Первый тест в России. "Трёхслойный" фотоаппарат Sigma sd Quattro

Знаете, почему среднеформатные цифровые камеры стоят как однушка в Воронеже? Потому что чисто технически их очень сложно сделать. А знаете, почему за них готовы столько платить? Потому что их потрясающая детализация и цветопередача недостижимы на полном кадре и тем более на кропе. Но есть один момент.

Для начала напомним: есть кроп, есть полный кадр, есть средний формат. Диагональ матрицы полнокадрового фотоаппарата составляет 43,3 мм ("полнокадровая" — так как такая матрица соответствует наиболее распространённому формату плёнки). Всё, что меньше, — кроп (то есть "урезанная"). Всё, что больше, — средний формат (названо снова по аналогии с плёнкой, которая также бывает среднеформатной).

В теории чем больше размер матрицы, тем качественнее получается изображение. Это не универсальный закон, существует миллион оговорок, но в общем виде он вполне рабочий. Хочешь по-настоящему выдающегося цвета и деталей — готовь пару миллионов рублей за какой-нибудь Hasselblad, Mamiya или Pentax. Такие вот правила. Но можно ли их обойти? Можно. Есть одна хитрость.

Foveon и Байер

У индустрии цифровых фотокамер есть один маленький секрет: три четверти мегапикселей в современных камерах липовые.

Как мы представляем себе работу матрицы в фотоаппарате? Открылся затвор, фотоны хлынули в камеру и начали щёлкать по матрице. Сенсоры что-то там фиксируют, мы получаем готовую картину.

В общем и целом всё так и есть. Но существуют нюансы.

Вы все наверняка знаете, что любой цвет можно получить смешением красного (R), зелёного (G) и синего (B). Секрет же кроется в том, что в современных камерах каждый пиксель регистрирует только один из этих цветов, поскольку так проще и дешевле.

Чтобы каждая ячейка работала только со своим цветом, используется так называемый фильтр Байера. Это такой барьер перед матрицей, который пропускает на каждый чувствительный элемент только один цвет:

Итоговая картинка формируется после сложного математического усреднения информации, полученной с четырёх соседних сенсоров разных цветов. Почему четырёх, если цвета три? Всё просто, зелёных пикселей в два раза больше. Получается такой квадрат из двух зелёных, синего и красного субпикселей:

В конце концов из этой съеденной на две трети информации и лепится изображение. Каждый субпиксель выдаётся за пиксель обычный, хотя реально он фиксирует только один канал из трёх.

Процесс восстановления потерянных данных называется дебайеризацией. Наш мозг, в сущности, занимается ей же, когда он видит экран смартфона. Дисплеи мобильных устройств точно так же состоят из субпикселей трёх разных цветов, и благодаря различной интенсивности свечения каждого из них в нашей голове собирается нормальное разноцветное изображение:

Схема расположения и тип цветных ячеек бывают разными, но альтернативные варианты широкого распространения не получили. Упоминания заслуживает разве что матрица X-Trans от Fujifilm. В ней элементы расположены следующим образом:

Придумано это было вот для чего.

Когда повторяющиеся элементы следуют друг за другом с разной частотой, возникают некрасивые разводы. Линии накладываются друг на друга и образуют промежутки. Этот оптический эффект называется муаром:

Классический Байер тоже представляет собой регулярную и упорядоченную структуру, поэтому муар возникнет, даже если вы просто попытаетесь сфотографировать дисплей своего компьютера на смартфон:

Чтобы избежать муара при съёмке мелких регулярных структур, используется специальный низкочастотный фильтр. Такой фильтр размывает изображение, и муар слабеет. Резкость и детализация от этого, естественно, падают. В X-Trans же этот фильтр просто не нужен.

Несмотря на то что X-Trans — более прогрессивная по сравнению с классическим Байером матрица, дебайеризацию для неё никто не отменял. В ней же якобы корень почти всех бед современной цифровой фотографии.

Избавиться от необходимости в дебайеризации можно по-разному. Довольно экзотичный способ предложил Pentax.

Их камера K-3 II делает 4 кадра. После каждого из них матрица смещается на один пиксель. Сначала вверх, потом вправо, потом вниз и на исходную. Пока матрица таким образом вальсирует под байеровским фильтром, каждая ячейка собирает всю необходимую информацию о каждом цвете. Это очень круто, но не очень практично, так как подходит только для статичных сцен (да, мы знаем, что в вальсе счёт на три четверти, а не на четыре).

