Szczegółowość obrazu

Szczegółowość obrazu oraz obecność artefaktów takich jak mora i aliasing badamy nagrywając testowanym aparatem tablicę ISO 12233, tak by wypełniła ona kadr w pionie przy danych proporcjach obrazu. Analiza ma charakter jakościowy, jej wynikiem nie są wartości liczbowe.

Spójrzmy, jak prezentuje się jakość nagrań z Canona EOS 1D X Mark III:

Pierwszą rzucającą się w oczy rzeczą jest brak jakichkolwiek różnic w obrazie między nagraniami w 25 i w 50 kl/s we wszystkich trybach nagrywania. Zjawisko takie zawsze oceniamy pozytywnie – oznacza ono, że przy zmianie klatkażu w tym zakresie nie zachodzą żadne zmiany w sposobie odczytu matrycy i otrzymujemy obraz o identycznej jakości i szczegółowości.

Druga obserwacja dotyczy generalnie wszystkich urządzeń filmujących w 4K i odnosi się do sposobu uzyskiwania obrazu filmowego o tej rozdzielczości. Typowo urządzenia robiące to poprzez odczyt jedynie wycinka matrycy o takiej rozdzielczości (jak 1D X Mark III w trybie crop, większość pozostałych aparatów Canona czy starsze modele Panasonika) maksimum zakłóceń w obrazie pokazuje dla linii o gęstości 2000–2300 LW/PH. Z kolei jeśli obraz 4K powstaje wskutek nadpróbkowania (pełnego odczytu matrycy o większej liczbie pikseli i skalowania programowego), to jego maksimum zakłóceń wypada dla wyższych wartości. Dla matryc o szerokości 5–6K jest to około 2600–3000 LW/PH i dokładnie taką sytuację obserwujemy dla testowanego aparatu w trybie pełnoklatkowym.

Bezpośrednie porównanie obrazu nadpróbkowanego z tym nagranym „z cropa” wyraźnie pokazuje wyższość nadpróbkowania. Obraz odczytywany w taki sposób ma mniej widoczne zakłócenia i jest nieco bardziej szczegółowy.

Spójrzmy teraz kolejno na oferowane przez aparat tryby nagrywania i jakość obrazu w każdym z nich. Materiał nagrany w RAW-ach i w 4K z całej szerokości matrycy wygląda bardzo podobnie i prezentuje bardzo dobry poziom szczegółowości. Na niewielki minus należy policzyć ilość kolorowych przebarwień i mory, która mogłaby być nieco mniejsza. Obraz 4K z wycinka matrycy ma ich jeszcze więcej, zaczynamy też dostrzegać poszarpane krzywizny na cyfrach. Sumarycznie jego jakość jest przeciętna. Najgorzej sytuacja wygląda po przejściu na Full HD, gdzie ilość zakłóceń jest ogromna i trudno określić generowany przez aparat obraz inaczej niż jako słaby. Doznaje on dalszej niewielkiej degradacji przy przejściu do 100 kl/s.

Wyostrzanie

Canon EOS 1D X Mark III oferuje 8 poziomów wyostrzania, oznaczonych wartościami od 0 do 7. Typową oznaką tego procesu w surowym materiale filmowym jest schodkowanie widoczne na ukośnych krawędziach.

Cały powyższy test, podobnie jak testy fotograficzne, wykonaliśmy na minimalnym poziomie wyostrzania obrazu dostępnym w aparacie. Spójrzmy teraz jak zwiększenie poziomu tego parametru wpływa na obraz:

Jak widać, dla średniej (3) wartości wyostrzania obraz nie daje jeszcze zbyt widocznego schodkowania, a zauważalnie zyskuje na ostrości. Okolice tej wartości mogą być zatem dobrym wyborem dla osób, które chcą mieć „ładny obraz prosto z aparatu” i uniknąć wyostrzania w postprodukcji. Po przestawieniu wyostrzania na wartość maksymalną (7) zauważamy wyraźne schodkowanie oraz obwódki wokół krawędzi bieli i czerni. Taki „przeostrzony” obraz wygląda po prostu sztucznie i brzydko. Na końcu tradycyjnie prezentujemy dla porównania ujęcie nagrane z zerowym wyostrzaniem, a następnie wyostrzone w postprodukcji. Takie podejście do tego zagadnienia pozwala zwiększyć ostrość bez wprowadzania schodkowania do obrazu.

Szum

Szum w filmach, podobnie jak na zdjęciach, oceniamy w oparciu o scenkę testową, zarejestrowaną na różnych czułościach przy wyłączonej redukcji szumu w aparacie.

W przypadku filmu ocena, tak jak przy szczegółowości obrazu, nie ma charakteru liczbowego. Prezentowane poniżej opinie na temat maksymalnych czułości oferujących użyteczny obraz są oczywiście subiektywne – każdy użytkownik ma inną tolerancję dla szumu w obrazie filmowym.

Spójrzmy, jak pod względem zaszumienia wypada Canon EOS 1D X Mark III:

W przypadku materiału w RAW-ach oraz ujęć 4K powstałych z odczytu całej matrycy graniczną użyteczną czułością wydaje się być ISO 12800. Powyżej tej wartości obraz zaczyna tracić szczegóły, a szum widać wyraźnie nawet bez powiększania kadru. Jest to wynik typowy dla nowoczesnych matryc pełnoklatkowych o zbliżonej rozdzielczości.

