Jak testujemy lustrzanki cyfrowe?
5. Rozdzielczość
Używając obiektywu kitowego ustawionego na około 30 mm (ogniskowa, dla której obiektyw kitowy często notuje najlepsze rozdzielczości) oraz stałoogniskowego obiektywu 1.8/50 mm wykonujemy zdjęcie tablicy testowej w najlepszej jakości JPEG-u i w formacie RAW zmieniając przysłonę w całym dostępnym zakresie. W przypadku tego drugiego, zdjęcie jest konwertowane (bez żadnego wyostrzania) do bezstratnego formatu PPM/TIFF przy pomocy programu dcraw. Następnie przy pomocy programu Imatest wyznaczamy przebiegi funkcji MTF w zależności od częstości przestrzennej. Rozdzielczość jest mierzona w pionie i poziomie w centrum kadru, a następnie uśredniana (patrz rysunek poniżej). Jeśli w jakimś teście/artykule na naszej stronie autor posługuje się słowem ''rozdzielczość'' to ma ma myśli MTF50, chyba, że powiedziane będzie inaczej.
Aby zminimalizować drgania przekazywane na aparat w trakcie ekspozycji, co mogło by negatywnie wpływać na rozdzielczość rejestrowanego obrazu, migawka wyzwalana jest poprzez wężyk lub pilot, przy włączonej funkcji wstępnego podnoszenia zwierciadła. Jeśli aparat nie posiada takiej funkcji, używany jest samowyzwalacz.
Rozdzielczość układu jako całości
Ten rozdział ma za zadanie sprawdzenie pracy testowanej lustrzanki z dołączonym do niej obiektywem kitowym i jego głównym celem jest pokazanie jak lustrzanka wypada w porównaniu z zaawansowanymi kompaktami. Dodatkowo zaprezentowany materiał pozwala ocenić jak mocno wyostrzane są pliki JPEG. Ponieważ cała analiza zawarta w tym podrozdziale jest oparta o pliki JPEG, w żadnym wypadku nie można używać wyników tu prezentowanych do porównywania lustrzanek między sobą.
Zdjęcia tablicy testowej analizujemy programem Imatest i mierzymy wartości funkcji MTF50. Otrzymane zależności rozdzielczości wyrażone w liniach na wysokość obrazu (LW/PH) od wartości przysłony pokazujemy na wykresach. Wyostrzenie w aparacie przy wykonywaniu zdjęć jest ustawiane na tryb standardowy, a potem sprowadzane przez Imatest do standardowego poziomu R=2. Przedstawienie rozdzielczości w jednostkach LW/PH, czyli w szerokościach linii na wysokość obrazu mówi nam o sumarycznej rozdzielczości układu obiektyw plus matryca. Na naszej stronie wykresy rozdzielczości aparatów kompaktowych są wyrażone również w LW/PH, co pozwala na swobodne porównanie rozdzielczości zestawu obiektyw plus korpus z kompaktami.
Obecnie każdy aparat zapisując zdjęcie w formacie JPEG wyostrza go w mniejszym lub większym stopniu. Ustawienie ''Standardowe wyostrzanie'' w aparacie ma różne wartości w zależności od producenta. Zdarzyć się może, że przy pomiarze rozdzielczości, otrzymane wyniki będą zbyt duże niż wynikałoby to z fizycznych własności matrycy. Na przykład pomiar 1800 LW/PH na matrycy, która w rzeczywistości ma 2000 pikseli wysokości. Zaznaczamy, że wynik taki nie jest spowodowany popełnionym błędem w trakcie procedury testowej, a jest jedynie skutkiem większego wyostrzania, czyli sztucznego podnoszenia kontrastu krawędziowego, jakie stosuje dany model aparatu.
Rozdzielczość matrycy
Pisząc rozdzielczość matrycy nie mamy w tym miejscu na myśli ilości pikseli lecz zdolność detektora do oddawania kontrastowych szczegółów obrazu. Nie mamy tutaj też na myśli rozdzielczości absolutnej oderwanej od obiektywu użytego w teście. Test jest bowiem zawsze przeprowadzany na dobrej klasy obiektywie (staramy się by był on taki sam lub podobny dla różnych lustrzanek), a wynik przestawiany w postaci wykresu MTF50 od przysłony jest sumarycznym wynikiem działania obiektywu i matrycy. Ponieważ MTFy matrycy i obiektywu mnoży się ze sobą w celu uzyskania ostatecznego wyniku, wyższy wynik tego mnożenia, przy założeniu podobnych MTF-ów obiektywów użytych w teście oznacza lepszą matrycę. Ten sposób pozwala nam więc na względne porównywanie osiągów matryc użytych w różnych aparatach.
Mówiąc o tym, że dany korpus wypada lepiej od drugiego, rozumiemy, że daje on większe wartości funkcji MTF50. Jest to, nie tylko naszym zdaniem, najlepszy obecnie parametr opisujący jakość obrazu. Oceniając aparat w tej kategorii, nie wdajemy się w poszukiwanie szczegółów o wielkości pojedynczych pikseli i dodatkowo robiąc to na oko. Ludzkie oko bardzo łatwo w tym względzie oszukać, stąd więc zastosowanie obiektywnego pomiaru opartego o MTF50. Oczywiście można wybrać do pomiarów wartości MTF30 czy MTF10, lecz powoduje to niebezpieczne zbliżanie się z wynikami do częstotliwości Nyquista, a przez to trudności z oceną wpływu różnego rodzaju artefaktów.
