Szumy

Pomiar szumów matrycy wykonujemy na zdjęciach tablicy Kodak Q-14, korzystając z programu Imatest. Poniżej prezentujemy uzyskane przez nas wyniki.

Na pierwszy rzut oka w powyższych wykresach nie widać niczego nadzyczajnego. Trend jest wykładniczy dla każdej ze składowych szumu, proporcjonalnie zwiększający się wraz ze wzrostem czułości. Jednak przy dokładnym przyjrzeniu się zauważymy pewne przesunięcie krzywej zaczynające się od ISO 1600 - może to być oznaka delikatnego odszumiania plików RAW, szczególnie kanału niebieskiego.

Jako swego rodzaju ciekawostkę zamieszczamy porównanie szumu kanału luminacji między aparatami Panasonic LX7, Canonem G1 X oraz Sony RX100.

Każdy z tych aparatów ma innej wielkości matrycę i inną rozdzielczość. Może się wydawać, że mała matryca Panasonica jest na straconej pozycji, jednak w porównaniu z wymienionymi wcześniej modelami wypada dobrze, utrzymując poziom szumu równy aparatowi RX100 dla niższych czułości, a nawet prześcigając go dla wartości nie mniejszych od ISO 1600. To kolejny argument potwierdzający tezę o ingerencji LX7 w pliki RAW dla wysokich czułości.

Aby ukazać, jak wartości wyznaczonego szumu przekładają się na obraz, prócz wykresów prezentujemy tabelkę z fragmentami zdjęć (w skali 1:1) pól nr 3 oraz nr 11 tablicy Kodak Q-14. W pierwszej tabelce znajdują się fotografie w formacie JPEG, w drugiej natomiast - w formacie RAW.

By porównać uzyskane próbki z innymi aparatami, należy wybrać z rozwijanych list odpowiednie modele oraz zaznaczyć czułość, dla której mają być podane wyniki. W efekcie zostanie zaktualizowana poniższa tabelka nowymi wycinkami testowej scenki.

Patrząc na wycinki, możemy zauważyć, że widoczny szum pojawia się dopiero od czułości ISO 400, jednak jego struktura jest na tyle drobnoziarnista, że nawet dla czułości ISO 1600 nie będzie bardzo przeszkadzać na odbitkach. Co więcej - w przeciwieństwie do plików JPEG mamy tutaj zachowany detal. Czułość 6400 wydaje się już mało użyteczna z uwagi na nasilenie szumu, którego usuwanie może prowadzić do znacznej utraty szczegółów na zdjęciu.

Dynamika tonalna

W zakresie czułości 400-1600 ISO dynamika spada liniowo w naturalny sposób, to znaczy każde zwiększenie czułości o 1 EV pozbawia nas 1 EV dynamiki. Wyższe czułości nie zachowują się liniowo w porównaniu do poprzednich - to znak, że dane dla tych czułości są dodatkowo modyfikowane. Z drugiej strony czułość ISO 80 zachowuje się odmiennie i nieproporcjonalnie do innych wartości. To sugeruje, że czułość ta może nie być natywną dla matrycy, a uzyskiwana jest tylko i wyłącznie na drodze cyfrowej obróbki sygnału.

Dla najwyższego kryterium jakości, czyli SNR = 10, aparat LX7 osiąga wartości bliskie 7.7 EV przy najniższej czułości. Jest to wynik podobny do tego, jaki zanotował aparat Sony RX100 oraz większy niż w wypadku Canona G1 X. Trzeba też dodać, że dla kryterium niskiej jakości nawet na najwyższych czułościach dynamika utrzymuje się na użytecznym poziomie powyżej 6 EV.

Poniżej przedstawiamy pełne wykresy SNR wygenerowanie na podstawie wykonanych pomiarów dla wszystkich czułości aparatu:

0 na osi OX oznacza maksymalną wartość, którą aparat może zapisać w pliku RAW. Na prawej osi OY oznaczyliśmy miejsca dla kryteriów SNR= 10, 4, 2 i 1. Przy pomocy tego wykresu każdy może oszacować dostępną dynamikę dla wybranej przez siebie minimalnej użytecznej jakości. 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 dla ISO 1600, widzimy, że dynamika sięga wartości 6 EV.

Aby zobrazować praktyczny aspekt dynamiki tonalnej, jaki oferuje aparat, wykonaliśmy zdjęcia scenki testowej z czasem 30 s i 2 s przy czułości odpowiednio ISO 100 i ISO 1600. Fotografie zostały zrobione w formacie RAW i skorygowane o +4 EV i −4 EV w programie Adobe Lightroom 4 na domyślnych ustawieniach (wyłączone wszystkie panele modułu Develop za wyjątkiem „Camera Calibration”).

	0 EV	+4 EV
ISO 100
ISO 1600

	0 EV	−4 EV
ISO 100
ISO 1600

Prąd ciemny i szum termiczny (darki)

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
80
100
200
400
800
1600
3200
6400

Spójrzmy na analizę statystyczną przedstawionych powyżej darków.

Darki nie wykazują cech bandingu, a szum jest jednorodny. Pod tym względem nie można mieć do LX7 żadnych zastrzeżeń. Producent w konstrukcji zastosował dodatkowy, stały sygnał dodawany w celu lepszego odseparowania szumu od użytecznego sygnału. To ukłon w kierunku zaawansowanych programów odszumiających pracujących na plikach RAW. Przyznać jednak trzeba, że dla niższych wartości szum nie jest zbyt duży - można by pokusić się o stwierdzenie, że bias jest tutaj niepotrzebny, a jego usunięcie poprawiłoby wyniki dynamiki tonalnej matrycy. Sterowanie biasem w zależności od czułości jest jednak dość skomplikowane i niesie ze sobą ryzyko zwiększania szumu przetwarzania, dlatego takie rozwiązania spotyka się niezmiernie rzadko i LX7 nie jest wyjątkiem. Dla wyższych czułości charakterystyka zaczyna coraz mniej przypominać gaussowski dzwon - widać modyfikacje, o których wspominaliśmy wcześniej. Powodują one powstawanie charakterystycznego garba - to kolejny dowód na ingerencję w pliki RAW.