Olympus E-M5: RAW-kuvien dynamiikka
April 27, 2012 at 17:25 Julkaisin helmikuussa blogin E-M5:n dynamiikasta. Silloin kyse oli jpeg-kuvista. Nyt on käytössä kaksi suosittua ja hyvin tunnettua konvertteria, jotka tukevat E-M5:ä. Niiden avulla pääsin tutkimaan dynamiikkaa raw-kuvissa. Nämä konvertterit ovat Lightroom 4.1 (Release Candidate 2) ja CaptureOne Pro 4.6.
Tämä kaavio esittää samat E-M5:n ja E-P3:n dynamiikat jpeg-tiedostoille (oranssi ja punainen), jotka olivat aiemmassa blogissani. Ne on itse asiassa mitattu lähtien raw-kuvista, jotka konvertoin jpeg:eiksi Olympus Viewer 2:ssa. Tämä ohjelmisto emuloi kameran jpeg-prosessia, jonka ansiosta voin säätää jpegit niin hyvälaatuisiksi kuin mahdollista.
Sininen ja vihreä kuvaaja osoittavat mitä voi saada esiin E-M5:n ja E-P3:n raw-tiedostoista. Avasin raw-tiedostot Lightroomissa ja CaptureOnessa ja mittasin dynamiikat eri ISO-arvoilla. Molemmat ohjelmistot tuottivat lähes samat tulokset E-M5:lle. E-P3:n kanssa oli joillakin ISO-arvoilla hiukan heittoja, mutta ei trendiä kummankaan softan hyväksi. Nämä kuvaajat ovat Lightroomin ja CaptureOnen keskiarvot. Suurin ja ehkä merkittävin (tai oudoin) ero oli E-M5:lle ISO 200:lla. Lightroomissa sain luettua 12,6 EV:n dynamiikan ja CaptureOnessa se oli 12,0 EV. Tarkkuus, johon pääsen on enintään 0,3 EV, joten kyse voi olla myös kumuloituvasta lukuvirheestä. ISO 400:lla molemmat ohjelmistot antoivat sitten saman tuloksen, 12 EV.
Tuota kuvaajaa katsellessa ei kannata tuijottaa eksaksteja numeroita liian vakavasti. Katso trendejä E-M5 vastaan E-P3 ja raw vastaan jpeg. Näin sanoessani uskon kuitenkin, että ei ole täysin vahinko, että sain E-P3:n dynamiikaksi 10 EV, joka on sama kuin kameran DxO Mark -tulos. Oma merkityksensä lienee myös sillä, että kaksi arvostettua ohjelmistoa tuottaa käytännössä (paitsi se ISO 200) identtiset tulokset E-M5:lle.
Olen nyt kuvannut runsaat pari tuhatta ruutua E-M5:llä. Ne kuvat osoittavat käytännön tilanteissa saman trendin E-P3:een nähden kuin tämä kaavio.
-p-
CaptureOne, E-M5, E-P3, Lightroom, OM-D, Olympus, Pen, RAW, dynamiikka in Kamerarungot, Kuvalaatu, testi
Reader Comments (5)
Ei pitäisi tuijottaa lukuarvoja, mutta onhan nuo hiukan vaikeita näin bittinörtille, kun tietää, että M5:ssä on 12-bittiset Raw-arvot. Toki yksittäinen väri tehdään sitten usean anturin lukemasta, joten dynamiikkaa syntyy tavallaan enemmän (reunaterävyyden kustannuksella). Olisi mukava nähdä tälläinen mittaus tehtynä vaikka pelkästään puhtaan sinisillä testikuvioilla.
Olli, kysymys: Sama kenno, perään laitetaan vuorotellen 8-, 12- ja 16-bittinen (ideaali-) ADC, millä tavalla kuvat eroavat toisistaan?
-p-
8-bittisen ero pitäisi näkyä, mustan pään pitäisi mennä tukkoon hyvin terävästi, dynamiikka pysyy vakiona kunnes herkkyyden nosto alkaisi pudottaa dynamiikkaa jonnekin 9-10 ev:n tienoille. Jos JPEG:ssä ei olisi dynamiikan kompressointia, niin se käyttäytyisi aika tarkkaan 8-bittisesti.
12 ja 16 -bitin ero on todennäköisesti näkymätön. Kyllähän on käytössä 14-bittisiä ADC:tä, mutta kieltämättä aletaan puhua niin pienistä fotonimääristä, että eroa ei todennäköisesti näe enää juuri millään.
