
Цель этого исследования – оценить, полезны ли дополнительные мегапиксели в новых камерах и проследить развитие сенсоров зеркальных цифровых фотоаппаратов (на примере фототехники Pentax).
Проблема в том, что при уменьшении размера светоприёмника ухудшаются характеристики сигнала – картинка, как правило, теряет детализацию и чистоту полутонов, приобретая повышенную зернистость – цифровые шумы.
Pentax и Samsung поставили небольшой рекорд, выпустив зеркалки на основе сенсора с кроп-фактором 1.5 и эффективным разрешением 14,6 Мп. У камер этого класса других производителей результат скромнее – "всего" 12 Мп.
Как гласит народная поговорка, обжегшись на молоке, будешь дуть на воду. Для пользователей цифровой зеркальной фототехники таким горячим молоком стала матрица с разрешением 10Мп производства Sony, которую, в общем, справедливо упрекали в излишней шумности при высоких значениях ISO.
Чего же приходится ждать от 14.6 Мп? Попробуем разобраться.
Pentax и Samsung поставили небольшой рекорд, выпустив зеркалки на основе сенсора с кроп-фактором 1.5 и эффективным разрешением 14,6 Мп. У камер этого класса других производителей результат скромнее – "всего" 12 Мп.
Как гласит народная поговорка, обжегшись на молоке, будешь дуть на воду. Для пользователей цифровой зеркальной фототехники таким горячим молоком стала матрица с разрешением 10Мп производства Sony, которую, в общем, справедливо упрекали в излишней шумности при высоких значениях ISO.
Чего же приходится ждать от 14.6 Мп? Попробуем разобраться.
Камеры, принимавшие участие в сравнении
В тесте участвуют четыре фотоаппарата, имеющие разные матрицы. В таблице ниже приведены характеристики сенсоров этих фотоаппаратов (информация взята с сайта www.pentax.ru).
Камера | Тип сенсора | Число мегапикселей (эффективное) | Размер получаемого изображения | Размер сенсора, мм | Диапазон чувствительностей, ISO | Разрядность АЦП, бит |
---|---|---|---|---|---|---|
Pentax *ist Ds | CCD | 6,1 | 3008x2008 | 23,5x15,7 | 200-3200 | 12 (?) |
Pentax K10D | CCD | 10,2 | 3872x2592 | 23,5x15,7 | 100-1600 | 22 |
Pentax K200D | CCD | 10,2 | 3872x2592 | 23,5x15,7 | 100-1600 | 14 |
Pentax K20D | CMOS | 14,6 | 4672x3104 | 23,4x15,6 | 100-3200 (6400) | 14 |
Кроме плотности пикселей и физических размеров сенсоров на получаемое изображение влияет АЦП (аналогово-цифровой преобразователь), используемый при обработке сигнала с матрицы. Точных характеристики АЦП неизвестны, но по данным с официального сайта можно увидеть, что они отличаются как минимум, разрядностью внутреннего представления данных.
Методика тестирования
Каждой камерой с одной и той же точки, с одним и тем же объективом с одинаковой экспозицией была отснята тестовая сцена. Для каждой установки чувствительности экспозиция корректировалась изменением величины выдержки. Значение диафрагмы оставалось неизменным. Для всех камер экспопары, соответствующие каждой величине ISO, были одинаковы.
Следует заметить, что при галогенном освещении, как и при лампах накаливания, больше всего пострадает синий канал изображения и шумы в нём проявятся сильнее всего.
Следует заметить, что при галогенном освещении, как и при лампах накаливания, больше всего пострадает синий канал изображения и шумы в нём проявятся сильнее всего.
