DXO
На додаток до деяких чудових відповідей, які вже були надані, я хотів би додати невелике застереження щодо цифр динамічного діапазону DXO. По-перше, динамічний діапазон, визначений DXO, офіційно являє собою співвідношення між точкою насичення та RMS шуму читання. Це дещо інше, ніж співвідношення між найяскравішими пікселями та найтемнішими пікселями, що містять дані зображення ... насправді можливі переплетення корисних даних зображення та шуму читання, особливо з датчиком Canon (який не відсікає негативний сигнал інформація, як робить Nikon.)
Динамічний діапазон для фотографів
Динамічний діапазон, що стосується фотографа, має відношення до двох речей:
- Кількість шуму в зображенні (особливо шум, прочитаний у тіні).
- Широта редагування експозиції після обробки.
Обидва ці фактори є важливими, проте обидва не обов'язково означають те саме, що стосується того, що ви отримаєте в підсумку. Ось чому DXO фактично пропонує ДВІ заходи динамічного діапазону. І те й інше потрібно прочитати у відповідному контексті, щоб повністю зрозуміти, що вони означають, і як вони можуть вплинути на ваш робочий процес та / або результати.
Динамічний діапазон НЕ вся історія !!
По-перше, перед тим, як почати, я повинен запропонувати свою найціннішу пораду, яку я можу: Динамічний діапазон НЕ вся історія !! Динамічний діапазон - ОДИН аспект якості зображення. В цілому якість зображення виробляється за допомогою багатьох факторів. Датчик зображення є одним із таких факторів, а динамічний діапазон - лише один фактор датчика зображення ... роздільна здатність, квантова ефективність, співвідношення сигнал / шум та інші важливі фактори датчиків зображення. Крім датчиків зображення, камери також мають системи автофокусування (а всередині систем автофокусування - у вас є загальна точка автофокусування, розташування точок, розподіл точок, режими вибору точок тощо), датчики вимірювання, частота кадрів і глибина буфера, ергономіка корпусу тощо .
Фотографи купують CAMERAS. Ми не купуємо датчики. ;) Якщо ви купуєте камеру на ринку, переконайтесь, що ви купуєте камеру, яка найкраще відповідає вашим загальним потребам. Не грунтуйтеся на своєму рішенні на одному-одному факторі з безлічі факторів. Залежно від виду речей, які ви фотографуєте, вам може знадобитися високоефективна система автофокусування та швидка швидкість кадрів більше, ніж вам потрібно що-небудь інше, включаючи DR!
Камери дослідження, не досліджуйте датчики.
Динамічний діапазон: шум
Перший фактор, який ми можемо отримати з динамічного діапазону, - це кількість шуму в сигналі зображення на нормалізованій основі. Цей останній термін є важливим: на нормалізованій основі. Якщо ви порівнюєте камери, це допомагає мати рівні умови. Для досягнення рівних ігрових умов при створенні рейтингів камери з інформації POST-камери (тобто RAW-зображення) необхідно масштабувати зображення, яке вимірюється, до стандартного "розміру виходу". Це дозволяє порівнювати "нормально" або іншими словами безпосередньо різні камери з різними технічними характеристиками. Без нормалізації ви зазвичай можете порівняти яблука з апельсинами.
Нормалізація розміру зображення має цікавий ефект. Це зменшує ВСЕ шум у зображенні. Не тільки шум читання, але і внутрішній шум, присутній у самому сигналі зображення (ви, можливо, чули це під назвою "шум фотонного пострілу"). Шум читання існує лише в тінях, і без будь-якої додаткової обробки зазвичай невидимий. Здебільшого, для прямого порівняння камери, кількість шуму читання є меншим фактором (хоча все ще важливим). Більш важливим фактором є фотонний шум або шум, властивий сигналу.
У контексті вимірювань DXOs Print DR - це міра нормалізованих результатів . Що стосується нормалізованих результатів, то кількість пікселів та квантова ефективність панують на найвищому рівні. Якщо взяти класичне порівняння 5D III і D800 на DXO, у вас ~ 11,7 зупинок ISO 100 Print DR проти ~ 14,4 зупинок ISO 100 Print DR. Це здається величезною різницею. Що стосується друку DR, то це так. Частково 5D III страждає від високого шуму читання при ISO 100, але іншим і, можливо, більш значущим фактором є той факт, що D800 має значно більше пікселів і значно більший QE на піксель.