Panuje przekonanie, że lustrzanka cyfrowa jest aparatem - w zależności od zaawansowania - półprofesjonalnym lub profesjonalnym. Często zdarza się, że nawet najmniej zaawansowane lustrzanki pozwalają profesjonaliście wykonywać dobrej jakości zdjęcia. Producenci tego typu aparatów przyzwyczaili nas do możliwości zapisywania czystych zrzutów z matrycy, czyli plików RAW. Przy późniejszej obróbce komputerowej, pliki te dają szersze możliwości ingerowania w zdjęcie. Coraz szybciej rozwijający się rynek aparatów może w przyszłości wykluczyć format RAW w najmniej zaawansowanych lustrzankach, które staną się aparatami czysto amatorskimi. W naszych testach musimy jednak przyjąć pewne kryteria, na podstawie których będziemy oceniać lustrzankę bez względu na stopień zaawansowania. Oprócz oczywistego faktu wymiennej optyki lustrzanka musi zapisywać zdjęcia do formatu RAW. W przyszłości, jeśli w aparacie tego typu brak będzie możliwości zapisu RAW-a lub aparat będzie ingerował w RAW-a albo w sposób jego zapisu tak, że uniemożliwi to uzyskanie naturalnego pliku TIFF lub PPM, będzie to uznane za dużą wadę.
Przyjmujemy zatem, że pliki RAW są koniecznością w lustrzankach cyfrowych. Co więcej, ważne jest, aby firmware aparatu ingerował w taki plik jak najmniej - nie ważne w tym momencie czy aparat jest przeznaczony dla amatorów czy profesjonalistów. Pliki RAW nie mogą być odszumiane czy wyostrzane. Chcemy mieć nad nimi pełną kontrolę z poziomu naszego komputera.
Biorąc pod uwagę powyższe fakty, w podrozdziale ''Rozdzielczość matrycy'' pokazujemy rozdzielczość (czyli MTF50) liczoną na zdjęciach zapisanych w formacie RAW przekonwertowanym do PPM/TIFF przy pomocy programu dcraw (bez najmniejszego nawet wyostrzania). Aby zminimalizować wpływ aberracji obiektywu na pomiar, zdjęcia wykonywane są przy przysłonach od f/5.6 do f/16. Mały otwór względny sprawia, że obiektyw pracuje w limicie dyfrakcyjnym, a jego wady optyczne nie wpływają znacząco na wyniki pomiaru. W tym przypadku, rozdzielczość wyrażamy w parach linii na milimetr (lpmm). Aby otrzymać tę wartość należy podzielić rozdzielczość w LW/PH przez podwojona wartość wysokości matrycy wyrażoną w milimetrach. Podając wyniki w lpmm możemy w jednoznaczny i bezpośredni sposób porównywać efektywne rozdzielczości matryc różnych lustrzanek.
Gdy chcemy porównywać osiągi matryc różnych producentów napotykamy problem optyki, na której trzeba wykonać test. Dotychczas robiliśmy to na stałoogniskowych obiektywach klasy 50 mm. Nie jest to jednak metoda wolna od wad. Każdy producent projektuje bowiem swoją 50tkę w inny sposób. Jeden zrobi instrument o świetnej jakości w centrum, a gorszej na brzegu, drugi poświęci wybitne osiągi w centrum, żeby różnica pomiędzy brzegami a środkiem kadru była mniejsza. Dodatkowo problem stwarza dziwna polityka Sony, która polega na niedodawaniu do swoich lustrzanek pełnoprawnego wstępnego podnoszenia lustra - opcji którą mają w standardzie najtańsze lustrzanki Canona czy Olympusa. Dostępny samowyzwalacz 2 sekund pomaga, choć jak pokazują nasze testy, przy 50 mm może nie do końca wystarczać.
Jak obejść ten problem? Chciałoby się mieć wysokiej jakości stałkę, która dla przysłon w okolicach f/5.6 - f/16 daje wybitnie ostre obrazy w centrum kadru (brzeg nas w teście aparatu nie interesuje), najlepiej o ogniskowej zauważalnie krótszej od 50 mm, choć nie dochodzącej do szerokich kątów, oraz taką, która jest dostępna na wszystkie mocowania, tak aby umożliwić porównania międzysytemowe. Najlepszy kandydatem okazała się Sigma 30 mm f/1.4 EX DC, która jest dostępna na mocowaniach Canona, Nikona, Olympusa, Pentaxa, Sigmy oraz Sony, ma dobrą ogniskową i przymknięta potrafi generować wybitnie ostre obrazy w centrum kadru.
Obiektywy Sigma 30 mm f/1.4 EX DC wykorzystywane w pomiarze rozdzielczości otrzymaliśmy od:
Optyczne.pl jest serwisem utrzymującym się dzięki wyświetlaniu reklam. Przychody z reklam pozwalają nam na pokrycie kosztów związanych z utrzymaniem serwerów, opłaceniem osób pracujących w redakcji, a także na zakup sprzętu komputerowego i wyposażenie studio, w którym prowadzimy testy.