Nikon D4s - test aparatu
7. Szumy i jakość obrazu w RAW
W Nikonie D4s, tak samo jak w jego poprzedniku, w menu fotografowania odnajdziemy funkcję redukcji szumu przy wysokich czułościach. Dostępne ustawienia obejmują: wyłączona, zmniejszona, normalna oraz zwiększona. Okazuje się jednak, że odszumianie „wyłączone” nie oznacza zupełnego braku redukcji szumu. W instrukcji aparatu odnajdziemy bowiem dla tego ustawienia następujący opis: „Redukcja szumów jest przeprowadzana tylko przy czułości wynoszącej 6400 lub wyższej. Intensywność redukcji szumów jest mniejsza, niż w przypadku wybrania ustawienia zmniejszona”. Musimy po raz kolejny dodać, że takie zachowanie nam się nie podoba. Nie widzimy powodów, aby w aparacie, który będzie używany przez świadomych użytkowników, robić coś za nich bez ich zgody.
Jak zatem działa odszumianie w D4s przy poszczególnych ustawieniach, można przekonać się na podstawie poniższej tabelki. Zdjęcia wykonaliśmy dla maksymalnej natywnej czułości ISO 25600 oraz dwóch kolejnych czułości rozszerzonych.
ISO 25600 | |||
|
|||
|
|||
|
|||
|
|||
ISO 51200 | |||
|
|||
|
|||
|
|||
|
|||
ISO 102400 | |||
|
|||
|
|||
|
|||
|
Można uznać, że funkcja odszumiania działa rozsądnie. Widać, że z jednej strony w miarę zwiększania intensywności procesu szum się obniża, a z drugiej działanie procedur odszumiających nie powoduje bardzo mocnej degradacji szczegółów. Trzeba się jednak liczyć z tym, że im wyższą czułość zastosujemy, tym mocniejszy proces odszumiania będzie wpływał silniej na zanik detali.
Przyjrzyjmy się teraz zdjęciom zapisanym w surowym formacie. RAW-y z D4s wywołaliśmy programem dcraw i zapisaliśmy jako 24-bitowe TIFF-y. Podobnie jak w poprzednim rozdziale, porównania dokonujemy z modelem D4 oraz lustrzanką Canon 1D X. Przypominamy jednocześnie, że na rozwijanej liście znajdują się także inne modele dostępne na dzień dzisiejszy w naszej bazie.
Jakość obrazu na surowych zdjęciach z D4s podobnie jak w jego poprzedniku jest na wysokim poziomie w szerokim zakresie czułości. Nawet przy maksymalnym natywnym ISO 25600, szum choć z łatwością zauważalny, nie wydaje się być szczególnie wysoki. Na czułościach rozszerzonych sytuacja jednak szybko się pogarsza, a na dwóch najwyższych obraz wygląda już bardzo kiepsko. Na niższych ISO różnicy pomiędzy zdjęciami D4s i jego poprzednika właściwie nie widać. RAW-y wywołane przy okazji testu modelu D4 mają jednak bledsze kolory. Na wyższych czułościach zatem wydaje się on szumieć w mniejszym stopniu niż D4s (co widać szczególnie na wycinkach tablicy Kodaka). W porównaniu do Canona 1D X na niższych czułościach również nie widać szczególnych różnic w jakości obrazu. Mniej więcej od czułości ISO 6400 na podstawie wycinków scenki można dojść do wniosku, że D4s szumi w mniejszym stopniu. Z drugiej strony przyglądając się wycinkom zdjęć tablicy Kodaka, nie widać wyraźniejszej różnicy.
Spójrzmy teraz na wyniki pomiarów szumu, jakie przeprowadziliśmy na podstawie surowych zdjęciach tablicy Kodaka Q-14, przekonwertowanych wcześniej do 24-bitowych TIFF-ów. Ze względu na szeroki zakres dostępnych czułości oraz wysokie wartości poziomu szumu dla maksymalnego ISO, zdecydowaliśmy się zaprezentować wyniki na dwóch oddzielnych wykresach.
W przebiegu wykresu nie widać właściwie niczego podejrzanego. W miarę zwiększania czułości szum wzrasta wykładniczo i w zakresie natywnych ISO nie widać żadnych niepokojących załamań. Warto jeszcze dodać, że dla czytelności drugiego wykresu ograniczyliśmy jego zakres od góry, w wyniku czego nie zmieściły się na nim wartości czerwonej i niebieskiej składowej szumu dla ISO 409600, które wyniosły odpowiednio 41% i 45%.
Spójrzmy teraz na poniższy wykres, który prezentuje porównanie składowej luminancji dla D4s, jego poprzednika i EOS-a 1D X.
