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. Dla czytelności ujęcia testowe zostały podzielone na nagrane w 4K i w Full HD. Omówimy je po kolei poniżej.

Zazwyczaj przy testach nie analizujemy osobno materiałów nagranych w 4K DCI i 4K UHD ponieważ wyglądają niemal identycznie, a do tego użytkownicy w 99% przypadków korzystają z trybów o proporcjach obrazu 16:9 ze względu na kompatybilność z telewizją i internetowymi platformami społecznościowymi. Stąd też skupiamy się raczej na trybie 4K UHD. W przypadku testowanego Olympusa należy jednak oba te tryby omówić osobno, ponieważ, pomimo, że korzystają z identycznej szerokości matrycy, generują mocno różniący się obraz.

Z jakiegoś powodu 4K DCI (4096×2160) zostało przez twórców E-M1 Mark III potraktowane lepiej niż 4K UHD (3840×2160), czego zresztą należało się spodziewać po rzuceniu okiem na różnicę w przepływności danych w obu trybach. W trybie „kinowym” obraz jest bardziej szczegółowy, zawiera mniej kolorowych przebarwień i ogólnie jego jakość możemy ocenić jako bardzo dobrą. „Telewizyjne” 4K wypada nieco gorzej – kolorowych przebarwień jest więcej, a obraz wydaje się odrobinę bardziej pozbawiony szczegółów. Nadal jednak jest to dobrej klasy nadpróbkowane 4K, które spokojnie wystarczy do większości zastosowań.

Gdy w trybie 4K uruchomimy cyfrowy telekonwerter 2x, pojawia się problem podobny do tego, który opisaliśmy w teście trybu filmowego Canona M6 Mark II. Mianowicie liczba pikseli efektywnie odczytywanych w tym trybie jest mniejsza niż wynikałoby to z rozdzielczości 4K. Matryca Olympusa OM-D E-M1 Mark III ma na szerokość 5184 pikseli. Gdy podzielimy to przez dwa (cyfrowy telekonwerter 2x) i dokadrujemy do 16:9, zostanie nam 2592×1458, czyli zauważalnie mniej niż 3840×2160. Widać to zresztą wyraźnie na ujęciach tablicy testowej, gdzie jakości obrazu bliżej do Full HD niż do 4K. Stąd też sięganie po cyfrowy telekonwerter zalecamy jedynie w przypadku, gdy materiał docelowo będzie emitowany w Full HD.

Spójrzmy teraz na sytuację w rozdzielczości 1920×1080 px.

Tym razem analiza będzie krótka – jest źle. Już przy korzystaniu z całej szerokości matrycy obraz Full HD wygląda słabo – jest sporo interferencji i kolorowych przebarwień, a szczegółowość obrazu jest kiepska. Gdy przejdziemy do slow motion, sytuacja staje się jeszcze odrobinę gorsza. To jednak nic z w porównaniu z trudną do opisania słowami, apokaliptyczną tragedią, jaką widzimy po włączeniu cyfrowego telekonwertera. Wobec sytuacji sprzedaży działu obrazowania przez Olympusa może to zabrzmieć kuriozalnie, ale trzeba to napisać – ktokolwiek uznał, że tak wyglądający obraz w Full HD z cyfrowym telekonwerterem jest „ok” i można coś takiego skierować do sprzedaży (w nie najtańszym przecież aparacie), powinien zostać dyscyplinarnie zwolniony.

Na poparcie tych mocnych słów zestawiliśmy wycinki obrazu Full HD nagrane w 25 kl/s:

• ze stanowiącego bezpośrednią konkurencję Panasonika GH5 (jest to jeden z nielicznych aparatów nadpróbkujących Full HD z całej matrycy, więc jest ten tryb wyjątkowo „ładny” i szczegółowy),
• z testowanego aparatu z wykorzystaniem całej szerokości matrycy,
• z testowanego aparatu z wykorzystaniem cyfrowego telekonwertera.

Na koniec spróbujmy odpowiedzieć na pytanie – czy dałoby się to zrobić lepiej? Oczywiście. Jak już ustaliliśmy, z cyfrowym telekonwerterem aparat odczytuje wycinek matrycy o rozdzielczości 3.78 megapiksela (2592×1458). Wystarczyłoby odczytać ten fragment w całości i przeskalować obraz na procesorze – uzyskalibyśmy przyzwoite, nadpróbkowane Full HD, prawdopodobnie nawet lepsze jakościowo niż to, co aparat oferuje bez cyfrowego telekonwertera. Zarówno matryca (oferująca 60 kl/s w trybie fotograficznym) jak i procesor powinny udźwignąć takie obciążenie bez mrugnięcia. Ktoś jednak wykonał swoją pracę wyjątkowo źle i mamy to, co mamy.

