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 aparatu Canon EOS M6 Mark II:

Zanim przejdziemy do analizy wyników – mała dygresja. Kiedy Canon ogłosił modele 90D oraz M6 Mark II, jedna rzecz rzuciła się w oczy większości zorientowanych technicznie komentatorów. Było to połączenie dwóch informacji – 32-megapikselowej matrycy oraz braku dodatkowego cropa w 4K. W poprzednich modelach, nawet tych dość wysoko pozycjonowanych, jak EOS R, obraz 4K uzyskiwany był ze środkowego wycinka matrycy o stosownej rozdzielczości. Wiązało się to z dodatkowym, niepożądanym cropem i wynikało nie ze „złośliwości księgowych Canona”, jak niektórzy lubili powtarzać, ale z ograniczeń technologicznych matryc, które nawet przy 25/30 kl/s pracowały już na granicy wydolności. To z tego powodu zresztą EOS RP filmuje w 4K tylko w 24 i 25 kl/s – jego matryca jest zbyt wolna by rozpędzić się do 30. W tym samym czasie wiele aparatów konkurencji było w stanie wygenerować obraz 4K poprzez nadpróbkowanie (tzw. oversampling), czyli odczyt całej matrycy w np. 6K i przeskalowanie programowe obrazu do 4K. Oznacza to, że tam gdzie Canon ledwo odczytywał 8,3 megapiksela (3840×2160) 30 razy na sekundę, konkurencja odczytywała ponad 20 megapikseli (nadpróbkowane 4K z matrycy o rozdzielczości 6000×4000 pikseli) 30 razy na sekundę i robiła to szybciej. By stworzyć nadpróbkowany obraz 4K, matryca Canona M6 Mark II musiałaby pozwalać na odczyt ponad 27 megapikseli (32 megapiksele przycięte do 16:9) 30 razy na sekundę. To oznacza, że matryca musiałaby przyspieszyć ok. 3.3-krotnie względem poprzedniej generacji. To ogromny skok. Czy zatem Canon go dokonał?

Wszystko wskazuje na to, że nie. Obraz w 4K nie wygląda na nadpróbkowany. Nadpróbkowany obraz jest bowiem zazwyczaj niezwykle ostry i szczegółowy oraz pozbawiony zakłóceń. Wystarczy spojrzeć, jak prezentuje się nadpróbkowany obraz z Canona 1D X Mark III. Tymczasem 4K oferowane przez M6 Mark II jest, mówiąc krótko, brzydkie, mało szczegółowe i wygląda gorzej niż obraz otrzymywany ze środkowego wycinka matrycy (przykład tego ostatniego można znaleźć w naszym teście Canona 250D). Dla ułatwienia porównania zebraliśmy poniżej stopklatki z ujęć tablicy testowej nagranych w 4K wszystkimi trzema wspomnianymi powyżej aparatami.

Co się zatem stało? Prawdopodobnie w M6 Mark II nie mamy do czynienia z nadpróbkowaniem, tylko grupowaniem pikseli (tzw. pixel binning) lub odczytem co którejś linii pikseli (tzw. line skipping). Czyli odczyt odbywa się z pominięciem połowy informacji w pionie i/lub w poziomie. Problem polega na tym, że o ile w aparatach typu Nikon Z7 czy Panasonic S1R matryce mają rozdzielczość powyżej 8K na szerokość i nawet jeśli pominiemy połowę linii, to nadal zostanie nam 4K, o tyle Canon EOS M6 Mark II nie ma aż takiej rozdzielczości. Wycinek 16:9 z jego matrycy ma rozdzielczość ok. 6960×3915 piksela. Po podzieleniu przez 2 daje to 3480×1958. To mniej niż 3840×2160. I dlatego ujęcie tablicy testowej wygląda gorzej, niż takie z aparatu odczytującego 4K ze środkowego wycinka matrycy. Bo to, co EOS M6 zapisuje jako 4K, technicznie ma mniejszą rozdzielczość. Jak pokazał poprzedni rozdział, ta mniejsza rozdzielczość w połączeniu z dodatkowym przycięciem wynikającym ze stabilizacji cyfrowej potrafi doprowadzić do sytuacji, w której obraz nominalnie zapisywany jako 4K fizycznie ma jakość przeciętnego Full HD.