Ещё один вариант — отказаться от фильтра Байера вообще, собрать пиксели в столбик и сделать так, чтобы синяя часть спектра поглощалась верхним слоем, зелёная — средним, а красная — нижним. Таким образом, с одной точки мы бы получали информацию сразу по трём цветовым каналам:

Вот как раз такая матрица и установлена в камере Sigma SD Quattro. Камере, которая в теории сэкономит вам денег на воронежскую недвижимость. Её датчик носит гордое имя Foveon X3.

Итого

Практически во всех современных камерах один пиксель реально фиксирует только один цвет. Если сделать камеру, в которой каждый пиксель будет регистрировать все три канала, то изображения, сделанные на неё, будут гораздо резче и гораздо лучше по цвету.  Sigma именно такую и сделала.

На сегодня это самый интересный конкурент Байера, но перспективы таких матриц пока не ясны. В теории мы должны иметь выдающиеся цвета и детализацию. Как оно на практике — расскажем дальше.

Sigma sd Quattro: как выглядит и как работает

Давайте остынем от квантовой механики с оптическими иллюзиями и поговорим о том, в чём действительно разбирается каждый: о справедливости и красоте. Начнём со справедливости.

Sigma известна широкому кругу фотографов как производитель оптики. Когда у фотографа не хватает денег на объектив от Nikon, Sony или Canon, он набирается смелости и берёт "стекло" от Sigma. После этого он узнаёт, что их объективы в большом порядке, и одной компанией, которой он доверяет, становится больше. Но, к сожалению, информация о том, что Sigma делает ещё и камеры, для многих так и остаётся тайной.

На самом деле фотоаппараты Sigma делает уже довольно давно. Формально — с середины 70-х годов, но свою зеркальную систему с собственным креплением под объективы она запустила только в 1993 году. Сегодня на её сайте представлены девять фотокамер, среди которых есть зеркалки, беззеркалки со сменной оптикой и без неё. Их все объединяет одно — матрицы без фильтра Байера:

Таким образом, несправедливо относиться к Sigma как к новичку в создании фотокамер. Она умеет их делать. Теперь переходим к красоте.

Фотокамера должна выглядеть так, чтобы хотелось взять её в руки и бежать снимать. Фотография — это в первую очередь процесс. И этот процесс должен быть приятным.

Sigma SD Quattro — выглядит очень необычно. Она смотрится так, будто её доставили прямиком из 90-х, эпохи VHS и брутальных видаков. Её внешний вид может нравиться, может нет, но она совершенно точно не похожа ни на что другое. На неё интересно смотреть, её хочется потрогать, и её никогда не перепутаешь с каким-нибудь очередным заурядным "сапогом".

Схема расположения управляющих элементов при этом самая обычная и не требует мучительного привыкания:

Дисплей разделён на две части: монохромную — для отображения актуальных настроек и цветную — для демонстрации всего остального. Над дисплеем находится электронный видоискатель. Он отвратительный, но это нормально. Хороших не оптических ещё не научились делать.

Sigma sd Quattro — тяжёлая и большая камера, и объективы для неё такие же большие и тяжёлые. Ни о какой компактности здесь речи не идёт, даром что беззеркалка. На фотографии камера с объективом Sigma 50/1.4. Аналогичный Nikon 50/1.4, рассчитанный на полный кадр, меньше в два раза по длине и втрое легче.

Скорость, с которой камера включается, катастрофически низкая. Постоянно держать её включённой тоже не вариант, она моментально разряжается. Это не зеркалка. Получаем ещё один существенный минус.

Итого

Sigma sd Quattro — громоздкая, тяжёлая камера, которая одновременно с этим не самая проворная и довольно прожорливая. Отлично. Зафиксировали это. Вроде всё плохо. Но…

Абсолютно те же эпитеты подходят и к любой среднеформатной камере. Ими всеми тоже не очень-то удобно снимать, они большие, тяжёлые, громкие и неповоротливые. И стоят как антикварный рояль или как десять таких вот Quattro. Им всё прощают за картинку, которую они дают. Но есть ли за что прощать этой камере?

И как вообще можно сравнивать устройства, когда разница в цене в буквальном смысле различается на порядок?

Прощать есть за что, и сравнивать — можно. Ответ почему — ниже.

Как снимает Sigma SD Quattro

Чтобы выяснить, может ли камера за тысячу долларов снимать как камера за десять, мы дополнительно взяли на обзор Pentax 645z.

