Nikon D200 - test aparatu
6. Rozdzielczość, szumy i zakres tonalny
Rozdzielczość matrycy aparatu Nikon D200 testowano używając kilku dobrej klasy obiektywów przy nastawie przysłony f/16, a więc zbliżonej do limitu dyfrakcyjnego, gdzie o rozdzielczości obrazu decydują głównie właściwości matrycy aparatu, a nie właściwości używanego obiektywu. Fotografowano tablicę testową, wyniki zapisywano w trybie RAW, mierzono przy pomocy programu Imatest a następnie uśredniano.
Nikon D200 uzyskał średnią rozdzielczość 31.7 +/- 0.6 lpmm. Testowany takimi samymi metodami Canon 20D uzyskał średnio 29.3 +/- 0.2 lpmm. Różnica wynosi 8%. Jeśli porównanmy to z różnicą w nominalnej rozdzielczości matryc wynosząca 5%, to okazuje się że D200 daje obrazy o odrobinę większej rozdzielczości niż Canon 20D. Podobną różnicę dostrzegamy w maksymalnej odnotowanej rozdzielczości, która jest uzyskiwana dla przysłon f/5.6-8 u najlepszych obiektywów. Dla Nikona wynosi ona 44.2 +\- 0.5 lpmm a dla Canona 20D 40.2 +\- 0.4 lpmm. Uwzględniając ilości pikseli, tu też mamy więc lekką przewagę Nikona. Być może dobrym wytłumaczeniem tej nadwyżki będą nieznacznie mniejsze szumy D200 na czułości ISO 100, która używana jest do testów rozdzielczości. Ale o tym więcej w następnym rozdziale.
Aby tą niewielką różnicę jakoś wykorzystać, należy jednak fotografować w trybie RAW. Przy zapisie w JPEG Nikon gubi gdzieś te małe kilka procent przewagi i oba aparaty uzyskują maksymalnie 2000 LW/PH (szerokości linii na wysokość obrazu). To sugeruje, że Nikon trochę mniej sprawnie radzi sobie z tworzeniem JPGów i silnie zachęca do stosowania RAWów.
Szumy
Chyba pierwszą przykrą niespodzianką jaka spotkała mnie w przypadku aparatu Nikon D200 jest poziom szumów matrycy. Poniższy wykres przedstawia zależność szumu od ustawionej czułości dla kanałów RGB oraz dla luminacji. O ile dla czułości 100 ISO szumy są na bardzo niskim poziomie (0.45% - co jest porównywalne z wartością zmierzoną dla Canona 20D), o tyle od czułości 800 ISO wzwyż szum staje się już wyraźnie dostrzegalny na zdjęciach. Skala czułości aparatu kończy się teoretycznie na 1600 ISO, aparat ma jednak 3 tryby wysokiej czułości o wartościach ISO określonych tylko w przybliżeniu jako 2000 ISO dla H1, 2500 ISO dla H2 oraz 3200 ISO dla H3. Obraz w owych trzech trybach jest zaszumiony niewyobrażalnie. Dla trybu H3 szum osiąga 3.86% i jest dwukrotnie większy niż w przypadku Canona 20D ustawionego na czułość 3200 ISO. Aby uzyskać porównywalny poziom szumów musielibyśmy zmniejszyć czułość Nikona do 800 ISO !!!
Dla porównania szumy w aparacie Canon 20D kształtują się następująco:
Dla ISO 100 i 200 szum w luminancji w obu aparatach jest
na prawie identycznym poziomie. Szum kolorowy jest jednak
nieznacznie wyższy w Canonie. Dla ISO 400 20D i D200 szumią
praktycznie identycznie. Od ISO 800 zaczyna być widać
wyraźną przewagę Canona, która wraz z dalszym zwiększaniem
ISO staje się wręcz drastyczna!
Aby unaocznić powyższe wnioski przedstawiam poniżej obszary szarości (nr 3 i 11) sfotografowane na tablicy Kodak Q13 przy różnych ustawieniach czułości aparatu.