Условия теста
- камера закреплена на штативе;
- спуск затвора осуществлялся с помощью пульта дистанционного управления F;
- использовался объектив SMC Pentax DA 35/2.8 Macro Limited;
- диафрагма установлена на величину F/11;
- источники света – галогенные студийные осветители с зонтами на отражение (один рисующий, один заполняющий – чтобы избежать провала в тенях);
- съёмка велась в формате RAW;
- баланс белого установлен в режим «Лампы накаливания»;
- спуск затвора осуществлялся с помощью пульта дистанционного управления F;
- использовался объектив SMC Pentax DA 35/2.8 Macro Limited;
- диафрагма установлена на величину F/11;
- источники света – галогенные студийные осветители с зонтами на отражение (один рисующий, один заполняющий – чтобы избежать провала в тенях);
- съёмка велась в формате RAW;
- баланс белого установлен в режим «Лампы накаливания»;
Тестовая сцена
Общий вид тестовой сцены
537 Kb
|
Мой прошлогодний тест показал, что при нормальной экспозиции разница в шумах даже на высоких ISO практически отсутствует (сравнивались Pentax *ist Ds и Pentax K10D).
Поэтому, чтобы лучше увидеть различия в этот раз были предприняты дополнительные усилия.
Объекты для фотографирования были подобраны таким образом, чтобы можно было оценить уровень шумов в тенях и нормально освещённой части сцены, а также увидеть разницу в детализации камер.
В нашем случае это разноцветные коробки с фотоплёнкой, три из которых помещены в тень, а три нормально освещены. На их однотонной поверхности будут хорошо заметны цифровые шумы. По японской кукле в кимоно, а также надписям на коробках с плёнкой мы будем оценивать детализацию. Разницу в цветопередаче можно увидеть, рассматривая акварельные краски, и опять же, коробки с плёнкой.
Поэтому, чтобы лучше увидеть различия в этот раз были предприняты дополнительные усилия.
Объекты для фотографирования были подобраны таким образом, чтобы можно было оценить уровень шумов в тенях и нормально освещённой части сцены, а также увидеть разницу в детализации камер.
В нашем случае это разноцветные коробки с фотоплёнкой, три из которых помещены в тень, а три нормально освещены. На их однотонной поверхности будут хорошо заметны цифровые шумы. По японской кукле в кимоно, а также надписям на коробках с плёнкой мы будем оценивать детализацию. Разницу в цветопередаче можно увидеть, рассматривая акварельные краски, и опять же, коробки с плёнкой.
Подготовка результатов
Полученные RAW-файлы были обработаны при помощи Adobe Camera RAW 4.4.1 при нулевых установках повышения резкости и отключенном подавлении яркостных и цветовых шумов – для получения максимально нетронутой картины. С этой же целью приведение фрагментов к одинаковому разрешению не производилось.
Результат выглядит достаточно мягким, так как повышение резкости к итоговым изображениям не применялось вообще. Оставляю читателям возможность сделать это самостоятельно в случае необходимости.
Результат выглядит достаточно мягким, так как повышение резкости к итоговым изображениям не применялось вообще. Оставляю читателям возможность сделать это самостоятельно в случае необходимости.
Результаты сравнения
ISO 100
1 852 Kb
|
Камера Pentax *ist Ds не имеет установки чувствительности ISO 100, поэтому здесь в сравнении участвует кадр, сделанный при установке ISO 200.
ISO 3200
2 786 Kb
|
Камеры K10D и K200D не имеют настройки ISO3200. Поэтому, для получения эквивалентного результата съёмка была произведена с недосветом в 1 ступень, что было компенсировано при обработке в RAW-конвертере.
ISO 6400
3 438 Kb
|
Камеры K10D и K200D не имеют настройки ISO6400. Поэтому, для получения эквивалентного результата съёмка была произведена с недосветом в 2 ступени, что было компенсировано при обработке в RAW-конвертере. Также я поступил и в случае с *ist Ds тоже не имеющей настройки ISO 6400 – кадр был сделан при ISO 3200 с недосветом в 1 ступень и «вытянут» в конвертере.
Исходные файлы в формате PEF
Итоги
Шумы.
Все учавствовавшие в сравнении камеры дают максимально качественное изображение при минимальной установке чувствительности.
