DXO
Uzupełniając niektóre z doskonałych odpowiedzi, które już zostały udzielone, chciałbym dodać małe słowo ostrzeżenia dotyczące liczb zakresu dynamicznego DXO. Po pierwsze, zakres dynamiczny zdefiniowany przez DXO jest oficjalnie stosunkiem między punktem nasycenia a wartością skuteczną szumu odczytu. To trochę różni się od stosunku między najjaśniejszymi pikselami a najciemniejszymi pikselami zawierającymi dane obrazu ... w rzeczywistości możliwe jest przeplatanie użytecznych danych obrazu i szumów odczytu, szczególnie w przypadku czujnika Canon (który nie rejestruje sygnału ujemnego informacje takie jak Nikon.)
Zakres dynamiczny dla fotografów
Zakres dynamiczny, jeśli chodzi o fotografa, dotyczy dwóch rzeczy:
- Ilość szumu na obrazie (szczególnie szum odczytu w cieniach).
- Szerokość geograficzna edycji ekspozycji po zakończeniu procesu.
Oba te czynniki są ważne, jednak oba niekoniecznie oznaczają to samo, o ile ostatecznie otrzymujesz. Właśnie dlatego DXO oferuje DWIE miary zakresu dynamicznego. Oba należy czytać w odpowiednim kontekście, aby w pełni zrozumieć, co one oznaczają i jak mogą wpłynąć na przebieg pracy i / lub wyniki.
Zakres dynamiczny NIE jest całą historią !!
Po pierwsze, zanim zacznę, muszę udzielić najcenniejszej rady, jaką mogę zrobić: zakres dynamiczny NIE jest całą historią !! Zakres dynamiczny to JEDEN aspekt jakości obrazu. Ogólnie jakość obrazu jest wytwarzana przez wiele czynników. Czujnik obrazu jest jednym z tych czynników, a zakres dynamiczny jest tylko jednym czynnikiem czujnika obrazu ... rozdzielczość, wydajność kwantowa, stosunek sygnału do szumu itp. To inne ważne czynniki czujników obrazu. Oprócz czujników obrazu, aparaty mają również systemy AF (aw ramach systemów AF masz całkowitą liczbę punktów AF, układ punktów, rozkład punktów, tryby wyboru punktów itp.), Czujniki pomiaru, liczbę klatek na sekundę i głębokości buforów, ergonomię ciała itp. .
Fotografowie kupują KAMERY. Nie kupujemy czujników. ;) Jeśli jesteś na rynku, aby kupić aparat, upewnij się, że kupujesz aparat, który najlepiej odpowiada Twoim ogólnym potrzebom. Nie opieraj swojej decyzji na jednym z wielu czynników. W zależności od rodzaju fotografowanych rzeczy może być potrzebny bardziej wydajny system AF i szybsza szybkość klatek niż w przypadku innych przedmiotów, w tym DR!
Badaj kamery, nie badaj czujników.
Zakres dynamiczny: hałas
Pierwszym czynnikiem, który możemy wywnioskować z zakresu dynamicznego, jest ilość szumu w sygnale obrazu w znormalizowanej podstawie. Ten ostatni termin jest ważny: na znormalizowanej podstawie. Podczas porównywania kamer pomaga mieć równe szanse. Aby osiągnąć równe warunki gry podczas tworzenia ocen kamery na podstawie informacji z kamery POST (tj. Obrazu RAW), należy skalować mierzony obraz do standardowego „rozmiaru wyjściowego”. Umożliwia to porównywanie różnych kamer o różnych specyfikacjach sprzętowych „normalnie” lub innymi słowy bezpośrednio. Bez normalizacji zwykle równie dobrze można porównać jabłka do pomarańczy.
