Сколько стопов может захватить цифровая камера?

Сколько стопов может захватить цифровая камера?

Кроме того, кто-нибудь знает, что такое динамический диапазон для негативной и позитивной пленки, человеческого глаза, компьютерного монитора, телевизора и т. д.?

Для тех, кто не знаком с этой концепцией (и кто пропустил вопросительные знаки), это называется «динамический диапазон».
Это зависит от камеры. Есть некоторые (действительно крутые) специализированные видеокамеры, у которых измеренный динамический диапазон составляет 17(!) стопов. Тем не менее, большинство устройств с одним датчиком имеют около 9-10.

Ответы (6)

Ответ, скорее всего, со временем изменится.

Говорят, что современные лучшие камеры захватывают около 10-11 ступеней при базовом ISO, меньше при более высоких значениях ISO, см., например, тесты DPReview для Nikon D3X . В качестве примечания - вам, вероятно, не понравятся изображения, обработанные для измерения максимального динамического диапазона, им просто не будет контраста, которого вы ожидаете от «обычного» изображения.

Говорят, что негативная пленка имеет широту до 9-10 ступеней, а перевернутая пленка - около 5-6 ступеней. То, что вы на самом деле видите, также зависит от носителя, используемого для представления изображения: отпечатки с негативов обычно ограничиваются тем, что может воспроизвести бумага, слайды — тем, что можно проецировать, а цифровые изображения — тем, что может показать монитор.

Обновление: я сделал тест DR на своем 5D (старом, а не mk2) и с настройками по умолчанию я получаю 9 стопов полезного диапазона, со специальной обработкой 11+ (и, вероятно, больше места на стороне теней) :

введите описание изображения здесь

Это не предназначено для показа теоретического максимума, а скорее для того, чтобы 13-14 не было чем-то сверхъестественным, если сенсор 2005 года может зафиксировать 11+ ступеней.

