Meranie rozlišovacej schopnosti digitálnych fotoaparátov

DCR1 – meracia tabuľka rozlíšenia digitálnych fotoaparátov (použiteľná do rozlíšenia 6,5 mega).

Je to predloha veľkosti formátu A4 na matnom papieri, ktorý pri má nasvietení pod uhlom 45 stupňov kontrast 1:60. S terčom sa dodáva aj manuál, ako presne môžete fotoaparát testovať pomocou tohto terča.

Pre veľmi náročné použitie je k dispozícii aj terč ISO 12233.

ISO 12233.

Tento terč je svetovo uznávaným štandardom, čo sa prejavuje aj na jeho podstatne vyššej cene a aj na termíne dodávky – objednáva sa len na základe záväznej objednávky priamo u výrobcu.

Obidva terče na meranie rozlíšenia však obsahujú podobné, prípadne aj rovnaké sady úloh.

Načo vlastne testovať aparát, ktorý už máte kúpený?

Keď máte digitálny fotoaparát a záleží vám na tom, aby niektoré vaše snímky boli v maximálnej kvalite, akú fotoaparát je vôbec schopný vyprodukovať, zďaleka nestačí len prepnúť nastavenie kvality na najvyššiu.

Chce to sadu testov, ktoré vám pomôžu odhaliť, v akých nastaveniach podáva prístroj optimálne výsledky.

Tieto testy zaberú dosť veľa času, ale dozviete sa o svojom fotoaparáte veci, aké pravdepodobne nenájdete nikde na internete a už vôbec nie v návode na použitie. (Úprimne povedané neviem prečo! Toto by v návode malo byť na prvej strane.) Tieto informácie využijete vždy, keď budete potrebovať záber, na ktorého kvalite vám naozaj veľmi záleží – napríklad portrét, či reprodukciu fotografie. Bez testu totiž neviete odpovedať na tieto základné otázky:

  • Aako nastaviť clonu?
  • Akým expozičným časom je najlepšie snímať?
  • Ktorá hodnota ISO sa oplatí použiť?
  • Na akú úroveň pritiahnuť zoom?
  • Ktorá kompresia produkuje najlepšiu kvalitu obrázkov?
  • Oplatí sa využiť TIFF?
  • Máte použiť zoom digitálny, alebo zväčšiť fotku vo fotoeditore?

Príklady, čo a ako sa dá testovať

Terč sa odfotografuje viac krát. (Ak máte k dispozícii viac terčov, môžete fotografovať s umiestnením jedného terča v rohu obrázku a druhý terč bude v strede. Terč umiestnite do takej vzdialenosti, aby jeho výška bola čo najpresnejšie 20% výšky obrazu.

  • Stred obrázka je oblasť, v ktorej každý objektív podáva najlepší možný výkon. Tu je najvyššia ostrosť a zároveň aj minimálne optické chyby, ako farebná aberácia, či neostrosť. Preto fotka zo stredu obrázku podá informáciu, či dokáže váš objektív ideálne.
  • Okraj obrázku, teda presnejšie niektorý roh je oblasť, v ktorej sú najviac viditeľné všetky chyby objektívu. Obraz tu býva o niečo menej ostrý, zaťažený farebnou aberáciou, deformáciami a skreslením. Okraj obrazu býva u lacnejších objektívov častokrát aj o niečo tmavší. Tak sa pomocou snímky terča z okraju obrázku dozviete, aký najhorší možný obrazový výkon od prístroja môžete očakávať.

Môžete porovnať, čo je výhodnejšie – či fotografovať až po okraje, alebo sa chúlostivým oblastiam vyhnúť a radšej spraviť mierny výrez. Niekedy stojí za to obetovať rozlíšenie a mať po celej ploche presnú a ostrú reprodukciu.

Okrem testovania na rôznych miestach obrazu môžete testovať aj to, ako sa menia parametre fotoaparátu, ak meníte clonu. Preto vyššieuvedenú sadu testov býva výhodné snímať viacnásobne a to vždy so všetkými možnosťami nastavenia clony.