Ciekawy efekt ma normalizacja rozmiaru obrazu. Redukuje WSZYSTKIE szumy na obrazie. Nie tylko odczytuje hałas, ale także szum wewnętrzny występujący w samym sygnale obrazu (być może słyszałeś to, co nazywa się „szumem fotonu”). Szum odczytu występuje tylko w cieniach i bez dodatkowego przetwarzania jest zwykle niewidoczny. W większości przypadków, dla bezpośrednich porównań kamery, ilość szumów odczytu jest mniejszym czynnikiem (choć wciąż ważnym). Ważniejszym czynnikiem jest szum wystrzeliwany z fotonu lub szum właściwy dla sygnału.
W kontekście pomiarów DXO, Print DR jest miarą znormalizowanych wyników . Jeśli chodzi o znormalizowane wyniki, najwyższa jest liczba pikseli i wydajność kwantowa. Jeśli weźmiemy klasyczne porównanie 5D III i D800 w DXO, masz ~ 11,7 przystanków DR 100 wydruku w porównaniu do ~ 14,4 przystanków DR 100 wydruku DR. To wydaje się ogromną różnicą. Jeśli chodzi o DR DR, tak jest. Częściowo 5D III cierpi z powodu wysokiego szumu odczytu przy ISO 100, ale innym i prawdopodobnie bardziej znaczącym czynnikiem jest fakt, że D800 ma znacznie więcej pikseli i znacznie wyższą QE na piksel.
Mniejsze piksele aparatu D800 są już bardziej wrażliwe na światło, więc łączna efektywność zbierania światła przez czujnik , która ma takie same wymiary fizyczne, jest wyższa niż w 5D III. Ważne jest, aby pamiętać, że chociaż każdy z samych pikseli 5D III ma wyższy FWC (pełna pojemność studni), ogólnie każdy z nich jest mniej wydajny (49% vs. 56%) w konwersji fotonów na ładunek użyteczny. Po uwzględnieniu całkowitego obszaru czujnika, 5D III ma 49% wydajności powyżej 864 mm ^ 2, podczas gdy D800 ma 56% wydajności na tym samym dokładnym obszarze. Ważne jest również, aby pamiętać, że gdyby jeden z nich bezpośrednio porównać 5D III pikseli do D800 pikseli, faktycznie trzeba by porównać 1 5D III piksel z 1,63 D800 pikselami, ponieważ tylko wtedy porównałbyś ten sam bezwzględny obszar każdego czujnika. Ze względu na wyższe QE D800, w normalnym obszarze, „maksymalne nasycenie” jest wyższe niż w 5D III: „Nasycenie D800 na obszar” przy ISO 100 (nasycenie ładunku o wartości 1,62 piksela) wynosi ~ 73200e-, gdzie jak w przypadku 5D III „nasycenie na obszar” przy ISO 100 (nasycenie ładunku o wartości 1,0 piksela) wynosi 67531e-. D800 ma wyraźnie silniejszy sygnał.
Obraz do obrazu, całkowita siła sygnału będzie zawsze wyższa z D800, więc szum wewnętrzny będzie zawsze mniejszy. Hałas odczytywania, który jest zwykle winowajcą, jeśli chodzi o DR w umysłach większości fotografów, jest tak naprawdę mniejszym czynnikiem tutaj ... jednak dalej pochłania mniejszy całkowity sygnał 5D III o niewielką ilość, dodatkowo bolesny stosunek sygnału do szumu podczas jego rzeczywistego pomiaru.
Teraz jest część normalizacyjna. Aby porównać D800 bezpośrednio z 5D III, musisz się znormalizować. Oznacza to skalowanie obu obrazów do tych samych wymiarów. W przypadku DXO znormalizowany cel porównania wynosi 3600 x 2400, co odpowiada standardowemu współczynnikowi 3: 2 nowoczesnych czujników DSLR. D800 zaczął od przewagi w całkowitej sile sygnału. Ma również tę przewagę pod względem liczby pikseli. Próbkowanie w dół obrazu D800 powoduje próbkowanie w dół nieco lepszego obrazu (~ 8% lepiej, z punktu widzenia siły sygnału) i 63% więcej pikseli niż w 5D III.