Эта камера была выпущена в 2014 году, сейчас она стоит около полумиллиона рублей. Размер матрицы 44 х 33 мм, что в 1,3 раза больше, чем у Canon 5D Mark III. Разрешение составляет 51,4 млн пикселей, каждый из которых, напомню, улавливает только один цвет. Её вес без объектива составляет полтора килограмма.

Но вообще она, конечно, красотка:

Скоро мы их сравним. Но для начала посмотрим на фотографии, снятые на камеру Sigma в отрыве от сравнения с этим монстром.

Мы свозили камеру в Амстердам, дали её в руки человеку, бесконечно далёкому от фотографии, и наказали снимать в автоматическом режиме. Если вы не профессионал и просто любите пощёлкать в поездке что-то серьёзное и дорогое, то результат получится примерно следующим:

Настройки выбирала камера, постобработки никакой не применялось вообще. Фотограф нажимал на кнопку, Sigma делала всё остальное. Результат получился паршивенький. Автоматический режим — не самая сильная сторона этой камеры.

Если подойти к съёмке более основательно, то получим мы примерно такие изображения:

Все они были обработаны в фирменном фоторедакторе Sigma PhotoPro 6. Lightroom, прочие программы для обработки фотографий с файлами формата .xef работать пока не умеют.

Напомним, что помимо привычного всем формата .jpeg, в котором записано большинство цифровых изображений, существует также формат Raw. Он даёт больше возможностей по работе с цветом и светом, поскольку представляет собой "цифровой негатив" с необработанными данными, полученными от матрицы. Формат Raw для камер Sigma имеет разрешение .xef, работать с ним может пока только фирменный софт. Но снимать в обычный .jpeg при этом никто не мешает.

Во время работы с raw-файлами в этом конвертере проявилось ещё пара недостатков камеры.

Во-первых, пересветы и, наоборот, слишком тёмные фотографии проще предупредить, чем исправить. Динамический диапазон у камеры невыдающийся. Расширить его в художественных целях можно, но спасти откровенно загубленный неправильной экспозицией кадр будет невозможно.

Во-вторых, с шумами всё совсем неплохо. Даже на этой недоэкспонированной фотографии при ISO 1600 их просто неприличное количество. На уровне любительских зеркалок конца нулевых. Особенно расстраивает полосный шум, который хорошо виден на шее девушки. К сожалению, аккуратно убрать их, не замыливая картинку, не получится. В оправдание камеры можно сказать, что средний формат тоже сильно шумит.

Помимо базовых инструментов, которые есть в любом конвертере, стоит также отметить неплохой набор пресетов. Вообще видно, что программа заточена в первую очередь под работу с цветом.

Работает программа не очень стабильно, и наверняка вы заметите, что каждый снимок обрабатывается очень долго. Дело здесь не только в софте: каждый raw-файл с этой камеры весит бодрые 50 Мбайт. Вы можете скачать такой и поработать с ним самостоятельно.

Итого

У камеры слабая автоматика (что допустимо, потому что камера ни репортажная, ни любительская), неважный динамический диапазон и сильные шумы, начиная с ISO 800. Это компенсируется в целом действительно более резкой картинкой и плотным хорошим цветом. Чтобы работать с raw-файлами, придётся установить и освоить несложную программу от Sigma. Весят полноразмерные фотографии очень много, готовьте место на диске.

Sigma sd Quattro против Pentax 645z

Чтобы выяснить, насколько сильно отличается картинка со среднего формата от того, что даёт Foveon, мы провели слепое тестирование. Оно было устроено просто. Нужно было посмотреть на фотографии и угадать камеру, на которую её сняли.

При одинаковых настройках вы всегда отличите камеру с большой матрицей от камеры с маленькой. Глубина резкости (т.н. размытый фон) напрямую зависит от расстояния до объекта. Чем ближе вы к нему — тем сильнее фон размыт. При прочих равных, имея камеру с маленькой матрицей, вам придётся отойти подальше, чтобы скомпоновать кадр так же, как на камере с матрицей большой. Ведь, в сущности, маленькая матрица просто обрезок от полного кадра, поэтому на неё через тот же объектив попросту меньше влезет.

Мы маскировали это оптическое явление, поджимая диафрагму на Pentax 645z. Фокусные расстояния объективов тоже были подобраны эквивалентные. Таким образом, единственными критериями оценки изображений были детализация, цвет и пластичность. Фотографии были уменьшены до 1200 пикселей и приведены к одному формату.

