Badanie to ma na celu pokazanie zachowania fotodiod matrycy, a nie jej realnej czułości w stopniach ISO, której zgodność producenci aparatów utrzymują dla formatu JPEG. Przestrzegamy zatem przed pochopnymi osądami. Jakiekolwiek odchyłki odnotowane w tym teście nie są powodem do zmartwień, gdyż zwykle są one korygowane do wartości nominalnej przy wywoływaniu pliku RAW (w korpusie aparatu przy wytwarzaniu bezpośrednio pliku JPEG lub też przy obróbce surowego pliku w komputerze). Realne problemy dotykają jedynie tego oprogramowania zewnętrznego, które nie posiada profili dedykowanych dla różnych aparatów. Czułość wyznaczyliśmy zgodnie z normą ISO 12232, wykorzystując metodę pomiaru ilości światła niezbędnej do saturacji poszczególnych grup fotodiod sensora. Do pomiarów wykorzystaliśmy światłomierz Sekonic.

Warto na początek nadmienić, że mimo iż X-A10 posiada czułości w zakresie ISO 100–25600, to format RAW można wybrać jedynie dla tych pomiędzy ISO 200–6400. Analizując powyższy wykres możemy zauważyć, że dla wszystkich nastaw ISO czułości jako średnie wartości ze wszystkich grup senseli są o około 1 EV poniżej wartości nominalnych. Takie zachowanie jest typowe i umożliwia manipulację danymi w jasnych partiach obrazu.

Szum przetwarzania

Szum przetwarzania (ang. readout noise) to całościowe zakłócenia generowane przez elektroniczny tor przetwarzania danych. Ilość tego szumu nie zależy od ilości padającego światła ani czasu ekspozycji. Szum przetwarzania wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć bez dostępu światła przy najkrótszej możliwej do ustawienia migawce. Pomiarów dokonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania. Dane na wykresie zostały zaprezentowane w punktach odpowiadających realnym czułościom matrycy, a wyniki odwzorowują średnią wartość z wszystkich grup senseli.

Wyrażenie wyniku w elektronach pozwala śledzić jakość przetwarzania toru analogowo-cyfrowego. Przebieg testowanego aparatu zawiera się pomiędzy wartościami 2 a 9 elektronów, co jest dość dużą rozbieżnością. Idealna krzywa ma kształt prostej równoległej do osi OX. W przypadku testowanego aparatu ciężko mówić o poziomej charakterystyce wykresu, największe fluktuacje zaobserwować możemy dla trzech pierwszych czułości, później wykres jest stały.

Współczynnik konwersji i wzmocnienie jednostkowe

Poniżej przedstawiamy współczynnik konwersji (ang. conversion gain) matrycy wyznaczony dla różnych nastaw ISO. Parametr ten definiuje liczbę elektronów przypadających na jednostkę kwantyzacji przetwornika ADC (tzw. ADU, ang. ADC unit). Analiza tych danych pozwala określić tzw. wzmocnienie jednostkowe, czyli cechę charakterystyczną każdej matrycy definiującą czułość, dla której współczynnik konwersji jest równy 1 – to znaczy wartość z przetwornika ADC pokazuje wprost liczbę przetworzonych elektronów. Współczynnik konwersji wyznaczyliśmy w oparciu o serię zdjęć tablicy Kodak Q-14. Pomiarów dokonaliśmy na surowych plikach przekonwertowanych uprzednio do 48-bitowych TIFF-ów bez demozaikowania. Dane na wykresie zostały zaprezentowane w punktach odpowiadających realnym czułościom matrycy, a wyniki odwzorowują średnią wartość z wszystkich grup senseli.

W X-A10 zastosowano 12-bitowy przetwornik, co jest tożsame ze studnią potencjału o pojemności ok. 33 ke^–. Punkt wzmocnienia jednostkowego w X-A10 jest bardzo wysoki, wynosi bowiem 1468, jak łatwo można odczytać z wykresu. Jest to trochę poniżej nastawy aparatu ISO 3200. Przekroczenie tego progu powoduje, że za jakość obrazu odpowiadają już tylko i wyłącznie algorytmy cyfrowej obróbki sygnału, a nie tor analogowy matrycy.

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.

