Sony PXW-Z200 - test kamery
4. Jakość obrazu
Obiektyw
Sony PXW-Z200 to kamera z wbudowaną optyką, której użytkownik nie może wymienić. Oferowany przez testowaną kamerę obiektyw to instrument o parametrach 7.71–154.21 mm f/2.8–4.5. Stanowi to odpowiednik zakresu 24–480 mm dla instrumentu pełnoklatkowego i to właśnie ekwiwalentami ogniskowych będziemy się posługiwali w dalszej części tego rozdziału.Przysłonę obiektywu można płynnie regulować w zakresie do f/11, pozwala ona także na całkowite zamknięcie, co jest rozwiązaniem często spotykanym w kamerach, pozwalającym np. na całkowicie sprzętowe wykonanie efektu przejścia obrazu do czerni lub wyjścia z czerni. Obiektyw oferuje też stabilizację optyczną (omówioną w poprzednim rozdziale) oraz typową dla kamer Sony osłonę przeciwsłoneczną pozwalającą w wygodny sposób jednym ruchem odsłonić lub zakryć obiektyw.
Ponieważ testowana kamera nie filmuje w formacie RAW oraz nie pozwala wyłączyć większości korekt programowych (np. korekcji dystorsji czy winietowania), to siłą rzeczy omówienie właściwości jej obiektywu będzie dość skrótowe w porównaniu z testami optyki zwyczajowo wykonywanymi na naszym portalu.
Zaczniemy od prezentacji, jak zmienia się światłosiła obiektywu w miarę zoomowania, czyli dla jakich ekwiwalentów ogniskowych obiektyw nominalnie zmienia jasność:
- f/2.8–24 mm,
- f/3.1–26,3 mm,
- f/3.4–34,3 mm,
- f/3.7–47,3 mm,
- f/4.0–72 mm,
- f/4.4–106,3 mm,
- f/4.5–213 mm.
Tak z kolei przedstawia się szczegółowość obrazu na wymienionych powyżej ogniskowych. Niestety w redakcyjnym studiu zabrakło odejścia na zobrazowanie całego zakresu zooma przy korzystaniu z tablicy testowej, jakiej używamy do testów filmowych.
Powyższy film dość wyraźnie pokazuje spadek ostrości na dłuższych ogniskowych. Potwierdza to także pomiar rozdzielczości wykonany programem Imatest dla stopklatek wyciętych z powyższego nagrania.
Biorąc pod uwagę, że analizowane klatki mają rozdzielczość 8.3 megapiksela, możemy powyższe wyniki uznać za akceptowalne, choć w miarę wzrostu ogniskowej obiektyw faktycznie wypada coraz gorzej, co może być kolejnym argumentem za stworzeniem wariantu omawianej kamery wyposażonego w obiektyw o krótszym zakresie, ale stałej jasności.
Aberracja chromatyczna według przyjętej przy testowaniu obiektywów metodyki dla wszystkich ogniskowych jest co najwyżej mała, a w większości przypadków oscyluje na granicy poziomu małego i bardzo małego.
Dystorsja co prawda jest korygowana programowo, ale po włączeniu kamery mija ułamek sekundy, zanim zostanie ona zaaplikowana i przez tę krótką chwilę użytkownik może dojrzeć naprawdę sporą „beczkę” lub „poduszkę”, zależnie od tego, przy jakiej ogniskowej urządzenie zostało uruchomione. Ma to zapewne zauważalny wpływ na rozdzielczość obrazu, ale nie mamy tu możliwości bezpośredniego pomiaru poziomu dystorsji.
Pomimo skomplikowanej konstrukcji, obiektyw w miarę dobrze radzi sobie z odblaskami. Przykład jego pracy pod światło demonstruje jeden z filmów przykładowych umieszczonych w ostatnim rozdziale.
Sumarycznie obiektyw testowanej kamery sprawia wrażenie, jakby nieco zbyt dużo, jeśli chodzi o jego właściwości optyczne, poświęcono w imię tego, by na jego obudowie mógł znaleźć się napis „20x”. W naszym odczuciu krótszy zoom o stałej jasności mógłby sprawdzić się lepiej.
Szczegółowość obrazu
Szczegółowość obrazu oraz obecność artefaktów takich jak mora i aliasing badamy nagrywając testowanym urządzeniem tablicę ISO 12233, tak by wypełniła ona kadr w pionie przy danych proporcjach obrazu. Analiza ma charakter jakościowy, jej wynikiem nie są wartości liczbowe.
W przypadku Sony PXW-Z200, ze względu na liczbę trybów nagrywania, zdecydowaliśmy się podzielić niniejszy film na dwie części – jedną poświęconą filmowaniu w 4K, a drugą trybowi Full HD. Na początek – 4K.
Jeśli chodzi o jakość materiału 4K, to z jednej strony obserwujemy tu kombinację obecności wad takich jak aliasing czy kolorowe przebarwienia, a z drugiej strony sama szczegółowość obrazu także mogłaby być odrobinę lepsza. Poziom wad jest na szczęście w miarę niewielki i sumarycznie możemy obraz 4K w 25 i 50 kl/s bez większych problemów uznać za akceptowalny. W przypadku ujęcia w 100 kl/s szczegółowość jeszcze nieco spada, ale wraz z nią znika też większość aliasingu, więc po odrobinie wyostrzania obraz także powinien spełniać kryteria akceptowalności.
Spójrzmy teraz na ujęcia w Full HD:
Zacznijmy od obserwacji, że, podobnie jak w przypadku ujęć 4K, dla każdego klatkażu jesteśmy w stanie zaobserwować pewien poziom aliasingu i kolorowych przebarwień. Nie jest on może dyskwalifikujący, ale nie jest też pomijalny.
