Fuji X

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Die Fuji X-Pro2 Systemkamera
The Fuji X-Pro2 Compact System Camera
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Seit ein paar Tagen bin ich stolzer Besitzer eine X-Pro2 Systemkamera von Fuji. Viele interessante Reviews wurden schon geschrieben, aber einen Vergleich der Sensorauflösung konnte ich nirgends entdecken. Also habe ich kurz entschlossen mein Auflösungschart aufgehängt und selbst Hand angelegt. Mit der X-Pro2 stiegen die X-E1 und die Canon EOS 5D Mark III in den Ring. Dabei ging es mir nicht um die Qualität der Optik, sondern primär um die des Sensors. Also habe ich auf allen Kameras eine gute Normalbrennweite montiert (35 mm, f/1,4 bei den Fujis und 50 mm, f/1,4 bei der Canon) und aus einer Blendenserie die jeweils beste Aufnahme herausgesucht. Es zeigte sich, dass das bei den Fujis f/5,6 und bei der Canon f/8 war - also bezüglich Schärfentiefe genau vergleichbar.

Since a few days I am the proud owner of Fuji’s X-Pro2 system camera. Many interesting reviews have been written, but I could not find a comparison of the sensor resolution anywhere. So I just decided to use my resolution chart and do my own experiments. Together with the X-Pro2, also the X-E1 and the Canon EOS 5D Mark III were tested for comparison. This test was not about the quality of the optics, but primarily on the sensor itself. Therefore, all cameras were equipped with good standard primes (35mm, f / 1.4 on the Fujis and 50 mm, f / 1.4 on the Canon). For each camera, a diaphragm series was shot and the best (sharpest) photo was selected. The best f-stops were f/5.6 for the Fujis and f/8 in case of the Canon. Both camera systems have identical depth of field at these settings so they are directly comparable.
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Die folgende Tabelle zeigt die Daten der im Test verwendeten Kameras und Objektive.

Interessant: Umgerechnet auf gleiche ISO-Zahl belichtet die X-E1 um eine Blendenstufe zu dunkel (sie hat bei f/5.6 gleiche Helligkeit wie die Canon mit f/8). Die von Fuji übertrieben hoch angegebene ISO-Zahl hatte ich bei früheren Tests ja schon festgestellt. Bei der X-Pro2 ist das weitgehend behoben. Rechnet man die Belichtung der Canon von ISO 100 auf ISO 200 und f/8 auf f/5.6 um, so sollte die Belichtungszeit 1/1000s betragen. Die Fuji nimmt 1/800s - also kaum noch ein Unterschied.

In der Tabelle sind auch die Auflösung und die Auflösungsgrenze (Nyquist Limit) angegeben. Die Auflösungsgrenze kann man in Linien pro Bildhöhe L/BH (oder Lines per Picture Height - L/PH) oder in Linienpaaren pro Bildhöhe LP/BH (Line Pairs per Picture Height - LP/PH) angeben - dazwischen ist der Faktor 2, sonst bleibt sich das gleich. Mein Auflösungschart verwendet Linien, in Zeitschriftentests sind meist Linienpaare genannt.

Wie schon
mehrfach an anderer Stelle möchte ich auch hier darauf hinweisen, dass Auflösungen oberhalb der Nyquist-Grenze vollständig unmöglich sind. Wir werden später sehen, dass alle drei Kameras in der Praxis sogar deutlich darunter bleiben. Falls doch noch irgendeine Struktur jenseits der Nyquist-Grenze erkennbar sein sollte so handelt es sich schlicht um Bildfehler.
Man kann sich das auch sehr einfach praktisch vorstellen: Auf ein Schachbrett mit z.B. 10 x 10 Feldern passen eben nur jeweils 5 weiße und 5 schwarze Klötzchen übereinander - und nicht etwa 6, wie jedem Kindergartenkind klar ist, manchem (deutschen) „Fotofachmagazin“ aber offenbar nicht.

The following table shows the data of the cameras and lenses used in the test.

