Plik GIF z darka wykonanego przy ISO 51200

Wykonując darki, aparat poddaliśmy standardowej procedurze testowej w tej kategorii. Przypomnijmy zatem, że poziom prądu ciemnego testujemy na podstawie zdjęć wykonanych w ciemnym otoczeniu z 3-minutową ekspozycją bez dopływu światła. Zdjęcia wykonujemy zarówno w formacie JPEG, jak i RAW. Te pierwsze prezentujemy w postaci, w jakiej zostały zapisane przez aparat. Natomiast surowe pliki wywołujemy programem dcraw do postaci czarno-białej bez interpolacji.

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

PROMOCJA SONY - RABAT DO 500zł!

Sony 55/1.8 FE

4388 zł 3888 zł

Sony 50/1.4 FE GM

8178 zł 7678 zł

Sony 16-55/2.8 E G

5488 zł 4988 zł

Sony 70-200/4 FE G OSS

6449 zł 5949 zł

Podgląd pliku TIFF będący wynikiem konwersji surowych danych przez program dcraw (kontrast zmieniony w celu lepszej wizualizacji siatki filtrów X-Trans)

Uzyskane w ten sposób TIFF-y konwertujemy do formatu GIF, dobierając zakres w taki sposób, aby najlepiej zobrazować generujący się na matrycy szum. W przypadku obu egzemplarzy X-Pro2 zakres ten wynosi od 800 do 1200. Identyczny zakres został również odłożony na poziomej osi histogramów wykonanych na podstawie surowych plików. Maksymalne wartości na osi pionowej wynoszą 500 000 zliczeń.

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
51200

Kształt histogramów znacząco się nie zmienił – na niskich czułościach nadal obserwujemy, że przyjmują one kształt zbliżony do rozkładu Poissona. Widać także pojedynczy pik wskazujący na obecność niezmapowanych pikseli AF.

Zmierzony szum jest jednak niższy, co widać na podstawie mniejszych wartości odchylenia standardowego (zgromadzonych w poniższej tabelce). Wygląd darków nie uległ zasadniczej poprawie – z lewej strony kadru wciąż widać wyraźne świecenie, bez trudu można także dostrzec obszar pikseli AF. W tym miejscu przypominamy ponownie o ograniczeniu analizy sygnału do przedziału 800–1200, co pomaga nam zobrazować lepiej strukturę szumu matrycy.

Na darkach w formacie JPEG także można zauważyć wspomniane niejednorodności.

JPEG
ISO	Dark Frame	Crop
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
51200

Sprawa by się na tym skończyła gdyby nie fakt, że Fujifilm dostarczyło nam błyskawicznie kolejny egzemplarz z ponoć jeszcze nowszym firmwarem, choć wciąż oznaczonym numerem 1.00. Z ciekawości sprawdziliśmy również i tę sztukę. Wyniki prezentujemy poniżej.

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
51200

Krótko mówiąc, nie mamy dobrych wiadomości. Nie zniknęły żadne nieprawidłowości zauważone w poprzednich egzemplarzach, na domiar tego pojawiło się bardzo mocne „świecenie” w okolicy centrum kadru i lewego dolnego rogu. Przypuszczamy, że źródłem tego zaszumienia są problemy z odprowadzaniem ciepła z matrycy. „Świecenie” po lewej najpewniej pochodzi od grzejącej się elektroniki aparatu. To obserwowaliśmy w każdym z trzech badanych egzemplarzy, a różnice mogą być wynikiem rozrzutu produkcyjnego.

Zdecydowaliśmy się poddać zdjęcie zrobione przy czułości ustawionej na ISO 51200 kolejnej próbie. Polega ona na tym. że uśredniliśmy wszystkie jego wiersze, a także wszystkie jego kolumny. Wynik takiego uśredniania przedstawiamy na poniższym wykresie.

Jak widać, ocena wzrokowa darków i nierównomierne rozmieszczenie sygnału znajduje swoje potwierdzenie w naszych pomiarach. Rozrzut wartości w obrębie kadru jest stosunkowo duży, co objawia się świeceniem szczególnie w okolicach krawędzi kadru, ale także i części centralnej (pokrywającej się częściowo z obszarem AF).

Dla maksymalnej czułości wykonaliśmy także dodatkowe histogramy, przedstawiające rozkład sygnału odpowiednio: w całym kadrze, w wycinku z obszaru AF oraz wycinku poza strefą AF (wybrany w sposób minimalizujący udział w obliczeniach „świecących” stref).

Wykres ten jest powiększoną wersją pokazanego wcześniej w tabelce z darkiem i wycinkiem. Nie zauważamy nic niepokojącego w samym kształcie histogramu. Oczywiście widać wpływ jaśniejszych stref – daleko temu wykresowi do idealnego rozkładu Poissona.

