Test sedmimegových fotoaparátů aneb Jak šumí sedm mega

4. ledna 2005 • 0:00

Čtenáři časopisu DIGI si mohli v posledním loňském čísle přečíst srovnávací test sedmi kompaktů osazených 7Mpx snímacími čipy. Součástí testu je vyhodnocení obrazového šumu, jehož ilustraci vám nyní předkládáme.

Jako jedna z výrazných výhod digitálních fotoaparátů oproti klasickým filmovým se dá považovat rychlá změna citlivosti „emulze“, tedy snímacího čipu. Ta je pro jednoduchost vyjadřována v tradičních jednotkách známých z filmů – ISO. Výrazná změna světelných podmínek tedy neznamená konec s focením, nebo zdlouhavé a často problematické převíjení a výměnu filmu, ale pouhý stisk několika tlačítek. V automatických režimech je tato změna navíc zajištěna bez nutnosti zásahu fotografa.

Že taková změna není zadarmo ani u filmu, zná každý „analogový“ fotograf. Daní je hrubší zrno, v případě digitálů pak obrazový šum. Upřímně řečeno, kdo fotí „podobojí“, vidí často ve filmovém zrnu (zejména černobílého filmu) naopak pozitivum a nedá na ně dopustit. Obdivovatelé „krásného digitálního šumu“ však zatím asi neexistují…

Digitální šum, vzniká přímo na snímacím čipu jako průvodní jev přeměny světla na elektrický signál. Samotné světlocitlivé diody snímače totiž produkují jistou úroveň elektrického signálu, který roste spolu s intenzitou jejich vybuzení, tedy zvýšením citlivosti. Nízký poměr tohoto neužitečného signálu vůči efektivním signálům je právě příčinou rozdílné interpretace ve skutečnosti stejných obrazových bodů například v jednolitých plochách. Ne všechny diody snímače navíc převádějí stejné množství dopadajícího světla na zcela shodný analogový elektrický signál a což je ještě horší, rozdíly jsou nerovnoměrné v různých barevných kanálech. Významnou roli pak jistě hraje softwarové zpracování v analogově/digitálním převodníku, který více či méně dobře dokáže takto rozdílné elektrické signály do nul a jedniček transformovat.

To jsou však výzvy pro konstruktéry a programátory těchto zařízení, uživatelům digitálů v současné době plynou jasné praktické poznatky: velkoplošné čipy D-SLR zrcadlovek jsou několikanásobně méně náchylné k tvorbě šumu ve srovnání například se sedmimegovými 1/1,8“ čipy; na výskyt obrazového šumu má daleko nepříznivější dopad zvyšování citlivosti než delší expoziční čas. V posledně uvedeném faktu hraje často roli softwarová redukce šumu (noise reduction), která se aktivuje zpravidla automaticky při dlouhých expozičních časech, jako 1/15 sekundy a delších.

Zpět k testovaným 7 Mpx kompaktům. Rozsah citlivosti sahá u jednotlivých modelů od ISO 50 až do ISO 640, přičemž hodnoty nad 200 již přinášejí viditelné poškození obrazu. U všech aparátů je možné ruční nastavení citlivosti zpravidla ve čtyřech krocích. Ve třech případech se nepotvrdilo pravidlo, že se vzrůstající citlivostí a úměrném přibývání obrazového šumu, se zvyšuje i celková velikost výsledného souboru. Roli zde sehrává komprimační algoritmus JPEG, ve kterém testy standardně provádíme.

Fotoaparát	ISO	velikost souboru [MB] při vzrůstajícím ISO*
Fotoaparát	ISO	ISO 1	ISO 2	ISO 3	ISO 4	průměr
Canon PowerShot G6	50, 100, 200, 400	2,6	2,8	3,1	3,7	3,05
Canon PowerShot S70	50, 100, 200, 400	2,7	2,9	3,3	4	3,23
Casio Exilim EX-P700	80, 160, 320, 640	4,3	4,4	4,1	4,4	4,30
Olympus Camedia C70	80, 100, 200, 400	4	4,1	3,4	3,2	3,68
Pentax Optio Z750	80, 100, 200, 400	3,3	3,5	3,6	3,8	3,55
Sony P150	100, 200, 400		2,7	3	2,8	2,83
Samsung Digimax V70	50, 100, 200, 400	3,2	3,2	3,3	3,2	3,23

*nativní rozlišení, JPEG s nejmenší kompresí

Dále zobrazené ukázky jsou koláží 100% výřezů z identických záběrů, pořízených nejdelším ohniskem při různé citlivosti ISO. Vzhledem k rozdílnému nejdelšímu ohnisku u jednotlivých fotoaparátů nejsou ani výřezy stejně velké. Vždy ale jde o 100% zvětšení.

Nejmenší expoziční čas je 1/30 sekundy – není tedy aplikována automatická softwarové redukce šumu. Šum je zřetelný jak ve světlé tak tmavé ploše, štuka a zlom fasády dobře ilustrují úbytek rozlišení detailů, u nejvyšší citlivosti je často zřejmý celkový barevný posun.

Canon PowerShot G6