Wikipedia twierdzi, że zakres dynamiczny jest „stosunkiem największych i najmniejszych możliwych wartości zmiennej wielkości”. Ok, rozumiem. Przypuszczam, że właśnie dlatego zdjęcia HDR mają „wysoki zakres dynamiki” w odniesieniu do światła.
Ale co jeszcze w tym jest? Jaki jest zakres dynamiczny kamery? Po prostu powiedz mi wszystko, co jest w tym ważne :-).
Odpowiedzi:
Okej, to może być bardzo poza skalą, ale to moje najlepsze przypuszczenie, jako prosta demonstracja intensywności światła. Ponadto możliwości czujników mogą być mniejsze lub większe. Ale wpadniesz na pomysł.
Powodem, dla którego zakres dynamiczny jest tak ważny, jest to, że dokładnie określa, ile sceny może być faktycznie reprezentowane w granicach „czarnego” i „białego” obrazu. Powyższy obraz przedstawia bardzo przybliżoną skalę jasności typowych elementów w scenie, podczas gdy „nawiasy” po prawej stronie dają przybliżone wskazanie, ile z tych intensywności można zobaczyć szczegółowo przy danej ekspozycji. Im krótsza ekspozycja, tym wyższa wartość bracketingu (mała ekspozycja w przypadku jasnych chmur), im dłuższa ekspozycja, tym niższa (dłużej w scenach z cieniem / nocą).
Oczywiście w prawdziwym życiu naprawdę nie ma czerni i bieli. Czarny byłby całkowitym brakiem światła, a biały byłby nieskończenie dużą ilością białego światła na wszystkich częstotliwościach. Ale jeśli chodzi o fotografowanie i widzenie, nie pracujesz z tak dużym zakresem dynamiki.
Różnica? Jeśli odsłonisz punkt i wykonasz zdjęcie, aby uzyskać taki sam biały punkt przycinania w intensywności światła sceny, punkt, w którym występuje czerń, może być jaśniejszy niż czerń na obrazie cyfrowej lustrzanki. Jest tak, ponieważ znacznie większy czujnik jest w stanie uchwycić większą zmienność natężenia światła. Jego biały punkt jest jaśniejszy, a czarny punkt jest ciemniejszy niż punkt i strzelaj. Brzmi, jakbyś rozumiał tę część.
Dlaczego to jest ważne? Co się dzieje, gdy chcesz zobaczyć zarówno jasne chmury w scenie, ale także obszary ciemnego cienia wewnątrz domu tylnymi drzwiami? W większości przypadków albo chmury staną się jaskrawo białe i nie będziesz w stanie zobaczyć żadnych szczegółów, albo wnętrze domu będzie po prostu czarne (lub bardzo blisko). W przypadku kamery wypadnie ona poza bieżący zakres intensywności, dla których eksponujesz.
Jest to jedna z wad fotografii w stosunku do wydajności oka. Ludzkie oko zazwyczaj widzi znacznie większy zakres intensywności niż kamera, zwykle około 18 do 20 stopni zmienności intensywności. Widzimy w domu i jasne chmury, ale kamera może wystawiać tylko jedno lub drugie. Większość czujników DSLR może zarejestrować około 10-13 stopni zakresu dynamicznego.
Ponadto format, w którym obraz jest przechwytywany (w przypadku fotografii cyfrowej), może pozwolić na zachowanie znacznej części zakresu dynamicznego podczas konwersji obrazu do użytecznego formatu JPEG, ponieważ jest to najbardziej powszechny „końcowy” format, w którym zdjęcie się kończy w.
Z JPEG, format, że punkt i strzelać zazwyczaj generują dla Ciebie, każdy składnik czerwonego, zielonego i niebieskiego może przechowywać 8 bitów dokładności. Czarny to 0, biały to 255. Oznacza to, że między czernią a bielą jest 256 „kroków”. I odwrotnie, przy wysokiej dokładności przechwytywania surowego, zwykle przechwytują one od 12 do 14 bitów informacji. Dla 12-bitowego surowego, czarny nadal wynosi 0, ale biały to 4096. W 14-bitowym przechwytywaniu biały punkt to 16 384. Oznacza to, że zmiany intensywności są rejestrowane dokładniej o rzędy wielkości . Istnieje teraz do 16 384 „kroków” między czarnymi i białymi punktami obrazu.
Mimo że zwykle kończy się eksport do tego 8-bitowego formatu JPEG, pozwala to fotografowi wcześniej ręcznie dostosować ekspozycję, wypełnić światło i odzyskać rozjaśnione światła o wiele dokładniej niż w przypadku próby uzyskania ostatecznego obrazu JPEG. Pozwala to nie tylko „zapisywać” zdjęcia z kosza, ale także może znacznie poprawić wyniki uzyskiwane z dobrze zrobionych zdjęć. Jedną z technik wykorzystujących to jest Expose to the Right .