Я думаю, что 13-14 ступеней - сильно завышенная оценка. Если вы читали несколько обзоров на DPReview, средний полезный диапазон ступеней составляет около 9 при самом низком значении ISO, но это толкает датчик к его пределам. Динамический диапазон падает с увеличением ISO. Только самые топовые камеры с большими датчиками способны работать с большим динамическим диапазоном, но «максимальный» и «средний» означают очень разные вещи с точки зрения практического использования.
Конечно, реально применимый диапазон меньше, но это не моя оценка, а фактические измерения, сделанные DXO. Если вы посмотрите на лучшую кривую ACR от DPReview в 14-битном режиме для Nikon D3x, то увидите, что она превышает 11 ступеней. Так что не вижу ничего плохого в ответе.
@Karel: «Лучшая» кривая ACR — это самый широкий рабочий динамический диапазон после того, как файл RAW был импортирован в Photoshop, но это не показатель фактического реального диапазона датчика. Это показатель «запаса» RAW, а не реально используемого DR. Если вы внимательно прочитаете обзор DPReview, вы найдете таблицы, в которых указан «полезный диапазон», который составляет 8,4 EV при ISO 100 и достигает максимума при 9, 3 EV при ISO 3200. Кривые тонов на реальных изображениях варьируются от примерно -4,9EV в тенях до примерно 3,7EV в светлых областях в среднем... что составляет примерно 8,5-8,6 ступеней полезного динамического диапазона.
Я прочитал обзор DXO и довольно скептически отношусь к результатам. Они не объясняют, как они пришли к своим результатам, и диаграммы не кажутся особенно логичными. В них указано, что самый высокий DR в 13,65 ev был взят из «нормализованного отпечатка» из Photoshop, но они не объясняют, что именно было сделано с изображением. Они заявляют, что D3X имеет лучший динамический диапазон, чем Sony A900, что противоречит всем другим обзорам этих двух камер, которые я когда-либо читал, и все они были более тщательными и содержали подробное представление о методах тестирования и более логично. выводы.
@jrista - насколько я понимаю, вопрос не в среднем, реальном или самом широком динамическом диапазоне. Речь идет о максимуме сенсора, пусть даже теоретическом. То, что вы на самом деле получите от реальной сцены, будет зависеть от множества других факторов, помимо сенсоров макс. Я не понимаю вашего комментария о запасе RAW, кажется, что это будет что-то в дополнение к тому, что может захватить сенсор. Насколько я понимаю, почти каждый шаг от захвата будет уменьшать диапазон, включая кривые тона. После насыщения пикселя тянуть будет нечего.
У меня недостаточно информации, чтобы спорить о результатах DXO, и поэтому я отредактировал свой ответ, указав ссылку на DPReview.
@Karel: запас RAW относится к способности захватывать информацию, выходящую за рамки того, что может быть визуально представлено за один раз. Лучший пример — фотографические блики в изображениях RAW. Вы можете захватить достаточно информации о светлых участках, чтобы можно было восстановить ваши светлые участки, и то же самое касается глубоких теней. Однако процесс восстановления расширенных светлых участков или теней приводит к уменьшению общего диапазона контрастности изображения. Несмотря на то, что блики и тени присутствуют, их нельзя использовать, пока они не будут восстановлены, поэтому причина «эффективного DR» не совпадает с «максимальным DR».
Я удалил свой голос против, так как ваш ответ теперь намного лучше. :) Я все-таки думаю, что 10-11 стопов для D3X слишком много, а 8-9 стопов было бы более реалистично.
@jrista, DxO — уважаемая организация, которая построила крупный бизнес на фототестировании. Если мы хотим отбросить их результаты, нам нужны более сильные аргументы, чем по существу: «Мне не нравятся их результаты». DxO получили широкое признание. Это нормально (и даже хорошо) задавать вопросы, но когда вы называете их результат «грубым завышением», вам нужно привести реальные факты и ссылки.
Кажется, я ссылался на тесты DPReview. Вы можете зайти на DPReview и посмотреть тесты для любой камеры, протестированной DxO, и увидеть разницу. Тест DPReviews достаточно стандартизирован и основан на реальных сценариях. Они никогда не демонстрировали камеру, которая на самом деле способна захватить 11 ступеней DR, не говоря уже о 14 ступенях. Разве этого недостаточно?
@latnut: Кстати, в моем собственном ответе на этот вопрос есть ссылки на два конкретных обзора с кривыми DR и результатами EV для D3X и Canon 1D IV. Обе камеры показали DR менее 10 EV в реальных тестах и ​​в среднем составили около 8-9.
