Olympus OM-D E-M5 Mark II - режим high resolution
Матрица камеры Olympus OM-D E-M5 Mark II аналогична E-M5 и содержит 16 эффективных мегапикселей под стандартным фильтром байера. С одной стороны, этого более чем достаточно для всех любительских нужд и для большинства профессиональных. С другой стороны, новые дисплеи высокого разрешения уже вплотную подобрались к этой отметке (скажем, экран retina iMac отображает почти 15 мгпкс!). Да и некоторые жанры могут потребовать более детализированного изображения, например, пейзаж, особенно если речь идет о печати форматом метр и более. Бывает необходим и запас под кроп.
В общем, 16 мгпкс сегодня - это разумный минимум. Современные технологии позволяют без особых проблем изготовить сенсор формата m4/3 и с бОльшим разрешением, однако здесь вступает в игру неумолимое и беспощадное явление - дифракция. Более подробно о ней в доступной форме можно почитать в материале Владимира Медведева.
Чем больше мегапикселей нужно уместить в том же размере сенсора, тем мельче должна быть ячейка, и тем раньше при зажатии диафрагмы наступит дифракция, и изображение начнет терять детализацию.
Итак, если мы просто возьмем и увеличим мегапиксельность матрицы, не меняя ее размера, то приблизим и дифракционный предел, изображение будет портиться уже на более открытых диафрагмах, и это станет серьезным ограничением для многих жанров, требующих большой глубины резкости (предметка, макро, пейзаж). Не забываем и про рост шумов и про фотошироту, которые во многом (хотя и не полностью) зависят от размера ячеек.
Есть и еще одна специфическая проблема, о которой часто забывают. О основе практически любого цветного фотосенсора лежит принцип разделения цветов с помощью фильтра Байера, своего рода трехцветной мозаики, расположенной над ячейками. Конечное цветное изображение создается путем интерполяции - цвет и яркость каждого результирующего пикселя получают из нескольких исходных пикселей. Это ведет к тому, что реальное разрешение (яркостное и в особенности цветовое), оказывается ниже, чем заявленная мегапиксельность фотосенсора. То есть чисто теоретически традиционными способами невозможно получить на 16 мгпкс байеровском сенсоре картинку с абсолютно честным разрешением.
Еще одним ограничением является разрешающая способность оптики. Я хорошо помню, как в свое время "испортились" мои объективы при переходе с Canon 5D (12 мгпкс) на Canon 5D Mk II (21 мгпкс). И уже только через какое-то время Кэнон начал обновлять парк оптики, подстраиваясь под свои новые матрицы. Если объектив имеет от рождения какую-то нерезкость, размывающую картинку в плоскости фокусировки на сколько-то нанометров, то ячейка размером меньше этого значения будет "детализировать" только размытие и не зафиксирует никакой полезной информации, в этом случае смысл наращивания мегапикселей теряется.
Ну, допустим, оптика все еще совершенствуется, и мы видим у многих производителей обновленные и потрясающе резкие объективы, готовые побороться и за 50, и, может быть даже за 100 мгпкс. Особенно радует в этом смысле система m4/3, в которой мы находим отличные образцы, чего стоит практически вся современная линейка Olympus, особенно их последние объективы типа 12-40 или 40-150, бритвенно резкие уже на открытой диафрагме. Но это лишь аналоговая часть. Когда же она сталкивается с цифрой, оказывается, что матрицы повышенного разрешения страдают от шумов, малого динамического диапазона, и, что самое главное - делают видимой дифракцию уже на небольших диафрагменных числах. Да и фильтр Байера съедает детализацию.
Однако, несмотря на все эти ограничения, прогресс возможен, и сегодня именно Olympus доказывает это.
Когда-то компания сделала ставку на передовую систему стабилизации, а сегодня по сути эта же технология дала возможность получить на том же 16-мегапиксельном сенсоре изображение с реальным разрешением более 40 мгпкс.
Как это стало возможно?
Издавна известны способы повышения качества изображения за счет так называемого мультисемплинга, то есть многократной съемки одного и того же сюжета с последующим сложением кадров разными способами. Этим технологиям у меня посвящен отдельный материал, с которым вам не помешает ознакомиться.
Однако до недавнего времени качество картинки можно было улучшить лишь "тупой" многократной съемкой, и при этом в основном получается выигрыш по шумам, а детализация не растет (или растет малозаметно).
Новые технологии сделали возможным несколько иной подход, ориентированный именно на получение кадра с гарантированно повышенным разрешением.