Ten histogram powstał z analizy fragmentu kadru. Mniejsza ilość pikseli skutkuje zmianą w osi OY. Sam kształt histogramu podoba nam się bardziej niż to miało miejsce dla całego kadru. Dokładnie widzimy tutaj wpływ, jaki na wyniki miały „wyzerowane” piksele będące czujnikami AF – to ta pojedyncza kreska pokazująca ponad 5000 wystąpień tych pikseli w analizowanym obszarze. Zwykle punkty AF są mapowane przez oprogramowanie, tu natomiast wydaje się, że piksele są zerowane jeszcze przed dodaniem sygnału stałego (bias) na wejściu przetwornika analogowo-cyfrowego. Ciekawym spostrzeżeniem jest też pozycja piku w odniesieniu do całego histogramu. Oznacza to, że przy przetwarzaniu danych z matrycy na potrzeby plików JPEG/TIFF, jeszcze przed demozaikowaniem pikselom AF przywrócona zostanie wartość zerowa, a dodatkowo aparat skutecznie będzie minimalizował szum przetwarzania.

Gdy analizujemy obszar spoza strefy AF (wybrana część leży po prawej stronie kadru), znów kształt histogramu odbiega od typowego rozkładu Poissona. To znak, że nawet w takim obszarze rozkład sygnału nie jest równomierny. Taki sam wniosek wyciągnęliśmy już wcześniej analizując profil poziomy i pionowy tego zdjęcia.

W tabelce poniżej zgromadziliśmy dane dotyczące średniego poziomu sygnału oraz wartości odchylenia standardowego dla badanych obszarów.

Brak jednorodności w obszarze poza czujnikami AF dla ekspozycji 3 min skutkuje potrzebą bliższego zapoznania się z samym szumem przetwarzania. Kolejny wykres prezentuje zachowanie matrycy bez wpływu prądu ciemnego. Dwa zdjęcia zostały wykonane przy nastawie czasu migawki na 1/8000 s, a następnie odjęte od siebie – w ten sposób usuwamy z danych sygnał stały. Tak spreparowane dane pozwalają wyznaczyć szum przetwarzania.

Nie powinno dziwić przesunięcie histogramu do początku osi OX. To, na co jednak warto zwrócić uwagę, to kształt, który bardzo dobrze pokazuje rozkład Poissona. Dodatkowo wartość szumu przetwarzania dla tej czułości (czyli ISO 51200) to 86.73 jednostki przetwornika. To bardzo dobry wynik. Podczas testów Pentaksa K3 II, podobnie zresztą jak miało to miejsce w wypadku Nikona D810 (podobna wielkość pojedynczego sensela), dla czułości ISO 51200 odnotowaliśmy wynik 4-krotnie wyższy!

Kolejna tabela zawiera wyniki standardowej analizy dla wszystkich plików.

Dla porządku prezentujemy również darki w formacie JPEG.

JPEG
ISO	Dark Frame	Crop
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
51200

Podsumowując wyniki naszych testów, nie jesteśmy zadowoleni z tego co zobaczyliśmy. Matryce Fujifilm X-Trans CMOS pierwszej i drugiej generacji charakteryzowały się świetnymi osiągami i bez trudu mogliśmy je zaliczyć do wysokiej półki wśród współczesnych układów używanych w aparatach fotograficznych. Teraz Fuji odnotowało wpadkę i nie jest to problem jednej, felernej sztuki, która trafiła w nasze ręce. Skoro w aż trzech egzemplarzach zauważyliśmy istotne problemy przy bardzo długich ekspozycjach, to szczerze mówiąc, sprawa wygląda niepokojąco.

Pozostaje faktem, że najprawdopodobniej fotografując na co dzień przy typowych czasach naświetlania, nie powinniśmy doświadczyć problemów. Czy zatem testy prądu ciemnego są w ogóle potrzebne? Naszym zdaniem tak, dostarczają bowiem cennych informacji na temat jakości stosowanych podzespołów. Co więcej, opisane wady mogą dać się we znaki przy wykonywaniu serii długich naświetlań np. w astrofotografii czy fotografii nocnej. W tych sytuacjach, stosowanie czułości rzędu 1600, 3200, czy nawet 6400 nie stanowi niczego nadzwyczajnego. Co więcej, efekty te mogą wpływać na jakość filmów, gdzie długie ujęcia mogą powodować dodatkowe podgrzewanie się detektora i wzrost zaobserwowanych problemów.

Bardzo jesteśmy teraz ciekawi reakcji firmy Fujifilm. Usunięcie grzania się elektroniki i matrycy wcale nie jest łatwym problemem. Tego nie da się obejść nowym oprogramowaniem. Choć raczej należałoby napisać, że da się, ale wtedy będzie to leczenie tylko objawów a nie przyczyn choroby… Jeśli jednak nasze testy spowodują, że na rynek trafi lepszy produkt, zdecydowanie uznamy, że warto było je robić i poświęcać dodatkowy czas na wyjaśnienie problemu.