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.

Najwyższą jakość obrazu otrzymamy dla trzech najniższych czułości, dla których aparat zarejestruje ponad 200 przejść tonalnych. Wyższe czułości dadzą mniej więcej tę samą liczbę przejść tonalnych – to znak, że z danymi z matrycy coś dzieje się na drodze programowej.

Zakres tonalny na plikach zapisanych w formacie JPEG możemy ocenić wizualnie na wycinkach zdjęć tablicy Stouffer T4110. Odległość pomiędzy sąsiednimi polami szarości wynosi 0.3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
100
1600
200
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600

Dynamika tonalna

Dynamikę tonalną wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-13. 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.

W zakresie czułości 200–1600 ISO dynamika spada liniowo w miarę naturalny sposób. Przy najniższej czułości aparat oferuje pełne wykorzystanie danych pochodzących z 14-bitowego przetwarzania. natomiast dla najlepszej jakości aparat oferuje dynamikę sięgającą poziomu 9 EV. Ponownie dla dwóch najwyższych czułości obserwujemy niefizyczne zachowanie.

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

0 na osi OX oznacza maksymalną wartość, którą aparat może zapisać w pliku RAW. Na prawej osi OY oznaczyliśmy miejsca dla kryteriów RMS = 10, 4, 2 i 1. Przy pomocy tego wykresu każdy może oszacować dostępną dynamikę dla wybranej przez siebie minimalnej użytecznej jakości. 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 dla ISO 1600, widzimy, że dynamika sięga wartości 8 EV.

Aby zobrazować praktyczny aspekt dynamiki tonalnej, jaki oferuje aparat, wykonaliśmy zdjęcia scenki testowej z czasem 30 s i 2 s przy czułości odpowiednio ISO 100 i ISO 1600. Fotografie zostały zrobione w formacie RAW i skorygowane o +4 EV i −4 EV w programie Adobe Lightroom 5.2 na domyślnych ustawieniach (wyłączone wszystkie panele modułu Develop za wyjątkiem „Camera Calibration”).

	0 EV	+4 EV
ISO 200
ISO 1600

Wyniki rozjaśniania ciemnych obszarów wyglądają bardzo dobrze; udało się odzyskać sporo szczegółów, a mimo to szum nie uwydatnił się na obrazie. To znak, że z jednej strony do czynienia mamy z niskim poziomem szumu przetwarzania, a z drugiej dobre chłodzenie matrycy nie powoduje degradacji jakości obrazu w wyniku efektu termicznego.

	0 EV	−4 EV
ISO 200
ISO 1600

Przyciemnienie dla obu czułości daje podobne rezultaty. Oznacza to, że sterowanie progiem bieli matrycy jest zrealizowane tak, by maksymalizować możliwości odzyskania informacji z najjaśniejszych partii. Oczywiście miejsca przepalone takimi pozostaną.