  • Otvorená, najnižšia clona síce vpustí do prístroja najviac svetla, dosiahnete však zároveň aj najhorší možný výkon v kvalite kresby objektívu.
  • Najvyššia clona u fotoaparátov bežnej triedy zvykne byť okolo clonového čísla 8 a môžete očakávať maximálny výkon. Ostrý obraz, vyššia ostrosť aj po bokoch záberu. U veľmi výkonných objektívov, kde clona ide do ešte vyšších hodnôt už nebýva vždy pridávanie clony odmenené vyššou ostrosťou, to sa však bežných fotoaparátov netýka.
  • Kontrola všetkých skokov clony vám prezradí pri ktorom clonovom čísle podáva váš fotoaparát najlepší výkon. V praxi potom budete vedieť, že (napríklad) ideálna clona je 5,6 – obraz už má solídnu ostrosť a pritom netreba expozíciu stláčať na príliš dlhé časy. Nielen preto, že s dlhým časom sa ťažšie fotí, ale môže sa podpísať na vyššom šume snímacieho systému digitálneho fotoaparátu.

Preto nezaškodí otestovať aj to, ako vyzerá obraz pri rôznych expozičných časoch. Mení sa šum merateľne, ak fotíte dlhšími časmi? Alebo sú rozdiely zanedbateľné a pri fotení nebudete musieť tento parameter brať do úvahy?

To isté môžete testovať aj s rôznymi polohami zoomu.

  • Minimálny zoom, teda širokouhlý objektív často nepodáva ideálne ostrý obraz, predovšetkým počítajte s viditeľnými s deformáciami po bokoch záberu. Býva výrazné skreslenie obrazu, predovšetkým súdkovité.
  • Maximálny zoom zas máva výraznejšiu farebnú aberáciu a často o niečo menšiu ostrosť. Veľmi masívne to vidno práve pri snímaní fotoaparátmi s výkonným zoomom okolo 10× – obraz je v plnom zoome vždy viditeľne menej kvalitný.
  • Optimálna hodnota zoomu sa dá nájsť práve vďaka tomuto terču. Stačí nájsť také priblíženie, ktoré podáva čo najviac vyrovnané výsledky.

Rovnako vás môže tento terč informovať aj o tom, ktoré nastavenie kvality kompresie je najohľaduplnejšie k detailom obrázku. Alebo vám zodpovie otázku, či sa vám vôbec oplatí využiť formát TIFF , alebo RAW (ak ho máte). Taktiež môžete vyskúšať, či je digitálny zoom lepší, ako keď fotku digitálne nezoomovanú zväčšíte kvalitne vo fotoeditore.

Overte si aj to, ako sa fotoaparát správa pri nastavení rôznych citlivostí. Spravidla najlepšie výsledky bývajú pri najnižšom ISO.

Čo sa dá zistiť očami

Môžete porovnať, ako sa prístroj správa pri zaznamenávaní vertikálnych a horizontálnych čiarok. Koľko ich dokáže zobraziť?

Príklad. Rozlíšenie síce ešte čosi hmlisto tuší aj v oblasti 1400 rozlíšiteľných liniek (na výšku obrazu), no v pravidelných štruktúrach je hodne zaťažené aliasingom. (To sú tie farebné interferencie, ktoré tam nemajú čo hľadať.) Na tomto obrázku je celkom jednoznačne rozlíšiteľných niečo málo cez 1100 liniek na výšku obrazu.

Rovnaký záber, len z okraja záberu. Odclonený objektív. Výrazne horšia ostrosť, poduškovité skreslenie, farebná aberácia. Vďaka neostrosti je obrázok takmer úplne bez aliasingu.

Siemensova hviezdica. Na tomto obrazci sa ukáže, ako sa správa rozlíšenie vo všetkých smeroch. Keďže snímač je tvorený pravidelnou štruktúrou, môže mať iné rozlíšenie pre horizontálne, či vertikálne čiarky a iné pre rôzne šikmé smery. Ak má váš fotoaparát manuálne zaostrovanie, na tomto bode môžete ostriť.

