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.

Najwyższą jakość obrazu otrzymamy dla trzech najniższych czułości, dla których aparat zarejestruje ponad 200 przejść tonalnych. Dla ISO 100 liczba tonów sięga 362, czyli otrzymujemy 8.5-bitowy zapis danych. To bardzo dobry wynik gwarantujący wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Przy maksymalnym dostępnym ISO przejść tonalnych mamy już tylko 22, co daje około 4.5 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 1/3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
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 notuje wartość 8.8 EV, co można uznać za bardzo dobry wynik. Poprzednik mógł się pochwalić jeszcze lepszym rezultatem – 9.2 EV. Pentax K-S z kolei uzyskał 7.9 EV, tyle że w jego przypadku producent stosuje 12-bitowe przetwarzanie danych. Osiągów Canona 700D i Sony A58 nie możemy niestety porównać, bowiem testowane były inną metodą wyznaczania dynamiki tonalnej.

Dla pozostałych kryteriów jakości obrazu D5500 także wypada korzystnie. Dla ISO 100 i SNR=1 mamy 13.7 EV, czyli dysponujemy prawie całym zakresem pracy przetwornika ADC.

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 wartość 7.5 EV.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy to rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Zdjęcia wykonujemy przy czułości ISO 100 i 1600, przysłonie f/16 i czasach odpowiednio 30 i 2 s. W przypadku Olympusa OM-D E-M10 użyliśmy jednak ISO 200, a przysłonę przymknęliśmy do f/22. Pliki RAW wywołujemy 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.

	0 EV	+4 EV
100 ISO
D5500
200 ISO
OM-D E-M10
1600 ISO
D5500
OM-D E-M10

Przy bazowej czułości D5500 poradził sobie znacznie lepiej niż E-M10. Poziom szumu na zdjęciach z Nikona jest zdecydowanie niższy, a detale widać całkiem wyraźnie. Przy ISO 1600 tak dużej różnicy na korzyść D5500 nie widzimy, aczkolwiek rezultat rozjaśniania prezentuje się nieco korzystniej.

Po przyciemnieniu jasnych partii obrazu uwidoczniła się spora różnica w poziomie naświetlenia oryginalnych zdjęć. Ponieważ zastosowaliśmy te same parametry ekspozycji, najprawdopodobniej skale czułości są inaczej skalibrowane w przypadku obu aparatów. Tak czy inaczej, nie udało się odzyskać zbyt wielu detali.

	0 EV	−4 EV
100 ISO
D5500
200 ISO
OM-D E-M10
1600 ISO
D5500
OM-D E-M10