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 388, 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 5.2 bita dla ISO 16000. Daje to nam około 36 przejść tonalnych.

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
16000

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 8.3 EV, co można uznać za dobry wynik. Ze względu na odmienną procedurę wyznaczania dynamiki tonalnej, nie możemy bezpośrednio porównać tej wartości z osiągami Panasonika GF6 i Canona EOS-a M. Nowym sposobem testowaliśmy natomiast Samsunga NX30 (który ma taką samą matrycę jak NX300) i dla ww. warunków uzyskał on nieco niższy wynik – 7.8 EV. Przy ISO 3200 górą jest znów A5000 i z wynikiem 4.5 EV wyprzedza NX30 o 0.6 EV. Dla kryterium niskiej jakości (czyli SNR=1) i ISO 100, bezlusterkowiec Sony zanotował minimalnie lepszy rezultat niż aparat Samsunga (11.9 EV). Jego przewaga zwiększa się jednak wraz ze wzrostem czułości i przy ISO 12800 wynosi 0.5 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 (w przypadku X100 było to ISO 200) 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
A5000
200 ISO
X100
1600 ISO
A5000
X100

Lepszy efekt rozjaśniania obrazu przy niskich czułościach obserwujemy na wycinku pochodzącym z aparatu Sony. Szum jest nieco mniej intensywny niż na zdjęciu z X100, aczkolwiek w obu przypadkach dominuje jego niebieska składowa. Dla ISO 1600 możemy spokojnie ogłosić remis, bowiem trudno stwierdzić który model wypadł lepiej.

Zmniejszenie ekspozycji o 4 EV daje bardzo porównywalne wyniki w przypadku obydwu aparatów i nie sposób wyłonić faworyta tego porównania.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
A5000
200 ISO
X100
1600 ISO
A5000
X100