Wszystkie te dodatkowe piksele, które D800 pozwala na większy stopień uśrednienia (mieszanie wielu pikseli źródłowych w celu uzyskania pojedynczego piksela docelowego za pomocą pewnego rodzaju średniej / średniej / mediany) podczas próbkowania w dół, co skutkuje znacznie mniejszym szumem. Nie tylko w głębokich czarnych cieniach, gdzie występuje szum odczytu, ale na wszystkich poziomach tonalnych. Masz mniej hałasu w czerni, cieniach, półcieniach, światłach i bieli. 5D III ma mniej pikseli, aby przyczynić się do tego procesu uśredniania, więc ma nieco więcej szumu w całym zakresie tonalnym. Ponadto, 5D III zaczął od tego wyższego szumu odczytu, który, choć także zredukowany przez próbkowanie w dół, jest mniejszy niż w D800, ponieważ było mniej uśrednione, i na początek był więcej niż szum w odczycie D800.
Więc kiedy Print DR jest mierzony na podstawie tych dwóch „znormalizowanych” obrazów porównawczych o rozdzielczości 3200 x 2400 pikseli, D800 ma znaczącą przewagę. Stąd powód, dla którego dostaje on „ 2,7 przystanki” więcej Drukuj DR niż 5D III, 14,4 vs. 11,7.
Mam nadzieję, że wszystko to miało sens. Jeśli chodzi o DR DR, szum odczytu odgrywa rolę, ale ważniejsza jest maksymalna siła sygnału całego czujnika (nie tylko każdego pojedynczego piksela). Wydrukuj DR, ponieważ jest on oparty na ZMODYFIKOWANYCH obrazach, NIE jest bezpośrednio reprezentatywny dla możliwości sprzętu aparatu . Przydaje się przede wszystkim, a może tylko, jako narzędzie porównawcze ... do dopasowania statystyk aparatu i wykorzystania różnic w celu ustalenia, która kamera jest „lepsza” (lepiej statystycznie tylko z przodu matrycy obrazu ... ale to niekoniecznie powiedzieć, czy jeden aparat jest naprawdę lepszy od drugiego).
Zakres dynamiczny: szerokość edycji ekspozycji
Ok, więc teraz, gdy wyjaśnienie Print DR jest już na uboczu, czas na dopracowanie na ekranie DR . Jak wspomniałem wcześniej, Print DR jest miarą zmodyfikowanych obrazów, w celu wykorzystania znormalizowanego obrazu wyjściowego kamery do tworzenia porównań, które są użyteczne przy bezpośrednim porównaniu . Ponieważ obrazy generowane przez każdą kamerę mają zwykle różne rozmiary, normalizacja powoduje inny stopień przetwarzania dla każdej kamery w celu uzyskania porównywalnych wyników. Obrazy 5D III muszą być próbkowane w mniejszym stopniu niż obrazy D800. Obraz D800 ma większy stopień zmian.
W związku z tym Print DR nie musi zawierać wyraźnych informacji na temat sprzętu aparatu . Informuje o względnych szczegółach dotyczących zdjęć z kamery oraz skuteczności algorytmu komputerowego w przetwarzaniu obrazów jednej marki kamery w porównaniu z inną. W rzeczywistości jednak nie mówi nic konkretnego na temat rzeczywistej wydajności czujnika aparatu.
DXO oferuje również pomiary DR ekranu. Screen DR jest bardziej miarą sprzętową. Screen DR jest pobierany bezpośrednio z plików obrazów RAW każdego aparatu, bez przetwarzania tymczasowego. Jeśli chodzi o Screen DR, ponieważ nie ma uśrednienia, które łagodziłoby wpływ szumu odczytu, szum odczytu odgrywa bardziej znaczącą rolę. Wydajność kwantowa, a zwłaszcza liczba pikseli, odgrywają mniejszą rolę. DR ekranu jest stosunkiem rzeczywistego maksymalnego nasycenia do wartości skutecznej szumu odczytu mierzonej bezpośrednio na podstawie wartości pikseli RAW w rzeczywistych plikach RAW aparatu. Dlatego Screen DR jest tak bezpośrednio związany z wydajnością sprzętu w świecie rzeczywistym, jak to tylko możliwe.