Менші пікселі D800 вже чутливіші до світла, тому загальна ефективність збору світла датчика , що має ті ж фізичні розміри, вище, ніж у 5D III. Важливо зазначити, що хоча кожен з 5-ти пікселів 5D III має більш високий FWC (повна ємність свердловини) кожен, в цілому вони є менш ефективними (49% проти 56%) при перетворенні фотонів у зручну зарядку. Коли ви враховуєте загальну площу датчика, 5D III має ефективність на 49% більше 864 мм ^ 2, де D800 має 56% ефективності в порівнянні з тією ж точною площею. Важливо також зазначити, що якби безпосередньо порівнювати 5D III пікселі з D800 пікселямивам фактично потрібно було б порівняти 1 5D III піксель до 1,63 D800 пікселів, оскільки тільки тоді ви порівнювали б однакову абсолютну площу кожного датчика. Через більш високий КЕ D800 на нормальній площі "максимальна насиченість" вище, ніж для 5D III: "Насичення D800 на площу" при ISO 100 (насичене зарядом 1,62 пікселя) становить ~ 73200e-, де що стосується 5D III "насиченості на площу" при ISO 100 (насиченість заряду 1,0 пікселів) становить 67531e-. D800 явно має сильніший сигнал.
Зображення для зображення, загальна потужність сигналу завжди буде вище, ніж у D800, тому внутрішній шум завжди буде менше. Шум читання, який, як правило, є винуватцем того , що стосується DR у свідомості більшості фотографів, насправді є меншим фактором тут ... проте він додатково з'їдає на менший загальний сигнал 5D III невеликою кількістю, ще більше шкодить. його співвідношення сигнал / шум, коли ви його фактично вимірюєте.
Зараз йде частина нормалізації. Щоб порівняти D800 безпосередньо з 5D III, вам доведеться нормалізувати. Це означає, масштабування обох зображень на однакові розміри. У випадку з DXO їх нормалізована ціль порівняння становить 3600x2400, що відповідає стандартному співвідношенню сучасних датчиків DSLR 3: 2. D800 стартував з перевагою в загальній потужності сигналу. Він також має перевагу в кількості пікселів. Коли ви зменшуєте вибірку зображення D800, ви зменшуєте вибірку трохи кращого зображення (~ 8% краще, з точки зору сили сигналу) та на 63% більше пікселів, ніж у 5D III.
Усі ці додаткові пікселі, які має D800, дозволяють досягти більшого ступеня усереднення (змішування декількох пікселів-джерел для отримання одного пікселя призначення через якусь середню / середню / медіану) під час зниження потужності, що призводить до значно меншого шуму в цілому. Не тільки в глибоких чорних тінях, де існує шум читання, але на всіх тональних рівнях. У вас менше шуму в чорних, тінях, півтонах, світлих тонах та білих тонах. У 5D III є менше пікселів, щоб сприяти цьому процесу усереднення, тому він має трохи більше шуму в усьому тональному діапазоні. Крім того, 5D III почався з тим більш високим рівнем звуку читання, який, хоч і зменшується при зменшенні потужності, зменшується менше, ніж у D800, тому що в ньому було задіяно менше усереднення, і це було більше, ніж шум читання D800 для початку.
Таким чином, коли Print DR фактично вимірюється з цих двох "нормалізованих" зображень порівняння 3200x2400 пікселів, D800 має значну перевагу. Звідси причина, що отримує " 2,7 зупинки" більше Print DR, ніж 5D III, 14,4 проти 11,7.
Сподіваємось, все це мало сенс. Що стосується друку DR, шум читання відіграє рулон, але максимальна сила сигналу всього датчика (не лише кожного окремого пікселя) відіграє важливішу роль. Однак друк DR, оскільки він заснований на МОДИФІКОВАНИХ зображеннях, НЕ безпосередньо відображає можливості апаратних засобів камери . Це корисно в першу чергу, а може бути, і лише як порівняльний інструмент ... зіставити статистику камери та використовувати відмінності, щоб визначити, яка камера "краща" (краще статистично лише на передній панелі датчика зображення ... але це не обов'язково скажу, чи одна камера справді краща за іншу).
