Для одной камеры уровень черного датчика сделает вывод
ненулевой, когда он покрыт.
Это на самом деле не правильно. Цель противоположна. Выход «Калибровка уровня черного» является отрицательным напряжением, и он работает так, что, когда объектив закрыт, вход на АЦП равен нулю.
Таким образом, динамический диапазон уменьшен с 0 ~ 1023 до 0 ~ 960. Я прав?
Нет.
Я не инженер-электронщик, поэтому не понимаю, почему аналоговое смещение добавляется к пиксельному напряжению.
То, что «Блок калибровки уровня черного» генерирует напряжение смещения, которое вычитается из входного (с поправкой на усиление) напряжения. Весь диапазон АЦП все еще используется.
Причина, по которой вы хотите выполнить калибровку уровня черного, состоит в том, что уровень входного сигнала, особенно с высоким аналоговым усилением, не будет нулевым при фотографировании черного, но это будет некоторый шум (будет иметь некоторую спектральную мощность и будет отображаться как неотрицательное число). Чтобы оцифровывать только актуальную информацию, вы хотите сместить уровень черного выше.
Вы теряете диапазон АЦП с этим? Совсем нет, наоборот, вы используете доступный диапазон АЦП для выборки наиболее важной информации.
Выход АЦП уменьшается на цифровое смещение, это уменьшит
динамический диапазон значительно?
Цифровое усиление и цифровое смещение могут привести к потере некоторой информации, если выход АЦП сопоставлен с меньшим диапазоном DOUT или если вы обрезаете сверху или снизу.
Пример всего вышеперечисленного (совершенно произвольный, поскольку напряжения и множители зависят от реализации):
- Вы делаете ночной выстрел.
- Вы получаете входное напряжение от 2 мВ до 120 мВ от ячеек пикселей.
- Вашему АЦП необходимо входное напряжение от 0 до 1 В. Так что к вашей камере применяется аналоговое усиление х10. Таким образом, усиленное напряжение составляет 20 мВ - 1,2 В.
- Теперь, если вы просто оцифруете это, у вас будет отсечение сверху, как макс. входное напряжение АЦП составляет 1 В. С другой стороны, ниже 20 мВ вы всегда получите 0. Поэтому для оптимизации входа АЦП подается напряжение «Калибровка уровня черного» -20 мВ (которое является вашим уровнем черного).
- Итак, теперь АЦП видит правильные напряжения от 0 до 1 В. Большой! Все 1024 выходных значения АЦП значимы.
- Будете ли вы использовать цифровое усиление и смещение? Нет. Ваши данные охватывают самый большой динамический диапазон!
Итак ... почему у нас есть цифровое усиление и смещение, спросите вы? Ну, потому что
- у вас есть три цвета ввода
- Вы хотите исправить баланс белого
- Вы применяете творческий фильтр на лету,
- и т.д.
Но нет, если вы сохраните в RAW! Если вы сохраните в RAW, у вас будет максимально возможный динамический диапазон.
Теперь, что МОЖЕТ уменьшить динамический диапазон даже при съемке в RAW:
- неверное аналоговое усиление (некоторые реализации датчиков используют банки тока, которые могут переключаться между слишком малым возможным усилением - это означает, что количество возможных значений усиления ограничено)
- неверный уровень черного. Использование слишком низкого уровня черного будет означать, что вы используете большую часть диапазона дискретизации АЦП для дискретизации шума. Динамический диапазон привязан к уровню SNR, ниже которого это не имеет смысла.