О пределах допустимого

Определение "приемлемости"

В прошлой статье я приводил графики Imatest для нескольких объективов, демонстрирующие различия у предположительно качественных экземпляров. Объективы с постоянным фокусным расстоянием служат прекрасным примером: поведение понятно, результаты явно сгруппированы, а отклонения видны с первого взгляда. Посмотрите на график группы объективов Canon EF 35/1.4L USM: налицо отсутствие серьезных отклонений и брака, результаты - в плотной группе. Негодный экземпляр был бы внизу, в области значений 500/300, далеко от исправной группы.

Вывод очевиден: тестируемые объективы в порядке. Но предположим, что у меня обсессивно-компульсивное расстройство (оно же "невроз навязчивых состояний"), выражающееся в попиксельном разглядывании снимков, и параноидальное подозрение, что два объектива в левом нижнем углу не в порядке. А то, что Роджер заявляет обратное, еще ничего не значит.

Есть способ доказать "приемлемость": в 1970х годах Эд Гранжер (Ed Granger) и Ки Эн Кьюпери (K.N. Cupery) разработали для Kodak методику измерения Субъективного фактора качества (Subjective Quality Factor или SQF). Popular Photographer и сейчас использует ее для тестов. SQF использует математическую обработку данных MTF, полученных в тестах, определяя, насколько резким и детализированным будет восприниматься изображение с разных расстояний и в разном размере отпечатка.

В подробности методики SQF вдаваться не буду (детали ищите в прекрасной статье Боба Аткинса (Bob Atkins); отмечу, что экспертно доказано, что разница SQF в пять единиц и менее на отпечатках обычных размеров человеческим зрением не обнаруживается.

Я добавил лучшее и среднее значения SQF нескольким экземплярам (приведены значения для изображения высотой 30 см). Можно использовать другой размер изображения: числовые значения изменятся, но останется неизменной разница между ними (для обычных размеров отпечатка).

Видно, что самый высокий и самый низкий SQF (84/80 и 81/75) остаются в пределах 5 пунктов и неразумно выбирать лучший объектив в этой группе (а ведь они еще по-разному поведут себя на разных фотоаппаратах, по-разному будут каждый раз фокусироваться и т.д.): компьютер способен измерить незначительную разницу, но глаз ее не увидит. А вот объектив, чьи результаты расположатся значительно ниже или левее результатов хороших экземпляров, действительно будет менее резким, что проявится на отпечатках.

Что неприемлемо?

Душевный разлад мне приносит то, что (к глубокому сожалению) не все объективы - это топовые фиксы с отличными результатами тестов. Вот вам результаты почти 100 экземпляров Canon EF 24-70/2.8 L USM на фокусном 70 мм. Зачем такое количество? Просто результаты двух десятков первоначально протестированных выглядели случайным набором точек, разбросанных по всему графику. Если данные не поддаются анализу, мы получаем больше данных, благо объективов у нас хватает.

Массив данных ясности не внес: точек стало больше, разброс не уменьшился. Девиации у зум-объективов сильнее, но не настолько же. Два объектива из левого нижнего угла бракованные, простой оптический тест подтвердил это. Но полдюжины, результаты которых расположились лишь чуть выше? А следующая группа - еще чуть выше, но все равно не дотягивающая до 500 lp/ph? Оптический тест ясности не прибавил: они нормально "отстрелялись" по мишеням. Правда и бритвенно резкими не выглядели.

Разобрались с помощью SQF. Взгляните на график с добавленными значениями. Лучшим SQF результатом стал 85/84. Отталкиваясь от постулата о видимых отличиях при разнице SQF, превышающей 5 баллов, я провел на графике линию, отделяющую объективы на грани приемлемости от явно негожих.

Подтвердились мои подозрения: результаты хороших экземпляров сгруппированы теснее, невнятных - сильно разбросаны. До последнего я надеялся на обратное, но результаты SQF меня убедили: пришлось отправлять целый отряд объективов на сервис в Canon.