Do czułości ISO 12800 różnic pomiędzy porównywanymi aparatami nie widać, albo są one minimalne. Widać jednak, że dla wyższych czułości szum w D4s jest nieco wyższy niż w poprzednim modelu. Być może częściowo jest spowodowane wspomnianym przy omawianiu zdjęć scenki wyraźnie mniejszym nasyceniem kolorów w D4. Z drugiej jednak strony ma to głównie wpływ na kolorowe składowe szumu a nie składową Y. Mimo to, różnice pomiędzy D4s, a D4 są nieduże i dotyczą niemal wyłącznie rozszerzonego zakresu ISO. Co ciekawe również, pomiary składowej Y wskazują na przewagę 1D X na najwyższych czułościach, mimo iż na zdjęciach scenki lustrzanka Canona wydawała się szumieć bardziej.
Tradycyjnie na koniec części dotyczącej szumu na surowych plikach, prezentujemy również wykres przedstawiający pomiary przeprowadzone na RAW-ach przekonwertowanych do 48-bitowych TIFF-ów. W tym przypadku również zastosowaliśmy analogiczny podział na dwa wykresy, by w bardziej przejrzysty sposób zaprezentować otrzymane wartości. Ponadto zakres drugiego wykresu ograniczyliśmy od góry, w wyniku czego nie zmieściły się na nim wartości czerwonej i niebieskiej składowej szumu dla ISO 409600, które wyniosły odpowiednio 34% i 40%.
Darki
Wspominaliśmy już wcześniej, że Nikon D4s może zapisywać RAW-y między innymi w postaci 14-bitowej. Taka wartość odpowiada maksymalnemu poziomowi zliczeń równemu 16384. Standardowo zdjęcia w tym teście wykonujemy zarówno w formacie JPEG jak i RAW. Te pierwsze prezentujemy w postaci, w jakiej zostały zapisane przez aparat. Surowe pliki natomiast, wywołujemy programem dcraw do postaci czarnobiałej bez interpolacji. Uzyskane w ten sposób pliki TIFF konwertujemy do formatu GIF, dobierając zakres w taki sposób, aby najlepiej zobrazować generujący się na matrycy szum. W poniższych przykładach ograniczyliśmy sygnał do przedziału od 0 do 3000. Identyczny zakres został również odłożony na poziomej osi histogramów. Maksymalne wartości na osi pionowej wynoszą 100 tysięcy zliczeń.
RAW | |||
ISO | Dark Frame | Crop | Histogram |
50 | |||
100 | |||
200 | |||
400 | |||
800 | |||
1600 | |||
3200 | |||
6400 | |||
12800 | |||
25600 | |||
51200 | |||
102400 | |||
204800 | |||
409600 |
W odróżnieniu od poprzedniego modelu, w D4s histogramy nie mają swojego maksimum w zerze. Widać, że do ISO 3200 wypada ono mniej więcej w stałym punkcie, który jak można się przekonać z poniższej tabelki, odpowiada wartości sygnału na poziomie około 770. Można jednak zauważyć, że kiedy przy wzrastającej czułości rozkłady stają się coraz szersze, ich lewa strona jest sztucznie obcinana. Statystyka zaprezentowana w poniższej tabelce dla początkowych ISO wygląda rozsądnie. Średnia wartość sygnału utrzymuje się na w miarę stałym poziomie, a odchylenia standardowe są od niej wyraźnie niższe. Dla najwyższych czułości jednak to się zmienia, a odchylenia standardowe są wyższe niż średnie wartości sygnału, mimo iż te, jak widać również rosną.
Do samego wyglądu darków można mieć zastrzeżenia w przypadku wysokich ISO. Widać bowiem dość wyraźne niejednorodności w rozkładzie szumu. Można się również dopatrzyć pewnych oznak bandingu.
ISO | średni poziom sygnału | odchylenie standardowe |
50 | 769.9 | 3.249 |
100 | 768.9 | 3.095 |
200 | 769.3 | 4.405 |
400 | 771.1 | 8.457 |
800 | 772.7 | 13.37 |
1600 | 775.1 | 21.15 |
3200 | 779.9 | 37.78 |
6400 | 806.9 | 101.1 |
12800 | 822.1 | 170.3 |
25600 | 871.6 | 324.4 |
51200 | 992.7 | 683.8 |
102400 | 1312 | 1371 |
204800 | 1977 | 2281 |
409600 | 3119 | 3861 |
Na zakończenie prezentujemy jeszcze darki w formacie JPEG, w przypadku których również daje się zauważyć wspomniane niejednorodności pojawiające się na najwyższych czułościach.
JPEG | |||
ISO | Dark Frame | Crop | |
50 | |||
100 | |||
200 | |||
400 | |||
800 | |||
1600 | |||
3200 | |||
6400 | |||
12800 | |||
25600 | |||
51200 | |||
102400 | |||
204800 | |||
409600 |