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.

W EOS-ie M10, przy ISO 100 liczba tonów sięga niemal 330, co to daje nam 8.4-bitowy zapis danych. Wynik ten można uznać za całkiem niezły. Z pewnością zagwarantuje on wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Sony A5100 notuje nieznaczną przewagę w tej kategorii, osiągając rezultat na poziomie 8.6 bita. EOS M10 wypada natomiast zauważalnie lepiej od Nikona J5, który dla najniższej natywnej czułości (ISO 160) zanotował jedynie 7.8 bita. Zwiększanie czułości powoduje oczywiście spadek zakresu tonalnego i przy najwyższej natywnej czułości ISO 12800 mamy już 5.3 bita, co odpowiada zaledwie 39 przejściom tonalnym.

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 osiąga dynamikę na poziomie 8 EV. Wynik ten można uznać za niezły, ale zważywszy na 14-bitowy zapis danych należałoby oczekiwać lepszego rezultatu. Dla przykładu Sony A5100 z 12-bitowymi RAW-ami zanotował maksymalny wynik 8.3 EV. Co prawda M10 radzi sobie nieco lepiej niż Nikon 1 J5, który przy ISO 160 osiągnął wartość dynamiki na poziomie 7.7 EV, ale w jego przypadku również mamy do czynienia z 12-bitowym zapisem.

Dla pozostałych kryteriów najlepsze osiągi testowanego Canona nie są szczególnie wysokie. Dla SNR=1 notuje maksymalnie 11.6 EV, wypadając tym samym nieznacznie gorzej niż A5100 i J5. Aparaty te jednak dobrze wykorzystują 12-bitowy zapis, a M10 przy 14-bitowych RAW-ach powinien dla tego kryterium zbliżać się do poziomu 14 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 osiąga wartość około 7.5 EV.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Standardowo zdjęcia wykonujemy przy czułości ISO 100 oraz ISO 1600 i przysłonie f/16. Czasy otwarcia migawki wynoszą wówczas odpowiednio 30 s dla niskiej i 2 s dla wysokiej czułości. W teście M10 do porównania użyliśmy dwóch aparatów: EOS-a M oraz Fujifilm X-E1. Ze względu na tego drugiego i brak natywnej czułości ISO 100, procedura nieco się skomplikowała. Poza czułością, kluczowym element w tej części testu jest czas ekspozycji, który w przypadku niskiej czułości (niezależnie jaka ona jest) zawsze wynosi 30 sekund. Parametrem, którym manewrowaliśmy dla uzyskania takiej samej ekspozycji była zatem przysłona.

W przypadku niniejszego porównania, okazało się, że dla tych samych warunków oświetleniowych i ekspozycji zdjęcia z X-E1 są zauważalnie ciemniejsze niż z obu EOS-ów. W związku z tym, zdecydowaliśmy się wziąć do porównania zdjęcia z ekspozycją o 1/3 większą. Tradycyjnie 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.

100 ISO
	0 EV	+4 EV
EOS M10
EOS M
200 ISO
EOS M10
EOS M
X-E1
1600 ISO
EOS M10
EOS M
X-E1

Rozjaśnianie ciemnych partii obrazu daje podobne efekty w przypadku EOS-ów niezależnie od użytej czułości. W powyższym porównaniu na prowadzenie wysuwa się jednak X-E1. Dla ISO 200 efekt końcowy w jego przypadku jest wyraźnie lepszy niż w obu Canonach. Przy ISO 1600 również w aparacie Fujifilm szum dość mocno się uwidocznił, jednak w mniejszym stopniu niż w EOS-ach.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu przy ISO 100 wyszło lepiej w M10 niż starszym EOS-ie M. Podczas gdy w najjaśniejszym obszarze wycinka dla nowego modelu daje się dostrzec pewne szczegóły struktury fotografowanego obiektu, o tyle w modelu M znikają one zupełnie w przepaleniach. Dla ISO 1600 sytuacja jest już jednak podobna. Dla niskich czułości wynik z X-E1 wygląda podobnie do tego z EOS-a M10. Dla ISO 1600, w związku z mniejszym szumem widać jednak przewagę aparatu Fujifilm.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
EOS M10
EOS M
200 ISO
EOS M10
EOS M
X-E1
1600 ISO
EOS M10
EOS M
X-E1