Interesting: Converted to the same ISO number the X-E1 exposes one stop too dark (at f/5.6 it has the same brightness as the Canon at f/8). I had already observed this ISO overrating in previous tests. With the X-Pro2, however, the problem is basically fixed. When adjusting the Canon’s exposure from ISO 100 to 200 and f/8 to f/5.6, the shutter time would become 1/1000s. The X-Pro2 has selected 1/800s, which is basically identical.

In the table, the resolution and the resolution limit (Nyquist limit) are given. The resolution limit can be given in lines per picture height L/PH or in line pairs per picture height LP/PH. The differ by a factor of 2 and are otherwise identical. My resolution chart used lines, print magazine tests often use line pairs.

As already
pointed out elsewhere, resolutions above the Nyquist limit are completely impossible. We shall see later that all three cameras actually remain well below the limit. When some structures beyond the Nyquist limit can be observed, they are simply a matter of image defects (false alias artifacts).
This can easily be explained in practice: A chessboard with say 10 x 10 fields can only hold 5 white and 5 black blocks per column - and not 6, as each kindergartner knows but some (German) "photo magazines“ apparently not.
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Zu den Aufnahmebedingungen:
Die Kameras waren auf einem Stativ, jeweils penibel zentriert, in rund 1,2 m vom Testbild entfernt positioniert. Auslösung mit Selbstauslöser und (bei der Canon) Spiegelvorauslösung. Die Fokussierung erfolgte vor jeder einzelnen Aufnahme neu mit Autofokus auf die zentrale Struktur. Aus einer Blendenreihe habe ich dann die jeweils schärfste Aufnahme herausgesucht.
Alle Aufnahmen wurden in RAW gemacht und mit Adobe Lightroom 6.5 entwickelt. Dabei wurden die Standardeinstellungen verwendet und lediglich der Weißabgleich und die Belichtung angepasst (+2 EV bei allen Kameras). Testweise habe ich für das Canon 50 mm f/1.4 Adobes Objektivkorrektur eingeschaltet, was jedoch die Auflösung sichtbar verschlechterte und daher nicht verwendet wurde.
Beide Fujis wurden mit demselben Objektiv gemessen.

The recording conditions:
The cameras were mounted on a tripod, each meticulously centered, positioned away approximately 1.2 m from the test image. Triggering was done with the self-timer and mirror lockup (for the Canon). Auto focusing was performed before each shot on the central structure. I then picked the sharpest shot from a row of images.
All photographs were taken in RAW and developed with Adobe Lightroom 6.5. Default settings were used and only white balance and exposure adjusted (+2 EV with all three cameras). I tried to activate Adobe’s lens correction on the f/1.4 - but that deteriorated resolution visibly was was quickly turned off again.
Both Fuji were measured with the same lens.

X-Pro2 Auflösungschart (klick zum Download der Trompete oder des kompletten Charts):

X-Pro2 resolution chart (click to download the trumpet or the whole chart):
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X-E1 Auflösungschart (klick zum Download der Trompete oder des kompletten Charts):

X-E1 resolution chart (click to download the trumpet or the whole chart):
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EOS 5D Mark III Auflösungschart (klick zum Download der Trompete oder des kompletten Charts):

EOS 5D Mark III resolution chart (click to download the trumpet or the complete chart):
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Das Testchart zeigt 9 schwarze Linien, die von rechts nach links immer näher aufeinander zulaufen. An dem Punkt, wo sich die neun Linien nicht mehr trennen lassen, ist die Auflösungsgrenze erreicht.
Es fällt auf, dass die Canon an ihrer Auflösungsgrenze weniger Kontrast zeigt als die Fuji, was offenbar dem Alias Filter geschuldet ist, welches letztlich wie ein Weichzeichner wirkt. Ein einfacher Dreh am Kontrast-Regler in Lightroom erzeugt bei der Canon jedoch einen sehr ähnlichen Bildeindruck wie bei der X-Pro2 (bis etwa an die Auflösungsgrenze), wie sich leicht zeigen lässt. Damit wird auch deutlich, dass der Kontrast als Grenzkriterium für die Ermittlung der Bildauflösung untauglich ist, denn er ist stark abhängig von den herstellerindividuellen Softwareeinstellungen.

