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 dwóch najniższych czułości, dla których aparat zarejestruje ponad 200 przejść tonalnych. Dla ISO 200 (czyli najniższej natywnej wartości) liczba tonów sięga 289, a to daje 8.2-bitowy zapis danych. Jest to dobry wyniki gwarantujący wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Co prawda dla ISO 100 otrzymujemy 375 tonów, ale trzeba mieć świadomość, że czułość ta generowana jest programowo. Oczywiście wraz ze wzrostem czułości zakres tonalny maleje, aż do wartości 4.4 bita dla najwyższej czułości. Daje to nam około 21 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 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 200 testowany aparat notuje wartość 7.9 EV, a zatem podobnie jak NX30 (7.8 EV) i nieco mniej niż mamy w przypadku A6000 (8.2 EV) i OM-D E-M10 (8.1 EV).

Biorąc pod uwagę kryterium niskiej jakości obrazu, dla trzech najniższych czułości mamy do dyspozycji dynamikę niewiele mniejszą od 12 EV, co oznacza, że wykorzystywany jest praktycznie cały zakres pracy przetwornika ADC. Można zatem przypuszczać, że potencjał matrycy mogł być lepiej wykorzystany, gdyby producent zdecydował się na zastosowanie 14-bitowego przetwarzania danych.

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, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Testowanym aparatem zdjęcia wykonaliśmy przy najniższej natywnej czułości ISO 200 oraz tradycyjnie przy ISO 1600. Odpowiednio wartość przysłony wyniosła f/16 oraz f/11. Dodatkowo, scenkę sfotografowaliśmy aparatem Olympus OM-D E-M10 przy tych samych parametrach. Czasy otwarcia migawki wynosiły odpowiednio 30 s dla niskiej i 2 s dla wysokiej czułości. Następnie zdjęcia wywołaliśmy 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
G7
OM-D E-M10
1600 ISO
G7
OM-D E-M10

W Panasoniku i Olympusie widoczność szczegółów po rozjaśnieniu cieni jest zgoła inna. Można jednak uznać, że G7 sprawił się nieco lepiej w tym teście, gdyż detale są ciut lepiej rozpoznawalne. Co ciekawe, poziom szumu w Lumiksie jest wyższy dla ISO 200 niż 1600. To kolejny dowód na to, że Panasonic G7 niespecjalnie nadaje się do długich naświetlań.

W kategorii przyciemniania jasnych partii obrazu nie sposób wyłonić zwycięzcę porównania, bowiem ilość odzyskanych szczegółów jest w zasadzie minimalna i podobna w obydwu aparatach. Widać także, że wycinki z Olympusa są trochę jaśniejsze mimo, że wielkość obszaru przepalonego wydaje się być bardzo podobna.

200 ISO
	0 EV	−4 EV
G7
OM-D E-M10
1600 ISO
G7
OM-D E-M10