Specyfika konstrukcji matrycy Foveon, a także sposobu przetwarzania danych została dokładnie opisana przy okazji testu modelu DP1M. Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z tym tekstem dla lepszego rozumienia dalszej części tego rozdziału.

Szumy

Zacznijmy od analizy danych pozyskanych wprost z plików X3F.

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

W wykresie nie dostrzegamy niczego niepokojącego. Jest on w zasadzie zbieżny z tym utworzonym dla plików JPEG z tą różnicą, że dokładnie widać rozbieżności szumu generowanego przez poszczególne warstwy struktury Foveona. Widzimy, że wyniki z testu szumu dla plików JPEG są odmienne od zachowania samej matrycy, a dokładniej – sposobu przetwarzania danych z matrycy. Dla ISO 6400 składowa luminancji osiąga wartość 16% – to wręcz gigantyczny wynik, który nie przynosi chluby producentowi. Porównanie z innymi aparatami DPM także jest potwierdzeniem, że dane w piku RAW nie są odwzorowaniem zachowania fotodiod.

Zestawienie powyższego wykresu z wynikami dla plików JPEG każe sądzić, że o ile sama matryca w modelu DP3M jest najsłabiej oprogramowana, o tyle algorytmy odszumiania są w tym aparacie najwyższej jakości.

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.

W wypadku plików RAW sytuacja wygląda zupełnie odmiennie od próbek formatu JPEG. Aż do ISO 3200 obraz generowany przez Sigma Photo Pro wydaje się dobrej jakości. Zdjęcia wykonane na ISO 6400 są nie tyle zaszumione, co jakościowo zdegradowane nieciekawymi przebarwieniami. Przy niskich nastawach struktura szumu nie zmienia się wraz ze wzrostem czułości – jest ona drobnoziarnista i wygląda podobnie, niezależnie od tego, jakie ISO wybierzemy, dzięki czemu nie cierpi na tym szczegółowość zdjęć. Należy zwrócić jednak uwagę na degradację elastyczności w obróbce. Porównując całą serię DPM, musimy przyznać, że obraz z opisywanego modelu jest najlepiej przetwarzany przez program SPP.

Zakres tonalny

Zakres tonalny wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach X3F, analizując wprost dane z przetworników ADC.

Mamy w pamięci wzrost szumu wraz ze wzrostem czułości już od najmniejszych wartości, więc nie powinien nas dziwić powyższy wykres. Doskonałą jakość obrazu de facto uzyskamy jedynie na najniższej czułości – dalej będzie ona sukcesywnie degradowana aż do poziomu niewiele ponad 24 odcieni, co należy uznać za bardzo słaby wynik. Dodatkowo może niepokoić pewne załamanie krzywej po przekroczeniu ISO 800 – to znak, że następuje zwiększone modyfikowanie danych. Czułość ta jest też ostatnią, dla której aparat notuje względnie dobry wynik – 7-bitowe przetwarzanie koloru w każdej ze składowych.

Dynamika tonalna

Dynamikę tonalną wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach X3F, analizując wprost dane z przetworników ADC.

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.

W przeciwieństwie do aparatów DP1M oraz DP2M, widzimy dość wyraźne przegięcie powyżej wartości ISO 400. W granicach błędu charakterystyki możemy jednak uznać za liniowe, o wartościach proporcjonalnie zmniejszających się wraz z każdym zwiększeniem czułości ISO. Dla najlepszej jakości obrazu matryca notuje wynik 6.8 EV, co plasuje aparat w średniej klasie. Gdy zdecydujemy się na najniższą jakość, do dyspozycji mamy 11 EV, co nie wydaje się wartością zbyt dużą, ale zważając na 12-bitowe przetwarzania danych, musimy uznać ten wynik za wysoki.

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 Sigma Photo Pro na domyślnych ustawieniach (wyłączone wszystkie opcje poprawiające jakość obrazu).

	0 EV	+4 EV
ISO 100
ISO 1600

	0 EV	−4 EV
ISO 100
ISO 1600

Prąd ciemny i szum termiczny (darki)

Niestety, aparat DP3M wymusza odejmowanie ciemnej klatki dla długich ekspozycji. Z uwagi na specyfikę pracy matrycy pozyskane w tym teście wyniki traktować należy jedynie jako ciekawostkę.

Przy tworzeniu histogramów oś pozioma pokazuje zakres wartości od 0 do 64. Maksymalna wartość na osi pionowej wynosi 100 tysięcy zliczeń.

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

Spójrzmy na analizę statystyczną przedstawionych powyżej darków.

Widzimy wyraźnie, że do sygnału dodawana jest składowa stała o wartości 32. To ukłon w kierunku programistów pragnących użyć specjalizowanych algorytmów do analizy struktury szumu. Wszystkie histogramy wyglądają podobnie, co wynika ze sposobu, w jaki pracuje matryca wykonana w technologii Foveon X3.

Szum termiczny w plikach JPEG

JPEG
ISO	Dark Frame	Crop
100
200
400
800
1600
3200
6400