W przypadku D800 vs. 5D III, D800 ma 13,2 przystanków ekranu DR, podczas gdy 5D III ma 10,97 przystanków ekranu DR. Pod względem przewagi D800 spadł z 2,7 do 2,2, prawie 2/3 stopnie mniej. Wskazuje to na rzeczywistą przewagę D800 nad 5D III w zakresie edycji RAW, szczególnie w zakresie szerokości ekspozycji ekspozycji ... zakres dodatkowego zakresu odzyskiwania, jaki masz podczas pracy z RAW na stanowisku za pomocą narzędzia takiego jak Adobe Lightroom. Wrócimy do tego za chwilę.
Jednak D800 nadal utrzymuje tę przewagę. Dlaczego? W tym przypadku liczba pikseli nie odgrywa dużej roli. Jedyną prawdziwą rolą, jaką odgrywa tutaj liczba pikseli, jest to, że aby spakować więcej pikseli w tym samym miejscu, musisz zmniejszyć ich rozmiar. Wydajność kwantowa odgrywa tutaj mniejszą rolę, ponieważ chociaż piksele D800 są mniejsze, to nadal są one bardziej wydajne niż piksele 5D III, co zapewnia silniejszy sygnał niż w przypadku, gdyby ich QE było takie samo (~ 45ke- @ 56% QE vs. ~ 41ke- @ 49% QE, różnica siły sygnału prawie 9%). Kluczowym czynnikiem, który odgrywa tutaj największą rolę, jest hałas odczytu ... aw przypadku D800 ma wyjątkowo niski poziom hałasu ISO 100, przy ~ 3e-. Z drugiej strony 5D III ma bardzo wysoki szum odczytu ISO 100 wynoszący ponad 33e-! Jest to współczynnik dziesięciu różnic w stosunku do D800. Mimo że D800 ma niższy punkt nasycenia, jego znacznie niższy szum odczytu nadal daje mu przewagę w ekranie DR. Bardzo wysoki szum odczytu 5D III zabija go, mimo że ma wyższy punkt nasycenia ~ 68ke-.
Co to znaczy? Czym różni się Screen DR od Print DR? Mówiąc prosto: aparat D800 nie ma 14,4 stopni zakresu dynamicznego w żadnym sensownym sensie, jeśli chodzi o fotografów. Kiedy większość fotografów myśli o „zakresie dynamicznym”, myśli o zdolności do podnoszenia cieni. Podnoszenie cieni jest prawie synonimem zakresu dynamicznego, ponieważ jest to zakres dynamiczny, który umożliwia podnoszenie cienia.
Ale poczekaj, dlaczego nie możesz podnieść cieni obrazu o rozdzielczości 3200 x 2400 pikseli? Cóż, nie ma powodu, dla którego nie możesz ... jednak przesunięcie ekspozycji wokół zmniejszonego obrazu nie jest tym samym, co przesunięcie ekspozycji wokół obrazu RAW. Istnieje kilka powodów, dla których tak naprawdę nie można liczyć, że obraz D800 o zmniejszonej próbce 3200 x 2400 ma 14,4 stopnia DR. Po pierwsze, jeśli obraz jest JPEG, masz co najwyżej 8 przystanków DR, ponieważ obrazy JPEG są 8-bitowe. Jeśli używasz obrazu TIFF, masz 16 bitów przestrzeni numerycznej do przechowywania do 16 stopni zakresu dynamicznego, jednak niezależnie od formatu obrazu, próbkowanie w dół i tak zniszczyło znaczną ilość szczegółów. Dodatkowo, wszystko inne niż zdjęcie RAW zostanie zapisane jako jakiś rodzaj obrazu RGB (lub może HSL, ale ogólnie ta sama różnica). Obrazy RGB nie oferują tego samego rodzaju nieniszczącej szerokości geograficznej niż obraz RAW. Masz pewną szerokość geograficzną, ale do pewnego stopnia pięć głównych zakresów tonalnych ... czerni, cieni, półcieni, świateł i bieli są w dużej mierze naprawione. Możesz spróbować podnieść cienie, ale możesz je podnieść tylko do tej pory, zanim edytowalne artefakty zaczną się wyświetlać. To samo dotyczy przesuwania półcieni lub świateł wokół ... możesz je przesunąć do pewnego stopnia, jednak przesuń je zbyt daleko, a zaczną pojawiać się artefakty edycji.
