Przetwarzanie danych osobowych

Nasza witryna korzysta z plików cookies

Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie, a także do prawidłowego działania i wygodniejszej obsługi. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług i innych witryn.

Masz możliwość zmiany preferencji dotyczących ciasteczek w swojej przeglądarce internetowej. Jeśli więc nie wyrażasz zgody na zapisywanie przez nas plików cookies w twoim urządzeniu zmień ustawienia swojej przeglądarki, lub opuść naszą witrynę.

Jeżeli nie zmienisz tych ustawień i będziesz nadal korzystał z naszej witryny, będziemy przetwarzać Twoje dane zgodnie z naszą Polityką Prywatności. W dokumencie tym znajdziesz też więcej informacji na temat ustawień przeglądarki i sposobu przetwarzania twoich danych przez naszych partnerów społecznościowych, reklamowych i analitycznych.

Zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies możesz cofnąć w dowolnym momencie.

Optyczne.pl

Test aparatu

Sony A6400 - test aparatu

23 kwietnia 2019
Maciej Latałło Komentarze: 166

8. Zakres i dynamika tonalna

Czułość matrycy

Badanie to ma na celu pokazanie zachowania fotodiod matrycy, a nie jej realnej czułości w stopniach ISO, której zgodność producenci aparatów utrzymują dla formatu JPEG. Przestrzegamy zatem przed pochopnymi osądami. Jakiekolwiek odchyłki odnotowane w tym teście nie są powodem do zmartwień, gdyż zwykle są one korygowane do wartości nominalnej przy wywoływaniu pliku RAW (w korpusie aparatu przy wytwarzaniu bezpośrednio pliku JPEG lub też przy obróbce surowego pliku w komputerze). Realne problemy dotykają jedynie tego oprogramowania zewnętrznego, które nie posiada profili dedykowanych dla różnych aparatów.

Czułość wyznaczyliśmy zgodnie z normą ISO 12232, wykorzystując metodę pomiaru ilości światła niezbędnej do saturacji poszczególnych grup fotodiod sensora. Do pomiarów wykorzystaliśmy światłomierz Sekonic.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna


----- R E K L A M A -----

W zakresie nastaw ISO 100–6400, czułości jako średnie wartości ze wszystkich grup senseli są ok. 1 i 1/3 EV poniżej nominalnych. Takie zachowanie jest typowe i umożliwia manipulację danymi w jasnych partiach obrazu. Nieco inną charakterystykę mają wyższe nastawy, gdzie odstępstwo nie przekracza 1 EV.

Szum przetwarzania

Szum przetwarzania (ang. readout noise) to całościowe zakłócenia generowane przez elektroniczny tor przetwarzania danych. Ilość tego szumu nie zależy od ilości padającego światła ani czasu ekspozycji.

Szum przetwarzania wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć bez dostępu światła przy najkrótszej możliwej do ustawienia migawce. Pomiarów dokonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania. Dane na wykresie zostały zaprezentowane w punktach odpowiadających realnym czułościom matrycy, a wyniki odwzorowują średnią wartość z wszystkich grup senseli.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

Wyrażenie wyniku w elektronach pozwala śledzić jakość przetwarzania toru analogowo-cyfrowego. Przebieg pokrywa zakres od 1 do 8 elektronów, co znaczy, że jakość zaprojektowanej elektroniki stoi na dobrym poziomie. W idealnie pracującej matrycy wykres powinien być linią prostą, ze wszystkimi wartościami dla różnych czułości ISO na tym samym poziomie. Dla dwóch najniżsych nastaw szum przetwarzania jest wyższy niż dla kolejnych, co może sugerować użycie architektury dual-gain.

Współczynnik konwersji i wzmocnienie jednostkowe

Poniżej przedstawiamy współczynnik konwersji (ang. conversion gain) matrycy wyznaczony dla różnych nastaw ISO. Parametr ten definiuje liczbę elektronów przypadających na jednostkę kwantyzacji przetwornika ADC (tzw. ADU, ang. ADC unit). Analiza tych danych pozwala określić tzw. wzmocnienie jednostkowe, czyli cechę charakterystyczną każdej matrycy definiującą czułość, dla której współczynnik konwersji jest równy 1 – to znaczy wartość z przetwornika ADC pokazuje wprost liczbę przetworzonych elektronów.