Dla materiału 4K uzyskiwanego ze środkowego wycinka matrycy najwyższą czułością o akceptowalnym poziomie szumu wydaje się wartość ISO 6400, choć w awaryjnej sytuacji także 12800 można dopuścić do użytku.

W Full HD możemy zaobserwować w praktycznej sytuacji zakłócenia, jakie pojawiły się na ujęciu tablicy testowej. Kolorowe przebarwienia widać na przykład na literach etykiet naszej scenki. Jest to w tym przypadku problem – trudno dokładnie ocenić spowodowaną szumem utratę detali w sytuacji, kiedy rzeczonych detali już na starcie jest niewiele i są upstrzone morą.

Jeśli chodzi o szum, ISO 12800 jest gdzieś na granicy użyteczności. W większości typowych sytuacji bezpieczniej byłoby zatrzymać się o działkę niżej, na wartości ISO 6400. Obserwacja ta dotyczy wszystkich analizowanych klatkaży – zarówno 25, jak i 50 oraz 100 kl/s.

Odszumianie

Jeśli zależy nam na dobrej jakości obrazie bez konieczności zaawansowanej postprodukcji, to słaby i standardowy poziom odszumiania prezentują rozsądny kompromis między redukcją szumu a utratą szczegółów w obrazie. Jeśli mamy czas na postprodukcję, możemy zostawić redukcję szumu programowi montażowemu, który, w przeciwieństwie do aparatu, nie musi tego robić w czasie rzeczywistym i na zasilaniu z baterii. Należy jednak pamiętać, że skuteczność redukcji szumu, zwłaszcza tej międzyklatkowej (a takiej użyliśmy do ujęcia naszej scenki) zależy od charakteru i dynamiki danego ujęcia – w sytuacjach z dużą ilością ruchu utrata szczegółów wywołana przez odszumianie w aparacie zostanie zamaskowana rozmyciem ruchu, a z kolei międzyklatkowa redukcja szumu da kiepskie efekty.

Rolling shutter

Zjawisko nazywane potocznie rolling shutter wynika z faktu, że zdecydowana większość współczesnych matryc CMOS nie jest odczytywana z całej powierzchni jednocześnie, tylko „z góry do dołu”, wierszami. Stąd też o sile i uciążliwości tego zjawiska decyduje czas odczytu matrycy w danym trybie nagrywania. Rośnie on wraz z rozdzielczością oraz zależy od innych aspektów nagrywania – przykładowo czas odczytu będzie większy, gdy materiał filmowy jest nadpróbkowany (tzw. oversampling), a mniejszy, gdy np. matryca jest odczytywana z przeskakiwaniem linii (tzw. line skipping).

Przedstawmy jeszcze skalę odniesienia. Czasy odczytu poniżej 10 ms uznajemy za świetne – przy tak szybkich matrycach trzeba naprawdę „postarać się”, by zjawisko rolling shutter było zauważalne. Czasy między 10 a 15 ms to wyniki bardzo dobre. Czasy między 15 a 20 ms uznajemy za dobre, a między 20 a 25 ms za przeciętne. Wszystko powyżej 25 ms to wyniki złe, a powyżej 30 ms – bardzo złe.

Wyniki jakie uzyskał Canon EOS 1D X Mark III przedstawiają się następująco:

W testowanym aparacie występuje dziwne zjawisko, z którym, przyznam, nie spotkałem się nigdy wcześniej. Z jednej strony ujęcia tablicy testowej oraz próbki szumu wyraźnie pokazały, że obraz nagrywany w 25 i 50 kl/s jest identyczny pod względem jakości i uzyskiwany w taki sam sposób. Z drugiej strony powyższe wyniki jasno pokazują, że przy przejściu z 25 do 50 kl/s w sposobie odczytu matrycy zachodzi jakaś zmiana, powodująca, że odczyt ten przebiega dwukrotnie szybciej. Jedyna hipoteza jaka wyjaśnia takie wyniki, to obecność jakiegoś dodatkowego „trybu turbo” potrafiącego na żądanie przyspieszyć dwukrotnie odczyt matrycy na przykład poprzez zwiększenie częstotliwości zegara. Rodzi to jednak pytanie, dlaczego ów „tryb turbo” nie jest aktywny cały czas? Zwłaszcza że czasy odczytu bez niego są dość spore. To już niestety pytanie do inżynierów Canona. Jeśli miałbym zgadywać, powiedziałbym że takie rozwiązanie może ograniczać ryzyko przegrzania aparatu wskutek zwiększonego poboru mocy.

Wróćmy do omówienia samych wyników. Te uzyskiwane w RAW-ach i w 4K z całej matrycy w 25 kl/s są niestety słabe i przy nagrywaniu w tym klatkażu rolling shutter da się nam we znaki dość szybko. Po przejściu do 50 kl/s sytuacja znacząco się poprawia – jak na nadpróbkowane 4K (lub RAW-y o pełnej rozdzielczości) są to czasy odczytu wręcz rewelacyjne. Bardzo podobne uzyskamy filmując w 4K z wykorzystaniem środkowego wycinka matrycy, do nich również trudno mieć zastrzeżenia. W Full HD schodzimy z odczytem poniżej 10 ms, ale okupione jest to słabą jakością obrazu, jaką zaobserwowaliśmy we wcześniejszych rozdziałach testu. Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem byłby kompromis, w którym odczytywanych jest nieco więcej pikseli, a wynikowy obraz Full HD ma lepszą jakość.