Dodatkowym potwierdzeniem postawionych powyżej tez jest wyjątkowo dobra wydajność aparatu, mimo zastosowania w nim niewielkiego akumulatora. Nadpróbkowanie jest bardzo energochłonne, inne metody odczytu zdecydowanie mniej. Wystarczy przytoczyć jako przykład jeden z pierwszych aparatów korzystających z nadpróbkowania w 4K – Sony A6300, który okupił to bardzo krótkimi czasami pracy w 4K na jednym akumulatorze, monstrualnym efektem rolling shutter oraz przegrzewaniem się po około 20 minutach nagrywania. Testowany aparat też się co prawda przegrzał w czasie testu, ale dopiero po nagraniu ponad 50 minut w 4K ciągiem, co jest znacznie lepszym wynikiem.

Odnosząc się już bezpośrednio do wyników testu – słabą jakość obrazu 4K widać wyraźnie po ilości interferencji oraz kiepskiej szczegółowości ujęć tablicy testowej. Obraz Full HD też nie jest idealny – kolorowe przebarwienia są bardzo wyraźne, do tego dochodzi ogólna nadmierna miękkość obrazu. Sytuacja jeszcze się nieco pogarsza po przejściu do 100 kl/s w Full HD. Jednym słowem – być może wzrost liczby megapikseli przypadnie do gustu fotografom, filmowcom jednak zdecydowanie nie wyszło to na dobre i zastosowanie kilkunasto- czy dwudziestomegapikselowej matrycy w połączeniu z nadpróbkowaniem byłoby zdecydowanie bardziej pożądanym rozwiązaniem.

Wyostrzanie

Canon EOS M6 Mark II 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. Po przestawieniu wyostrzania na wartość maksymalną (7) obraz robi się już nieco przeostrzony. Na końcu tradycyjnie prezentujemy dla porównania ujęcie nagrane z zerowym wyostrzaniem, a następnie wyostrzone w postprodukcji. Zazwyczaj takie podejście do tego zagadnienia pozwala zwiększyć ostrość bez wprowadzania schodkowania do obrazu, jednak w przypadku materiału o dużej ilości zakłóceń i interferencji z jakim mamy tu do czynienia, efekty są niemal identyczne jak w przypadku wyostrzania w aparacie.

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 M6 Mark II:

W 4K granica użytecznej jakości znajduje się gdzieś w okolicy ISO 6400, kiedy szum pomału zaczyna nabierać gruboziarnistego, brzydkiego charakteru. Nie jest to jeszcze jednak zbyt nasilone zjawisko. W obrazie Full HD podobnie prezentuje się ISO 3200, gdzie również powoli pojawia się gruboziarnisty szum, ale jego ilość jest jeszcze akceptowalna. Są to przyzwoite wyniki jak na aparat APS-C, choć mogłyby być odrobinę lepsze.

Odszumianie

Jeśli zależy nam na dobrej jakości obrazu bez konieczności zaawansowanej postprodukcji, to standardowy poziom odszumiania prezentuje 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 M6 Mark II przedstawiają się następująco:

Czas odczytu matrycy w 4K jest bardzo dobry – 15 ms to wynik lepszy niż w przypadku większości konkurencyjnych urządzeń. Te ostatnie jednak korzystają z nadpróbkowania, widać więc wyraźnie, że mamy tu do czynienia z sytuacją typu „coś za coś” – albo lepsza jakość obrazu, albo mniejsze zniekształcenia związane ze zjawiskiem rolling shutter.

Z ciekawości, poza zwykłymi pomiarami, zdecydowaliśmy się sprawdzić czasy odczytu z włączoną stabilizacją cyfrową. Procentowe przyspieszenie mniej więcej odpowiada wzrostowi cropa po włączeniu stabilizacji. Ciekawe natomiast jest, że czas odczytu w 4K ze wzmocnioną stabilizacją cyfrową jest niższy niż czas odczytu w Full HD. To pokazuje, że w tym trybie odczytywanych jest mniej informacji niż w Full HD, co potwierdza nasze wcześniejsze obserwacje.

Wyniki w Full HD w 25 i 50 kl/s są w granicach błędów pomiarowych identyczne, co oznacza, że zmiana klatkażu w tym zakresie nie ma wpływu na jakość obrazu. To pozytywne zachowanie. Sam wynik w obu przypadkach należy uznać za bardzo dobry. W 100 kl/s czas odczytu spada do wartości pomijalnych.