Optyczne.pl

Partnerzy





proclub.pl - Profesjonalny Sklep Fotograficzny, Profesjonalny Sklep Foto, Sklep Fotograficzny, Sklep Foto, Sklep wideo, Sklep video, sprzęt Foto, sprzęt Fotograficzny, sprzęt video, sprzęt wideo, produkty fotograficzne, produkty Foto, produkty video, produkty wideo, akcesoria Foto, akcesoria fotograficzne, akcesoria video, akcesoria wideo, kamery video, kamery wideo, Aparaty fotograficzne, aparaty cyfrowe, kamery cyfrowe, Lustrzanki, bezlusterkowce, obiektywy zoom, Macro, Makrofotografia, Monitory, filtry, filtry Foto, filtry fotograficzne, filtry video, filtry wideo, wypożyczalnia sprzętu Foto, CPS, Macro fotografia, warsztaty fotograficzne, szkolenia, studio fotograficzne, wyposażenie studia,  zdjęcia, fotografia, kamera gopro, Hero Black, phantom, phantom 2,  full Frame, Canon, Sony, Panasonic, Olympus, Pentax, Nikon, Leica, Fujifilm, 
Lumix, Alfa, Sandisk, Hoya, Lowepro, Zoom, PowerShot, Ixus, EOS, Cinema, Legria, pełna klatka, Manfrotto, statywy, torby fotograficzne, torby Foto, torby video, torby wideo, futerały fotograficzne, plecaki fotograficzne, oświetlenie studyjne, GoPro, dji, Hero, ilce, Eizo, spiker, tamron, Zeiss, Tokina, gh4, om-d, lumix, dron, qadrotopter,  akcesoria, pen, nex, obiektywy, aparaty, kamery, zdjęcia, LensPen, Canon akcesoria, Sony akcesoria, Panasonic akcesoria, Olympus akcesoria, Leica akcesoria, Fujifilm akcesoria, Pentax akcesoria, Nikon akcesoria, GoPro akcesoria, karty pamięci.

Test aparatu

Nikon D90 - test aparatu

23 października 2008
Szymon Starczewski Komentarze: 74

7. Szumy i jakosc obrazu w RAW

Szumy

W poprzednim rozdziale mogliśmy ocenić, na przysłowiowe oko, z jakimi szumami mamy do czynienia w przypadku plików JPEG. Porównanie z Nikonem D300 i Canonem 450D nie wskazuje na istnienie szczególnych różnic pomiędzy tymi aparatami w tej materii. Dokładne pomiary przeprowadzone programem Imatest na plikach JPEG pokazują, że Nikon D90 ma najniższy szum w tym gronie aparatów, aczkolwiek jego przewaga jest minimalna. Przypominamy jednak, że pliki JPEG nie są dobrym sposobem zarówno na mierzenie szumów jak i ich porównywanie pomiędzy różnymi aparatami. Zarówno ich stopień wyostrzenia, jak i kompresji może bowiem znacząco wpływać na uzyskiwane wyniki. Przyjęło się jednak, że prezentujemy również rezultaty otrzymane dla JPEGów, a jak to wygląda dla Nikona D90 można zobaczyć poniżej.

Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW


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

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


Nikon D90 posiada funkcję redukcji szumów działającą dla zdjęć o długich czasach ekspozycji i robionych na wysokich czułościach ISO. Redukcja szumów dla wysokich ISO może być regulowana w 3-stopniowej skali: Low, Norm oraz High i działa dla czułości ISO 800 i wyższych. Jak wspominaliśmy w poprzednim rozdziale, ze względu na sztucznie generowane czułości powyżej ISO 3200 są one automatycznie odszumiane. Jednak jak zapewnia instrukcja aparatu, stopień tej redukcji jest mniejszy niż najniższy tryb Low przy włączonej redukcji.

Poniżej prezentujemy zestawienie fragmentów zdjęć scenki, wykonanych na ISO 3200 przy wyłączonej redukcji szumów i kolejno przy poszczególnych dostępnych jej poziomach.

3200 ISO
NR Off
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
NR Low
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
NR Norm
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
NR High
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW


Ponieważ przy dobrze naświetlonym kadrze, przy czułości ISO 3200, nie zobaczymy wiele szumu, rezultaty odszumiania są takie jak widać. Bardziej widoczne jest efekt uboczny odszumiania czyli niewielkie rozmydlenie obrazu. Trzeba jednak pamiętać, że wysokie czułości będziemy wykorzystywać w sytuacjach ze słabym oświetleniem. Wtedy stosunek sygnału do szumu będzie znacznie mniejszy i ten ostatni da o sobie znać w większym stopniu. W takich przypadkach odszumianie może okazać się naprawdę pomocne.

Przejdźmy teraz do plików RAW i przyjrzyjmy się im bliżej. Na początek pokazujemy standardowe wycinki naszej scenki, oraz fragmenty testowej tablicy Kodaka, dla wszystkich dostępnych czułości. Tak samo jak w przypadku plików JPEG, porównujemy je do zdjęć wykonanych Nikonem D300 i Canonem 450D.

