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※ 本文為 layzer 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2015-11-09 14:06:25
看板 DSLR
作者 splendidpoem (天降六月雪)
標題 Re: [問題] 動態範圍?寬容度?
時間 Sun Nov  8 10:44:52 2015


抱歉,因推文顯示不正確,故改用回文。


(一)動態範圍是相機所能紀錄的最亮與最暗的比例。數位相機是用代號來代表亮度,因此
這裡的「最亮」是指數位類比轉換器(ADC)所能轉出的最大值,通常也可代表一個像素在
一次曝光時間所能承載的最多光子。



而「最暗」的定義比較不那麼直接;理論上可用最低有效位來代表,但在攝影層面上,訊
躁比=1的照片是沒有任何實用價值的,因此實務上通常會以堪用的訊躁比來定義「最暗」
,例如:訊躁比=20時的讀取雜訊。這代表在一份訊號是雜訊20倍的樣本中,能跨過訊號
門檻成為實用資訊的最低值。



這是比較取巧的算法,和實際公式有些微誤差,因此各評測網站可能會給出不同的數值。
以目前非Canon相機在ISO100時的讀取雜訊約3~5個電子來說,公式化後的DR會差約0.25~0
15級左右。另外一個方法是用數位化後的亮度值,以及ISO的增益值,代入公式計算DR。


(二)因DR是最亮和最暗的比例,故會隨ISO變動。雖然ISO拉高時可稀釋掉放大器後端的讀
取雜訊比例(=小幅降低DR下限),但同時取樣到的光子更少(=大幅降低DR上限),因此整體
而言會導致DR下降。



(三)如上所述,A相機在低ISO時的DR高於B相機,不代表A相機在高ISO的DR也必然高於B相
機。


(四)同上,因此DR不會超過ADC的精度。一台14位元ADC的相機,其原始線性RAW檔的DR不
會超過14級。


(五)寬容度是指:相機在自身DR內,可紀錄現場明暗反差的彈性空間。例如:拿一台DR為
14級的相機來拍攝一個反差8級的場景,在保持所有資訊在堪用品質的前提下,您若想拍
成晦暗的神秘氣氛,可向左降成6級;若想拍成明亮歡快的感覺,可向右提高6級。因此寬
容度可視為「相機的動態範圍」減去「場景的反差」後,還能運用的餘裕空間。



(六)此寬容度的定義同樣可套用在後製上。在上述例子中,相機可當場用DR大於8級的ISO
來拍攝RAW檔,再回家依想表達的意境來向左或向右增減亮度。但請注意我們的前提:保
持所有資訊在堪用品質。同時,即使當下ISO值的DR已超過8級,仍可能造成量化誤差而引
入雜訊。



(七)A相機的DR高於B相機,不代表A相機的寬容度也必然高於B相機。原因之一是DR若從像
素層級計算而得,可能和ADC的精度有差異。第二個原因是各廠牌相機的RAW檔大都加工過
,例如套用非線性曲線,或是暗部偏移除躁。大部分非線性曲線為對應人眼對明暗的敏感
度,通常會大幅壓縮反射率90%以上高亮部份,因此A相機若能紀錄較多的亮部資訊,套用
非線性曲線後的寬容度可能會輸給雜訊門檻較低的B相機。


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.70.148.144
※ 文章代碼(AID): #1MFhSc_3 (DSLR)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DSLR/M.1446950694.A.FC3.html
PsMonkey: s 大人,這麼多字回文很正常吧 Orz1F 11/08 11:02
monHHH: 推2F 11/08 11:02
gn01234321: 推,有帶到技術細節又不致於說的太晦澀!3F 11/08 11:03
感謝各位前輩。「不致於說得太晦澀」實在是讓小弟最受用的過譽。
※ 編輯: splendidpoem (111.70.148.144), 11/08/2015 11:13:28
linpo1206: 最喜歡聽S老師講課4F 11/08 11:14
lef1986: 本板的烏拉博士5F 11/08 11:16
strike5566: 推6F 11/08 11:17
easyfish: 推!長知識7F 11/08 11:18
Dryduckboy: 有打算出書嗎8F 11/08 11:39
ReynardFx: 看到是S大就立刻推了9F 11/08 12:22
l17: 專業10F 11/08 12:32
loxjjgu: s大是友站的人生苦旅大嗎?發文風格頗類似XD11F 11/08 12:42
goblin09597: 推! 長知識!12F 11/08 13:10
serujyu: 好文共賞13F 11/08 13:33
waa006: 長知識14F 11/08 13:39
nnnn85209630: 出書我一定買XD15F 11/08 13:41
shinegg: 這是相機後段數位訊號的部分 看的是晶片的設計 跟真實16F 11/08 13:55
shinegg: 世界的寬容度其實沒絕對關係w
NewTypeNeo: 推!  專業明暸易懂!18F 11/08 14:03
JosephChen:19F 11/08 15:45
LoveBea: 推20F 11/08 15:54
luswtin: 好文共賞!21F 11/08 18:52
Rogozov: 推!22F 11/08 19:25
bt222: 推推 深入淺出!!23F 11/08 19:27
Q9: ADC是類比至數位轉換器24F 11/08 19:50
jeano: 增知識推~25F 11/09 02:13
ferrinatice: 推26F 11/09 03:05
Issye: 愚鈍看不懂但推XD27F 11/09 09:28
tasmilk: 謝謝教學28F 11/09 11:29

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