Девять экземпляров уже вернулись. На графике досервисные результаты показаны синим, отремонтированные - красным. Для наглядности оставлена "граница приемлемости". Пока отремонтированы только 9 экземпляров, но и их достаточно для выводов.

Результаты всех отремонтированных объективов располагаются в зоне "приемлемости". Похоже, что попиксельная проверка, приправленная математической обработкой данных, способна отличить допустимую девиацию от неисправности. (Кстати, из множества объективов Canon только EF 24-70/2,8 отличился тем, что негодные экземпляры не были выявлены сразу. Неисправные объективы отлично работали на фокусных менее 55 мм, проблемы были только на длинном конце).

Возникает вопрос, в чем причина проблемы и почему именно эта модель выступила так невнятно? Упомянутый обсессивно-компульсивный синдром заставил меня искать причины.

В прошлой статье я говорил о том, что старение мало влияет на объективы, но "есть один плохо переносящий эксплуатацию зум-объектив": речь шла именно о EF 24-70/2.8 L USM. Давным-давно, на заре Lensrentals я решил избавляться от объективов по достижении ими 2-летнего возраста. Почему два, а не один или три года? Никаких причин, просто показалось разумным. Выбранный "пальцем в небо" возраст заставил нас при каждом тесте проверять срок эксплуатации: проверить, прав ли я.

Раз за разом мы не находили никакой связи с возрастом. Но не в случае с 24-70: почти все экземпляры с проблемами (и все до одного действительно плохие) имели больше 20 недель аренды.

График аренды у нас для всех объективов один, о всех мы одинаково тщательно заботимся. Откуда возрастные проблемы у EF 24-70, отсутствующие у других объективов? EF 24-70/2.8 - объектив весом 950 грамм с выдвигающимся при зуммировании тубусом ("хоботом") - в отличие от объективов с внутренним зуммированием, не меняющих размер при изменении фокусных. Большинство объективов с подвижным "хоботом" легче. Не в износе ли от перемещения весомых деталей при изменении фокусного расстояния кроется причина?

Понятно, что ремонтировать объективы мы не умеем, но разобрать и разглядеть внутренности способны (особенно, если объектив запланирован к визиту в сервис-центр: тут нам храбрости и решительности не занимать). Вот что выяснилось: в механизме геликоида зуммирования присутствуют несколько винтов с пластиковыми шайбами, обеспечивающими правильное расположение и передвижение хобота по направляющим канавкам (пазам).

Эти шайбы на нескольких неисправных объективах отсутствовали. Мы нашли их внутри корпуса. Сравним новую и найденную в объективе сорвавшуюся с винта шайбу: очевидно, что износ в конце концов приводит к тому, что шайба слетает с винта. Сорвавшиеся шайбы присутствовали у большинства негодных экземпляров.

Предполагаю, что отсутствие пары таких шайб способно нарушить соосность и правильное расположение хобота в объективе в процессе зуммирования, а смещенный хобот мешает правильной фокусировке. Не здесь ли причина того, что объектив чаще проблемен в положении 70 мм, а не на всем диапазоне фокусных? Прежде чем посыпать голову пеплом над своим экземпляром Canon EF 24-70/2.8 L USM, вспомните, что я говорю об арендных объективах, которые за год могут наработать больше, чем ваш за всю жизнь.

В общем смысле

Для разглядывающих пиксели и "настоятельно требующих безукоризненный экземпляр":

девиации на самом деле существуют, но разница в реальной жизни практически неразличима. Попиксельное разглядывание способно выявить крайне незначительную разницу: в тестах разглядеть можно, в отпечатках - нет.

Неисправные экземпляры настолько отличаются, что чаще всего определяются с первого взгляда (о чем с примерами в предыдущей статье) или при помощи элементарной проверки (просто сделайте несколько контрольных фотографий).

Случаи, когда выявленные отклонения невелики (по сравнению с действительно неисправным экземпляром), однако способны ухудшить резкость и детализацию напечатанных фотографий, нечасты. SQF совершенно не истина в последней инстанции и обладает существенными ограничениями, но может служить полезным инструментом, определяющим, с чем можно мириться, а с чем нет.