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. Pomiary wykonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania.

W Canonie 7D Mark II, dla ISO 100 liczba tonów sięga 543, a to daje 9.1-bitowy zapis danych. Jest to niewątpliwie dobry wynik, który daje gwarancję wizualnie gładkich przejść tonalnych, bez widocznej posteryzacji. Zwiększanie czułości powoduje oczywiście degradację zakresu tonalnego i przy ISO 12800 mamy już 5.8 bita, co odpowiada 56 przejściom tonalnym. Dla maksymalnego dostępnego ISO przejść tonalnych jest już zaledwie 28 co daje 4.8 bita.

Zakres tonalny na plikach zapisanych w formacie JPEG możemy ocenić wizualnie na wycinkach zdjęć tablicy Stouffer T4110. Kliknięcie na zdjęcie poniżej otworzy wycinek w pełnej rozdzielczości. Odległość pomiędzy sąsiednimi polami szarości wynosi 1/3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
16000
25600
51200

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 osiąga 8.5 EV. Wynik ten można uznać za całkiem dobry, choć w starciu z konkurencją 7D Mark II pozostaje nieco w tyle. Pentax K-3 oraz Sony A77 II dla tego kryterium zanotowały wartości na poziomie 8.9 EV. Warto jednak zauważyć, że w 7D wraz ze wzrostem czułości dynamika maleje dość wolno. W stosunku do K-3 dla kryterium SNR=10 testowany Canon wysuwa się na prowadzenie już przy ISO 200, a dla wyższych ISO jego przewaga jeszcze się powiększa. Podobnie jest w pojedynku z A77 II, choć w tym przypadku na najwyższych czułościach przewaga nowego 7D jest nieco mniejsza.

Dla pozostałych kryteriów maksymalne wyniki 7D Mark II nie są szczególnie wysokie. Przy ISO 100 pozostaje w tyle za wspomnianymi konkurentami dość wyraźnie. Dla SNR=1 osiąga maksymalną wartość jedynie 12.1 EV, co wygląda dość blado przy wyniku 13.4 EV, który zanotował Pentax K-3. Również A77 II pokazał w tym przypadku rezultat o 1 EV lepszy od nowego 7D. Na plus testowanemu Canonowi można jednak zaliczyć to, że powyżej ISO 400 wysuwa się on na prowadzenie, notując nieco wyższe wartości niż wspomniane lustrzanki konkurencji.

Po raz kolejny powstaje pytanie, dlaczego przy teoretycznie 14-bitowym zapisie danych Canon nie osiąga bardzo dobrych wyników w tej kategorii. Przyczyny należy najprawdopodobniej upatrywać w tym, że Canon od jakiegoś czasu stosuje konsekwentnie w swoich lustrzankach bardzo wysoki bias, na poziomie aż 2048.

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. Dla przykładu, jeśli uznamy za kryterium minimalnej użytecznej jakości 12 dB, widzimy, że dla ISO 1600 dynamika osiąga wartość 8 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
7D Mark II
D7000
1600 ISO
7D Mark II
D7000

Przy rozjaśnianiu ciemnych partii obrazu, dla ISO 100 udało się odzyskać całkiem sporo szczegółów w przypadku 7D Mark II. Trzeba jednak przyznać, że szum dość wyraźnie się uwydatnił, a efekt końcowy w przypadku D7000 wygląda lepiej. Na obronę Canona należy dodać, że oryginalne zdjęcie w jego przypadku jest zauważalnie ciemniejsze, co ma niewątpliwie wpływ na rezultat rozjaśnienia. Różnicy w jasności nie udało nam się jednak zmniejszyć. Zwiększenie ekspozycji w przypadku Canona o 1/3 EV powodowało niestety powstanie zbyt dużych przepaleń w jasnym fragmencie testowego zdjęcia.

Przy ISO 1600 efekt rozjaśnienia jest równie słaby w przypadku obu aparatów. Pewne zarysy szczegółów obrazu stały się co prawda widoczne, jednak szum zdecydowanie zdominował wynikowe zdjęcie.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje bardzo podobne rezultaty w przypadku obu aparatów. Widoczne różnice wynikają raczej z różnego naświetlenia oryginalnych zdjęć, o którym wspominaliśmy już wcześniej.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
7D Mark II
D7000
1600 ISO
7D Mark II
D7000