Trochę wbrew tytułowi rozdział ten zaczynamy od wykresu zależności poziomu szumu od czułości na zdjęciach zapisanych w formacie JPEG.

Pierwszy rzut oka na powyższy wykres budzi entuzjazm. Poziom szumu luminancji przy najwyższej dostępnej czułości jest tylko trochę wyższy od 2%. Bezpośrednie porównanie wykresów Sony NEX-7 i NEX-5N pokazuje jednak, że poziom szumu dla tych samych czułości jest odrobinę niższy w przypadku tego drugiego. Wrażenie bierze się stąd, że w NEX-5N najwyższa dostępna czułość to ISO 25600, a w NEX-7 to ISO 16000. Obydwa aparaty można uznać za aktualnych liderów wśród bezlusterkowców pod względem niskiego poziomu szumów na JPEG-ach.

Stopień redukcji szumu na zdjęciach wykonanych na wysokich czułościach w Sony NEX-7 można kontrolować w trójstopniowej skali. Najmniejsze odszumianie mamy przy ustawieniu „redukcja niska”. Następny stopień to „redukcja normalna” i ostatni "redukcja wysoka". Nie mamy możliwości całkowitego wyłączenia tego odszumiania, a szkoda. Im większy wybór dostaje użytkownik, tym lepiej i jest to zdanie tym bardziej prawdziwie z im bardziej zaawansowanym aparatem mamy do czynienia. W tabelce poniżej prezentujemy porównanie wpływu intensywności procesu odszumiania dla wszystkich możliwych ustawień, na zdjęciach wykonanych przy czułości ISO 6400.

ISO 6400
Odszumianie niskie
Odszumianie standardowe
Odszumianie wysokie

Naszym zdaniem faktyczny poziom odszumiania jest we przy wszystkich ustawieniach dość wysoki i kolejne stopnie nie różnią się od siebie bardzo znacząco.

Ilość szumu dostrzegalnego na zdjęciach zapisywanych w formacie JPEG bardzo zależy od oprogramowania aparatu. Prawdę o własnościach samej matrycy można poznać na postawie zdjęć surowych. Na poniższym wykresie przedstawiamy poziom szumu zmierzony na podstawie zdjęć tablicy Kodaka Q-13, zapisanych w formacie RAW i przekonwertowanych do 48-bitowych TIFF-ów.

Poziom szumów nie jest już tak niski jak w przypadku JPEG-ów, ale i tak możemy NEX-7 pochwalić. Porównanie powyższego wykresu z analogicznym wykresem z testu Sony NEX-5N pokazuje minimalny wzrost poziomu szumów w NEX-7 w stosunku do brata z mniejszą liczbą pikseli. Postęp technologiczny pozwolił firmie Sony zbudować matrycę o bardzo dużej gęstości pikseli przy jednoczesnym obniżeniu szumów w stosunku do znacznie mniej "napakowanych" konstrukcji sprzed małych kilku lat.

Pod względem zaszumienia zdjęć NEX-7 wypada bardzo dobrze w porównaniu do konkurencyjnych aparatów od innych producentów. Szumów jest znacznie mniej niż w Olympusie E-P3. Panasonic G3 choć nieznacznie, to jednak ustępuje testowanemu aparatowi Sony. Natomiast Olympus OM-D E-M5 porównanie z bezpośrednią konkurencją wygrywa.

Przyjrzyjmy się teraz zdjęciom zapisanym w surowym formacie. RAW-y z NEXa-7 wywołaliśmy programem dcraw i zapisaliśmy jako 24-bitowe TIFF-y. Dla porównania prezentujemy zdjęcia z modelu NEX-5N oraz Panasonika G3 i Olympusa OM-D E-M5.

ISO 100
NEX-7
NEX-5N
ISO 160
G3
ISO 200
NEX-7
NEX-5N
G3
E-M5
ISO 400
NEX-7
NEX-5N
G3
E-M5
ISO 800
NEX-7
NEX-5N
G3
E-M5
ISO 1600
NEX-7
NEX-5N
G3
E-M5
ISO 3200
NEX-7
NEX-5N
G3
E-M5
ISO 6400
NEX-7
NEX-5N
G3
E-M5
ISO 12800
NEX-7
NEX-5N
E-M5
ISO 16000
NEX-7
ISO 25600
NEX-5N
E-M5

Nie jest zaskoczeniem, że na najniższych czułościach trudno wskazać aparat, z którego surowe zdjęcia są najlepsze pod względem poziomu szumów. Podobnie jak w przypadku JPEG-ów, NEX-7 wyróżnia się łatwością dostrzegania szczegółów przy oglądaniu w skali 1:1. Dzieje się tak za sprawą największej liczby pikseli w matrycy. Podnoszenie czułości nie powoduje wyraźnego wzrostu różnic jakości zdjęć pomiędzy poszczególnymi aparatami. Pewnym zaskoczeniem w zachowaniu powyżej ISO 6400 (szczególnie po tym co widzieliśmy w poprzednim rozdziale) może być fakt bezproblemowego dotrzymywania kroku aparatom Sony przez Olympusa E-M5. Najwyraźniej słabsze zachowanie JPEG-ów z Olympusa wynika z użycia słabszych algorytmów do redukcji szumów niż w aparatach Sony.