Prawdziwą szerokość geograficzną można osiągnąć tylko przy edycji obrazu RAW. Oto kicker: Wszyscy edytujemy obrazy RAW w NATIVE SIZE. Podczas edycji RAW nie ma skalowania. To RAW! Jest to dokładna replika sygnału cyfrowego reprezentowanego przez aparat w momencie wykonania ekspozycji. Skalowanie nie wchodzi w grę. Podczas powiększania i pomniejszania w Lightroom, tak naprawdę nie zmieniasz RAW ... po prostu zmieniasz to, co jest renderowane do rzutni. Za każdym razem, gdy zmieniasz ustawienie, przesuwasz ekspozycję w górę lub w dół, odzyskujesz rozjaśnienia lub podnosisz cienie, poprawiasz balans bieli itp., Przetwarzasz ponownie ORYGINALNE dane RAW i ponownie renderujesz je w rzutni. RAW jest RAW, ZAWSZE ma pełny rozmiar.
Dlatego D800 ma 13,2 stopnie zakresu dynamicznego. 5D III ma 10,97 stopni zakresu dynamicznego. Względna różnica między nimi wynosi ~ 2,2 przystanki, a nie 2,7. Dlatego D800 nie jest w stanie uchwycić 100% tonacji zachodu słońca o wartości 14,4 stop za jednym razem ... wciąż potrzebujesz HDR, aby to zrobić. Ledwo byłbyś w stanie uchwycić zachód słońca 13,2 stop za jednym strzałem ... ale to byłby najwyższy limit w świecie rzeczywistym z D800. Nie byłbyś w stanie uchwycić więcej niż 11 przystanków za pomocą 5D III za jednym razem.
Wybór DR
Jeśli chodzi o pomiary zakresu dynamicznego, szczególnie przy porównywaniu kamer do zakupu, naprawdę musisz zdecydować, jaki będzie twój podstawowy przepływ pracy. Czy jesteś JPEG Junkie, strzelającym tysiącami zdjęć na godzinę podczas tego wydarzenia sportowego, które ostatecznie zostaną znacznie obniżone i opublikowane w Internecie, a może zostaną zmniejszone do pewnego stopnia i wydrukowane w niewielkim stopniu? A może jesteś miłośnikiem RAW i chcesz mieć jak największą swobodę edytowania, ponieważ możesz uchwycić tyle szczegółów podświetlenia na słońcu, ile jest to możliwe, bez utraty szczegółów głębokiego cienia ?
Jeśli zamierzasz po prostu próbkować w dół i publikować w Internecie malutkie obrazy o szerokości 900 pikseli, zrobi to DOWOLNY aparat na rynku. Jeśli nadal chcesz tego, co najlepsze, to zarówno 5D III, jak i D800 doskonale sobie poradzą. Technicznie rzecz biorąc, D800 miałby więcej DR, ale ponieważ jesteś śmieciowy JPEG, nie będziesz mógł z niego skorzystać, ponieważ obrazy JPEG są 8-bitowe, i tak masz tylko 8 przystanków użytecznej DR.
Jeśli jesteś miłośnikiem RAW, zwłaszcza jeśli regularnie fotografujesz sceny z dużym zakresem dynamiki, dodatkowa szerokość edycji ekspozycji zapewniana przez aparaty o większej wydajności kwantowej i mniejszym szumie odczytu będzie cenna. W takich przypadkach powinieneś całkowicie ignorować Print DR. Jest to bezwartościowy środek, nawet do porównywania kamer. Powinieneś spojrzeć na numer Screen DR w DXO, aby znaleźć rzeczywisty zakres dynamiki sprzętowej, zachowany przez twoje obrazy RAW.
