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.

W Canonie 760D, dla ISO 100 liczba tonów sięga 326, a to daje 8.4-bitowy zapis danych. Wynik ten gwarantuje wizualnie gładkie przejścia tonalne, bez widocznej posteryzacji. W tej kategorii jednak D5500 i K-S2 poradziły sobie nieznacznie lepiej notując wyniki odpowiednio 8.5 i 8.6 bita. Zwiększanie czułości powoduje oczywiście degradację zakresu tonalnego i przy najwyższej natywnej czułości ISO 12800 mamy już 5.3 bita, co odpowiada zaledwie 40 przejściom tonalnym.

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
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 EOS notuje rezultat na poziomie 8.2 EV. Wynik ten można uznać za niezły, ale biorąc pod uwagę 14-bitowy zapis danych, należałoby oczekiwać wyższej wartości. Takim samym rezultatem może się pochwalić Pentax K-S2, jednak w jego przypadku mamy do czynienia z 12-bitowym zapisem surowych plików. Nikon D5500 z 14-bitowymi RAW-ami osiągnął maksymalny wynik na poziomie 8.8 EV. Warto jednak zauważyć, że od ISO 800 osiągi Canona i Nikona dla tego kryterium się zrównują, a na wyższych czułościach EOS wypada nawet nieco lepiej.

Dobrze byłoby również porównać maksymalne osiągi 760D dla tego kryterium, z tym co pokazał jego poprzednik. Niestety dynamika w 700D była wyznaczana jeszcze według starej procedury. Można jednak się pokusić o porównanie do modelu 1200D, który podobnie jak 700D również wyposażony jest w 18-megapikselową matrycę. Wspomniana lustrzanka dla ISO 100 i kryterium SNR=10 zanotowała rezultat 7.7 EV. Widać zatem, że 760D wypada o 0.5 EV lepiej.

Dla pozostałych kryteriów maksymalne wyniki testowanego Canona nie zachwycają. Przy ISO 100 notuje wyniki porównywalne z K-S2. Przy 14-bitowych RAW-ach jednak, dla SNR=1 powinien osiągać poziom dochodzący podobnie jak w D5500 do niemal 14 EV, a nie zaledwie 11.9 EV. Na obronę testowanego Canona można jednak powiedzieć, że w miarę wzrostu czułości dynamika maleje wolniej niż w D5500 i na najwyższych ISO można zauważyć nieznaczną przewagę EOS-a.

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 osiąga wartość niecałych 8 EV.

Przy omawianiu zakresu tonalnego pokazujemy, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy rozjaśniamy je lub przyciemniamy. Testowanym aparatem zdjęcia wykonaliśmy tradycyjnie przy czułości ISO 100 oraz ISO 1600 i przysłonie f/16. Czasy otwarcia migawki wynosiły odpowiednio 30 s dla niskiej i 2 s dla wysokiej czułości. Dodatkowo, scenkę sfotografowaliśmy Nikonem D7000. Okazało się jednak, że przy tych samych parametrach zdjęcia dość wyraźnie różniły się jasność. Aby zachować bardziej zbliżony poziom naświetlenia zdjęć z obu aparatów, te z Nikona zostały wykonane z ekspozycją o 1/3 EV mniejszą (przysłona przymknięta do f/18). Standardowo zdjęcia wywołaliśmy jako 48-bitowe TIFF-y dcrawem i w Lightroomie rozjaśniliśmy o +4 EV oraz przyciemniliśmy o −4 EV, po czym zapisaliśmy jako zdjęcia 24-bitowe.

100 ISO
	0 EV	+4 EV
760D
D7000
1600 ISO
760D
D7000

Przy rozjaśnianiu ciemnych partii obrazu testowanemu Canonowi nie udało się pokonać Nikona D7000. Dla ISO 100 udało się co prawda odzyskać pewne szczegóły obrazu w przypadku 760D, jednak przy okazji uwidocznił się również całkiem wyraźnie szum. Końcowy wynik zatem prezentuje się lepiej w przypadku D7000. Przy ISO 1600 sytuacja wygląda kiepsko w przypadku obu aparatów, choć trzeba przyznać, że zarys detali obrazu jest lepiej widoczny w przypadku Nikona.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje podobne rezultaty w obu aparatach. Zauważyć jednak można, że przy ISO 1600 w testowanym EOS-ie szum jest nieco większy.

100 ISO
	0 EV	−4 EV
760D
D7000
1600 ISO
760D
D7000