Результаты были ошеломительными. Большинство опрошенных не смогли уверенно сказать, где использовалась Sigma sd Quattro, а где Pentax 645z. Разница в стоимости камер — порядок. Потрясающе! Это что же получается, фотографический мир перевернулся? Король убит, да здравствует король?

Конечно же, нет

Помимо этих фотографий мы демонстрировали ещё две. Одна из них была снята на Nikon D600 (полный кадр), другая на D7100 (кроп-фактор полтора). Думаете, их сразу разоблачили? У них ведь такие отвратительные крохотные матрицы, да ещё покрытые фильтром Байера.

Не тут-то было. Из десятков опрошенных фотографов и журналистов ни один не угадал все четыре камеры. Более того, лучший результат — это одно точное угадывание. Самый глазастый разглядел-таки Foveon, но перепутал всё остальное.

Какие из этого можно сделать выводы?

Прежде всего, такая методика сравнения некорректна. Никто и никогда всерьёз не сравнивает матрицы фотокамер подобным образом. Даже фотография с iPhone 7 в таких хороших условиях, да ещё и уменьшенная до 1200 пикселей, будет выглядеть замечательно. sd Quattro для этого обзора именно на iPhone и снималась.

Но, если провести настоящий стресс-тест в тяжёлых условиях с попиксельным сравнением фотографий в полном разрешении, мы всё равно поступим неправильно. Победитель в таком испытании заведомо известен: любая репортажная камера уделает и средний формат, и Foveon как по уровню шумов, так и по скорости работы.

Так почему же Sigma соревнуется с этим средним форматом? Зачем его вообще берут, если он так шумит, а реальной разницы на картинках в Интернете не видно?

Дело всё в том, что никто не покупает такие фотокамеры для публикаций фотографий в "Фейсбуке" или во "ВКонтакте". Это профессиональные инструменты, истинные возможности которых раскрываются при печати на большой бумаге.

Чтобы действительно понять, что такое Pentax 645z или Sigma sd Quattro, следует распечатать эти фотографии как минимум на бумаге формата A3. Вы этого, конечно, не сделаете, поэтому просто поверьте на слово: эти камеры раскроются полностью тогда и только тогда, когда вы начнёте печатать свои снимки.

Итого

Если нигде, кроме "Инстаграма", "Фейсбука" и "ВКонтакте", вы не публикуетесь, смысла брать Sigma sd Quattro нет. При этом её детализация и цвет действительно намного лучше, чем у обычных камер, но, чтобы это увидеть, нужно вглядываться в фотографии в полном разрешении (что бессмысленно) или вовсе начать их печатать.

Заключение

Фильтр Байера оказывает негативное влияние на изображение, но по техническим причинам он встречается в большинстве современных фотокамер. Компания Sigma сделала фотокамеру с матрицей, которой фильтр Байера не нужен.

В теории это должно было привести к увеличению резкости, детализации и улучшению цветопередачи до уровня очень дорогих среднеформатных камер. На практике она действительно снимает ощутимо лучше, чем обычные фотокамеры с фильтром Байера, но, чтобы увидеть разницу, нужно либо печатать фотографии, либо сравнивать изображения в 100%-ном масштабе. Ни то, ни другое пока не является популярным занятием.

Sigma sd Quattro никому не нужна?

Нет, это не так. Да, массовая фотография ушла в смартфоны. Самыми популярными площадками для размещения фотографий являются соцсети. Аналоговые фотоальбомы и фоторамки никому не нужны. Но тут важно помнить, что термин "массовый" всегда был антонимом слова "профессиональный". Между болидом "Формулы-1" и автомобилем "Киа-Рио" нет никакой разницы, если вы ездите на них до булочной и обратно. Так и здесь, между изощрённой матрицей на "Фовеоне" и "деревянным" Байером не будет никаких отличий, если вы убеждённый любитель и смотрите на свои же фотографии только в социальных сетях и блогах.

Но что мешает вам подняться на ступеньку выше? Сказать, что потенциального рынка для sd Quattro не существует, значит констатировать смерть экспериментальной творческой фотографии вообще, а это не так. В Sigma наверняка это понимают, и выпуск этой и подобных ей камер делает им честь. Девять из десяти предпочтут низкий уровень шумов на ISO 2000 вместо выдающейся детализации и хорошего цвета. Но будет и десятый. Ему нужно другое. Он распечатает свою фотографию и будет тихо радоваться про себя тому, чего никто, кроме него, не видит.