Pointtihan on se, että jos meillä on lineaarinen muunnos valonmäärästä yhden pikselin (tai siis senselin) Raw-arvoksi, niin kukin bitti tarkoittaa yhtä ev:tä, valon määrän kaksinkertaistumista. Jos valonmäärä nousee 12 kertaa kaksinkertaiseksi, se siis tarkoittaa että Raw-arvo nousee 1:stä 4095:een, toisesta mahdollisesta arvosta viimeiseen 12-bittisellä ADC:llä.
Dynamiikka yleensä määritellään jostakin signaali/kohinasuhteesta leikkautumiseen. Mutta miten sitä kohinaa saadaan sinne kuvaan, jos dynaminen alue on yli 12 ev:tä, eli siis alkaa jotain "digitaalisesta" raw-arvosta 0,5. Tätä samaa olen hämmästellyt myös DXO:n luvuissa.
En siis keksi muuta kuin, että kyse on siitä, että Bayer-algoritmissa tulee jonkin verran lisää dynamiikkaa. Iät ajat on kiistelty Bayerin tuottamasta resoluutiohävikistä, ja tämän vuoksi olisikin kiinnostavaa verrata esimerkiksi kunkin Raw-värikanavan dynamiikkaa kokonaiskuvan dynamiikkaan.
Lisäksi tuo mittaustapasi, verrataan kahta eri tummuuksista harmaakenttää, on sikäli hankala, että se ei ota huomioon kontrastia. Samanlailla kuin linssien toistokykyä mitataan erilaisilla kontrastin vaihtumisnopeuksilla, niin dynamiikkakin pitäisi ehkä mitata jonkin taajuisella "aaltokuviolla", jossa dynamiikka loppuu, kun aaltokuvio ei enää erotu. Tuo olisi lähempänä sitä "yksityiskohtien erottumista", mistä yleensä puhutaan dynamiikan alarajana.
Mutta kuten itsekin sanot, testisi kertoo eroista, ei absoluuttisista arvoista. Normaaliin kuvaukseeen olisi vaan kiva saada jonkinlaista arvioita, miten paljon voi Raw-kuvasta oikeasti repiä esille lisävaloa. Tähän kysymykseen ei DXO anna mielestäni oikeita lukuja.
Oma testini on puutteellinen juuri tuon "aaltokuvion" tai resoluutionmäärityksen puuttumisen vuoksi. Toiseksi se ei mittaa suinkaan "hardware-dynamiikkaa" vaan jotain muuta. Ohjelmistojen kyvyt eräällä tavalla rakentaa/maskata huippuvalojen yksityiskohtia vaikuttavat myös. Olisiko se osa tuota demosaic-prosessia? Yritin kyllä korvata mittauksen epävarmuudet maalaisjärjellä ja kokemuksella, missä kahden eri tavalla toimivan softan käyttö auttoi myös. Kaiken kaikkiaan tarvitsisin resoluutiostandardin, jos aion jatkossa tehdä tällaista. Metodini on nyt aivan liian hidas, koska joudun tekemään mahdottomasti vertailuja. Jos E-P3:n dynamiikka olisi ylittänyt DxO:n tuloksen, en olisi hyväksynyt saamiani arvoja. DPReview näytti saavan E-M5:lle paremman JPEG-arvon kuin minä. Käyrät kulkevat suhteellisen johdonmukaisesti paria kohtaa lukuun ottamatta. En siis usko, että olen pahasti pielessä, vaikka en löisikään vetoa yhdenkään yksittäisen saamani arvon puolesta. DxO muuten on saanut joillekin 12-bittisille kameroille yli 12 EV:n dynamiikka-arvoja. Oliko Pentaxin K-5:llä peräti 12,9?
Testin alkuperäinen tarkoitus sitä paitsi oli vain ja ainoastaan auttaa minut itseni nopeammin sinuiksi E-M5:n kanssa, kun tunnen E-P3:n hyvin. Julkaiseminen auttaa ehkä muitakin.
-p-
Ihan hyvä vertailu tämä on, tuo taas jotain uutta irti tästä kamerasta.
Osittain M5:n takia oma pienemmän kameran hankinta on ihan jumissa. Haluaisin vielä pienemmän taskuunmahtuvan kameran, mutta kun M5 tuntuisi varsin onnistuneelta kokonaisuudelta.