Для K10D, K200D, K20D справедливо следующее наблюдение. При ISO 200 можно увидеть незначительные шумы в тенях. При ISO 400 их становится больше, но они при этом всё ещё не портят картинку. При ISO 800 ухудшается детализация в тенях и шумы становятся заметны в средних тонах – ситуация несколько усугубляется при ISO 1600. Что же касается ISO 3200 и 6400 – они применимы условно – в ситуациях, когда лучше снять так, чем вообще никак.
Сюрпризом для меня явилось заметное отставание K10D от K200D. Дело здесь не только в уровне шумов но и в их другом характере, у K10D они более губительно влияют на детализацию.
Pentax *ist Ds в этой категории на первом месте. Камера имеет запас по шумам примерно в одну ступень (в тенях) по сравнению со своими соперниками.
На мой взгляд, по уровню шумов места распределились так:
I. *ist Ds.
II. K20D и K200D.
III. K10D.
Все учавствовавшие в сравнении камеры дают максимально качественное изображение при минимальной установке чувствительности.
Для K10D, K200D, K20D справедливо следующее наблюдение. При ISO 200 можно увидеть незначительные шумы в тенях. При ISO 400 их становится больше, но они при этом всё ещё не портят картинку. При ISO 800 ухудшается детализация в тенях и шумы становятся заметны в средних тонах – ситуация несколько усугубляется при ISO 1600. Что же касается ISO 3200 и 6400 – они применимы условно – в ситуациях, когда лучше снять так, чем вообще никак.
Сюрпризом для меня явилось заметное отставание K10D от K200D. Дело здесь не только в уровне шумов но и в их другом характере, у K10D они более губительно влияют на детализацию.
Pentax *ist Ds в этой категории на первом месте. Камера имеет запас по шумам примерно в одну ступень (в тенях) по сравнению со своими соперниками.
На мой взгляд, по уровню шумов места распределились так:
I. *ist Ds.
II. K20D и K200D.
III. K10D.
Детализация.
В этой категории победитель, несомненно, – K20D.
Места распределяются так:
I. K20D.
II. K10D и K200D.
III. *ist Ds – увы позади с большим отрывом.
Цветопередача.
Тут я не решусь отдать предпочтение ни одному участнику. Это дело вкуса. Замечу лишь, что K10D имеет более насыщенные цвета.
В этой категории победитель, несомненно, – K20D.
Места распределяются так:
I. K20D.
II. K10D и K200D.
III. *ist Ds – увы позади с большим отрывом.
Цветопередача.
Тут я не решусь отдать предпочтение ни одному участнику. Это дело вкуса. Замечу лишь, что K10D имеет более насыщенные цвета.
Некоторые выводы
Во-первых. Хорошо заметно преимущество K200D над K10D по шумам. Это позволяет сделать вывод, что качество изображения определяется не только технологией матрицы и размером пикселя. По видимому, ощутимую роль играют АЦП, которые у этих камер разные. Не исключено, что здесь важна и ревизия матрицы - в K200D более свежая.
Во-вторых. Сравните результаты K20D и K200D – технологии развиваются, позволяя достигать увеличения разрешения без роста шумов.
В-третьих. Не стоит выбрасывать вашу старую 6-мегапиксельную цифрозеркалку – она ещё поработает там, где проблемой являются шумы, а не детализация (например, портрет при естественном освещении).
А в случаях, когда можно управлять контрастом сцены – в студии, работая со светом, при съёмке пейзажа, применяя градиентный фильтр или поляризационный фильтр – стоит пользоваться камерами с высоким разрешением. Это позволит достичь максимального качества.
Во-вторых. Сравните результаты K20D и K200D – технологии развиваются, позволяя достигать увеличения разрешения без роста шумов.
В-третьих. Не стоит выбрасывать вашу старую 6-мегапиксельную цифрозеркалку – она ещё поработает там, где проблемой являются шумы, а не детализация (например, портрет при естественном освещении).
А в случаях, когда можно управлять контрастом сцены – в студии, работая со светом, при съёмке пейзажа, применяя градиентный фильтр или поляризационный фильтр – стоит пользоваться камерами с высоким разрешением. Это позволит достичь максимального качества.