В: «Как f-stop измеряет динамический диапазон?».
A: Один Стоп равен 6 дБ и теоретически может быть представлен одним битом (хотя на практике необходимы дополнительные биты, см. Ссылку в конце этого ответа).
Ни в одном другом ответе не упоминается единица измерения для динамического диапазона, давайте определим все в сопоставимых единицах, чтобы можно было дать точный ответ.
Децибел (дБ) - это логарифмическая единица, используемая для выражения отношения двух значений физической величины.
Изменение коэффициента амплитуды в 2 раза (эквивалентно 4 в изменении мощности) приблизительно соответствует изменению уровня на 6 дБ.
Число f (иногда называемое коэффициентом фокусировки, коэффициентом f, диафрагмой или относительной апертурой) оптической системы - это отношение фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка. «F» относится к объективам, поэтому f / 8 - это «дробный диаметр» или фокусное число апертуры оптической системы (объектива, фильтра и т. Д., А не датчика, АЦП, шины или ширины памяти).
«Стоп» уменьшит вдвое или вдвое количество света. F Лена в Остановках, но может быть также дробными Остановками.
Динамический диапазон - это термин, используемый для описания соотношения между самым маленьким и самым большим сигналами, которые могут быть измерены системой сбора данных (датчик, АЦП, шина и память, в частности, битовая ширина и точность), давайте назовем что камера (но также применимо к «аналоговой» или фильм). Аналоговые электронные камеры имели лампу, которая обнаруживала свет и преобразовывала его в диапазон напряжений, который был записан на ленту. Обе системы имеют теоретический динамический диапазон, который может быть рассчитан или рассчитан, на практике достигнутый динамический диапазон будет меньше.
Цифровые системы (в отличие от аналоговых) имеют более линейный отклик, чем пленка, которая имеет характеристики (отказ взаимности), которые имеют тенденцию к сжатию или «изгибу» первых и последних остановок. Нелинейность фильма делает его более снисходительным и позволяет лучше снимать теневые детали, чем видео.
Вот почему цифровые камеры имеют «Log» или, в случае Sony, SLOG; меньше битов для среднего и больше доступно для самых высоких и самых низких значений (по сути, изменяется «ширина» бита).
В цифровых системах разрешение (динамического диапазона) измерительной системы (цифровой камеры) определяется количеством битов, которые АЦП использует для оцифровки входного сигнала (от датчика).
Большинство АЦП имеют разрешение от 8 до 24 бит (не используется в цифровых камерах). Для 16-разрядного устройства общий диапазон напряжения представлен 2 ^ 16 (65536) дискретных цифровых значений. Поэтому абсолютный минимальный уровень, который может измерить система, представлен 1 битом или 1 / 65536th диапазона напряжения АЦП. Для системы с диапазоном напряжения ± 10 В наименьшее напряжение, которое может различить система, будет:
20/65536 = 0,3 мВ
В децибелах этот динамический диапазон, следовательно, выражается как:
20 Log10 (65536) = 96дБ
Поэтому для 16-разрядного АЦП динамический диапазон составляет 96 дБ. Используя те же расчеты, динамический диапазон 24-разрядного АЦП составляет 144 дБ.
6 дБ = 1 стоп = 1 бит.
Вот почему люди говорят, что им нравится 14-битный RAW, и почему вы хотите избежать 8-битной камеры - динамический диапазон.
Дополнительная информация добавлена 19 сентября 2017 г .:
На сайте Analog Devices есть интересная статья о АЦП и о том, как шумовой уровень и запас вычитают из истинного числа доступных бит; хотя эта статья посвящена звуковым, а не видеосигналам (таким образом, остановки не применяются), правило «1 бит равно 6 дБ» по-прежнему выполняется: http://www.analog.com/en/education/education-library/articles/relationship-data-word-size-dynamic-range.html#therelationshipofdynamicrange - в конце этого раздела содержится информация, подтверждающая мой ответ, но Вся веб-страница интересна для чтения. Содержит дополнительную информацию о настройке вашего оборудования для получения нужного количества надежных бит.