Dla dwóch najniższych czułości otrzymamy ponad 250 przejść tonalnych. Najwyższa wartość wypada dla ISO 200 i jest to około 360 tonów, co jest tożsame z 8.5-bitowym zapisem danych. Jak na aparat tej klasy jest to świetny wynik, zapewniający gładkie przejścia tonalne. Porównać go można z modelem E-PL8 Olympusa (360 przejść i 8.5-bitowy zapis danych) oraz, naturalnie, Fuji X-A2, który posiada niemal identyczną specyfikację (310 przejść, 8.3-bitowy zapis danych). Powyższe porównanie nie pokazuje miażdżącej przewagi X-A10 nad X-A2, a jedynie lekką poprawę. Tego jednak mogliśmy się spodziewać, bowiem X-A10 nie jest następcą X-A2, a jego zamiennikiem w portfolio japońskiego producenta. Przy najwyższej czułości nowszy model firmy Fujifilm osiąga 5.7-bitowy zapis danych.

Standardowo już, 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

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 najniższej natywnej czułości ISO 200 otrzymujemy dynamikę tonalną na poziomie 8.2 EV. Jest to rezultat tożsamy z X-A2 i Olympusem E-PL8 (8.2 EV).

Biorąc pod uwagę kryterium najniższej jakości, X-A10 osiąga dynamikę tonalną równą 12 EV. Spadek dynamiki tonalnej przy przechodzeniu do coraz wyższych czułości jest stosunkowo mały, przez co cały przebieg wykresu dynamiki tonalnej uzyskany dla matrycy zastosowanej w X-A10 jest bardzo wysoki. Tutaj inżynierom Fujifilm należą się same pochwały. X-A10 uzyskał rezultaty podobne jak jego bliźniak – X-A2. Poniżej przedstawiamy pełne wykresy SNR wygenerowane na podstawie wykonanych pomiarów dla wszystkich czułości aparatu.

Zero na osi OX oznacza maksymalną wartość, którą aparat może zapisać w pliku RAW. Na prawej osi OY oznaczyliśmy miejsca dla kryteriów SNR = 10, 4, 2 i 1. Przy pomocy tego wykresu każdy może oszacować dostępną dynamikę dla wybranej przez siebie minimalnej użytecznej jakości. 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 dla ISO 1600, widzimy, że dynamika sięga wartości około 8 EV.

W rozdziale omawiającym zakres tonalny pokazujemy tradycyjnie, jak zachowują się zdjęcia przy obróbce komputerowej, kiedy chcemy rozjaśnić je lub przyciemnić. Zdjęcia wykonaliśmy przy czułości ISO 200 i przysłonie f/22 oraz ISO 1600 i f/16. Czasy otwarcia migawki w tych dwóch przypadkach wynosiły odpowiednio 30 i 2 s. Następnie zdjęcia wywołaliśmy jako 48-bitowe TIFF-y za pomocą programu dcraw i w Lightroomie rozjaśniliśmy o +4 EV oraz przyciemniliśmy o −4 EV, po czym zapisaliśmy jako zdjęcia 24-bitowe. Porównania dokonujemy z analogicznymi zdjęciami wykonanymi w tym samym czasie aparatem Olympus OM-D E-M5 Mark II.

	0 EV	+4 EV
200 ISO
X-A10
E-M5 MkII
1600 ISO
X-A10
E-M5 MkII

Dla niskich czułości efekt rozjaśnienia obrazu z X-A10 i E-M5 Mark II wygląda raczej porównywalnie, z małą przewagą na korzyść Fujifilm. Przy ISO 1600 przewaga bezlusterkowca Fujifilm zaczyna być znacząca. Szum jest wprawdzie wyraźnie widoczny na obu wycinkach, jednak szczegóły są minimalnie lepiej rozpoznawalne na tych, które zostały zrobione X-A10. Warto wspomnieć, że mimo użycia identycznych parametrów widoczna jest nieznaczna różnica w ekspozycji zdjęć z obu aparatów.

Przyciemnianie jasnych partii obrazu daje podobne efekty w obu aparatach. Różnica w jasności oryginalnych zdjęć nie ułatwia jednak dokładnego porównania w tym przypadku.

	0 EV	−4 EV
200 ISO
X-A10
E-M5 MkII
1600 ISO
X-A10
E-M5 MkII