@jrista, результаты DPR, как ни странно, взяты из jpeg. Реальный динамический диапазон можно получить из результатов RAW, как это делает DxO. С какой стати кому-то использовать результаты jpeg для оценки камеры профессионального уровня? Во-вторых, мы должны определить цель измерений. Это максимальный измеренный динамический диапазон? Или это «полезный динамический диапазон»? DxO дает максимальный измеренный динамический диапазон, тогда как DPR, по-видимому, дает то, что, по их мнению, является «полезным динамическим диапазоном». Обе цели полезны. Но «полезный динамический диапазон» вводит субъективный элемент, а именно «полезный».
@jrista, ваше определение «пригодного для использования» и мое определение «пригодного для использования» могут быть совершенно разными вещами. Когда кто-то проводит строгие сравнительные тесты, очень важно максимально удалить субъективный элемент. DPR признает, что измерения в формате RAW дают больший динамический диапазон. Для тех, кто работает в RAW, важно именно это, а именно реальный динамический диапазон. На самом деле, если вы добавите то, что они называют запасом RAW, к результатам jpeg, вы получите результат, не сильно отличающийся от результата DxO. Оставшуюся разницу можно списать на методы испытаний.
@jrista, поэтому я остаюсь при своем утверждении - называть измерение DxO «грубым завышением» необоснованно. Это не оценка, это тщательное и точное измерение. Они работают из RAW, а не из JPEG. Цели их измерений не такие, как у ДНР. Они удаляют субъективный элемент из своих измерений.
@labnut: я думаю, вы ошибаетесь насчет результатов DPR. Они тестируют как JPEG, так и RAW, и это ясно, потому что они используют ACR для обработки файлов RAW.
@labnut: Что касается динамического диапазона и определения полезности. Вы можете реализовать «полный» динамический диапазон только в том случае, если вы не ослабляете свои изображения с помощью кривой тона. Это, конечно, возможно, однако я призываю вас взглянуть на изображение без затухания... они выглядят ужасно. В тот момент, когда вы применяете тоновую кривую, вы сразу же теряете видимую четкость между тонами в диапазонах теней и светлых участков. Именно это я имею в виду, когда говорю «полезный» динамический диапазон. Нога и голова тонального диапазона сжаты, что снижает эффективный DR в полезном изображении.
@labnut: я не отрицаю, что DxO измеряет фактический динамический диапазон, и я также согласен, что это полезный способ сравнить камеры с чисто аппаратной точки зрения. Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что разные камеры и разные чипы обработки изображений применяют разные кривые тона, настроенные для каждого датчика, чтобы получить наилучшие результаты для этой конкретной камеры. В конце концов, динамический диапазон ИЗОБРАЖЕНИЙ, выводимых камерой (RAW или JPEG), ниже, чем физический, аппаратный максимум DR. Вот что я имею в виду под удобным, реальным аварийным восстановлением по сравнению с аппаратным аварийным восстановлением. Я предполагаю, что оба измерения действительны, но какое из них наиболее полезно?
@jrista, я рад видеть, что мы согласны. DxO и DPR проводят разные измерения для достижения разных целей, каждый из которых подходит для своей цели. DxO проводит тщательное тестирование, чтобы сделать возможным точное сравнение систем. DPR проводит тесты, которые дают пользователям камер полезную информацию о производительности, которую они могут реализовать с помощью своей камеры. Два ответа на два вопроса. Что наиболее полезно, зависит от того, какой вопрос вы задаете.
@Karel re: ваше обновление, в первой строке вы фактически измеряете динамический диапазон камеры, необработанного преобразователя и монитора. Как показывает ваш второй пример, захвачено больше деталей, просто либо преобразование, либо монитор компьютера не могут его отобразить. Если вы говорите о датчике, нет смысла ссылаться на «полезный динамический диапазон», он не имеет ничего общего с датчиком, если вы не можете использовать или отображать диапазон, который он захватывает!
Тогда удалим.
@Karel Я не думаю, что его нужно удалять (вторая строка подтверждает то, что вы говорите), я просто думаю, что нужно четко указать, что DxO измеряет DR самого датчика, поэтому значение, которое они получают выше, чем то, что люди, кажется, называют «пригодным для использования», поскольку они рассматривают аварийное восстановление системы . Я думаю, что многие аргументы в комментариях к этому ответу можно было бы разрешить, сделав это различие.
Поскольку этот ответ был первоначально написан более года назад, мне очень любопытно, изменилась ли ситуация с тех пор.
Похоже, что DXO теперь является более приемлемым источником, чем это было на момент первоначального ответа, когда мне пришлось его отредактировать из-за отрицательных голосов;)

