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 457, czyli otrzymujemy 8.8-bitowy zapis danych. To świetny wynik gwarantujący bardzo dobre oddanie przejść tonalnych. Wynik uzyskany dla ISO 50 jest jeszcze wyższy, należy mieć jednak świadomość, że mamy w tym przypadku do czynienia z czułością rozszerzoną. Zwiększanie wartości ISO powoduje degradację zakresu tonalnego aż do wartości 4.8 bita dla ISO 25600. Daje to nam około 29 przejść tonalnych.

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

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 8.9 EV, co można uznać za bardzo dobry wynik. W testach Nikona D7100 oraz Canona 70D stosowaliśmy starą metodę wyznaczania dynamiki tonalnej. Z tego względu nie możemy porównywać ich osiągów do A77 II. Nowym sposobem testowaliśmy natomiast Pentaksa K-3, który (dla analogicznych kryteriów) uzyskał identyczny wynik. Na wysokich czułościach, dla SNR=10 lustrzanka Sony radzi sobie nieco lepiej niż Pentax. Z kolei przy SNR=1 (czyli niskiej jakości) góruje K-3, jednak jego przewaga nie jest specjalnie wysoka (maksymalnie sięga 0.3 EV).

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. 7.5 EV.

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
A77 II
D7000
1600 ISO
A77 II
D7000

Po rozjaśnieniu zdjęć przy ISO 100, na wycinku z D7000 widzimy znacznie większą ilość szumu niż z testowanej Alphy, aczkolwiek wydaje się on bardziej drobnoziarnisty. Z kolei dla ISO 1600 efekt końcowy jest porównywalny w przypadku obydwu aparatów. Szum na wycinkach jest mocno widoczny, a detale scenki są niezbyt 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
A77 II
D7000
1600 ISO
A77 II
D7000