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. Dla czułości ISO 100 liczba tonów wynosi 381, czyli otrzymujemy 8.6-bitowy zapis danych. To świetny wynik gwarantujący bardzo dobre oddanie przejść tonalnych. Dalsze zwiększanie czułości ISO powoduje degradację zakresu tonalnego aż do wartości 4.7 bita dla ISO 25600. Daje to nam około 26 przejść tonalnych. Widoczne na wykresie załamanie przy czułości 25600 ISO jest kolejnym argumentem przemawiającym za tym, że ma tutaj miejsce manipulowanie danymi na poziomie pliku RAW.

Zakres tonalny na plikach zapisanych w formacie JPEG możemy ocenić wizualnie na wycinkach zdjęć tablicy Stouffer T4110. Klinięcie na zdjęcie poniżej otworzy wycinek w pełnej rozdzielczości. Odległość pomiędzy sąsiednimi polami szarości wynosi 0.3 EV.

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

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 osiągnął 8.2 EV, co można uznać za niezły wynik. Olympus OM-D E-M10 wypadł praktycznie tak samo. Osiągów matrycy Panasonika GX7 nie możemy niestety porównać, gdyż w jego teście użyta została stara procedura wyznaczania dynamiki tonalnej. Nowy sposób zastosowaliśmy natomiast w teście Samsunga NX30 i dla wspomnianych warunków uzyskał on nieco niższy wynik – 7.8 EV. Dla kryterium SNR=1 i czułości 1600 ISO, A6000 radzi sobie nieco słabiej niż Olympus, ten pierwszy uzyskał bowiem 10.3 EV, a OM-D E-M10 10.6 EV. Z kolei u Samsunga zanotowaliśmy już tylko 10 EV.

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 1600 dynamika przekracza 7.5 EV.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy 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
A6000
X-E1
1600 ISO
A6000
X-E1

Przy ISO 100 efekt rozjaśniania obrazu wygląda podobnie w przypadku obydwu aparatów. Z kolei dla ISO 1600 A6000 w zasadzie poległ. Wprawdzie zarówno na wycinkach z bezlusterkowca Fujifilm, jak i Sony widać głównie szum, to jednak szczegóły scenki są znacznie lepiej widoczne na tych pierwszych.

Zmniejszenie ekspozycji o 4 EV daje bardzo porównywalne wyniki w przypadku obydwu aparatów. Drobne różnice mogą wynikać z faktu różnej jasności oryginalnych zdjęć.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
A6000
X-E1
1600 ISO
A6000
X-E1