Prąd ciemny

Charakterystykę prądu ciemnego sprawdzamy na podstawie zdjęć wykonywanych przez 3 minuty bez dopływu światła do matrycy. Zdjęcia te zapisujemy zarówno w formacie RAW jak i JPEG. Podczas testu Alfy NEX-7 prąd ciemny mierzyliśmy dla "zimnej" matrycy. Pojedyncze zdjęcie wykonywaliśmy bezpośrednio po włączeniu aparatu, który wcześniej przez dłuższy czas spoczywał w temperaturze pokojowej (około 20 stopni Celsiusza). Surowe zdjęcia wywołujemy za pomocą programu dcraw do postaci 16-bitowych obrazów w odcieniach szarości, bez interpolacji i skalowania. Takie obrazy poddajemy podstawowej analizie statystycznej. Wyniki tej analizy przedstawiamy w poniższej tabeli:

Uzyskane wyniki zaskoczyły nas bardzo pozytywnie. Bezpośrednio możemy na przykład porównać wynik uzyskany przez aparat Sony Alfa 500. Odchylenie standardowe zliczeń prądu ciemnego przy czułości ISO 200 osiąga wartość 4.9, czyli prawie pięciokrotnie więcej niż w NEX-7. Kolejnym przykładem może być jeszcze starszy aparat, wyposażony w matrycę formatu 4/3 Olympus E-410, w którym odchylenie standardowe przy temperaturze około 10 stopni Celsiusza i czułości ISO 200 wyniosło 14 zliczeń. Nowy NEX pokazuje więc jak ogromny postęp nastąpił w dziedzinie zmniejszania ilości szumów własnych matrycy rejestrującej obraz.

Dla pokazania ewentualnych niejednorodności w rozkładzie sygnału na obrazach prądu ciemnego pokazujemy je w postaci GIF-ów wyskalowanych dla zakresu od 0 do 255 zliczeń. W tabeli poniżej pokazujemy też histogramy w tym samym zakresie zliczeń.

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
16000

Obrazy przedstawione w powyższej tabeli potwierdzają wyniki analizy statystycznej. Przy najniższych czułościach dostajemy gładkie obrazy z praktycznie stałym poziomem zliczeń na całej powierzchni zdjęć. Na podstawie wyglądu histogramów można wnioskować, że czułości ISO 6400 i wyższe nie są już czułościami własnymi matrycy, a jedynie efektem wzmacniania obrazu. Przy najwyższych czułościach rozkład zliczeń zaczyna być odcinany na poziomie zera. Tam też wartości odchylenia standardowego przestają dobrze opisywać rozrzut zliczeń, a jedynie mogą służyć do stwierdzenia, że rozrzutu musi być nieco większy od formalnie znalezionej wielkości.

W tabeli poniżej prezentujemy darki w postaci, w jakiej zostały zapisane przez aparat w formacie JPEG.

JPEG
ISO	Dark Frame	Crop
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
16000

Tak dobry wynik uzyskany przez nierozgrzaną matrycę skłonił nas do sprawdzenia, co okaże się po jej rozgrzaniu. Kolejny test wykonaliśmy bezpośrednio po nagraniu filmu wideo trwającego 11 minut. Tym razem wybraliśmy tylko dwie charakterystyczne czułości ISO 100 oraz ISO 3200. Tabela poniżej prezentuje wyniki analizy statystycznej tak uzyskanych darków.

Tak jak należało się spodziewać rozrzut zliczeń wyraźnie wzrósł. Nie można jednak mówić o porażce. Nadal jest on zaskakująco niski. Popatrzmy jeszcze na obrazy prądu ciemnego uzyskane ze zdjęć zapisanych w formacie RAW.

RAW
ISO	Dark Frame	Crop	Histogram
100
3200

Jedynym praktycznym skutkiem rozgrzania matrycy przy najniższej czułości jest wyraźny wzrost sygnału w tak zwanych gorących pikselach. Niestety matryc całkowicie pozbawionych takich pikseli na razie nie udało się stworzyć. Przy ISO 3200 pojawia się delikatny wzrost poziomu zliczeń przy brzegach oraz ogólny wzrost szumu. W sumie projektantom i producentom wypada pogratulować osiągnięcia tak niskiego poziomu prądu ciemnego.

Na koniec popatrzmy jeszcze na JPEG-i odpowiadające RAW-om z tabeli powyżej.

JPEG
ISO	Dark Frame	Crop
100
3200

Na zakończenie kilka słów podsumowania. Test "ciemnej klatki" uparcie wykonywany przez nas od samego początku istnienia naszego portalu był wielokrotnie źródłem żartów i narzekań, że jest to test robiony nie dla fotografów lecz tylko i wyłącznie dla skrzywionej astronomicznie redakcji Optyczne.pl i kilku najbardziej nawiedzonych czytelników. Nic bardziej mylnego. Ostatnie lata pokazały wyraźnie jak ważny jest to element i jak wiele z niego można wywnioskować. Możemy określić w jaki sposób traktowane są RAW-y przez każdego producenta, możemy dokładnie zbadać i zilustrować zjawisko bandingu oraz omówić podatność na grzanie się poszczególnych elementów matrycy, co zyskało ogromne znacznie w ostatnich latach, w których prawie każdy aparat filmuje.