Динамічний діапазон: Широта редагування експозиції
Гаразд, тепер, коли пояснення щодо друку DR не вдається, настав час відточити на екрані DR . Як я вже згадував, Print DR - це показник модифікованих зображень, щоб використовувати нормалізований вихід камери для отримання порівнянь, корисних при порівнянні безпосередньо . Оскільки зображення, що генеруються кожною камерою, зазвичай мають різний розмір, нормалізація призводить до різного ступеня обробки для кожної камери, щоб отримати порівнянні результати. 5D III зображення потрібно зменшувати в меншій мірі, ніж зображення D800. Існує більша ступінь змін у зображенні D800.
Таким чином, Print DR не обов'язково повідомляє вам чіткі відомості про обладнання камери . Він розповідає про відносні деталі зображень камери, а також про ефективність комп’ютерного алгоритму при обробці зображень однієї марки камери проти іншої. Однак це насправді не говорить вам нічого конкретного про фактичну реальну роботу датчика камери.
DXO пропонує також вимірювання екранного ДР. Екранний DR - це скоріше апаратний захід. Екран DR знімається безпосередньо з RAW-файлів зображень кожної камери, без проміжної обробки. Що стосується екрану DR, оскільки немає середнього значення, яке пом'якшує вплив шуму читання, шум читання відіграє більш значну роль. Квантова ефективність і особливо кількість пікселів займають меншу роль. Екран DR - це співвідношення між справжньою максимальною насиченістю та RMS шуму читання, виміряним безпосередньо від значень пікселів RAW у фактичних файлах RAW камери. З цього приводу екран Screen DR настільки ж безпосередньо пов'язаний з продуктивністю апаратного забезпечення в реальному світі.
У випадку з D800 проти 5D III D800 має 13,2 зупинки екрану DR, тоді як у 5D III 10,97 зупинок Screen DR. З точки зору переваги D800 він зменшився з 2,7 зупинок до 2,2 зупинок, майже на 2/3 стоп менше. Це вказує на реальну перевагу D800 у порівнянні з 5D III для редагування RAW, зокрема для широти редагування експозиції ... кількість додаткового діапазону відновлення, який ви маєте під час роботи з RAW в пошті з таким інструментом, як Adobe Lightroom. Ми повернемося до цього через мить.
Проте D800 зберігає перевагу. Чому? У цьому випадку кількість пікселів не грає великої ролі. Єдине реальне значення тут відіграє кількість пікселів - це те, що для пакування більшої кількості пікселів в один і той же простір потрібно зменшити розмір пікселів. Квантова ефективність тут відіграє меншу роль, оскільки, хоча пікселі D800 менші, вони все ще ефективніші, ніж 5D III пікселі, дозволяючи отримати більш сильний сигнал, ніж якщо б їх QE був однаковий (~ 45ke- @ 56% QE vs. ~ 41ke- @ 49% QE, різниця в силі сигналу майже 9%). Ключовим фактором, який тут відіграє найбільшу роль, є шум читання ... а у випадку з D800 він має надзвичайно низький рівень шуму читання ISO 100 при ~ 3e-. 5D III, з іншого боку, має дуже високий шум читання ISO 100 понад 33e-! Це коефіцієнт різниці в десять по відношенню до D800. Незважаючи на те, що D800 має нижчу точку насичення, його значно менший шум читання все-таки надає йому перевагу в Screen DR. Дуже високий шум читання 5D III вбиває його, незважаючи на високу температуру насичення ~ 68ке.
Отже, що це означає? Як порівняння екрана DR порівняно з друком DR? Ну, простіше кажучи: D800 не має 14,4 зупинок динамічного діапазону в будь-якому змістовному сенсі, що стосується фотографів. Коли більшість фотографів думають про "динамічний діапазон", вони думають про здатність піднімати тіні. Підйом тіней майже є синонімом динамічного діапазону, оскільки це динамічний діапазон, який дозволяє піднімати тіні.
