Nikon D3x - test aparatu
7. Szumy i jakość obrazu w RAW
Szumy
W poprzednim rozdziale wyraźnie widać było niski poziom szumu na zdjęciach JPEG z D3x. Na pewno cieszy nas fakt, że nie są one poddawane równie mocnemu odszumianiu jak w Sony A900. Dzięki temu, ale także dzięki ogólnie niskiemu poziomowi szumu, jakość tych zdjęć dorównuje zdjęciom z 1Ds Mark III. Poniżej, na potwierdzenie naszych wniosków, prezentujemy pomiary szumu na JPEG-ach z D3x wykonane programem Imatest.
Skoro generowana ilość szumu na najwyższych czułościach jest stosunkowo
mała, to nie trzeba na siłę poprawiać zdjęć. Mimo to w D3x redukcja
szumu jest trzystopniowa. Jej działanie pokazujemy poniżej na zdjęciach
wykonanych przy maksymalnej czułości ISO 6400. Widać, że nawet maksymalna
ingerencja (NR HIGH) w zdjęcie, prowadzi do jego lekkiego wygładzenia ale
z zachowaniem większości szczegółów.
6400 ISO | |||
|
|||
|
|||
|
|||
|
Porównajmy teraz jakość zdjęć RAW. Surowe zdjęcia zostały
przekonwertowane programem dcraw do postaci 24-bitowej i zapisane jako
PNG. Przypominamy, że rzeczywiste zakresy czułości dla D3x, 1Ds i A900
wynoszą odpowiednio: ISO 100-1600, ISO 100-1600 i ISO 200-3200.
Pozostałe są wartościami programowanymi. Z tych trzech aparatów Nikon
D3x ma największy całkowity zakres, bo od ISO 50 do ISO 6400.
50 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
100 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
200 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
400 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
800 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
1600 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
3200 ISO | |||
|
|
||
|
|
||
|
|
||
6400 ISO | |||
|
|
||
|
|
Poziom szumu na zdjęciach RAW z Nikona D3x i Canona 1Ds Mark III jest
taki sam. Nasze obserwacje potwierdzają dokładne pomiary wykonane
programem Imatest. Na poniższym wykresie dla 24-bitowych zdjęć, średni
poziom szumu dla danej czułości jest taki sam jak w teście 1Ds MkIII.
Różnicę w jakości zdjęć RAW między tymi dwoma aparatami widać, tak jak w
przypadku zdjęć JPEG, na ISO 50. Jest to najniższa wartość czułości w
obu tych lustrzankach i jednocześnie w obu jest to wartość programowa.
Ponieważ zdjęcia wykonujemy w trybie manualnym przy stałym oświetleniu
sterując tylko czasem i czułością, możemy tym sposobem łatwo zauważyć
nieregularności w poszczególnych czułościach. Zdjęcie z D3x dla ISO 50
jest jaśniejsze od pozostałych, co sugeruje, że ta czułość jest w
rzeczywistości większa. Nikon, w przeciwieństwie do Canona, oferuje nam
więc gorzej wyregulowaną czułość ISO 50.
Trzeba przyznać, że bardzo ciekawie wygląda porównanie D3x z A900. Oba
aparaty mają wszak detektor pochodzący do tego samego producenta. Zatem powinniśmy się
spodziewać podobnej jakości zdjęć. Już jednak JPEG-i pokazały, że Nikon
daje ich lepszą jakość. Do tego samego wniosku dochodzimy po obejrzeniu
RAW-ów. Szum na zdjęciach z A900 uwidacznia się przy ISO 400 i wraz ze
wzrostem czułości jest go coraz więcej w stosunku do D3x i 1Ds. Wyraźną
różnicę w ilości szumu na niekorzyść A900 widać na czułościach ISO 3200
i 6400. Skąd takie różnice? W dalszej części testu będzie można
znaleźć na to pytanie prawdopodobną odpowiedź.
Wnioski z pomiarów po przekonwertowaniu obrazów do 48-bitowych TIFF-ów
są takie jak powyżej. Nikon D3x i Canon 1Ds MkIII zachowują się
identycznie jeśli chodzi poziom szumu. W stosunku do nich Sony A900 jest
o około 1 EV w tyle na wysokich czułościach. Poziom szumu w tym aparacie
na ISO 1600 odpowiada poziomowi szumu na ISO 3200 w D3x i 1Ds.
Na koniec pozostało nam porównanie zdjęć wykonanych w trybie DX i zapisanych jako RAW. JPEG-i z D3x z poprzedniego rozdziału prezentowały się bardzo dobrze, dużo lepiej od analogicznych zdjęć z A900. Jak pamiętamy z testu A900, jakość RAW-ów (APS-C) była zdecydowanie lepsza niż JPEG-ów. Jednak nie prezentują się one już tak dobrze w zestawieniu z RAW-ami (DX) z Nikona D3x. Ich kolorystyka jest zachowana, ale z ostrością są problemy. W skutek tego, przy próbie wyostrzania na wysokich ISO, zacznie niestety uwydatniać się szum. Takich problemów nie widać na wycinkach ze zdjęć z D3x. Nikon daje więc nam pełną i swobodną możliwość korzystania z formatu DX.
