Согласно тестам DxO , камеры имеют динамический диапазон от 10 до 12 ступеней. Это правильно? Шум может полностью испортить некоторые более низкие значения (что легко приводит к потере некоторых стопов).
Также Норман Корен говорит , что исходный динамический диапазон цифровой камеры может составлять от 9 до 11 ступеней, но отпечатки имеют «всего» 6,5 ступени.
В разделе, посвященном динамическому диапазону, Википедия говорит, что контрастность человеческого глаза составляет около 6,5 ступеней . Если это так, то почему человеческий глаз явно лучше камер записывает сцены с высоким динамическим диапазоном?
Это очень хороший вопрос, и ответ на него может занять сотни страниц — и, по сути, ответ уже ДЕЙСТВИТЕЛЬНО занимает сотни страниц.
Короткий ответ заключается в том, что цифры, которые вы цитируете, не согласуются с очевидной реальностью, потому что обычно цитируемые цифры неверны :-). Читать дальше ...
Многое доступно в Интернете на эту тему, и качество, как всегда, сильно различается. Существует также много повторяющихся «фактов» между сайтами и цифрами, подобными тем, что в Википедии, кажутся достаточно распространенными, НО есть несколько очень аргументированных аргументов, которые, кажется, предполагают, что цифра Википедии крайне неверна и очень существенно занижает цифру.
Важно отметить, что глаз действует как детектор контраста, а не как детектор абсолютного уровня (такой как датчик цифровой камеры), поэтому сравнения требуют осторожности.
С радужной оболочкой, химической адаптацией и прочими ухищрениями кажется, что абсолютный динамический диапазон всей глазной системы превышает 20 ступеней. Поскольку каждая остановка имеет коэффициент 2, это 2 ^ 20 или примерно «значительно более 1 000 000: 1». На верхнем конце солнце слишком яркое!!!. В нижней части адаптированный к темноте глаз может обнаружить одиночный фотон. У D3S (более высокая производительность, чем у D4) могут возникнуть проблемы с этим. (Обратите внимание, что это не КАЖДЫЙ фотон — когда вы дойдете до уровня нескольких фотонов в секунду, многие из них попадут в несенсорные области и не будут обнаружены. Но когда один из них ДЕЙСТВИТЕЛЬНО попадает в чувствительную область сетчатки, он генерирует сигнал, можно записать)
Но я отвлекся :-). Чрезвычайно хорошая (кажется) страница, на которой обсуждается динамический диапазон глаз и многое другое.
Стоит обратить внимание на заголовки абзацев:
Примечания о разрешении человеческого глаза
Острота зрения и детали разрешения на отпечатках
Сколько мегапикселей эквивалентно глазу?
Чувствительность человеческого глаза (эквивалент ISO)
Динамический диапазон глаза
Фокусное расстояние глаза
Автор утверждает, что динамический диапазон глаза без изменения чувствительности путем адаптации или радужной оболочки составляет около 1 000 000:1 в условиях низкой освещенности. То есть так же хорошо, как упомянутый выше нижний предел «намного выше». Затем он обосновывает это утверждение, как скопировано ниже. Это звучит довольно убедительно на первый взгляд. В рассуждении могут быть изъяны, но оно выглядит нормально, и это не значит, что оно применимо ко всем уровням освещенности.
Вот простой эксперимент, который вы можете провести. Выйдите со звездной картой в ясную ночь при полной луне. Подождите несколько минут, пока глаза привыкнут. Теперь найдите самые тусклые звезды, которые вы можете обнаружить, когда вы видите полную луну в своем поле зрения. Попробуйте ограничить луну и звезды в пределах 45 градусов от вертикальной оси (зенит).
Если у вас чистое небо вдали от городских огней, вы, вероятно, сможете увидеть звезды 3-й величины.
Полная Луна имеет звездную величину -12,5.
Если вы можете видеть звезды с величиной 2,5, диапазон величин, которые вы видите, составляет 15.
Каждые 5 величин являются коэффициентом 100, поэтому 15 равно 100 * 100 * 100 = 1 000 000.
Таким образом, динамический диапазон в условиях относительно низкой освещенности составляет примерно 1 миллион к одному, а может и больше!
Но вот предложение от меня для эксперимента при нормальном уровне дневного света.
Найдите сцену, в которой хорошо сочетаются темные области и очень яркие области — в идеале, с некоторыми темными областями в виде изолированных островков рядом с островками яркости. Примером может служить солнечный свет, пробивающийся сквозь деревья в сильно затененную область — помогут несколько пещер или глубоко затененных участков.
