Nikon D800, Nikon D4, Canon 5D Mark III – сравнение качества картинки на высоких ISO

Nikon D800, Nikon D4, Canon 5D Mark III – сравнение качества картинки на высоких ISO

Очень быстро развиваются технологии. Вспомним хотя бы, что Canon 30D имеет тот же размер пикселя, что и новый 5D Mark III. А какая разница в качестве картинки на высоких ISO! Номинальная чувствительность отличается больше чем в 50 раз.

Стоит только поставить цель, к которой двигаться, и сенсоры становятся все лучше с каждым поколением.

В последнем поколении полнокадровых камер D800 и 5D Mark III Nikon и Canon поставили перед собой совершенно разные задачи. Никон решил добиться максимального разрешения камеры и максимального динамического диапазона на низких ISO, Canon решил добиться максимальной чувствительности и низких шумов на высоких ISO при довольно высокой скорости серийной съемки.

Есть компарометр на сайте imaging-resource, который позволяет сравнить картинки с разных камер. С того же сайта можно скачать и RAW-файлы для обеих камер. Появление этих картинок взорвало интернет и теперь на dpreview народ только и делает, что картинки ресайзит.

Давайте и мы сравним картинки с этих камер на высоких ISO и добавим в сравнение еще и Nikon D4. Я бы еще и 1Dx добавил, к сожалению нет еще картинок с этой камеры.

Сравнение качествa картинки на высоких ISO

Картинки будем приводить к одному и тому же размеру. Насколько это существенно? Уменьшение картинки в два раза по пиксельности (например, от 36 до 18 Мегапикселей), приводит приблизительно к такому же уменьшению шумов, которое можно получить уменьшением ISO в два раза.

В тексте блога приведены большие сабнейлы. Для того, чтобы увидеть оригинал, кликните мышкой по картинке – большеразмерная фотография откроется в отдельном окне.

D800 против D4

Первых три примера. Nikon D4 (слева) против Nikon D800 ISO 12800.

RAW, конвертация на дефолтных установках, цветовой и яркостный шумодавы отключены, ББ D800 приведен к значению из D4, картинка D800 уменьшена до размера картинки D4 (bicubic sharper). Сконвертировал Horshack (форум dpreview)

Кроп 1:

Кликните по картинке, чтобы открыть оригинал

Кроп 2:

Кликните по картинке, чтобы открыть оригинал

Кроп 3:

Кликните по картинке, чтобы открыть оригинал

Заметно, что не смотря на то, что мы уменьшили размер картинки с D800, у шумы у D4 несколько меньше. Ничего удивительного – младшая модель не должна быть лучше старшей.

D800 против 5D Mark III

А теперь сравнение 5D Mark III и D800. Конвертация от Victor China (форум dpreview).

ISO 6400

Кликните по картинке, чтобы открыть оригинал

ISO 12800.

Кликните по картинке, чтобы открыть оригинал

D800 против 5D Mark III ISO 25600

Конвертация в DCRAW без подшарпивания и удаления шумов. Автор – cs hauser (dpreview).

Картинки из обеих камер были уменьшены до 9 мегапикселей. Ниже приведены кропы из итогового изображения.

Комментарий автора ресайза:

• У D800 на 63% больше пикселей, чем у 5D3
• D800 имеет на два стопа более высокий ДД на ISO 100
• D800 имеет близкое качество картинки на ISO 25600 при приведении к одному размеру.

Во-вторых, при приведении картинок к размеру, гораздо меньшему оригинала, размер пикселя матрицы перестает играть основополагающую роль. Важной становится квантовая эффективность матрицы, то, сколько фотонов собирает та или иная камера при прочих равных условиях. А по этому параметру новые камеры отличаются не очень сильно – микролинзы со 100% покрытием уже все научились делать.

В качестве наглядной демонстрации этой мысли приведу картинку сразу из трех камер: 5D3, D4, D800 – ISO 6400.

Кликните по картинке, чтобы открыть оригинал в отдельном окне

Как видите, разница между шумами на ресайзах не очень значительна.

Утверждение, что раз D800 создана для съемки на низких ISO, то на высоких ISO качество картинки будет очень плохим, также неверно.

Почему же при сведении к одному размеру 5D Mark III и D800 обеспечивают близкое качество картинки?

Все дело в параметре, который называется “Квантовая эффективность сенсора”. Несмотря на очень научное звучание, этот параметр имеет очень простой фотографический смысл.

Пусть на матрицу попало 100 фотонов (свет). Матрица не может зарегистрировать все 100 фотонов. Часть из них отразится, поглотится или рассеется микролинзами, закрывающими поверхность каждого пикселя. Часть из них, попав на фотодиод пикселя матрицы, просто поглотится (пропадет) без регистрации. Пусть зарегистрировано, например, 34 из этих 100 фотонов. Тогда говорят, что квантовая эффективность матрицы составляет 34%.

От чего зависят шумы матрицы на высоких ISO? Конечно же, от количество света попавшего на матрицу. Больше света – меньше шумов.

Почему так получается? Вспомним анекдот про китайское нашествие на Советский Союз: “Границу будем переходить маленькими группами по два миллиона человек”.

Свет тоже “летит” неравномерно. И когда света мало, эта неравномерность сказывается сильнее. Когда света много – все усредняется.