50 ISO | |||
|
|||
100 ISO | |||
|
|||
|
|||
200 ISO | |||
|
|||
|
|||
400 ISO | |||
|
|||
|
|||
800 ISO | |||
|
|||
|
|||
1600 ISO | |||
|
|||
|
|||
3200 ISO | |||
|
|||
|
|||
6400 ISO | |||
|
|||
|
Na koniec tego podrozdziału chcemy jeszcze wspomnieć o Live View. Byliśmy ciekawi, jak używanie tego trybu wpływa na szum na zdjęciach. Okazuje się, że po 5 minutach fotografowania w trybie LV
na ISO 100 i na ISO 1600, nie zaobserwowaliśmy wzrostu szumu na tych czułościach.
Można zatem używać podglądu obrazu na żywo w D3x bez obaw, że odbije się to jakimś znaczącym wzrostem szumu. Kilkuminutowa praca w trybie LV nie powinna wpłynąć na jakość naszych zdjęć.
Darki
Pliki RAW zapisywaliśmy w Nikonie D3x w postaci 14-bitowej. Wartość 14-bitów odpowiada maksymalnemu poziomowi równemu 16384. Po wykonaniu 3-minutowych ekspozycji bez dopływu światła, RAW-y zostały wywołane programem dcraw, ale tak, aby uzyskać obraz jeszcze sprzed interpolacji. Sygnał w 48-bitowych plikach ograniczyliśmy jednak do zakresu od 0 do 1023, tak aby pokazać to co najważniejsze. Biel na tych zdjęciach odpowiada wartościom wyższym niż 1023. Oś pionowa histogramów dla zdjęć RAW ma zakres od 0 do 100000 zliczeń.
Darki zapisane w aparacie w formacie JPEG nie zostały przez nas poddane żadnym obróbkom. Odpowiednie dla nich histogramy zostały wykonane w skali logarytmicznej (histogramy darków RAW są w skali liniowej), ponieważ taka skala pozwala na lepsze zobrazowanie sygnału bliskiego zeru.
ISO | Dark Frame | Crop | Histogram |
50 (RAW) |
|||
50 (JPEG) |
|||
100 (RAW) |
|||
100 (JPEG) |
|||
200 (RAW) |
|||
200 (JPEG) |
|||
400 (RAW) |
|||
400 (JPEG) |
|||
800 (RAW) |
|||
800 (JPEG) |
|||
1600 (RAW) |
|||
1600 (JPEG) |
|||
3200 (RAW) |
|||
3200 (JPEG) |
|||
6400 (RAW) |
|||
6400 (JPEG) |
Zastanawialiśmy się wcześniej skąd biorą się spore różnice w ilości
szumu na zdjęciach z Nikona D3x i Sony A900. Można być bowiem pewnym,
że matryce w tych dwóch lustrzankach są tego samego typu. Fizyczna
matryca to jednak nie wszystko. Liczy się też jej implementacja
w aparacie. Wygląda na to, że programiści i konstruktorzy u Nikona
radzą sobie z tym procesem o wiele lepiej niż w Sony. A w niektórych przypadkach radzą sobie
w znany już nam sposób...
Statystyka sygnału z matrycy jest modyfikowana przez program czytający ten sygnał. Histogramy mają kształt połówki dzwonu, a ich maksimum jest w zerze. Jest to zachowanie niefizyczne i sugeruje, że przed zapisem zdjęcia sygnał jest redukowany. Najprawdopodobniej odejmowany jest stały sygnał charakterystyczny dla tej matrycy. Bo jak wyraźnie widać z darków uzyskanych dla najwyższych czułości, średni poziom sygnału w jednej połowie obrazu jest inny niż w drugiej. To bardzo ewidentny efekt ingerencji w plik RAW. Wynika on najprawdopodobniej z tego, że sygnał odczytywany jest przez dwa wzmacniacze, a odejmowana jest tylko jedna wartość od całego obrazu. Takie rzeczy krytykujemy nawet w najprostszych lustrzankach, więc nic dziwnego, że nie jesteśmy zachwyceni widząc to w testowanym tutaj Nikonie. Jeśli Canon i Sony mogą radzić sobie bez takich sztuczek, Nikon też powinien spróbować.
Choć w Sony A900 tego efektu nie było, a szum na zdjęciach był wyższy. Odejmowanie stałego sygnału nie powoduje jednak zmniejszenia szumu. Dlaczego więc Nikon D3x spisuje się tutaj lepiej? Być może wyjaśnieniem jest fakt lepszego odprowadzenia ciepła z matrycy. Korpus D3x jest znacznie większy i lepiej wykonany od A900 - to zupełnie inna półka cenowa. Konstruktorzy Nikona mieli więc zarówno dużo więcej miejsca na elektronikę, jak i dużo większy budżet, aby znaleźć właściwe rozwiązanie problemu. Czy lepsza obudowa wyjaśnia wszystko? Nie wiemy. Wcale nie jest wykluczone, że na jednej sofware'owej ingerencji w RAW-y się nie skończyło, ale dowodów na to nie mamy.
Zaburzona statystyka w darkach z D3x nie daje nam więc miarodajnych wartości średniej sygnału ani odchylenia od tej wartości. Prezentujemy te dane jednak dla porządku poniżej.
ISO | średni poziom sygnału | odchylenie standardowe |
50 | 2 | 5 |
100 | 2 | 5 |
200 | 3 | 8 |
400 | 8 | 17 |
800 | 15 | 30 |
1600 | 30 | 59 |
3200 | 61 | 119 |
6400 | 129 | 245 |