Большинство цифровых камер используют аналого-цифровой преобразователь от 10 до 14 бит, поэтому их теоретический максимальный динамический диапазон составляет 10–14 ступеней . Однако такая высокая битовая глубина только помогает свести к минимуму постеризацию изображения, поскольку общий динамический диапазон обычно ограничивается уровнем шума. Подобно тому, как изображение с высокой битовой глубиной не обязательно означает, что изображение содержит больше цветов, если цифровая камера оснащена высокоточным аналого-цифровым преобразователем, это не обязательно означает, что она может записывать более широкий динамический диапазон. На практике динамический диапазон цифровой камеры даже не приближается к теоретическому максимуму аналого-цифрового преобразователя; Обычно от камеры можно ожидать 5-9 стопов .

Источник : cambridgeincolor.com

Я бы сомневался, если бы глубина имела прямое отношение к динамическому диапазону. Упрощенно вы можете так подумать, но на самом деле производители используют множество разных уловок, чтобы обойти это.
Битовая глубина прямо пропорциональна динамическому диапазону только при применении линейной кривой тона, и даже в этом случае вы ограничены шумом. Большинство камер и программного обеспечения применяют нелинейную кривую тона при обработке изображений RAW, поэтому эффективный реальный динамический диапазон меньше теоретического максимума и в конечном итоге определяется кривой тона, применяемой к изображению.
Битовая глубина показывает, сколько оттенков цвета может захватить камера, а не то, насколько далеко друг от друга находятся самые темные и самые яркие оттенки...

Есть простой прием: «измерьте» для себя:

возьми свою камеру.

  1. Возьми свою камеру
  2. перейти в ручной режим
  3. закрыть диафрагму или короткое время, пока изображение какой-либо однородной поверхности не станет черным как смоль
  4. Теперь откройте диафрагму на один полный стоп (2-3 щелчка в зависимости от кулачка) или в два раза больше.
  5. Сделайте еще один снимок
  6. Повторяйте с шага 4, пока ваша картинка не станет полностью белой.
  7. подсчитайте количество снимков, которые он сделал от полностью черного до полностью белого
  8. вуаля, вы получили количество остановок, которое ваша камера может различать в текущих настройках.

Конечно, результат зависит от ваших настроек jpg (контраст и т. д.) в камере, но он, вероятно, более реалистичен, чем маркетинговые цифры от производителя камеры.

Мне нравится, как вы думаете, хорошо, это для цифровой камеры, даже если я не уверен на 100%, что это абсолютно правильно, потому что вы всегда видите что-то на фотографии. А как насчет человеческих глаз, сколько шагов мы видим? а как же мониторы? сколько стоп-диапазонов у них есть?
@jrista, извините, английский не мой родной язык, и иногда это видно. Я думал, что Highlight Tone Priority просто недоэкспонирует изображение, если на изображении есть засветки, и поднимает темные части - так что на самом деле он не расширяет DR, он просто спасает немного больше RAW DR в jpeg.
@aristos, мне всегда было интересно, как определяется или измеряется правильный DR. И я не уверен, что DR для глаз действительно можно сравнить с кулачком.
Highlight Tone Priority немного расширяет динамический диапазон. Если вы проверите фактические кривые тона с HTP и без него, вы увидите небольшую потерю на теневой стороне, но довольно значительный выигрыш на светлой стороне, когда HTP активен. Он делает это, слегка недоэкспонируя, регулируя ISO и настраивая другие параметры на основе измеренного света.

Говоря о динамическом диапазоне для цифровых датчиков, лучше всего смотреть на реальные тесты. В настоящее время на рынке представлено очень большое разнообразие цифровых датчиков, начиная от небольших датчиков начального уровня для цифровых зеркальных камер и заканчивая передовыми полнокадровыми датчиками в лучших корпусах камер. Читая о камерах, вы часто сталкиваетесь с такими терминами, как «максимальный динамический диапазон», который для современных корпусов FF может достигать 13 или 14 ступеней. Однако относитесь к этим значениям с долей скептицизма, поскольку реальная производительность в обычных сценариях имеет тенденцию отличаться.

«Средний» динамический диапазон является более полезным значением. Большинство обзоров на dpreview.com включают тест динамического диапазона. Эти тесты включают сравнение тоновых кривых реальных фотографий для вычисления среднего реального динамического диапазона. Большинство современных цифровых камер имеют, вероятно, 6-9 ступеней динамического диапазона, который падает при увеличении ISO. Корпуса лучших камер часто обеспечивают более равномерный динамический диапазон во всем стандартном диапазоне ISO, но имеют тенденцию быстро падать, когда вы используете расширенные более высокие настройки ISO.

Полный теоретический максимальный динамический диапазон датчика может быть достигнут только за счет уменьшения отношения сигнал/шум до базового уровня (обычно ISO 100) и применения линейной градационной кривой при обработке данных RAW. Применение линейной кривой тона приводит к плоским, тусклым, низкоконтрастным изображениям, поэтому большинство камер и программного обеспечения, поддерживающих формат RAW, применяют нелинейные кривые тона, что эффективно уменьшает полезный динамический диапазон. (Подумайте об этом, как если бы вы взяли кусок веревки... натянутый прямо между двумя точками, точки могут быть дальше друг от друга, чем если бы вы добавили кривую к веревке между этими двумя точками.)

Я рекомендую прочитать исследования Nikon D3X и Canon 1D IV DR, чтобы получить представление о полезном динамическом диапазоне, предлагаемом этими камерами. Внимательно прочитайте исследования и обратите внимание, что такие артефакты, как шум при более высоких значениях ISO, влияют на итоговые изображения. Они часто могут уменьшить эффективный динамический диапазон в зависимости от сценария (например, снимки при слабом освещении часто страдают от большего ухудшения качества из-за шума при высоких значениях ISO, что приводит к потере динамического диапазона).

Широта экспозиции, как уже упоминалось, обычно составляет около +/- 5 ступеней для цифровых камер (всего 10 ступеней). Существуют методы, такие как HDR, которые искусственно увеличивают диапазон.

Обычно считается, что традиционная пленка имеет немного более широкий диапазон, и это очень сильно зависит не только от типа пленки, но и от марки, возраста и т. д. Обычно она более щадящая, и вы можете спасти переэкспонированный рулон, например, путем недостаточной проявки. .

Используемые диапазоны, как правило, соответствуют среднему человеческому зрению (которое опять же будет иметь разные характеристики в зависимости от возраста и генетики), поэтому фотографии кажутся реалистичными.

А теперь подумайте вот о чем: фотографы часто твердо учитывают определенные критерии перед съемкой или возмущаются отсутствием динамического диапазона в камере, которую они носят с собой. Во-первых, они запишут носитель, который, наконец, отобразит изображение.

Газетная бумага на прессованной газетной массе без глянцевого покрытия плохо демонстрирует оттенки серого или оттенки цвета.

JPEG с высокой степенью сжатия часто не обвиняют в том, что он отбрасывает абсолютные уровни, но отбрасывает промежуточные уровни оттенков, из-за чего фотографии выглядят оцифрованными и неестественными. Но это не обсуждается здесь, просто упомянуто для полноты картины.

Веб-посетители составляют важную демографическую группу зрителей. И часто посещаемые веб-сайты часто должны учитывать, что подавляющее большинство зрителей используют ЖК-экраны, которые, вероятно, несколько устарели и, по всей вероятности, не способны отображать 256 оттенков RGB. ЖК-дисплеи и плазмы, которые на самом деле способны воспроизводить оттенки, близкие к абсолютно черному, часто являются компонентами домашнего кинотеатра высокого класса, которые стоят тысячи и недоступны для масс.

Даже высоко оцененная фотобумага жикле для изобразительного искусства, предназначенная для использования с пьезоэлектрическими струйными принтерами высшего класса, имеет ограничения. Их можно покрыть металлическим или перламутровым блеском, и он все равно не перекроет значительную щель.

Так что, если вам нужен динамический диапазон, он вам понадобится, потому что вы хотите запечатлеть солнце, сияющее сквозь кроны пышного тропического леса Центральной Америки, а также тускло освещенный папоротник на лесной подстилке на одном изображении. Это безумие. И не возможно. [На самом деле это вполне возможно, просто не весело. Подумайте о множестве фильтров нейтральной плотности. Подумайте о специализированных одноразовых вспышках, которые могут осветить весь лес — безумие! Это если комары не доберутся до тебя первыми.]

И не для печати. Я не знаю, может быть, с OLED-дисплеями и более причудливыми технологиями мы сможем приблизиться. Может быть, искры электричества, подсказывающие, как это изображение может выглядеть для нашего мозга, сработает, как Матрица, и наш мозг будет способен воображать бесконечный динамический диапазон. Но благодаря ограничению устройств вывода и носителей вывода вы действительно в безопасности.

Я предполагаю, что это длинный способ сказать, не волнуйся, держись подальше.

Сколько стопов может захватить цифровая камера?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v