CHDK - альтернативная прошивка

Получившие широкое распространение ультразумы (так называются фотоаппараты с переменным фокусным расстоянием, варьирующемся в широких пределах - в десятки раз) позволяют фотографировать самые разнообразные сюжеты - от букашки, ползущей прямо по объективу, до кратеров на Луне. Фотограф, особенно начинающий, может даже не подозревать, что в случае использования зеркальной фотокамеры для съёмки такого широкого спектра сюжетов ему потребовался бы внушительный набор объективов от макро до теле, последний размером почти с метр и стоимостью в несколько тысяч американских рублей. Казалось бы вот оно - счастье всего за $400-500, но не всё так просто. За компактность, универсальность и низкую цену приходится расплачиваться техническим качеством снимков. Шумность крошечной матрицы с десятками мегапикселей оставим пока в стороне, а пока попробуем оценить качество объектива на примере современной и самой ультразумной (35х) на момент написания статьи камеры Canon PowerShot SX30 IS.

Диапазон её фокусных расстояний поражает воображение от 4,3 до 150,5 мм или в пересчёте на 35 мм плёнку от 24 до 840 мм! Вне всякого сомнения, что подобные объективы должны обладать достаточно сильными искажениями (аберрациями), особенно в широкоугольной области. Для проверки объектива на предмет резкости, дисторсии, хроматических аберраций и виньетирования воспользуемся специальной мишенью (мирой). Если сделать несколько снимков без зума, то можно увидеть вполне нормальную картинку - без ожидаемой сильной подушкообразности (по клику на картинке загрузится оригинал).

Это чудо, как оказалось, объясняется очень просто - внутрикамерное программное обеспечение способно на лету корректировать дисторсию (геометрическое искажение), вызванную широким углом обзора камеры. На самом деле, если посмотреть на RAW, полученный с помощью CHDK синхронно с внутрикамерным JPG-ом, то искажения открываются во всей своей красе (по клику на картинке загрузится оригинал):

Как можно увидеть, центральная часть кадра выглядит достаточно резкой и без хроматических аберраций. Но чем ближе к краю кадра, тем цветные ореолы становятся шире и заметнее, а резкость и яркость уменьшается. Кроме того, искажения оптической системы зависят ещё и от диафрагмы. Для их анализа были сделаны снимки (в формате JPG максимального качества, без зума, контраст = -1, резкость = -2, автобаланс белого, автофокусировка, штатив, выключенный стабилизатор изображения, внешняя вспышка) мишени при разных значениях диафрагмы, затем полученные фотографии приведены к одинаковому контрасту. Потом по краям кадра были вырезаны отдельные элементы мишени и собраны воедино без изменения размера (то есть один пиксель на фотографии ниже равняется одному пикселю на исходном снимке), таким образом, каждая ячейка показывает как выглядит соответствующий край на оригинале, кроме центральной ячейки, взятой из центра кадра. По клику на снимке картинка меняется и можно проследить зависимость его качества от диафрагмы (красное число в центре):

Видно, что резкость заметно снижается, начиная от диафрагмы 5,6. Также заметно увеличивается и виньетирование. Достаточно приличное по качеству изображение находится в центральной части и ограничено четвёртой частью с каждой стороны кадра- об этом следует помнить при съёмке и располагать наиболее значимые объекты именно в этой области. То же самое касается и при съёмке панорам - соседние кадры должны перекрываться не менее чем на четверть, а лучше - на треть.

Следует знать, что характеристики оптических систем с трансфокатором (переменным фокусным расстоянием или зумом) не являются одинаковыми для разных положений объектива. Для оценки зависимости качества картинки от зума была сфотографирована уже упомянутая мишень с разными диафрагмами и разным фокусным расстоянием (зумом). Снимки производились при следующих настройках:  формат JPG максимального качества, контраст = -1, резкость = -2, автобаланс белого, автофокусировка, штатив, выключенный стабилизатор изображения, внешняя вспышка. При необходимости мощность вспышки регулировалась для получения снимка с похожей освещённостью. Затем полученные фотографии были приведены к одинаковому контрасту, и с каждой стороны и края кадры вырезаны отдельные ячейки, которые были состыкованы с центральной. Ниже показаны фотографии, сделанные при диафрагме 5,6 (последний снимок - 5,8). По клику на снимке картинка меняется и можно проследить зависимость его качества от фокусного расстояния и зума (красное число в центре):

Обратите внимание, что при увеличении фокусного расстояния резкость постепенно снижается. В то время как хроматические аберрации, виньетирование и дисторсия становятся минимальными на промежуточных значениях зума.  Об этом следует помнить и активно использовать при фотографировании различных сцен.

Желающие самостоятельно проанализировать полноразмерные фотографии (JPG и DNG) могут скачать упакованный архив