В основе знаменитой 5-осевой системы стабилизации Olympus лежит механизм VCM (Voice Coil Motor), который может перемещать матрицу в любом направлении очень быстро и с фантастической точностью (тысячные доли секунды и тысячные доли миллиметра). Эта скорость меньше, чем самая короткая выдержка, а расстояние меньше, чем размер ячейки. В этом и состоит ноу-хау технологии.
Если в течение экспозиции сделать несколько последовательных кадров, каждый раз сдвигая матрицу в разных направлениях, можно гарантированно повысить разрешение в несколько раз.
Так и работает камера Olympus OM-D E-M5 Mark II.
В режиме High Resolution аппарат делает восемь последовательных экспозиций со сдвигом сенсора и генерирует файлы в формате JPEG размером 40 мгпкс, в RAW же попадает без малого 64 мгпкс.
Примерно такое действо происходит на уровне сенсора камеры.
Только очень-очень быстро. Первые четыре кадра обеспечивают считывание всех трёх цветов в месте расположения каждой ячейки. Таким образом мы получаем полноценное цветовое разрешение и избавляемся от цветных артефактов и муара. Последние четыре кадра повышают также и яркостное разрешение картинки.
Поскольку информация на некоторых участках дублируется, фактическое полезное разрешение картинки ниже, чем 64 мегапикселя, которые попадают в RAW-файл. Поэтому Olympus совершенно разумно уменьшают изображения в JPEG до 40 мгпкс, но резких.
Как процесс настройки и съемки в этом режиме выглядит для пользователя камеры?
Я специально записал короткое демонстрационное видео.
Click to viewНо конечно читателям не терпится посмотреть вблизи на реальные кадры, сделанные в этом режиме.
Например:
А теперь давайте сравним некоторые фрагменты в простом режиме 16 мгпкс (4608х3456), в 40 мгпкс JPEG (7296х5472) и 64 мгпкс RAW (9216х6912), сконвертированном с помощью Olympus Viewer 3. Для удобства сравнения все файлы масштабированы до размера самого крупного оригинала - конвертации из RAW.
На мой взгляд, разница между 16 и 40 мгпкс вполне очевидна. Таких деталей мы никогда еще не видели не только на формате m4/3, но и на большинстве полнокадровых камер (исключение составляет, разве что, Nikon D800 и его "братья" по матрице).
А вот 40 и 64 мгпкс отличаются едва заметно - и я выше объяснил, почему так происходит.
Посмотрим на еще один, уже более осмысленный натюрморт.
И фрагменты:
Ну и в качестве совсем экстремального варианта получилось даже сделать портрет - надо отдать должное модели, которая сумела полностью замереть на пару секунд. С портретом вообще, на мой взгляд, вопрос состоит в том, кому нужно такое высокое разрешение. Профессиональные фэшн-фотографы обычно пользуются камерами более высокого класса, часто цифрозадниками.
Я не буду приводить здесь сравнительных кадров, но дам кроп лица. Конечно нужно учитывать, что резкость здесь может быть ниже из-за микросмаза. Это все-таки не натюрморт, а вполне себе живой человек :)
Кадр сделан на ISO 400.
На фото - модель Елена Багрова.
Итак, мы видим, что high resolution mode - вполне жизнеспособная опция, дающая на выходе более 40 мегапикселей, удобная в использовании, однозначно пригодная для натюрморта, предметной съемки, с некоторыми оговорками - для пейзажа и с натяжкой - для портрета.
Какие ограничения имеются у новой технологии?
Диапазон выдержек, доступный в этом режиме - от 8 до 1/8000 секунды. ISO - не выше 1600 (вероятно, дальше шумы уже "съедают" прирост детализации). Диафрагму нельзя зажать сильнее f8.0 (вполне разумное ограничение по дифракции). Съемка ведется с электронным затвором и отключенной стабилизацией. К изображению не применяются никакие арт-фильтры.
И, что самое главное, во время экспозиции камера и объект съемки должны быть полностью неподвижны. Полностью = совсем. То есть никаких там "опереться о дерево". Мегапикселей на выходе много, любой микросмаз видно, а стабилизация в этот момент отключена. Во всяком случае, даже пробная съемка на самой короткой выдержке с рук оказалась слегка размазанной, а в портретном кадре отчетливо видно, какими частями тела дышит модель (и заметно микродвижение зрачков глаз), хотя я попросил её полностью замереть на время экспозиции. Тем не менее, и в этом случае мне все же удалось получить достаточно резкий кадр.
В пейзаже, вероятно, мы аналогичным образом увидим шевелёнку на листьях деревьев, на воде других подвижных объектах.