100 ISO | 200 ISO | 400 ISO | 800 ISO | 1600 ISO | 2500 ISO | 3200 ISO |
|
Jeszcze bardziej do wyobraźni przemówić może wycinek scenki sfotografowanej przy różnych czułosciach. Szum zaczyna być odczuwalny przy 800 ISO, przy czułości 1600 ISO większość estetów niestety załamie ręce (różnica w skali obrazków spowodowana jest użyciem obiektywu o nieco innej ogniskowej podczas testów Canona 20D).
Nikon D200 | Canon 20D | |
100 ISO | ||
200 ISO | ||
400 ISO | ||
800 ISO | ||
1600 ISO
|
||
3200 ISO
|
Ponieważ aparat został wyposażony w czas B i może stać się obiektem zainteresowania osób fotografujących nocą, przeprowadzony został test szumów na długich ekspozycjach. W ciągu 180 sekund naświetlaliśmy tzw. ciemną klatkę (dark frame) aby uwidocznić szumy oraz "hot piksele" na matrycy. Poniżej przedstawiono rezultaty uzyskane dla różnych ustawień czułości dla aparatu Nikon D200, po prawej stronie zaś dla porównania analogiczne obrazki uzyskane Canonem 20D
Nikon D200 | Canon 20D | |
100 ISO | ||
200 ISO | ||
400 ISO | ||
800 ISO | ||
1600 ISO | ||
3200 ISO
H3 |
Niestety nie jest dobrze. Aparat posiada co prawda systemy redukcji szumów, ale są to swego rodzaju filtry oparte na wtórnej obróbce obrazu z matrycy, a usuwanie szumu tej wielkości skończy się co najwyżej utratą szczegółów na zdjęciu, zwłaszcza tam gdzie obraz składa się z drobnych elementów (np. przy fotografowaniu nieba taka redukcja potrafi usunąć ze zdjęcia gwiazdy). A jeśli już o gwiazdach mowa to nie brakuje też tych sztucznych, czyli hot pikseli.
100 ISO | ||
200 ISO | ||
400 ISO | ||
800 ISO | ||
1600 ISO | ||
3200 ISO
H3 |
Należy pamiętać że szumy oraz ilość hotpikseli uzależnione są od temperatury matrycy a ta między innymi od warunków w jakich testowany był aparat. W tym wypadku testy prowadzono w klimatyzowanym pomieszczeniu przy temperaturze powietrza 21 stopni.
Zakres tonalny
Poprzez zakres tonalny rozumiemy zakres w jakim aparat jest w stanie zamieniać różnice oświetleń na stopnie szarości na powstającym obrazie. Wielkość ta określana jest dla różnych dopuszczalnych wielkości szumów (jakości obrazów) i wyrażana jest w jednostkach otworu przysłony (tzw. f-stops). Jedna jednostka przysłony reprezentuje dwukrotną zmianę ilości padającego na przetwornik światła. Jeśli więc zakres tonalny wynosi 6 f-stops, to pomiędzy pełną czernią a pełną bielą obrazu stosunek natężeń wynosi 2 do potęgi 6 czyli 64. Całkowity zakres tonalny aparatu Nikon D200 wynosi 6.31 wartości przysłony. A więc mamy tu wynik na całkiem przyzwoitym poziomie. Patrząc jednak na zakres tonalny przy założeniu określonej jakości obrazu dostrzegamy szybki i niemal liniowy spadek zakresu tonalnego wraz ze wzrostem czułości.
Co to wszystko oznacza w praktyce przekonać można się poniżej. Paski szarości sfotografowane przy różnych czułościach przedstawiają się w następujący sposób:
ISO | Tablica szarości |
100 | |
200 | |
400 | |
800 | |
1600 | |
2500 | |
3200 |
Jak widać wraz ze wzrostem czułosci spada dynamika obrazu. Obszary białe tracą z lekka swoją jasność, stają się bardziej szare a różnice pomiędzy stopniami szarości nie są już tak wyraźnie określone. Zjawisko zgodne z oczekiwaniami, choć za jego taką a nie inną skalę odpowiada szybki wzrost szumów przy wzroście czułości.