Jakościowo najlepiej wypadają ujęcia w 25 i 50 kl/s. Powyżej, dla 100 kl/s następuje spadek szczegółowości, a dla zakresu 150–240 kl/s szczegółowość nieco się poprawia, ale przybywa też artefaktów. Możemy wszystkie te tryby uznać granicznie za akceptowalne, ale do dobrego poziomu sporo im brakuje.
Wyostrzanie
Testowana kamera oferuje wyostrzanie w 15-stopniowej skali, rozciągającej się od −7 do +7 z krokiem jednostkowym. Wyostrzanie (opisane jako „szczegół”) możemy też wyłączyć, co odpowiada nastawie −7. Spójrzmy jak poszczególne nastawy tego parametru wpływają na obraz.
W zakresie od −7 do 0 wyostrznie daje przyzwoite rezultaty i nie uwydatnia za bardzo wad w obrazie, z poziomów z tego przedziału można zatem swobodnie korzystać. Wyższe wartości wyostrzania powodują już, że obraz staje się przeostrzony w mało estetyczny sposób. Nic nie stoi też na przeszkodzie, by proces wyostrzania obrazu odłożyć do czasu postprodukcji.
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. Procentowe wyniki mogłyby być mylące, gdyż urządzenia różnych producentów w różnym stopniu pozwalają na wyłączenie redukcji szumu przy filmowaniu. A odszumiona papka, która procentowo wykazałaby niewielkie zaszumienie, w praktyce wcale nie musi wyglądać ładnie.
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 liczbę trybów nagrywania, postanowiliśmy rozdzielić materiał na 4K i Full HD. Zaczniemy od 4K.
Niezależnie od wybranego klatkażu najwyższą akceptowalną czułością przy filmowaniu w 4K wydaje się być ISO 1600. Nie jest to wartość imponująca, ale jest też adekwatna do rozmiaru matrycy zastosowanej w testowanym urządzeniu. W przypadku 25/50 kl/s możemy awaryjnie spróbować sięgnąć też po ISO 3200, choć tam szum nabiera już mniej estetycznego charakteru i jest go całkiem sporo.
Spójrzmy teraz na ujęcia w Full HD:
Podobnie jak w przypadku ujęć 4K, także i tu we wszystkich klatkażach najwyższą akceptowalną czułością wydaje się być ISO 1600.
Odszumianie
O ile aparaty Sony (oraz kamery FX3 i FX30) zawsze mocno krytykujemy za pozbawienie użytkownika kontroli nad procesem redukcji szumu, o tyle dział kamer tego producenta możemy w tym miejscu pochwalić, ponieważ w testowanym urządzeniu nastawy tej nie pominięto. Konkretniej, redukcja szumu w testowanej kamerze może być:
- wyłączona,
- niska,
- średnia,
- wysoka.
Odszumianie w Sony PXW-Z200 to chyba najlepsza implementacja algorytmów redukcji szumu, z jaką kiedykolwiek mieliśmy do czynienia. Wypada lepiej niż zazwyczaj stosowana w testach jako pułap odniesienia redukcja szumu w postprodukcji i potrafi zmienić ujęcia nagrane na ISO 12800 (czyli 3 EV powyżej opisanego powyżej akceptowalnego poziomu zaszumienia) w materiał, który można uznać za użyteczny.
Tak dobrze działające i niezjadające szczegółów w nadmiernym stopniu odszumianie znacząco poprawia możliwości użytkowe testowanej kamery i powoduje, że obiektyw o jasności kończącej się na f/4.5 nie jest aż takim problemem, jakim wydaje się być, jeśli odszumianie wyłączymy.
Jedyne co nam w tym miejscu pozostaje, poza zasłużonymi brawami i gratulacjami dla inżynierów, którzy to opracowali, to pytanie, kiedy analogiczną technologię, wraz z manualną kontrolą nad redukcją szumu znajdziemy także na pokładzie aparatów Sony i mniejszych kamer z linii FX?
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 osiągnięte przez testowaną kamerę przedstawiają się następująco:
Tryb nagrywania | Czas odczytu matrycy |
4K UHD (3840×2160) z całej szerokości matrycy, 25 kl/s | 10.6 ms |
4K UHD (3840×2160) z całej szerokości matrycy, 50 kl/s | 10.6 ms |
4K UHD (3840×2160) z cropem 1.28x, 100 kl/s | 6.2 ms |
Full HD (1920×1080) z całej szerokości matrycy, 25 kl/s | 10.6 ms |
Full HD (1920×1080) z całej szerokości matrycy, 50 kl/s | 10.6 ms |
Full HD (1920×1080) z całej szerokości matrycy, 100 kl/s | 6.3 ms |
Full HD (1920×1080) z całej szerokości matrycy, 150 kl/s | 3.0 ms |
Full HD (1920×1080) z całej szerokości matrycy, 240 kl/s | 3.0 ms |
Jak widać, niewiele zabrakło, by wszystkie zmierzone wyniki zmieściły się poniżej 10 ms. Nawet bez tego jednak możemy orzec, że użytkownicy Sony PXW-Z200 nie powinni mieć większych problemów z artefaktami wywołanymi niejednoczesnym odczytem matrycy. Choć sam sensor mógłby być tę odrobinę szybszy, tak, by implementacja dodatkowego cropa w 4K w 100/120 kl/s nie była konieczna. W obecnej wersji, jak widać po czasach odczytu, niestety jest.