Współczynnik konwersji wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiarów dokonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania. Dane na wykresie zostały zaprezentowane w punktach odpowiadających realnym czułościom matrycy, a wyniki odwzorowują średnią wartość z wszystkich grup senseli.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

Dla najniższej natywnej czułości, na jedną jednostkę kwantyzacji przetwornika ADC przypadają 24 elektrony. Daje to pojemność studni potencjałów (ang. full well capacity) na poziomie przekraczającym aż 104 ke. Taki wynik można uznać za wysoki. Punkt wzmocnienia jednostkowego wypada całkiem wysoko – bowiem dla czułości 1130 (czyli nieco poniżej nastawy ISO 3200). Przekroczenie tego progu powoduje, że za jakość obrazu odpowiadają już tylko i wyłącznie algorytmy cyfrowej obróbki sygnału, a nie tor analogowy matrycy. W związku z czym nie ma żadnego zysku ze stosowania takiej obróbki w aparacie i dokładnie te same efekty uzyskamy niedoświetlając zdjęcie, a następnie korygując ekspozycję w komputerze.

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.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

Na powyższym wykresie możemy zauważyć, że dla najniższej natywnej czułości liczba tonów sięga około 395, czyli otrzymujemy 8.6-bitowy zapis danych. To bardzo dobry rezultat, choć poprzednik spisał się nieco lepiej. W Fujifilm X-T20 zanotowaliśmy 8.5 bita (dla ISO 200), natomiast dla Nikona D7500 – 8.8 bita (czyli tyle samo co w A6300). Przy ISO 1600 otrzymujemy wartości 6.9 bita (nieco słabiej jak u konkurencji), co daje około 119 przejść tonalnych. Przy maksymalnym dostępnym ISO przejść tonalnych mamy już tylko 16, co daje 4 bity.

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
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
200
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
800
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
1600
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
3200
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
6400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
12800
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
25600
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
51200
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
102400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

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.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

Dla najlepszej jakości obrazu przy ISO 100 testowany aparat osiąga wartość dynamiki tonalnej na poziomie 8.3 EV. Konkurencja wypada w tej kategorii znacznie korzystniej, bowiem X-T20 zanotował 9.1 EV (dla ISO 200), a D7500 9.5 EV, także poprzednik, A6300 może się pochwalić lepszym wynikiem (9.6 EV). Okazuje się jednak, że RAW-y z A6400 są kompresowane, a informacja o obrazie zapisana jest w 12-bitach. Na podstawie powyższego wykresu widać, że taki zapis ogranicza osiągi sensora. Nie do końca rozumiemy takie podejście producenta. Warto by chociaż udostępnić możliwość wyboru RAW-ów skompresowanych lub nieskompresowanych w menu aparatu.

Poniżej przedstawiamy pełne wykresy SNR wygenerowane na podstawie wykonanych pomiarów dla wszystkich czułości aparatu.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

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 wynosi ok. 8.5 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. Do porównania użyliśmy redakcyjnego aparatu Fujifilm X-T2. W jego przypadku ze względu na brak natywnego ISO 100, zdjęcie wykonaliśmy przy ISO 200, zachowując czas ekspozycji 30s i odpowiednio zmieniając przysłonę. Poza tym, ze względu na wyraźną różnicę ekspozycji, do porównania zdjęcia z X-T2 naświetliliśmy o 1/3 mniej niż te z A6400.

Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

100 ISO
0 EV
+4 EV
A6400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
200 ISO
X-T2
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
1600 ISO
A6400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
X-T2
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna

Naszym zdaniem, po rozjaśnieniu zdjęć na bazowych czułościach nieco lepszy efekt obserwujemy w przypadku aparatu Sony. W przypadku A6400 szum uwidocznił się w mniejszym stopniu. Z kolei dla ISO 1600 jest odwrotnie – pewną przewagę ma X-T2.

W kategorii przyciemniania trudno wyłonić zwycięzcę. Efekt końcowy wygląda porównywalnie, choć kolorystyka zdjęć zauważalnie się różni.

100 ISO
0 EV
−4 EV
A6400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
200 ISO
X-T2
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
1600 ISO
A6400
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna
X-T2
Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna Sony A6400 - Zakres i dynamika tonalna