Die X-Pro2 zeigt einige klar erkennbare Linien bis über 3800 L/BH - aber dabei handelt es sich um Artefakte (Alias-Effekte), d.h. schlicht um Bildfehler und nicht um reale Bildinhalte. Das mag auf den ersten Blick beeindruckend wirken und ist offenbar auch die Ursache für die Phantasiewerte mancher Zeitschriftentests. Real ist es nicht. Die Canon hat weitaus weniger mit diesen Bildfehlern zu kämpfen.

Die in der folgenden Tabelle angegebenen Auflösungen beruhen auf meiner visuellen Inspektion der Auflösungsbilder. Sie sind daher zu einem Teil subjektiv, wenngleich ich mir größte Mühe gegeben habe, alle Kameras gleich zu bewerten. Genauer als bis auf 100 L/BH (oder 50 LP/BH) kann man das aber nicht machen. Insofern sind auch die darunter genannten relativen Auflösungen nur als Anhaltswerte zu verstehen und nicht auf die Goldwaage zu legen.

In der Realität können die beiden Fujis trotz fehlendem Alias Filter und spezieller Filterstruktur der „traditionell“ ausgestatteten EOS 5D hinsichtlich Auflösung nicht davon ziehen, auch wenn der subjektive Bildeindruck zunächst mehr Schärfe vermittelt (was mit einfacher Kontrastanhebung im Canon Bild weitgehend ausgeglichen werden kann).
Moiré-Effekte sucht man bei beiden Fujis übrigens vergeblich - da hilft der ungewöhnliche Farbsensor offenbar wirklich.

Insgesamt kann man also erfreut feststellen, dass die X-Pro2 jetzt auf dem Auflösungsniveau von sehr guten Spiegelreflexkameras angekommen ist. Die Systemkameras sind erwachsen geworden und eine uneingeschränkte Alternative selbst bei hohen und höchsten Ansprüchen an die Bildqualität. Einen Nachteil durch den kleineren APS-C Sensor kann man zumindest bei diesen Tests nicht erkennen.

The test chart shows 9 black lines that run closer to each other from right to left. The resolution limit is reached when the 9 lines can no longer be separated.
It is notable that the Canon displays less contrast at its resolution limit than the Fuji. This is obviously owed to the alias filter, which ultimately acts as a blur. However, a simple twist of the contrast slider in Lightroom creates a very similar image impression (up to about the resolution limit) as in the X-Pro2 photo. This makes it clear that contrast is unsuitable as a limiting criterion for image resolution tests as it is highly dependent on software settings.

The X-Pro2 shows some clearly recognizable lines even at 3800 L/PH - but these are artifacts (aliasing), not real image content. This looks impressive at first glance and is apparently the cause of the fantasy resolution values ​​of some magazine tests. The Canon has far less of these artifacts.

The resolutions specified in the table below are based on my visual inspection of the test images. They are therefore subjective to a part, although I have taken great care to evaluate all cameras the same way. But this can not be done with better precision than some 100 L/PH (or 50 LP/PH). To this extent, the given relative resolutions are to be understood as an indication only.

In reality, despite their lack of alias filters the two Fujis can not substantially outperform the "traditionally“ equipped EOS 5D resolution wise, even though the subjective image impression is sharper at first (which can be largely compensated by a simple contrast enhancement of the Canon image).
Moiré effects are not present in the images of both Fuji cameras - here, the unusual color array obviously helps really well.

Overall, the X-Pro2 has now arrived at the image quality level of very good DSLRs. The system cameras have grown up and are a good alternative even for high and highest standards of image quality. There was no visible disadvantage of the smaller APS-C sensor compared to the full-frame sensor in these tests.
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