Але зачекайте, чому ви не можете підняти тіні на зображення 3200x2400 пікселів? Ну, немає причини, що ви не можете ... однак натискання експозиції навколо зображеного в образі зображення не є тим самим, як натискання експозиції навколо RAW-зображення. Існує кілька причин, чому ви не можете наслідувати зображений у форматі 3200x2400 D800 зменшеного розміру як такий, що має 14,4 зупинок DR. По-перше, якщо зображення є JPEG, у вас є щонайбільше 8 зупинок DR, оскільки зображення JPEG є 8-бітними. Якщо ви використовуєте зображення TIFF, у вас є 16 біт числового простору для зберігання до 16 зупинок динамічного діапазону, однак незалежно від формату зображення, знижуючи вибір, ви все одно знищили значну кількість деталей у вашому зображенні. Крім того, будь-що, крім зображення RAW, буде збережене як якесь зображення RGB (або, можливо, HSL, але загалом така ж різниця). Зображення RGB не пропонують такий самий низький рівень неруйнівної широти редагування, що і зображення RAW. Ви маєте деяку широту редагування, але певною мірою фіксовано п'ять основних тональних діапазонів ... чорні, тіні, півтони, світлі та білі кольори. Ви можете спробувати підняти тіні, але ви можете підняти їх поки що, перш ніж редагування артефактів починає демонструватися. Те ж саме стосується переміщення середніх тонів або світлих тонів ... ви можете натиснути їх певною мірою, проте натисніть їх занадто далеко, і редагування артефактів почне з'являтися.
Справжню широту редагування можна досягти лише за допомогою редагування зображень RAW. Тепер ось кікер: Усі ми редагуємо RAW-зображення на NATIVE SIZE. Немає масштабування під час редагування RAW. Це RAW! Це точна копія цифрового сигналу, представленого камерою під час експозиції. Масштабування не входить у зображення. Коли ви збільшуєте та зменшуєте Lightlight, ви фактично не змінюєте RAW ... ви просто змінюєте те, що відображається у вікні перегляду. Кожен раз, коли ви змінюєте налаштування, натискаєте експозицію вгору або вниз, відновлюєте виділення або піднімаєте тіні, налаштовуєте баланс білого і т. Д., Ви переробляєте дані ORIGINAL RAW і повторно передаєте їх у вікно перегляду. RAW - RAW, ЗАВЖДИ це повний розмір.
Для цього D800 має 13,2 зупинок динамічного діапазону. 5D III має 10,97 зупинок динамічного діапазону. Відносна різниця між цими двома - ~ 2,2 зупинки, а не 2,7. Для цього D800 не в змозі зафіксувати 100% тональності 14,4 зупинки заходу сонця за один кадр ... для цього вам ще потрібен HDR. Ви ледве зможете зафіксувати захід 13,2 стоп-купе за один кадр ... але це був би граничний реальний ліміт із D800. Ви не змогли б зафіксувати більше 11 зупинок за допомогою 5D III за один знімок.
Збирання ДР
Що стосується вимірювань динамічного діапазону, особливо при порівнянні камер для придбання, вам дійсно потрібно визначитися з тим, яким буде ваш основний робочий процес. Ви JPEG Junkie, який вистрілює тисячі пострілів на годину під час цього спортивного змагання, яке в кінцевому підсумку буде значно вибірковим та опубліковано в Інтернеті, або, можливо, зменшено зразком і надруковано малим? Або ви RAW Fiend і хочете найбільш широкої редагувальної широти, яку ви можете отримати, адже вам потрібно вміти якнайбільше висвітлювати деталі на сонці в основі цього заходу, наскільки це можливо, не втрачаючи жодної деталі глибокої тіні. ?
Якщо ви просто збираєтеся робити скасування та публікувати в Інтернеті крихітні зображення, що мають 900 пікселів, то будь-яка камера сьогодні на ринку це зробить. Якщо ви все ще хочете найкращого, 5D III або D800 обидва будуть виконувати цю роботу чудово. Технічно кажучи, у D800 було б більше DR, однак, оскільки ви є наркотиком JPEG, ви не зможете отримати від цього користь, оскільки JPEG-зображення є 8-бітними, у вас в будь-якому випадку є лише 8 зупинок зручного DR.
