Kolejny rozdział skupia się na analizie jakości obrazu pod kątem zakłóceń takich jak mora, aliasing, nadmierna miękkość, szum czy też artefakty wynikające z niejednoczesnego odczytu matrycy (rolling shutter). Analizowany jest także wpływ nastaw związanych z wyostrzaniem i odszumianiem na obraz w trybie filmowym.

Szczegółowość obrazu

Pierwszym badanym aspektem jest szczegółowość obrazu oraz obecność takich artefaktów jak między innymi mora czy aliasing. By zrozumieć genezę ich powstawania, musimy uświadomić sobie, że pierwsze filmujące aparaty miały kilkanaście lub nawet ponad 20 megapikseli, a filmy rejestrowały w rozdzielczości Full HD (1920 × 1080), gdzie pojedyncza klatka ma jedynie ok. 2.07 megapiksela. Matryce tych lustrzanek były przy tym zbyt wolne, by dało się je odczytać w całości (czyli z użyciem tzw. nadpróbkowania) 25 czy 30 razy na sekundę, stąd też uciekano się do różnego rodzaju sztuczek pozwalających nieco ten odczyt przyspieszyć. Najczęściej stosowane rozwiązania to odczytywanie jedynie co którejś linii lub też grupowanie pikseli już na poziomie odczytu. Oba rozwiązania pozwalają odczytać sensor szybciej i bez przycinania (czyli korzystając z całej szerokości matrycy), ale konsekwencją ich stosowania mogą być interferencje czy schodkowanie w obrazie. Alternatywą może być oczywiście odczyt jedynie środkowego wycinka matrycy o danej rozdzielczości, ale wiąże się to ze sporym cropem i także może prowadzić do pogorszenia jakości obrazu.

Wymienione powyżej artefakty bardzo dobrze widać, gdy w danym trybie nagrywania zarejestrujemy statyczny kadr, który tablica ISO 12233 (w starszej wersji) wypełnia na wysokość. Tak właśnie przeprowadzamy testy szczegółowości obrazu.

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

WYJĄTKOWE OKAZJE W KOMISIE E-OKO!

Nikon Z5 (8407 zdjęć)

3499 zł

Sony A7R IV A (2881 zdj.)

8599 zł

Canon 5D Mark IV (26256 zdj.)

5999 zł

Nikon P1000 Coolpix

4999 zł

Raty 20x0%. Zostaw swój sprzęt w rozliczeniu.

Oto jak na wycinku powyższej tablicy prezentują się różne tryby odczytu sensora zaczerpnięte z korpusów tego samego producenta:

W tym przypadku wyraźnie widać różnice, jeśli chodzi o ilość schodkowania na ukośnych liniach. Takie samo schodkowanie wystąpi także w praktyce na dowolnej kontrastowej ukośnej krawędzi w kadrze (np. na gzymsie budynku).

Poza schodkowaniem test ten może też wykryć kolorowe przebarwienia, których ryzyko wystąpienia jest duże zwłaszcza w korpusach pozbawionych filtra antyaliasingowego. Niewielkie ilości takich przebarwień widać już na zestawieniu powyżej, ale poniżej zamieszczamy też bardziej ekstremalny przykład.

Do tego nieprawidłowo przeskalowany obraz może po prostu być mało szczegółowy i pomimo zapisu w Full HD (w 4K problem ten występiuje rzadziej) realnie jakościowo być na poziomie niewiele lepszym niż zdigitalizowana taśma VHS. Prezentuje to poniższe zestawienie, gdzie do ilustracji omawianego zjawiska najlepiej nadawał się inny wycinek tablicy testowej. We wszystkich trzech przypadkach mamy do czynienia z trybami nagrywania opisanymi przez producentów jako Full HD. Z rzeczywistym Full HD o stosownej rozdzielczości i szczegółowości mamy do czynienia jedynie w górnym kadrze.

Poziomy omówionych tu wad trudno mierzyć ilościowo, stąd też analiza ma raczej jakościowy charakter z umownymi ocenami informującymi, czy dany tryb nagrywania oferuje użyteczny obraz, czy też lepiej go omijać szerokim łukiem.