100 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
450D
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
200 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
450D
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
400 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
450D
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
800 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
450D
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
1600 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
450D
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
3200 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
6400 ISO
D90
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
D300
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW


Z analizy plików RAW widać, że prezentowane aparaty mają szum na bardzo podobnym poziomie. Dokładne pomiary szumów wykonane programem Imatest na podstawie zdjęć tablicy Kodaka, potwierdzają to, co możemy zobaczyć na prezentowanych wycinkach. Wyniki są na bardzo podobnym poziomie, aczkolwiek z delikatnym wskazaniem na D300 jako faworyta. Jednak różnice są naprawdę minimalne i mogą wynikać nie z różnic w matrycach lecz z najlepszej jakości i wielkości korpusu w D300, a przez to lepszemu odprowadzaniu ciepła z detektora. Poniżej prezentujemy wyniki otrzymane zarówno dla 24-bitowych jak i 48-bitowych plików TIFF wywołanych z nikonowskich plików NEF programem dcraw.

Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW

Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW


Darki

Sprawdźmy teraz co tam w "darkach" piszczy, czyli jak Nikon D90 spisuje się w kategorii prądu ciemnego. Standardowa procedura naszych testów, polega na wykonaniu 180-sekundowych ekspozycji, dla każdej wartości ISO, bez dopływu światła do aparatu. To co w efekcie dostajemy, to sygnał generowany przez sam aparat, powstający w wyniku nagrzewania się matrycy oraz jej otoczenia i wprowadzający dodatkowy szum.

Poniższa tabela prezentuje średni poziom zliczeń wraz z odchyleniem standardowym dla uzyskanych obrazów prądu ciemnego dla plików RAW. Zdjęcia mają 12-bitową głębię obrazu, czyli maksymalny poziom sygnału w pojedynczym pikselu wynosi 4095. Odchylenie standardowe daje informację o rozrzucie wartości zmierzonych w różnych pikselach.

ISO średni poziom sygnału odchylenie standardowe
100 0.92 3.73
200 0.98 3.98
400 1.88 7.02
800 3.50 11.83
1600 6.09 19.54
3200 9.86 30.9
6400 16.83 49.09


Tabelka poniżej, pokazuje wyniki dla kolejnych czułości ISO, zarówno dla plików RAW jak i JPEG. Pliki RAW zostały przekonwertowane do formatu GIF o zakresie od 0 do 255. Druga kolumna pokazuje wycinki w skali 1:1 centrum kadru. W trzeciej kolumnie pokazany jest histogram sygnału. W przypadku plików RAW skala jest liniowa dla zakresu od 0 do 255. Histogramy zdjęć zapisanych w formacie JPEG zrobione zostały w skali logarytmicznej dla całego zakresu.

ISO Obraz Ciemny Centrum (1:1) Histogram
100
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
100
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
200
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
200
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
400
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
400
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
800
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
800
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
1600
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
1600
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
3200
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
3200
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
6400
(RAW)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW
6400
(JPEG)
Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW Nikon D90 - Szumy i jakosc obrazu w RAW


Zapewne część naszych Czytelników pamięta, że darki z niektórych modeli lustrzanek Nikona (np. D80, D60, D40x) pokazywały charakterystyczne "szumiące plamy" w górnych narożnikach kadru. Ich źródło to najprawdopodobniej grzejące się elementy elektroniki, niedostatecznie odizolowane od matrycy. W przypadku Nikona D90 takich efektów nie obserwujemy - tu jednak mamy do czynienia z CMOS-em, a nie z podatnym na grzanie CCD. Na powyższych przykładach widać więc, że szum rozkłada się w zasadzie jednorodnie po całej powierzchni zdjęcia.

Jest jednak element, na który musimy trochę ponarzekać. Nikon już nas przyzwyczaił do tego, że jego aparaty "majstrują" przy plikach RAW i D90 nie jest w tej materii wyjątkiem (choć jest tutaj i tak lepiej niż u poprzednika). Świadczą o tym prezentowane powyżej histogramy otrzymane dla surowych plików. W idealnym przypadku należałoby się spodziewać typowego gaussowskiego rozkładu (krzywa dzwonowata) liczby pikseli w zależności od ilości sygnału. W tej konkretnej sytuacji jednak widać, że dzieje się coś dziwnego. Dla wszystkich ISO notujemy olbrzymią liczbę pikseli o zerowym sygnale. W prezentowanych powyżej histogramach trzeba było ograniczyć zakresu osi Y, aby w ogóle sam rozkład był widoczny. Dodatkowo obserwujemy tylko połowę rozkładu. To sugeruje, że jakiś stały sygnał jest odejmowany od każdego zdjęcia. A zatem surowe "teoretycznie" pliki NEF w praktyce są modyfikowane przed ich zapisaniem na kartę.