Из этого можно сделать два вывода о шумах камер в попиксельном режиме и о шумах, когда мы сводим картинки к одному размеру.

Попиксельный режим

Шумы зависит от того, сколько фотонов может зарегистрировать данный пиксель. Чем больше пиксель, тем больше фотонов в него “помещается”. Представьте себя два ведра под дождем – большое и маленькое. В большое ведро поместится больше фотонов и шумы будут меньше.

Здесь никаких сюрпризов. В попиксельном режиме следует ожидать, что шумы у камер D4 и 1Dx будут самыми маленькими, следом идет 5D Mark III и на последнем месте окажется D800.

Все это так, если предположить, что камеры сделаны по близким технологиям.

Картинки сведены (печать или значительный ресайз) к одному и тому же размеру

Здесь играет роль то, сколько всего фотонов зарегистрировано матрицей при заданной выдержке и диафрагме. Это количество определяется произведением квантовой эффективности сенсора на его площадь.

У сравниваемых камер сенсоры примерно одного размера – полный кадр. Значит, чем выше квантовая эффективность сенсора, чем меньше шумы.

Что надо улучшить на сенсоре, чтобы поднять квантовую эффективность? Оказывается, основным фактором, на что можно повлиять, является качество микролинз, закрывающих ячейки матрицы. Качественнее микролинзы – выше квантовая эффективность.

И тут нас ожидает самый большой сюрприз: чем больше размер микролинзы, тем сложнее ее сделать. Исторически первые микролинзы, обеспечивающие примерно 100% покрытие матрицы были сделаны на… цифрокомпактах. Потом – на кропе. Первые микролинзы на полном кадре были сделаны никоном 5 лет назад (12 мегапикселей). Это было довольно сложной задачей, и я подозреваю, что микролинзы у D3, D700 и D3s двойные.

У D800 пиксель самый мелкий из полнокадровых камер. Это означает, что именно у D800 технически проще всего обеспечить высокую квантовую эффективность, что производитель сенсора Сони совместно с Никоном и реализовали.

В заключение приведу таблицу квантовой эффективности сенсоров некоторых камер:

отсортированную по “жирности” пикселя от меньшего к большему.

Данные таблицы взяты отсюда

Заключение. Какая камера лучше – 5D Mark III или D800?

Если кратко, то никакая.

Более подробно.

Во первых, разница между камерами играет гораздо меньшую роль, чем опыт и мастерство фотографа. Опытный фотограф сможет вытащить из камеры все, что он хочет, в то время как новичку камера всегда подкидывает сюрпризы. Камера выдает каждому то, чего он заслуживает

Во вторых, все зависит от приложения, т.е. от того, что и в каких условиях мы снимаем.

Низкие ISO. Попиксельный режим.

Здесь D800 имеет преимущество по детализации вплоть до ISO 1600. На ISO 100 сильное преимущество D800 по ДД

Средние ISO 1600-6400

Внутрикамерный JPEG – на ISO 3200 картинки близкие, с незначительным преимуществом 5D Mark III. На ISO 6400 разница усиливается.

В RAW разница гораздо меньше, чем в JPEG и при приведении картинок к одному размеру преимущество 5D, как минимум, исчезает.

Высокие ISO

На ресайзах до ISO 12800-25600 камеры примерно одинаковы, далее начинается преимущество 5D Mark III – в меню у D800 нельзя выставить чувствительность, выше чем 25600 :).

Конечно же, в попиксельном режиме заметно преимущество 5D Mark III по шумам.

“Рабочие” ISO камер

D800 – шумодав у камеры можно включить только на ISO 1600 и выше, на более низких ISO шумоподавление не производится, т.к. по мнению инженеров Никона оно и не нужно.

До ISO 3200 эта камера имеет отличное качество картинки. ISO 6400 рабочее, даже в попиксельном режиме. ISO 12800 – уже заметна деградация картинки. Нужен ресайз до 9 мегапикселей, печать можно до размера A4

ISO 25600 – использовать только в крайнем случае.

Особенность D800 – все ISO, начиная с 1600 и выше имеют цифровое усиление. То есть введя поправку в конверторе вы получите тот же самый эффект, что и подняв ISO в камере. Это также означает, что вы можете сделать снимок и на ISO 200000 недоэкспонировав кадр и вытянув его в конверторе. Но думаю, что не захотите вы такого делать :).

5D Mark III – рабочие ISO примерно до 10800 в попиксельном режиме (1 пиксексель монитора соответствует 1 пикселю картинки). При этом хорошо заметно ухудшение детализации. ISO 25600 – качество картинки плохое, при этом шумодав слишком агрессивно удаляет детали.

ISO 102400 и 204800 – чисто маркетинговые. Качество картинки уже на ISO 51200 неприемлемое.

Стоит ли переходить с никона на кенон или наоборот?

Бессмысленно. Как показывает история развития этих брендов, через два года ситуация может поменяться – у кенона появится камера высокого разрешения в данном ценоновом диапазоне, у никона – камера с небольшим количеством пикселей и высокой скоростью съемки.

Все данные, приведенные выше являются предварительными и могут быть скорректированы по результатам сравнительного тестирования камер.

По материалам: http://photokaravan.com