Wyostrzanie

Nastawą, która może wpłynąć na zwiększenie ilości omawianych powyżej artefaktów (zwłaszcza schodkowania na ukośnych krawędziach), jest wyostrzanie. Dlatego też praktycznie każdy kurs czy podręcznik do filmowania aparatem zaleca ustawienie tego ostatniego na zerowy lub najniższy możliwy poziom.

Nie zawsze jednak jest to dobre rozwiązanie. W korpusach niektórych producentów (np. Nikona) ustawienie ujemnej wartości wyostrzania oznacza, że obraz nie tylko nie jest wyostrzany, ale jest też celowo rozmywany, a to już zazwyczaj nie wygląda dobrze i nie pomaga w kręceniu lepszych jakościowo ujęć.

Poza tym coraz częściej w korpusach znajdziemy obok wyostrzania nastawę opisaną jako „przejrzystość”, która ma już znacznie mniej destruktywny wpływ na obraz i może pomóc nadać mu pożądany charakter już na etapie rejestracji. Podobnie zresztą ma się rzecz z umiejętnie zastosowanym wyostrzaniem. Dla użytkowników, którzy nie chcą przeprowadzać żadnej postprodukcji i wolą (lub muszą) opublikować film prosto z karty pamięci, pewna ilość wyostrzania na etapie nagrywania może być nie tylko dopuszczalnym, ale i rozsądnym rozwiązaniem.

Poniżej dla przykładu zamieszczamy kilka ilustracji wpływu nastaw związanych z wyostrzaniem i przejrzystością na obraz. Na pierwszym zestawieniu widzimy odpowiednio ujemne, zerowe oraz maksymalne wyostrzanie ustawione w korpusie.

Z kolei drugi przykład ilustruje minimalną (ujemną) oraz maksymalną przejrzystość przy zerowym wyostrzaniu.

Szum

Szum w filmach, podobnie jak na zdjęciach, oceniamy w oparciu scenkę testową, zarejestrowaną na różnych czułościach przy wyłączonej redukcji szumu w testowanym urządzeniu (o ile jest to możliwe). W testach przeprowadzanych przez Optyczne.pl scenka ta była do końcówki 2023 roku oświetlana światłem żarowym, obecnie zastąpiło je oświetlenie LED o regulowanej temperaturze barwowej ustawionej na 3000K, które pozwala na znacznie większy zakres regulacji mocy lamp i ułatwia testowanie wysokich czułości. Wybór ciepłego światła ma też sens o tyle, że to z takim właśnie oświetleniem mamy najczęściej do czynienia, gdy nagrywamy w słabych warunkach oświetleniowych. W dzień dominuje światło naturalne o wyższej temperaturze barwowej.

W przypadku filmu ocena, tak jak przy szczegółowości obrazu, nie ma charakteru liczbowego. Procentowe wyniki mogłyby być mylące, gdyż urządzenia różnych producentów w różnym stopniu pozwalają na wyłączenie redukcji szumu przy filmowaniu. A odszumiona „papka”, która procentowo wykazałaby niewielkie zaszumienie, w praktyce wcale nie musi wyglądać ładnie.

Tego typu sytuację prezentuje poniższy przykład, gdzie obraz z korpusu Fujifilm X-H2S jest najbardziej zaszumiony, ale ze względu na przyjemny charakter szumu wygląda znacznie korzystniej niż nadmiernie odszumione ujęcie z pracującego w trybie APS-C Sony A7 IV. Sony FX30, z którego testu filmowego pochodzi to zestawienie, wypada gdzieś pomiędzy tymi dwiema skrajnościami.

Wobec braku możliwości liczbowej oceny wpływu odszumiania czy wizualnego charakteru szumu wynikiem testu jest w tym przypadku subiektywnie określana najwyższa dla danego trybu nagrywania i klatkażu użyteczna czułość ISO, dla której szum nie dominuje jeszcze w obrazie i nie zakłóca go w sposób nadmierny.

Wyniki tego typu są niestety obarczone pewną dozą subiektywizmu, ale na szczęście w testach zawarte są filmowe zestawienia ujęć na różnych czułościach wraz z 4-krotnymi powiększeniami wybranych fragmentów scenki, więc każdy czytelnik, jeśli zajdzie taka potrzeba, może samodzielnie ocenić, jaką czułość w danym przypadku uważa za użyteczną, a jaką za nieakceptowalną.

Odszumianie

Odszumianie, podobnie jak wyostrzanie, najlepiej jest, według praktycznie każdego kursu czy podręcznika filmowania aparatem, zostawić wyłączone. Zazwyczaj ma to sens, ale w sytuacji, gdy nagrany materiał nie będzie w żaden sposób obrabiany, ustawienie tego parametru na niewielką wartość może czasem pomóc, a nie zaszkodzić.

Warto jednak wiedzieć, jakie ustawienia odszumiania pomagają zredukować szum, a jakie redukują także szczegóły w rejestrowanym obrazie. Przykład nadmiernego odszumiania pokazujemy poniżej.

Odnotowujemy też oczywiście w testach, jeśli jakieś urządzenie w ogóle nie daje użytkownikowi kontroli nad redukcją szumu w trybie filmowym. Uważamy takie podejście za niedopuszczalne i niezmiennie będziemy je krytykować.

Rolling Shutter

Zjawisko nazywane potocznie rolling shutter wynika z faktu, że zdecydowana większość współczesnych matryc CMOS nie jest odczytywana z całej powierzchni jednocześnie, tylko „z góry do dołu”, wierszami. Powoduje to pochylanie się pionowych linii w kadrze przy szybkich panoramach, występowanie tzw. „galarety”, gdy aparat czy kamera się trzęsie, oraz może powodować, że stroboskopy czy też lampy błyskowe zaświetlą jedynie fragment danej klatki w obrazie. Prawdopodobnie najbardziej znanym przykładem „efektu rolling shutter” są próby nagrania śmigła samolotu z krótkim czasem migawki.

Chyba najbardziej spektakularny przykład niejednoczesnego odczytu matrycy, czyli próby filmowania śmigła. Źródło: Wikimedia Commons, Autor: Dicklyon

W tym przykładzie stroboskop podczas nagrania na imprezie błysnął w połowie rejestracji klatki.

Wypracowanie odpowiedniej metodologii pomiaru czasu odczytu matrycy chwilę zajęło, ale ostatecznie wykorzystywana jest do tego lampa błyskowa oferująca szybkie błyski seryjne. Na urządzeniu z niejednoczesnym odczytem matrycy są one rejestrowane jako poziome pasy, a odległość między nimi (a przy odrobinie wiedzy także zależna od czasu migawki szerokość danego pasa) może być wykorzystana do obliczenia czasu odczytu całego kadru w danym trybie nagrywania i klatkażu.

Chałupnicza próba oszacowania czasu odczytu matrycy — walec z namalowaną czarną linią umieszczony na gramofonie. Obecnie stosowane są dokładniejsze i bardziej powtarzalne pomiary.

Dwa różne aparaty rejestrujące tę samą serię błysków w studyjnych warunkach testowych. Urządzenie po lewej ma szybszą matrycę, ponieważ odległości między pasami są większe.

Jak przed chwilą wspomnieliśmy, o sile i uciążliwości omawianego zjawiska decyduje czas odczytu matrycy w danym trybie nagrywania. Rośnie on wraz z rozdzielczością oraz zależy od innych aspektów nagrywania – przykładowo czas odczytu będzie większy, gdy materiał filmowy jest nadpróbkowany (tzw. oversampling), a mniejszy, gdy np. matryca jest odczytywana z przeskakiwaniem linii (tzw. line skipping).

Przyjęta w testach skala odniesienia, jeśli chodzi o czasy odczytu, prezentuje się następująco. Czasy odczytu poniżej 10 ms uznajemy za świetne – przy tak szybkich matrycach trzeba naprawdę „postarać się”, by zjawisko rolling shutter było zauważalne. Czasy między 10 a 15 ms to wyniki bardzo dobre. Czasy między 15 a 20 ms uznajemy za dobre, a między 20 a 25 ms za przeciętne. Wszystko powyżej 25 ms to wyniki złe, a powyżej 30 ms – bardzo złe.

Obiektyw

W przypadku testów aparatów kompaktowych czy też urządzeń z niewymienną optyką (jak np. smartfony czy kamery sportowe) ta sekcja testu może też zawierać nieco informacji na temat jakości zastosowanej optyki i obecności wad takich jak aberracja chromatyczna, dystorsja, winietowanie czy odblaski.