Zakres tonalny

Zakres tonalny, będący miarą liczby rozróżnianych przejść tonalnych pomiędzy skrajnymi wartościami czerni i bieli, mówi nam, jak bardzo szum redukuje jakość zdjęcia, powodując posteryzację.

Zakres tonalny wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiarów dokonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania.

Z wykresu przedstawionego powyżej możemy odczytać, że dla najniższej natywnej czułości liczba tonów sięga niemal 340, czyli otrzymujemy 8.4-bitowy zapis danych. Jest to dobry wyniki gwarantujący wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Widać, że zwiększanie czułości powoduje spadek zakresu tonalnego do wartości 6 bitów dla najwyższej natywnej czułości, czyli ISO 12800. Daje to nam około 64 przejścia tonalne. Przy maksymalnym dostępnym ISO przejść tonalnych mamy już tylko 15, co daje zaledwie 3.9 bita.

Dynamika tonalna

Dynamikę tonalną wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania. Na wykresie przedstawiamy wartości zakresu tonalnego dla wysokiej, dobrej, średniej i niskiej jakości obrazu. Odpowiada to stosunkom sygnału do szumu na poziomie 10, 4, 2 i 1.

Dla najlepszej jakości obrazu przy ISO 100 testowany aparat notuje wartość dynamiki tonalnej na poziomie 9.8 EV, co zdecydowanie można uznać za bardzo dobry wynik. Co prawda jest to wartość wyraźnie wyższa niż zanotowana w teście D4, jednak ze względu na zastosowanie odmiennej metody wyznaczania, wyników tych nie da się bezpośrednio porównać. Tę samą metodę wykorzystaliśmy jednak przy testowanym niedawno pełnoklatkowym Nikonie D610. Okazuje się że dla kryterium SNR=10 wyniki z obu tych aparatów są porównywalne.

Maksymalne osiągi dla pozostałych kryteriów w Nikonie Df są również na wysokim poziomie. Co ciekawe jednak, pod tym względem na niskich czułościach Df wypada nieznacznie gorzej niż D610. Z drugiej jednak strony na wysokich czułościach można zauważyć przewagę Df. Wciąż jednak maksymalną wartość 13.4 EV, jaką testowany Nikon osiąga przy SNR=1 dla ISO 100 można uznać za dobry wynik. Oznacza to, że możliwości uzyskania informacji z ciemnych partii obrazu są w Nikonie Df na wysokim poziomie. O tym jednak przekonamy się w dalszej części tego rozdziału.

Poniżej przedstawiamy pełne wykresy SNR wygenerowane na podstawie wykonanych pomiarów dla wszystkich czułości aparatu.

Wartość 0 na osi OX oznacza maksymalną wartość, którą aparat może zapisać w pliku RAW. Na prawej osi OY oznaczyliśmy miejsca dla kryteriów SNR=10 (wysoka), 4 (dobra), 2 (średnia) i 1 (niska). Przy pomocy tego wykresu każdy może oszacować dostępną dynamikę dla wybranej przez siebie minimalnej użytecznej jakości obrazu. Wystarczy poprowadzić poziomą linię wzdłuż wybranego kryterium i odczytać wartość na osi OX, dla której linia ta przecina się z wykresem dla odpowiedniej czułości. Gdy np. uznamy za kryterium minimalnej użytecznej jakości 12 dB, widzimy, że dla ISO 6400 dynamika osiąga wartość niemal 7.5 EV.

Zakres tonalny na plikach zapisanych w formacie JPEG możemy ocenić wizualnie na wycinkach zdjęć tablicy Stouffer T4110. Kliknięcie na zdjęcie poniżej otworzy wycinek w pełnej rozdzielczości. Odległość pomiędzy sąsiednimi polami szarości wynosi 1/3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
50
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
51200
102400
204800

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy to rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Zdjęcia wykonujemy przy czułości ISO 100 i 1600, przysłonie f/16 i czasach odpowiednio 30 i 2 s. Następnie wywołujemy je jako 48-bitowe TIFF-y dcrawem i w Lightroomie rozjaśniamy o +4 EV oraz przyciemniamy o −4 EV, po czym zapisujemy jako zdjęcia 24-bitowe.

100 ISO
	0 EV	+4 EV
Df
D3x
1600 ISO
Df
D3x

Trzeba przyznać, że dla ISO 100 otrzymany dla Df rezultat rozjaśniania wygląda bardzo dobrze. Z bardzo ciemnego obszaru udało się odzyskać sporo szczegółów, a mimo to szum nie uwydatnił się szczególnie mocno. Co prawda model D3x wypadł podobnie w tym teście, jednak wydaje się, że efekt końcowy wygląda minimalnie lepiej w przypadku Df.

Przy ISO 1600 szum niestety mocno utrudnił całą operację. Co prawda w wyniku rozjaśnienia pewne elementy obrazu stały się widoczne, ale jednocześnie szum bardzo wyraźnie zdominował obraz. Można jednak stwierdzić, że dla tej czułości przewaga Df nad D3x jest wyraźniejsza.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu w przypadku obu aparatów daje bardzo podobne rezultaty zarówno dla ISO 100 jak i 1600. Zauważalne różnice wynikają raczej z nieznacznie różnej jasności wyjściowych obrazów.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
Df
D3x
1600 ISO
Df
D3x