Якщо ви RAW Fiend, особливо якщо ви регулярно фотографуєте сцени з великою кількістю динамічного діапазону, то додаткове редагування експозиції широти, яке надають камери з більшою квантовою ефективністю та меншим шумом читання, буде корисною. У цих випадках слід повністю ігнорувати Print DR. Це нікчемна міра навіть для порівняння камер. Ви повинні подивитися номер екрану DR на DXO, щоб знайти динамічний діапазон апаратного забезпечення в реальному світі, який зберігається вашими зображеннями RAW.
І D800, і D600 як і раніше пропонують більш реальний динамічний діапазон, ніж 5D III, про це не йдеться. Різниця не настільки велика, як "оцінки" друку DXO для друку здаються ... D800 і D600 - це приблизно 2/3 секунди стопу менше, ніж DR, здатний, ніж DXO, каже, що вони є насправді, але все-таки більше двох зупинок більш DR здатний, ніж 5D III. Щоб визначити різницю в більш практичних аспектах ... якщо ви випадково недоотримнули зображення на шість зупинок, і хотіли відновити його за допомогою Lightroom. Якби у вас був 5D III, ви могли б відновити чотири зупинки ... інші дві зупинки втратили б, щоб прочитати шум. За допомогою D800 або D600 ви зможете відновити всі шість зупинок.
Останній шматочок, і я нарешті закінчу. Провід D800 і D600 в динамічному діапазоні актуальний лише при "низькому ISO". Динамічний діапазон в кінцевому рахунку обмежений співвідношенням сигнал / шум, і з кожним збільшенням ISO максимальний динамічний діапазон падає на одну зупинку. За ISO 800 різниця в DR між 5D III і D800 мінімальна, за ISO 1600 різниці незначні, а SNR стає найважливішим фактором. SNR, або співвідношення сигнал / шум, стає значно більш значущим фактором при високій ISO. Чим більший ваш SNR, тим менший внутрішній шум сигналу (шум фотонного шуму) при високій ISO. Що стосується високої продуктивності ISO, камери Canon мають перевагу і зазвичай працюють трохи краще, ніж камери Nikon. Якщо ви враховуєте останні вдосконалення, запропоновані Magic Lantern, Камери Canon тоді мають досить значну перевагу при високому ISO перед будь-якою іншою камерою ... пропонуючи 1/2 - 2/3 зупиняє більш динамічний діапазон при всіх високих налаштуваннях ISO, ніж будь-яка інша камера цього ж класу. Magic Lantern настільки вдосконалює високі показники ISO на камерах Canon, що 5D III і 6D в кінцевому підсумку мають такий же або більш динамічний діапазон, ніж 1D X і D4 при ISO вище 400, що на камери на тисячі доларів дорожче.
Динамічний діапазон НЕ вся історія !!
Нарешті, перш ніж я завершити цю смішно довгу відповідь, я повинен ще раз зазначити найціннішу пораду, яку я можу: Динамічний діапазон НЕ вся історія !! Динамічний діапазон - ОДИН аспект якості зображення. В цілому якість зображення виробляється за допомогою багатьох факторів. Датчик зображення є одним із таких факторів, а динамічний діапазон - лише один фактор датчика зображення ... роздільна здатність, квантова ефективність, співвідношення сигнал / шум та інші важливі фактори датчиків зображення. Крім датчиків зображення, камери також мають системи автофокусування (а в системах автофокусування - у вас є загальна точка автофокусування, розташування точок, розподіл точок, режими вибору точок тощо), датчики вимірювання, частота кадрів і глибина буфера, ергономіка корпусу тощо .
Фотографи купують CAMERAS. Ми не купуємо датчики. ;) Якщо ви купуєте камеру на ринку, переконайтесь, що ви купуєте камеру, яка найкраще відповідає вашим загальним потребам. Не грунтуйтеся на своєму рішенні на одному-одному факторі з безлічі факторів. Залежно від виду речей, які ви фотографуєте, вам може знадобитися високоефективна система автофокусування та швидка швидкість кадрів більше, ніж вам потрібно що-небудь інше, включаючи DR!
Камери дослідження, не досліджуйте датчики.