Позвольте своим глазам адаптироваться к общему уровню освещения – не смотрите на яркие пятна рядом с теми местами, где просвечивает солнце, и не фокусируйтесь на особо темных участках.
Обратите внимание, насколько хорошо вы можете видеть детали в самых темных из темных областей — при каком уровне темноты изображение становится черным.
Попробуйте то же самое с яркими областями — когда вы смотрите на солнце, будет место, где детали размываются, и вы не можете видеть больше.
Бросьте взгляд туда-сюда между тьмой и светом, чтобы попытаться остановить ваш механизм адаптации, меняющий диафрагму на вас.
Теперь сделайте фотографии места происшествия. Экспонируйте «правильно», а затем так, чтобы самые темные области, которые вы могли видеть, были видны на фотографии, а затем так, чтобы самые яркие блики, которые вы могли различить, не были размыты.
Если у вас есть оборудование, сделайте HDR-фотографию с максимальной разницей диафрагмы между фотографиями. (Мой Sony A77 позволяет делать шаги 5ev.)
Мой опыт показывает, что мой глаз всегда может видеть более широкий диапазон яркости, чем моя камера (Minolta 7Hi, A200, 5D, 7D, A700, A77, другие)
На максимальном изображении HDR (диапазон 10 эв между центрами) мой глаз может видеть так же или лучше, чем камера.
Область, где этого НЕ ПОКАЗЫВАЕТСЯ, находится в очень слабом освещении, когда мне может потребоваться позволить глазу интегрироваться (что он делает примерно до 4 секунд!), В то время как я могу смотреть на фотографию при слабом освещении и видеть изображение. немедленно. Тот факт, что мне, возможно, понадобилась 10-секундная выдержка, не имеет значения для просмотра.
Другие переменно хорошие вещи:
Метафорически это может быть связано с тем, что мозг не «видит» одиночное изображение, а составляет его на основе серии непрерывных «кадров» глаз, движущихся по сцене.
Каждый из этих «кадров» «снимается» с переменной «апертурой», чтобы максимизировать общий динамический диапазон конечного «изображения».
Вы можете думать о мыслительном процессе как о соединении панорамы и HDR, если хотите. :о)
Этот вопрос нельзя стандартизировать, потому что динамический диапазон глаза всегда смещается, чтобы приспособиться к интенсивности света, не только за счет «человеческой апертуры», но и за счет чувствительности мозга к тому, на что смотрит глаз. Это похоже на камеру с разными процессорами, которая использует наиболее чувствительный к свету, когда хочет, и использует самую высокую чувствительность к темноте, когда хочет. Я думаю, что динамический диапазон глаза составляет где-то от 22 до 24 EV.
Я был заинтригован этим вопросом некоторое время теперь. Попробуйте сфотографировать молочно-белый выставочный стенд с листами лайтбоксов с разных ракурсов, не используя брекетинг для экспозиции, а затем отдельно брекетинг для баланса белого с последующей постобработкой. Это физически невозможно.
Точно так же, как глаз приспосабливается к балансу белого психологически, и поэтому термин «нужен свежий взгляд», потому что визуальное восприятие также является фактором.
Основная причина этого заключается в том, что человеческий глаз регистрирует яркость в логарифмическом масштабе, тогда как цифровые датчики линейны. Взгляните на этот сайт примерно на полпути вниз для получения дополнительной информации.
Верхний ответ здесь лучший, между тем есть несколько неправильных комментариев. Глаз не получает своего огромного динамического диапазона из-за движений глаз и быстрых настроек. Попробуйте провести эксперимент, в котором вы фиксируете взгляд на какой-то точке и, фиксируя взгляд, отмечаете, что вы можете видеть периферийным зрением вблизи в областях, которые намного ярче или темнее. Попробуйте зафиксировать точки разной яркости, чтобы увидеть, что почти все, что попадает в нормальные уровни освещенности, отчетливо видно вам. Поскольку вы сфокусированы и зафиксированы в одном месте, движения глаз не могут объяснить тот факт, что вы все еще можете легко различать светлые и темные объекты на ближней периферии. Сделайте снимок самыми лучшими камерами, и это будет далеко не так.
Конечно, солнце и другие яркие источники слишком ярки, когда они находятся близко к центру поля зрения, и переход от яркого внутреннего света к кромешной тьме также слишком велик. Основываясь на сравнении с очень дорогими видеокамерами, используемыми для спорта, а также с дорогими цифровыми камерами, цифра 24 ступени, скорее всего, верна.
матдм