. Przy takiej wartości wciąż otrzymujemy wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. W miarę wzrostu czułości zakres tonalny dość szybko opada. Przy ISO 1600 aparat osiąga już tylko 82 tony, co daje 6.4-bitowy zapis. Przy maksymalnym dostępnym ISO przejść tonalnych mamy już tylko 27, co odpowiada około 4.8 bita.

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
160
200
400
800
1600
3200
6400
12800

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 160 testowany aparat notuje wartość dynamiki na poziomie 7.7 EV. Na tle konkurentów wypada zatem całkiem nieźle. Canon G 9X, Sony RX100 MkIV i Samsung NX Mini uzyskały maksymalnie odpowiednio 8, 7.6 i 7.2 EV.

Rozpatrując kryterium niskiej jakości zdjęć (SNR=1) widzimy, że dla ISO 160 oraz 200 dysponujemy praktycznie całym zakresem pracy przetwornika ADC (11.8 EV). To dobry wynik, porównywalny z innymi aparatami o podobnej matrycy.

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 przekracza nieco 7 EV.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Zdjęcia wykonaliśmy przy f/16 i ISO 200 oraz f/11 i ISO 1600. Czasy otwarcia migawki wynosiły 30 i 2 sekundy odpowiednio dla niskich i wysokich czułości. Następnie wywołaliśmy je 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
J5
X-E1
1600 ISO
J4
X-E1

Po rozjaśnieniu zdjęć z obydwu aparatów, przy ISO 200 dostrzegamy całkiem sensowną ilość szczegółów. Co ciekawe, J5 pomimo mniejszej fizycznie matrycy, spisał się niewiele gorzej od X-E1. Przy ISO 1600 przewaga aparatu Fujifilm jest już wyraźniejsza.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje generalnie podobne rezultaty w obu aparatach. Niewielkie różnice są raczej efektem minimalnych rozbieżności w poziomie naświetlenia oryginalnych zdjęć.

200 ISO
	0 EV	−4 EV
J4
X-E1
1600 ISO
J4
X-E1