Zarówno D800, jak i D600 nadal oferują większy zakres dynamiki w rzeczywistości niż 5D III, co do tego nie ma wątpliwości. Różnica nie jest aż tak duża, jak wynik „DR” w drukarce DXO sprawia, że wydaje się, że… D800 i D600 mają około 2/3 stopnia zatrzymania mniejszego niż DR, niż DXO twierdzi, że są w rzeczywistości, ale nadal więcej niż dwa stopnie bardziej zdolny do DR niż 5D III. Ujmując różnicę w bardziej praktyczny sposób ... jeśli przypadkowo niedoświetliłeś obraz o sześć stopni i chciałeś go odzyskać za pomocą Lightroom. Gdybyś miał 5D III, mógłbyś odzyskać cztery stopery ... pozostałe dwa stopery zostałyby utracone na odczyt hałasu. Z D800 lub D600 możesz odzyskać wszystkie sześć przystanków.
Jeszcze raz i w końcu skończę. Ołów D800 i D600 w zakresie dynamicznym ma zastosowanie tylko przy „niskim ISO”. Zakres dynamiczny jest ostatecznie ograniczony przez stosunek sygnału do szumu, a przy każdym wzroście ISO maksymalny zakres dynamiczny spada o jeden stopień. Według ISO 800 różnica w DR między 5D III a D800 jest minimalna, w ISO 1600 różnice są znikome, a SNR staje się najważniejszym czynnikiem. SNR, czyli stosunek sygnału do szumu, staje się znacznie bardziej znaczącym czynnikiem przy wysokim ISO. Im wyższy współczynnik SNR, tym mniejszy szum wewnętrzny (szum fotonu) przy wysokim ISO. Jeśli chodzi o wysoką wydajność ISO, aparaty Canon mają przewagę i zwykle działają nieco lepiej niż aparaty Nikon. Jeśli weźmiesz pod uwagę najnowsze ulepszenia oferowane przez Magic Lantern, Aparaty Canon mają więc znaczną przewagę przy wysokim ISO w porównaniu do prawie każdego innego aparatu ... oferując od 1/2 do 2/3 stopni większy zakres dynamiki przy wszystkich ustawieniach wysokiej czułości niż jakikolwiek inny aparat w tej samej klasie. Magic Lantern tak bardzo poprawia wysoką czułość ISO aparatów Canon, że zarówno 5D III, jak i 6D mają taki sam lub większy zakres dynamiki niż 1D X i D4 przy ISO powyżej 400, które są aparatami o tysiące dolarów droższymi.
Zakres dynamiczny NIE jest całą historią !!
Wreszcie, zanim zakończę tę absurdalnie długą odpowiedź, muszę powtórzyć najcenniejszą radę, jaką mogę zrobić: zakres dynamiczny NIE jest całą historią !! Zakres dynamiczny to JEDEN aspekt jakości obrazu. Ogólnie jakość obrazu jest wytwarzana przez wiele czynników. Czujnik obrazu jest jednym z tych czynników, a zakres dynamiczny jest tylko jednym czynnikiem czujnika obrazu ... rozdzielczość, wydajność kwantowa, stosunek sygnału do szumu itp. To inne ważne czynniki czujników obrazu. Oprócz czujników obrazu, aparaty mają również systemy AF (aw ramach systemów AF masz całkowitą liczbę punktów AF, układ punktów, rozkład punktów, tryby wyboru punktów itp.), Czujniki pomiaru, liczbę klatek na sekundę i głębokości buforów, ergonomię ciała itp. .
Fotografowie kupują KAMERY. Nie kupujemy czujników. ;) Jeśli jesteś na rynku, aby kupić aparat, upewnij się, że kupujesz aparat, który najlepiej odpowiada Twoim ogólnym potrzebom. Nie opieraj swojej decyzji na jednym z wielu czynników. W zależności od rodzaju fotografowanych rzeczy może być potrzebny bardziej wydajny system AF i szybsza szybkość klatek niż w przypadku innych przedmiotów, w tym DR!
Badaj kamery, nie badaj czujników.