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 czterech najniższych czułości, dla których aparat zarejestruje ponad 200 przejść tonalnych. To dobry rezultat. Przy ISO 100 otrzymujemy 8.4-bitowy zapis danych. Wartość ta zapewni wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. Widać jednak, że dla tej czułości obserwujemy pewne załamanie, które może świadczyć o modyfikacji danych pliku RAW. Nie mamy jednak absolutnej pewności, bowiem owo odstępstwo nie jest duże. Dalsze zwiększanie czułości ISO powoduje degradację zakresu tonalnego aż do wartości 4 bitów dla ISO 51200. Daje to nam około 16 przejść tonalnych.

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 0.3 EV.

ISO	Granica czerni i bieli
100
200
400
800
1600
3200
6400
12800
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 osiągnął 8.8 EV. Bezlusterkowce Olympusa i Sony uzyskały odpowiednio 8.1 i 8.3 EV, aczkolwiek w ich przypadku producenci stosują 12-bitowe przetwarzanie. 14-bitowe RAW-y mamy natomiast w Fujifilm X-E2, który przy ISO 200 zanotował 9 EV. Widać zatem, że NX500 wypada zadowalająco.

Biorąc pod uwagę kryterium niskiej jakości obrazu, dla bazowej czułości mamy do dyspozycji dynamikę na poziomie 13.7 EV, co oznacza, że wykorzystywany jest prawie cały zakres pracy przetwornika ADC.

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 wynosi niespełna 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.

	0 EV	+4 EV
100 ISO
NX500
200 ISO
X-E1
1600 ISO
NX500
X-E1

Trzeba przyznać, że NX500 wypadł bardzo dobrze na tle X-E1. Przy bazowych czułościach, poziom szumu jest porównywalny w obu aparatach, natomiast w przypadku bezlusterkowca Fujifilm znacznie mocniej uwidoczniła się jego niebieska składowa. Dla ISO 1600 można uznać, że mamy remis.

Po przyciemnieniu jasnych partii obrazu uwidoczniła się spora różnica w poziomie naświetlenia oryginalnych zdjęć. Ponieważ zastosowaliśmy te same parametry ekspozycji, najwidoczniej skale czułości są inaczej skalibrowane w przypadku obu aparatów. Tak czy inaczej, miejsca przepalone takimi pozostały.

	0 EV	−4 EV
100 ISO
NX500
200 ISO
X-E1
1600 ISO
NX500
X-E1