Na kontrastných plochách sa zas dobre zobrazí, či a ako je obrázok deštruovaný JPG kompresorom, alebo inými vadami. Výborne vidno napríklad zosvetlenie okrajov tesne pri čiernych plochách – to sa fotoaparát pokúšal obraz softvérovo zaostriť.

Nerovné, zbiehajúce sa línie prezradia, kde končí skutočné rozlíšenie a kde už fotoaparát začína improvizovať. V oblasti 1000 liniek na výšku obrázku už končí jednoznačné rozlíšenie a fotoaparát sa pokúša obraz vypočítať z rôznych informácií získaných jednotlivými farebnými prvkami snímača. Dokedy fotoaparát dokáže interpretovať čiernobiely obraz a kde si už začne lámať zuby?

Rovnaké testy sú na terči aj na výšku a niektoré aj so šikmým umiestnením.

Modulácia

Z drobných bodov a čiar sa dozviete, aká je modulácia vášho fotoaparátu. Ideálne by modulácia mala byť 100% – tak ako je na predlohe. Modulácia znamená, že biela by mala byť biela, čierna by mala byť čierna. V praxi však taký výsledok nečakajte – vždy bude čierna sivou a biela menej sivou.

Čím menšie a hustejšie sú čiary, tým viac sa „zlievajú“ do sivej plochy. Od istej hustoty liniek je na obrázku len sivá plocha. (Rovnako sa správa aj ľudské oko.)

Kresba detailov

Na drobných osamelých objektoch rôznej veľkosti posúdite aj schopnosť precízne vykresliť detaily. Drobné, ojedinelé čiarky vás informujú predovšetkým o schopnosti objektívu kresliť ostrý obraz. Sledujeme, ako stúpa ich sýtosť. Pri zmene clony sa budú ich parametre často veľmi meniť.

Moaré

Mieru interferencií, ktorá je spôsobená aliasingom zistíte na mierne naklonených čiarach. Parazitné javy vo všetkých smeroch sa zas dobre ukážu na tomto obrazci:

Tu zistíte, ako prístroj zvládne vykreslenie kruhových čiar rôznej hrúbky. Chyby aliasingu sa tu prejavia celkom nevyhnutne.

Matematika

Pre presné číselné vyjadrenie sa používajú špeciálne programy. Dajú sa získať buď ako pluginy do Photoshopu, alebo použite program MathLab s plug-inom MTF (Modular Transfer Function). Na jednorázovú prácu bude lacnejšie siahnuť po programe ImageJ, ktorý funkciou „Plot“ vie previesť digitálne úrovne obrázku do grafickej podoby.

Záver

Táto meracia tabuľka je dôležitá pre každého, kto potrebuje zo svojho fotoaparátu dostať maximum.

Pre bežné domáce použitie fotoaparátu je celkom zbytočná – foťte tak, ako sa vám práve hodí, rozdiely v kvalite prístroja nie sú pre bežné fotografovanie veľmi významné.

Ak ale fotoaparát používate napríklad na reprodukovanie materiálov, fotíte si výrobky do katalógov, alebo proste chcete poznať nastavenie v ktorom fotoaparát vydá maximum, meranie týmto terčom pre vás môže byť užitočné.

Alternatíva zadarmo?

Pre tých, čo nepožadujú profesionálnu kvalitu testov môže postačiť, ak si „zhruba niečo také“ vyrobíte na kvalitnej laserovej tlačiarni. Ak takýto podomácky vytvorený terč budete fotografovať z dostatočnej vzdialenosti, bude pravdepodobne použiteľný. Výsledky síce nebudú porovnateľné s inými aparátmi, ale na hrubú orientáciu o výkone fotoaparátu vám postačia.

Kde sa to dá kúpiť?

Tabuľka DCR1 stojí 600.- Kč.

Komentáre k článku: Meranie rozlišovacej schopnosti digitálnych fotoaparátov

  1. Michal 4. marca 2008

    Pár podobných testov sa da stihanuť aj tu:
    http://www.bealecorner.org/red/test-patterns

Pridajte komentár:

Napíšte váš komentár k článku...

Vyplňte ešte: