Введение
При выборе монитора, сканера, фотоаппарата, а также других устройств, работающих с изображением,
мы чаще всего обращаем внимание лишь на одну из их характеристик — разрешающую способность этого
устройства. Неудивительно — ведь именно её в первую очередь выпячивают в рекламе, как наиболее
простую для понимания широкими массами
Однако помимо разрешающей способности существуют другие, не менее важные для качества картинки,
характеристики. Таковыми, например, являются фотографическая широта и динамический
диапазон.
И если с разрешающей способностью всё бывает более-менее понятно, то с упомянутыми характеристиками
часто возникают затруднения. Более того, эти два понятия на первый взгляд кажутся настолько похожими,
что вносит только дополнительную путаницу. Попробуем внести ясность в этот вопрос на примерах
как аналоговых, так и цифровых устройств.
Внутренняя обработка файла HDR
Photoshop создаёт файл HDR, используя информацию EXIF каждого из снимков серии, чтобы определить длину выдержки, диафрагму и чувствительность ISO. В дальнейшем эта информация используется для оценки количества света, полученного из каждой части изображения. Поскольку этот свет может существенно варьироваться по интенсивности, Photoshop создаёт файл HDR, используя для описания каждого из каналов цветности 32 бита (в отличие от обычных 16 или даже 8 бит, как это описано в главе, посвящённой глубине цветности изображения). Действительным преимуществом является то, что в файлах HDR эти добавленные биты используются для создания относительно широкой шкалы яркостей, которую можно скорректировать для нужд вашего изображения
Важное отличие состоит в том, что эти добавочные биты используются иначе, чем таковые в 16-битных изображениях, которые всего лишь определяют оттенки более точно (см. главы о формате RAW и о постеризации)
Обычные 8 и 16-битные изображения мы будем далее обозначать как малодиапазонные (low dynamic range — LDR) по сравнению с 32-битными.
32-битный формат файла HDR описывает расширенный динамический диапазон, используя свою разрядность для записи действительных чисел, известной также как экспоненциальная запись. Действительное число состоит из мантиссы (десятичного дробного числа от 1 до 10) и порядка, т.е., 10 в некоторой степени, например, 5.467×103, в отличие от обычных 0-255 (для 8 бит) или 0-65535 (для 16 бит) целочисленных единиц цветности. Таким образом файл изображения может передать яркость 4,300,000,000 простокак 4.3x109, что было бы слишком много даже для 32-битных целых чисел.
Заметно, что запись действительных чисел выглядит изящнее и более кратко, но как это помогает компьютеру? Почему бы просто не добавлять больше бит, чтобы определить соответствующие большие числа, и как следствие, большой динамический диапазон? Вспомним, что в обычных файлах форматов LDR гораздо больше бит используется на разницу в светлых тонах, чем в тёмных (об этом подробно рассказывает отдельная глава, посвящённая коррекции гаммы). В результате по мере увеличения числа бит всё большая их часть будет потрачена на более точное описание цвета вместо расширения динамического диапазона.
| Представление выделения бит под увеличение яркости |
Примечание: данное представление является качественной оценкой и зависит от прочих факторов, таких как разрядность экрана, гамма монитора и т.д. Сокращение дистанции между битами для более ярких значений является следствием того, что обычные 8 и 16-битные файлы JPEG гамма-кодированы, что может в действительности помочь расширить динамический диапазон для малоразрядных файлов; но по мере увеличения разрядности гамма-кодирование становится всё менее и менее эффективным.
Файлы HDR решают эту дилемму снижения эффективности в LDR посредством использования действительных чисел, которые пропорциональны настоящим значениям яркости изображения (коэффициент гаммы равен 1, то есть, гамма линейная). Тем самым обеспечивается равномерное распределение бит по динамическому диапазону, отсутствует концентрация в ярких тонах — то есть, биты используются более эффективно. Далее, использование действительных чисел обеспечивает запись всех оттенков с одинаковой относительной точностью, поскольку такие числа, как 2.576×103 и 8.924×109, имеют одинаковое число значащих цифр (четыре), несмотря на то, что второе число более чем в миллион раз больше.
Примечание: так же как высокая разрядность изображения не означает, что в нём содержится больше оттенков цвета, широкий динамический диапазон файла сам по себе не гарантирует большого динамического диапазона изображения, если он не представлен в изображаемом предмете.
Все эти дополнительные биты, которые обеспечивает нам формат HDR, великолепны и позволяют нам по сути отображать практически бесконечный диапазон яркостей. Проблема в том, что дисплей вашего компьютера (или итоговый фотоотпечаток) может передать только ограниченную шкалу яркости. Данная глава соответственно фокусируется на том, как создать файлы HDR и впоследствии преобразовать их в обычное 8 или 16-битное изображение, которое можно посмотреть на экране монитора или отправить на печать. Этот процесс обычно называют тональным отображением.
Как измерить динамический диапазон
Производители фотоаппаратов не указывают этот параметр в документации. Чтобы знать насколько широк динамический диапазон той или иной камеры необходимо производить специальные замеры в лабораторных условиях. Единица измерения ДД – EV, это одна ступень экспозиции. Обычно для зеркальных фотоаппаратов динамический диапазон равен около 12 EV. Это означает, что между самыми темными участками кадра и самыми светлыми разница в 12 ступеней экспозиции. Математика, да и только. Ведь данные, полученные в ходе подобных замеров верны только для определенных условий, определенного освещения и минимальной светочувствительности. Но где найти фотографа, работающего в идеальных условиях? Даже зная динамический диапазон своего фотоаппарата, его трудно применить на практике, поскольку измерить динамический диапазон окружающего пространства практически нереально и абсолютно бессмысленно с практической точки зрения.
Напротив, нередко бывает так, что художественная задумка автора состоит как раз в использовании узкого динамического диапазона. Дело в том, что широкий динамический диапазон, позволяя получить больше деталей на снимке, делает снимок менее контрастным. А когда контраст задуман автором изначально, деталями в любом случае придется жертвовать. Контраст – это некий компромисс динамическому диапазону.
Итак, измерение динамического диапазона сцены или получаемой фотографии не столь важно с практической точки зрения. Когда есть понимание, что съемка в полдень в солнечную погоду приведет к контрастным снимкам, а фотография объекта в пасмурный день, напротив, позволяет получить малоконтрастный снимок с наименьшей потерей деталей, то замер точного динамического диапазона не даст ничего большего
В случае наличия сомнений в возможностях фотоаппарата зафиксировать все тона сцены на одном снимке – от теней до света, правильным действием будет изучить гистограмму. Это позволяет сделать практически любой современный цифровой фотоаппарат, включая смартфон.
Что из себя представляет гистограмма? Гистограмма – это некая шкала, на которой располагается график. График показывает соотношение количества пикселей разных тонов, которые участвовали в «построении» кадра. Если график вписывается в шкалу полностью, это означает, что все детали изображения будут проработаны и видны, на кадре нет абсолютно белых и абсолютно черных пикселей. В противном же случае, если график преимущественно смещен в одну из сторон – влево или вправо, это будет означать, что в кадре доминируют черные или белые цвета, что часто говорит о провалах в тенях или светах. Такой важный инструмент фотоаппарата, как гистограмма, несомненно должен быть использован для анализа возможности динамического диапазона камеры запечатлеть планируемый кадр. Если гистограмма показала, что сенсор справляется с условиями сцены, то можно смело снимать, не боясь загубить кадр. Однако стоит помнить, что львиную долю успеха для конечной фотографии составляет ее постобработка.
Canon EOS 5D Mark IV
Динамический диапазон фотоаппарата Canon — его неоспоримое преимущество перед моделями других производителей. А «Марк 4» обладает еще и весьма внушительными техническими характеристиками для камеры такого класса. Здесь установлена матрица типа DSLR с разрешением 31,7 мегапикселя. Есть быстрый автофокус, оптический объектив и приличный диапазон ISO. И конечно, имеется оптическая стабилизация изображения. Без нее камера такого уровня просто не может обойтись. Данный фотоаппарат умеет снимать видео в 4К со скоростью 30 кадров в секунду. Однако качество видео оставляет желать лучшего. Оно и понятно. Данная камера рассчитана на фото, а вовсе не на видео. А вот фотографии получаются очень красивыми и качественными. И на это как раз влияет динамический диапазон фотоаппарата. Стоимость этой модели — 230 тысяч рублей. Это средняя цена. Многие модели подобного класса стоят ощутимо дороже. Но эта ориентирована на любителей и энтузиастов. Потому и цена такая. Теперь перейдем к следующей модели.
На что влияет размер матрицы фотоаппарата?
Чем меньше матрица…
- …тем шумнее изображение. При съемке в условиях недостаточного освещения на маленьких матрицах сильнее проявляются шумы. Поэтому, если вы предпочитаете снимать вечерние или ночные пейзажи, портреты в помещении без студийного света, репортажи различных мероприятий, вам нужна полнокадровая камера. А если вы проводите дневные портретные съемки на улице или в студии со студийным светом, то с этой задачей справится и кроп.
- …тем меньше динамический диапазон. Динамический диапазон определяет то, насколько широкий яркостной интервал сможет охватить камера без потерь информации в самых светлых и самых темных участках кадра. Если у нас в кадре есть яркое небо и темная земля, то выставляя экспозицию по небу, мы получаем проработанное небо, но черные провалы на земле, а выставляя экспозицию по земле, получаем хорошо прорисованный ландшафт и выбитое белое небо. Поскольку даже самый широкий диапазон камеры с полнокадровой матрицей вдвое уже динамического диапазона глаза, то приходится в таких случаях включать режим HDR или снимать со штатива несколько кадров с разной экспозицией и соединять их в фотошопе. Динамический диапазон камеры важен для съемки пейзажей, но если вы просто снимаете свою семью для семейного альбома, за фулфрейм переплачивать не стоит. Тем более, что он все равно не сможет обеспечить картинку, которую мы видим своими глазами.
- …тем меньше глубина цвета. Этот параметр показывает, насколько много полутонов может воспринимать камера. При большей глубине цвета переходы полутонов будут более плавными, чем на матрицах меньшего размера. Выбирайте фулфрейм, если вы любите снимать монохромные изображения с тоновой перспективой, где полутона играют наиважнейшую роль. Если же вы снимаете контрастные по цвету фотографии, то спокойно берите кроп.
- …тем меньше камера. Как правило, полнокадровые камеры имеют более серьезные габариты по сравнению с кропнутыми. С одной стороны, это хорошо: фотограф с большой камерой выглядит более солидно и профессионально (но это не всегда так). С другой стороны, большая камера – это не всегда удобно, особенно в путешествиях. Но беззеркальные полнокадровые камеры по размеру значительно меньше и легче, чем фулфрейм-зеркалки, а по качеству картинки совершенно им не уступают. Поэтому для съемки в путешествиях лучше выбрать кроп или же полнокадровую беззеркалку.
- …тем дешевле камера. Матрица в фотоаппарате – несменный сенсор, который является самой дорогой деталью камеры. Чем меньше этот сенсор, тем цена на камеру ниже. Но и качество фотографии хуже. Стоимость камер прямо про пропорциональна размеру матрицы: полнокадровая камера может стоить в 5, а то и в 10 раз дороже, чем кроп. Если вы очень хотите научиться фотографировать, но бюджет ограничен, покупайте кроп: знание настроек и композиции куда больше влияет на качество снимка, чем размер матрицы. Но если вы собираетесь развиваться в фотографии профессионально, лучше сразу купить полнокадровую камеру и окупить ее за несколько коммерческих съемок.
- …тем больше ГРИП. Размер матрицы напрямую не влияет на глубину резко изображаемого пространства, однако при использовании одного объектива, чтобы получить картинку примерно с одинаковым масштабом и размытием, вам придется либо намного отойти от объекта съемки, либо изменить фокусное расстояние объектива, а вот эти факторы уже влияют на ГРИП. Поэтому на фулфрейме получить красивое размытие гораздо проще, чем на кропе.
- …тем меньше угол обзора. Сама по себе матрица не влияет на угол обзора фотоаппарата, однако при использовании одного и того же объектива на кропнутой камере изображение будет скадрировано кратно кроп-фактору, а на полнокадровой вы получите полный кадр. С одной стороны, это хорошо: на кропнутой камере с кроп-фактором 2 длиннофокусный объектив 300 мм даст картинку, как дорогущий объектив 600 мм, то есть увеличит картинку в два раза по сравнению с фулфреймом. Однако и светосила этого объектива на кропе уменьшится в два раза. Это хорошо для съемки диких животных и птиц в солнечный день. А вот если вы снимаете семью в небольшом помещении, ваш потретник 50 мм на кропе с кроп-фактором 1,5 ухудшит светосилу в полтора раза и даст фокусное расстояние 75 мм, в результате чего все члены семьи не влезут в кадр, даже если вы отойдете в дальний угол зала.
Предельный высокий динамический диапазон и проблема, которую он собой несет
В качестве примера попробуйте стать в комнате в солнечный день с большим количеством теней. Это создает сцену с высоким динамическим диапазоном, так как она содержит как очень яркие (за окном), так и очень темные участки (внутри комнаты). Ваши глаза все еще смогут отличить цвета и формы внутри комнаты, а также все, что находится за окном. Но попробуйте сделать фотографию. Вы получите изображение, экспонированное по светам (т.е., на улице) с темной комнатой, либо экспонированное по комнате (т.е., тени), и ничего за окном не будет видно.
Камера экспонировала по светам, оставив комнату в темноте.
Большинство камер передают сцену таким образом. Однако, техника HDR может быть использована, чтобы создать несколько изображений с разными экспозициями, которые можно комбинировать в один снимок с ровной экспозицией.
Камера экспонировала по теням, сделав вид за окном слишком ярким.
Хитрости для получения хороших фото с небольшим динамическим диапазоном
Снимая пейзаж с различным освещением, необязательно руководствоваться сложными правилами, чтобы расширить динамический диапазон. Рекомендуется прибегнуть к помощи некоторых простых советов для грамотного использования фотокамеры:
Для получения красивых кадров необходимо подбирать оптимальную обстановку. Довольно часто фотограф выбирает неправильное освещение, при котором исключается возможность снятия удачных снимков. Вместо безуспешных попыток съёмок контрастного пейзажа, можно использовать различные альтернативы. Например, снять с другого ракурса или выждать время для более подходящего освещения. На закате солнце светит не так ярко, и тень на земле будет отлично смотреться в сочетании с небом. Необязательно использовать в кадре запечатление солнца, если оно создаёт проблематичное получение снимка. Слишком выраженная яркость мешает получить хороший кадр. Портрет напротив оконного проёма также наверняка окажется неудачным. Если немного отойти от окна или заснять модель сбоку, яркость от оконного проёма уже не будет такой заметной, и получится подходящая фотография
Особое внимание требуется уделять настройке оптимальных параметров экспозиции, нужно пользоваться приоритетным экспозамером по отражённому свету и гистограммой. После получения кадров всегда оценивайте их яркость
Рекомендуется снимать несколько кадров при различном освещении, чтобы потом извлечь самые лучшие снимки. Для снятия сложных изображений лучше обзавестись фотоаппаратом с дополнительными функциями. Например, формат RAW предоставляет специальные возможности, все снимки хранятся на микросхеме фотоаппарата. Фотографии впоследствии можно обработать – затемнённые области сделать посветлее, а в светлых участках подкорректировать детали.
Вы участвуете в этих фотоконкурсах?
|
Начало: 17-10-2022 Тема: оригинальность Жанр: жанровая фотография, документальная фотография, все жанры |
|
Начало: 07-10-2022 Тема: ракурс Жанр: жанровая фотография, документальная фотография, все жанры |
Интересные публикации на сайте
|
В фотоискусстве сегодня популярен сатирический портрет. Фотограф, работающий в этом жанре, должен иметь хорошее чувство юмора и быть мастером в технической части фотографии. Способы создания сатирич… |
Пожалуй, самое важное в фото — фиксация текущего момента жизни. Фотография – поистине уникальный феномен, ведь благодаря ей возможно сохранить происходящие события, великолепные места, род..
Новые фотоконкурсы на сайте
|
Начало: 19-10-2022 Тема: огонь Жанр: объектная фотография |
|
Начало: 07-10-2022 Тема: ракурс Жанр: жанровая фотография, документальная фотография, все жанры |
Что такое динамический диапазон в аудио?
В чистом виде динамический диапазон в музыкальном производстве — это просто разница в децибелах (дБ) между самым тихим и самым громким звуками в миксе или аудиофайле. Поэтому песни с широким динамическим диапазоном будут иметь больший разрыв между самым громким и самым тихим звуком по сравнению с песнями с более стабильным качеством звука.
Динамический диапазон также может относиться к самым громким и самым тихим звукам, которые аппаратура или аудиосистемы могут правильно представить. Нижний диапазон этого значения называется шумовым полом. Шумовое дно — это уровень шума, который естественно создает аппаратура. Каждое оборудование имеет определенный уровень шума, который необходимо учитывать в процессе микширования.
Вы не сможете избежать шумового пола даже с таким простым оборудованием, как аудиокабель, но это важно признать, чтобы создать максимально чистый микс. Для музыкального инструмента или проводной системы динамический диапазон — это расстояние между уровнем шума и самым громким пиком звука
Звуки, выходящие за пределы динамического диапазона оборудования, становятся некомфортно громкими, что можно назвать искажением
Для музыкального инструмента или проводной системы динамический диапазон — это расстояние между уровнем шума и самым громким пиком звука. Звуки, выходящие за пределы динамического диапазона оборудования, становятся некомфортно громкими, что можно назвать искажением.
Другими словами, динамический диапазон — это расстояние между самым тихим и самым громким звуком. В музыкальном производстве аудиоинженеры постоянно учитывают динамический диапазон в своих решениях по записи, сведению и мастерингу.
Как изменить динамический диапазон?
Как правило, динамический диапазон изменяется в процессе компрессии. Компрессоры уменьшают разницу в диапазоне громкости самого громкого и самого тихого звука, тем самым изменяя общую динамику и динамический диапазон дорожки.
В процессе мастеринга
инженеры используют компрессоры
и сверхмощные компрессоры, называемые
лимитерами
, для формирования динамического диапазона. В результате придания мягкости самым тихим фрагментам музыкального произведения, компрессия также делает обработанные сигналы более громкими.
Стоит отметить, что крайности бывают в любом направлении: Слишком широкий динамический диапазон может быть восхитительно динамичным, но не обладать громкостью, необходимой для стандартного прослушивания. С другой стороны, узкий динамический диапазон может быть чрезмерно сжат, делая песню некомфортно громкой и лишенной энергии оригинальной динамики.
Какой динамический диапазон мы можем услышать?
Стоит отметить, что диапазон человеческого слуха ограничен максимальным динамическим диапазоном. Вообще говоря, максимальный динамический диапазон для человека составляет около 120 дБ между самым тихим сигналом, который мы можем обнаружить, и тем, когда искажения начинают вызывать физическую боль.
Сжатие очень необходимо для того, чтобы помочь удовлетворить наш максимальный диапазон. Например, максимальный динамический диапазон для аналогового аудио составляет 50-60 дБ. Однако цифровое аудио — это совсем другая игра.
Теоретический динамический диапазон неразрезанного 20-битного квантования цифрового аудио составляет 120 дБ. Превышая этот предел, теоретический динамический диапазон 24-битного цифрового аудио обеспечивает 144 дБ динамического диапазона, большую часть которого человеческий слух не может определить, поскольку наш порог находится на уровне 120 дБ.
Поскольку существует большое разнообразие между минимальным и максимальным уровнями выходного сигнала данной композиции, динамический диапазон будет варьироваться от трека к треку.
Не существует волшебного ключа для нахождения идеального динамического диапазона вашего трека, но понимание взаимосвязи между сжатием звука и тем, как оно влияет на сигнал, поможет вам найти «сладкую точку» для любой конкретной записи.
Как это измеряется?
Динамический диапазон измеряется в остановках, где каждая остановка равна двойной или половине количества света. Увеличение экспозиции на одну остановку означает удвоение света. Если бы вы снимали со скоростью затвора 1/100, яркость одной остановки была бы 1/50, а яркость одной остановки была бы 1/200.
Если у вас есть камера с одной остановкой, это означает, что она может сделать снимок сцены, в которой самая светлая часть в два раза ярче, чем самая темная часть. Наличие датчика с динамическим диапазоном двух остановок позволит самой светлой области сцены быть в четыре раза ярче самой темной. Пройдя за эти пределы, вы получите изображение с размытыми бликами или черными тенями.
Мы используем меньшие числа, чтобы легче понять концепцию, но большинство камер довольно хороши в этом. Высокопроизводительный шутер, такой как Sony A7 III, может иметь динамический диапазон 15 ступеней, но чаще встречаются камеры с 12-14 ступенями. Человеческий глаз имеет динамический диапазон 20 остановок.
Nikon D3300
Ультрабюджетня модель от «Никона». Прекрасно подойдет новичкам. Но профессионалы будут не удовлетворены. Дело в том, что характеристики у камеры довольно скромные. Даже несмотря на широкий динамический диапазон. Данный фотоаппарат обладает матрицей типа APS-C с разрешением 24,7 мегапикселя. Есть автофокус приличного уровня и оптический видоискатель. Видео аппарат снимает только в разрешении Full HD со скоростью 30 кадров в секунду. На большее он, к сожалению, не способен. Зато данный фотоаппарат может похвастаться весьма демократичной ценой. Он стоит всего 25 тысяч рублей. Это самый дешевый зеркальный фотоаппарат с широким динамическим диапазоном в нашем обзоре. Поэтому позволить его себе смогут многие. Данный девайс в любом случае обеспечит более качественные фотографии, чем стандартная цифровая мыльница. И он прекрасно подойдет тем, кто только начинает становиться фотографом.
BF&DRC
Недавно я прочитал статью о сжатии инфракрасных изображений с широким динамическим диапазоном «Новая методика визуализации инфракрасных изображений с высоким динамическим диапазоном». В этой статье в основном используются двусторонние фильтры для вырезания инфракрасных изображений с широким динамическим диапазоном на базовые и подробные изображения. изображение и изображение детали отдельно. Выполните обработку слияния обработанного изображения. Традиционное широкое динамическое изображение сжимается до 256 видимых изображений. Как правило, используется линейный метод. Детали изображения, полученные с помощью этого метода, не очень хороши. Поэтому существует много сложных методов решения с широким динамическим диапазоном. Критерии обработки обычно следующие:
- Сжимайте большие градиенты;
- Улучшение текстур с небольшим контрастом;
- Хороший эффект визуализации, избегайте искусственного шума; Структурная схема BF и DRP выглядит следующим образом: BF: двусторонний фильтр фильтрует высокодинамичное инфракрасное изображение, например следующее: s (x, y) — фильтр нижних частот;—— Входное изображение;—— Отфильтровать выходное изображение;—— Весовая функция;- Нормализованный; Обычно используется билинейный фильтр.Раздвижное окно, функция весаВыберите функцию Гаусса, стандартное отклонение равноРассчитайте, например, по следующей формуле: Двусторонний фильтр для получения основного изображения, Детальное изображение Гамма-коррекция выполняется для основного изображения и подробного изображения соответственно. Параметры коррекции:, Параметры коррекции необходимо подбирать по разным стандартам, а детали необходимо усиливать, поэтомуОбычно между 1 и 2 базовое изображение нужно сжать, чтобы согласен с тем, что определенный процент параметров насыщенности пикселей, Параметр обычно составляет 0,01, то есть насыщенность пикселей с низкой и высокой плотностью составляет 1%. Процесс насыщения может уменьшить влияние таинственного значения на изображение и избежать больших визуальных изменений изображения. После обработки отдельно основного изображения и подробного изображения. Соедините два изображения. Fusion использует метод DRC. Предполагая, что на выходе получается Мбит (обычно M = 8), подробностиУровень, основная часть изображенияуровень. среди。 Параметры в тексте:
А что происходит с абсолютно черным (для нашей камеры)?
На самом деле камеры не могут считать отдельные фотоны. Поэтому, динамический диапазон ограничен самым темным тоном, в котором текстура больше не различима и мы называем это уровнем черного. Уровень черного ограничен тем, насколько точно может быть измерен каждый стакан и количество фотонов в нем, и, следовательно, в темноте ограничен шумом изображения.
Именно поэтому динамический диапазон обычно увеличивается для более низких значений чувствительности ISO и камер с меньшим шумом измерения.
Как это все измерять и как увязать с параметрами более привычными фотографу?
Тут начинается интересное 
Представим идеальную камеру, которая может уловить один фотон, а ее стакан может вместить 1024 фотонов. Так как в целом динамический диапазон можно описать как соотношение минимально возможных учтенных фотонов к максимально влезаемому в стакан их числу (то есть соотношение), то тогда это соотношение (а оно не что иное, как контрастность) было бы 1024:1.
При этом, наиболее часто используемой единицей измерения динамического диапазона в цифровых камерах является диафрагма, которая описывает общий световой диапазон в степени двойки. Таким образом, коэффициент контрастности 1024:1 также может быть описан как имеющий динамический диапазон в 10 ступеней диафрагмы. (так как 2^10 = 1024). Также каждую единицу диафрагмы можно также описать как «зону» или «EV».
То есть мы пришли к более понятным единицам — ступеням. При этом ступень — это не что иное, как двойка в определенной степени. Ничего не напоминает? Это же битность
ISO и динамический диапазон
Несмотря на то, что в цифровой фотографии используется та же концепция светочувствительности фотоматериала, что и в фотографии плёночной, следует понимать, что происходит это исключительно в силу традиции, поскольку подходы к изменению светочувствительности в цифровой и плёночной фотографии различаются принципиально.
Повышение чувствительности ISO в традиционной фотографии означает замену одной плёнки на другую с более крупным зерном, т.е. происходит объективное изменение свойств самого фотоматериала. В цифровой камере светочувствительность сенсора жёстко задана его физическими характеристиками и не может быть изменена в буквальном смысле. При повышении ISO камера изменяет не реальную чувствительность сенсора, а всего лишь усиливает электрический сигнал, генерируемого сенсором в ответ на облучение и соответствующим образом корректирует алгоритм оцифровки этого сигнала.
Важным следствием этого является снижение эффективного динамического диапазона пропорционально повышению ISO, ведь вместе с полезным сигналом усиливается и шум. Если при ISO 100 оцифровывается весь диапазон значений сигнала – от нуля и до точки насыщения, то при ISO 200 уже только половина ёмкости фотодиодов принимается за максимум. С каждым удвоением чувствительности ISO верхняя ступень динамического диапазона как бы отсекается, а оставшиеся ступени, подтягиваются на её место. Именно поэтому использование сверхвысоких значений ISO лишено практического смысла. С тем же успехом можно осветлить фотографию в RAW-конвертере и получить сопоставимый уровень шумов. Разница между повышением ISO и искусственным осветлением снимка заключается в том, что при повышении ISO усиление сигнала происходит до поступления его в АЦП, а значит, шум квантования не усиливается, в отличие от собственных шумов сенсора, в то время как в RAW-конвертере усилению подлежат в том числе и ошибки АЦП. Кроме того, уменьшение диапазона оцифровки означает более точную дискретизацию оставшихся значений входного сигнала.
Кстати, доступное на некоторых аппаратах понижение ISO ниже базового значения (например, до ISO 50), отнюдь не расширяет динамический диапазон, а просто ослабляет сигнал вдвое, что равноценно затемнению снимка в RAW-конвертере. Эту функцию можно даже рассматривать как вредную, поскольку использование субминимального значения ISO, провоцирует камеру на увеличение экспозиции, что при оставшемся неизменным пороге насыщения сенсора повышает риск получить клиппинг в светах.
Ссылки
- Определения основных понятий:
- БСЭ, статья «фотографическая широта»
- Горохов П. К. «Толковый словарь по радиоэлектронике. Основные термины» — М.: Рус. яз., 1993
- Фотоширота пленок и ДД фотоаппаратов
- Форматы файлов:
Wikimedia Foundation
.
2010
.
Смотреть что такое «Динамический диапазон в фотографии» в других словарях:
Динамический диапазон: Динамический диапазон (техника) характеристика устройства или системы, предназначенной для преобразования, передачи или хранения некой величины (мощности, силы, напряжения, звукового давления, представляющая логарифм… … Википедия
Динамический диапазон характеристика устройства или системы, предназначенной для преобразования, передачи или хранения некой величины (мощности, силы, напряжения, звукового давления и т. д.), представляющая логарифм отношения максимального и… … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Динамический диапазон. Динамический диапазон характеристика устройства или системы, предназначенной для преобразования, передачи или хранения некой величины (мощности, силы, напряжения, звукового… … Википедия
Фотографическая широта характеристика светочувствительного материала (фотоплёнки, передающей телевизионной трубки, матрицы) в фотографии, телевидении и кино. Определяет способность светочувствительного материала правильно передавать яркость… … Википедия
Контраст в наиболее общем смысле, любая значимая или заметная разница (например, «Россия страна контрастов…», «контраст впечатлений», «контраст вкуса пельменей и бульона вокруг них»), не обязательно измеряемая количественно. Контрастность степень … Википедия
Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. HDR. High Dynamic Range Imaging, HDRI или просто HDR общее название технологий работы с изображениями и видео, диапазон яркости которых превышает возможности стандартных технологий. Чаще… … Википедия
Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
В Википедии есть п … Википедия
— (лат. redactus приведённый в порядок) изменение оригинала изображения классическими или цифровыми методами. Также может обозначаться термином ретуширование, ретушь (фр. retoucher подрисовывать, подправлять). Целью редактирования… … Википедия
Расширенный динамический диапазон в камерах видеонаблюдения
В пасмурный день, когда тени практически не видны, динамический диапазон будет низким. В солнечный день, наоборот, есть ярко выраженный контраст между яркими и темными областями.
Для любой системы видеонаблюдения очень важно чтобы было хорошее качество изображения. Однако в природе встречаются динамические диапазоны, далеко выходящие за пределы воспринимаемых камерой или человеческим глазом границ
Поэтому в современных камерах видеонаблюдения используется технология широкого динамического диапазона (Wide Dynamic Range или сокращенно WDR), которая позволяет расширить рабочий диапазон камеры между самыми темными и самыми светлыми участками изображения.
WDR позволяет получать видео с практически идеально выверенной экспозицией даже на самых контрастных участках зоны обзора камеры. Данная технология используется как в аналоговом видеонаблюдении, так и цифровом.
Существует два основных пути использования широкого динамического диапазона в камерах наблюдения:
Мультикадровое изображение (DigitalWDR) – камера фиксирует зону обзора с различной степенью контрастности. Затем происходит комбинирование зон с наиболее освещенными и наиболее затемненными участками. В результате получается среднее и самое оптимальное значение контрастности по всей площади обзора. Достигается это с помощью специального программного обеспечения.
Нелинейные датчики уровня освещения (RealWDR) — это аппаратное средство для сканирования и анализа зоны наблюдения. В данном случае происходит регулирование уровня контрастности по всему кадру – как на светлых, так и на темных участках.
Мультикадровое изображение широко используется в видеонаблюдении в режиме реального времени, благодаря тому, что реакция на быстро движущиеся объекты происходит намного быстрее, нежели при использовании датчика.
Таким образом широкий динамический диапазон — это современная система компенсации контрового света, приближающая характеристики камеры к возможностям человеческого глаза.
Технология улучшает динамический диапазон обычной камеры в 128 раз, позволяя получать четкие изображения при крайне высоком контрасте.
Снижение же стоимости оборудования, включающего в себя технологию широкого динамического диапазона, а также универсальность применяемых решений для любых типов видеокамер, позволяет говорить о скором повсеместном применении данной технологии.
2021-02-12T17:12:30+03:0021, Ноябрь, 2018|Выбор системы|