Wyostrzanie

Testowany aparat oferuje wyostrzanie regulowane w 5-stopniowej skali – od −2 do +2 z krokiem co 1. Typową oznaką tego procesu w surowym materiale filmowym jest schodkowanie widoczne na ukośnych krawędziach.

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

Użyty w przykładzie powyżej obraz 4K jest sam z siebie na tyle dobrej jakości, że wyostrzanie go nie wydaje się bardzo potrzebne. Jeśli już, to raczej nie należy przekraczać wartości 0 lub zostawić sobie ten proces na później (tj. wyostrzyć w postprodukcji), ponieważ wyższe wartości dają brzydki, przeostrzony obraz.

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.

Podobnie jak w przypadku szczegółowości obrazu, ze względu na poprawę czytelności, postanowiliśmy rozdzielić materiał na 4K i Full HD. Zaczniemy od 4K.

Póki nie korzystamy z cyfrowego telekonwertera, to w zasadzie wszystkie dostępne czułości (tj. do ISO 6400) dają akceptowalny poziom zaszumienia. Puryści mogą chcieć zatrzymać się na ISO 3200, gdzie struktura szumu pozostaje nieco przyjemniejsza dla oka. Są to wyniki całkiem dobre jak na matrycę Micro 4/3. Należy też pochwalić producenta za mierzenie zamiarów podług siły – zakres czułości sięga wartości, przy których obraz pozostaje akceptowalny, zamiast niepotrzebnie „kręcić się” do stu tysięcy czy miliona, gdzie stosunek sygnału do szumu mierzony w decybelach najprawdopodobniej byłby ujemny.

Gdy włączymy cyfrowy telekonwerter, najwyższa dostępna w E-M1 Mark III czułość staje się nieakceptowalna, a za graniczne znośne ISO uznajemy okolice wartości 1600–3200.

Spójrzmy teraz na sytuację w Full HD.

Tak jak przy 4K, póki korzystamy z całej szerokości matrycy, obraz możemy uznać za akceptowalny w całym zakresie czułości. W zasadzie producent mógł pokusić się o dodanie do zakresu ISO 12800. Po przejściu do slow motion również możemy korzystać z całego zakresu oferowanych przez aparat czułości, choć dla niektórych ISO 6400 może już być zbyt zaszumione.

W przypadku materiału Full HD z użyciem cyfrowego telekonwertera obraz jest tak złej jakości, że nie da się ocenić, jaki wpływ ma na nią szum.

Odszumianie

Odszumianie w Olympusie OM-D E-M1 Mark III zostało w menu opisane jako „filtr szumu”. Dostępne są następujące nastawy tego parametru:

• wyłączone,
• słabo,
• standard,
• mocno.

Odszumianie w testowanym aparacie działa wyjątkowo delikatnie – nawet przy najwyższej wartości tego parametru trudno dopatrzyć się znaczących różnic między ujęciem odszumionym a nieodszumionym. Nie ma też zauważalnej utraty szczegółów. Jest to dość dziwne podejście – po co dawać aż 3 poziomy funkcji, która nawet na poziomie maksymalnym ledwo działa? Jednym słowem – jeśli już musimy pozbyć się szumu z ujęć nagranych testowanym aparatem, to musimy to zrobić w programie do montażu.

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 Olympus OM-D E-M1 Mark III przedstawiają się następująco:

Czas odczytu matrycy w 4K jest świetny – jest to najlepszy wynik dla nadpróbkowanego obrazu tego typu, jaki kiedykolwiek zmierzyliśmy. Co ciekawe, przy tej prędkości, aparat spokojnie mógłby filmować w 4K w 60, czy nawet 75 kl/s, i nadal zostałby spory zapas. Jeśli tego nie robi, to widać ograniczenie nie tkwi w prędkości matrycy, a na przykład w przepustowości szyn danych, możliwościach procesora lub układu chłodzenia elektroniki. Tak czy inaczej szkoda, że filmowy potencjał tkwiący w matrycy E-M1 Mark III nie został w pełni wykorzystany.

Wartości w Full HD przy korzystaniu z całej szerokości sensora są dziwne. W granicach błędów pomiarowych są identyczne jak te w 4K. A mimo to jakość obrazu Full HD jest słaba i, jak pokazał przykład przytoczony powyżej, daleka od tego, co dałoby się uzyskać przy nadpróbkowaniu. Co zatem aparat robi przez cały ten czas, skoro definitywnie nie odczytuje całej matrycy i nie wykonuje nadpróbkowania? To już pytanie do inżynierów Olympusa.

Po włączeniu cyfrowego telekonwertera czasy schodzą do wyjątkowo małych wartości. Tylko co z tego, skoro jedynie obraz w 4K nadaje się do jakichkolwiek zastosowań, a i to pod warunkiem, że docelowo zamierzamy go przekonwertować do Full HD?