На чем основаны эти цифры при сравнении динамического диапазона датчика?

Question

EV динамического диапазона постоянно присутствуют, и я чувствую, что а) они не в том же «масштабе» и б) они вводят в заблуждение в том, что они указывают, поэтому я надеюсь, что кто-то может уточнения.

Вопрос масштаба: Производители корпусов MF часто указывают значения DR в диапазоне 12-14 EV, в то время как числа для корпусов 35 мм находятся в диапазоне 5-6 EV, очевидно, они не могут быть одинаковыми 'scale', поскольку DxO публикует, что тела MF и 35 мм имеют сходные значения: (12-14 EV) .

Вопрос о wtf: Так что именно измеряют эти два разных измерения? Является ли это показателем того, где вы можете найти детали в самом высоком и самом низком EV или где находятся «полезные» данные? Если бы я создал сцену и измерил самый яркий EV в +6, а самый низкий EV в -6, я смог бы различить детали на всей фотографии или я заметил бы только детали между +3 и -3?

EDIT: Кроме того, что для камеры с DR 12 против DR 14, что именно это означает в реальном мире?

Answer 1

Проблема в том, что динамический диапазон субъективен, поскольку определение динамического диапазона (по крайней мере, в отношении датчиков) - это разница между самыми яркими и самыми темными деталями, которые датчик может записать.

Самое яркое значение, которое сенсор может записать, легко найти, посмотрев, в какой момент фотосайты сенсора становятся насыщенными и, следовательно, не могут записывать дополнительную информацию. Динамический диапазон в конечном итоге сводится к тому, что все различимые детали теряются из-за шума.

DXO-метка на сайте бенчмаркинга определяет динамический диапазон как разницу между насыщенностью фотосайтов и точкой, в которой отношение сигнал / шум достигает 1: 1, то есть где сигнал и шум равны. Сомнительно, видна ли какая-либо реальная деталь, когда SNR настолько плох, однако это удобная цифра для использования и ее легко измерить. Вы можете прочитать об их определениях и процедуре тестирования здесь:

• http://www.dxomark.com/index.php/en/Learn-more/DxOMark-database/Measurements/Noise

DPreview также измеряет DR аналогичным образом, находя точку насыщения, а затем затемняя изображение до тех пор, пока шум не достигнет определенного уровня, но, несмотря на выделение целой страницы по теме, они не упоминают, какой коэффициент шума они считают быть пределом динамического диапазона!

• http://www.dpreview.com/news/0011/00111608dynamicrange.asp

Учитывая, что их оценки DR ниже отметки DXO, я предполагаю, что они немного стриктурны и принимают более низкий порог отношения сигнал / шум. Что касается 5-6 EV DR, заявленных для 35-миллиметровых тел, эта цифра, скорее всего, будет качественной оценкой фотографов с более консервативным взглядом на приемлемый уровень детализации. Предельное количество теневых деталей, обнаруживаемое компьютерной программой, вряд ли будет классифицировано фотографами как «пригодное для использования». Однако при тестировании многих датчиков необходимо количественно измерить, при каком уровне детализации света теряется, поэтому используется отношение сигнал / шум.

---

Пока мы говорим о динамическом диапазоне, стоит отметить, что [измеренный] динамический диапазон датчика при хорошем освещении будет больше, чем динамический диапазон при плохом освещении. Это просто результат того факта, что DR определяется теневым шумом, поскольку шум увеличивается, DR уменьшается.

Однако существует множество источников шума, при хорошем освещении шум в тенях в основном связан с электроникой, тогда как при слабом освещении шум в основном происходит от дискретной природы света (так называемый фотонный шум). Таким образом, компактные камеры с маленьким сенсором и хорошей электроникой будут иметь очень хороший динамический диапазон при хорошем освещении. Только когда уровень освещенности падает, способность больших датчиков захватывать больше фотонов дает им преимущество, когда дело доходит до DR.

Answer 2

Джриста сказала:

Теперь, если кто-то может придумать последовательный, достаточно точный тест, который может дать реальным фотографам реальное представление о том, сколько DR они действительно могут извлечь из своей камеры.

Моя публикация является ответом на вопрос Джристы, и я надеюсь, что это пролит некоторый свет на первоначальный вопрос Шизама. Эти тесты показывают, чего вы можете достичь в реальных условиях с вашей камерой. Я сделал эти тесты при ISO 200, так как это скорость, с которой я обычно работаю.

Вы можете сделать это довольно точно, не тратя денег. Инструкции следуют ниже графика.

Вот результат теста, который я сделал сам. Я интерпретирую это как означающее, что в практических условиях с моей камерой при ISO 200 я могу с пользой получить динамический диапазон 8 EV. DxO дает результат 10 EV, в то время как DPReview дает результат 8,4 EV (все при ISO 200).

Полезно также посмотреть на уровни шума, см. Эту процедуру для измерения уровней шума .

Процедура в общих чертах такова:

• использовать равномерную белую стену (или подобную поверхность) в качестве цели.
• положите камеру на штатив.
• сделайте снимок, чтобы получить стартовую экспозицию. Все ваши фотографии должны быть сделаны в режиме RAW. Вы должны получить изображение среднего серого цвета.
• теперь установите вашу камеру на ручную экспозицию.
• сделайте серию фотографий с уменьшением ступеней EV, пока не получите чистый черный цвет, добавьте один для хорошей меры. Вам, вероятно, понадобится как минимум шесть фотографий.
• сделайте серию фотографий с увеличением EV, пока не получите чистый белый цвет. Добавьте один для хорошей меры. Вам, вероятно, понадобится как минимум шесть фотографий.

Теперь, когда у вас есть ваши фотографии, вы проанализируете их следующим образом

• открыть первый в Ufraw (или аналогичном RAW-конвертере)
• установить экспозицию по умолчанию, ввести кривую линейности, кривую вывода линейно, не выбирать профиль, выбрать баланс белого вручную и настроить на нейтраль.
• Под живой гистограммой вы увидите средние уровни RGB для всего изображения. Возьмите среднее значение RGB и используйте его в качестве средней яркости изображения.
• повторить для всех фотографий в этом наборе
• теперь у вас будут наборы относительных значений EV в сочетании со средними значениями яркости.
• нанесите их на график, как я делал выше.
• это даст точное указание динамического диапазона.

Основными ограничениями точности этой процедуры являются точность выдержки и диафрагмы. Вы увидите этот эффект как небольшие отклонения от идеальной кривой. Для лучшего разрешения вы можете сделать тест с интервалом в половину остановки.

Сделайте все фотографии за достаточно короткое время, чтобы изменения окружающего освещения не оказали никакого влияния.

Стандартный способ проверки динамического диапазона камеры - использование шага-клина Stouffer .
Вы можете увидеть их прайс-лист здесь .