Ponadto # 2 : Myślę, że największą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę w związku z cyfrowym zakresem dynamicznym, jest to, że dla danego ustawienia ISO, SNR w czujniku pełnoklatkowym będzie znacznie większy niż punkt i strzelanie. Przy tej samej ekspozycji, witryny z fotografiami „dużego wiadra” w pełnoklatkowym czujniku pozwalają na umieszczenie większej ilości światła w zakresie czujnika. Tak więc +13 EV będzie nadal rejestrowane, podczas gdy w punkcie i strzelanie będzie po prostu czysto biały, na przykład.
To tak, jakby mieć puszkę o pojemności 1 l do wychwytywania wody zamiast puszki o pojemności 500 ml w jednym punkcie i strzelać.
Ponadto # 3 (z dodanymi zdjęciami) : Oto przykład tego, jak ograniczone mogą być niektóre czujniki.
Tak właśnie wyprodukował mój iPhone. Pierwszy odsłoniłem ciemną okolicę na ulicy. Drugi jest widoczny dla jasnych budynków, a trzeci to obraz „HDR” wyprodukowany przez iPhone'a. Z pewnymi poprawkami obszar cienia można uzyskać w celu przybliżenia zakresu dynamicznego tego, co faktycznie widziałem, choć nadal jest ograniczony.
Najwyraźniej zakres dynamiczny jest zbyt mały w iPhonie, aby przechwycić wszystkie potrzebne informacje naraz. Z jednej strony białka po prostu całkowicie wybuchają, az drugiej strony cienie są prawie całkowicie czarne.
W fotografii należy brać pod uwagę dwa ważne zakresy dynamiczne. Pierwszym z nich jest zakres dynamiczny oglądanej sceny. Zakres dynamiczny sceny i kamery. Pozwól, że wyjaśnię je w tej kolejności.
Zakres dynamiczny sceny to zakres od najjaśniejszego obiektu do najciemniejszego obiektu w tej scenie. Zwykle byłoby to mierzone jako stosunek intensywności. Jeśli fotografujesz równo oświetlony kawałek białego papieru, zakres ten jest niski. Jeśli fotografujesz zachód słońca, ten zasięg jest dość wysoki.
Drugi to aparat. Wyjaśnię to w kategoriach aparatu cyfrowego, ponieważ jest to trochę łatwiejsze do zrozumienia, ale te same pojęcia dotyczą kamer filmowych.
Aby to wyjaśnić, najpierw wyjaśnię coś na temat aparatów cyfrowych. Cyfrowe aparaty fotograficzne rejestrują informacje jako liczbę. Większość kamer przechwytuje te informacje w liczbie od 0-255, dzięki czemu liczba może być zapisana w bajcie (8 bitów). Aparaty z wyższej półki będą miały 10, 12, 14, a nawet 16 bitów, a krążą pogłoski o niektórych wspaniałych kamerach z 24 bitami na kanał koloru. Zakres dynamiczny to zatem zakres od najciemniejszej niezerowej wartości do najwyższej nienasyconej wartości lub dla kamery 8-bitowej 1-254. (Powinienem dodać, że technicznie zakres dynamiczny jest wartością maksymalnej intensywności nienasyconej w stosunku do najniższej wykrywalnej intensywności. Ma to większe znaczenie, jeśli czujnik jest nieliniowy, co może się zdarzyć)
Dlaczego to wszystko jest tak ważne? Dobre zdjęcie będzie pasować do zakresu dynamicznego sceny i aparatu. Jest trochę miejsca na kreatywność, ale nadal obowiązuje ta zasada. Kilka dodatkowych punktów, o których należy pamiętać.
Aby to zilustrować, dołączę kilka zdjęć.
To zdjęcie ma niski zakres dynamiczny. Większość obiektów ma mniej więcej tę samą jasność i ma raczej nudny wygląd.
To zdjęcie ma lepszy zakres dynamiczny. W cieniu nadal widać pewne szczegóły, ale nie są przycinane żadne pasemka.
Ten obraz ma tak duży zakres dynamiczny, że trudno jest uchwycić całą scenę moim 8-bitowym aparatem. Zwróć uwagę, że ziemia nie jest wcale mała i naprawdę trudno jest zobaczyć jakiekolwiek szczegóły w kaktusie. Trudno powiedzieć, ale czerwony kanał jest tutaj naprawdę nasycony, a obszary cieni są mało lub wcale. Mimo to wykorzystałem swój artystyczny wybór, aby utrzymać niebo w zasięgu aparatu i pozwolić, aby kaktus był bardziej sylwetką.
Wow, raczej otwarte zakończenie ...
Zakres dynamiczny, jak twierdzi Wiki, to zakres wartości, które można zarejestrować i nie jest to stała wartość dla wszystkich kamer. DxOMark to organizacja, która mierzy między innymi zakres dynamiczny różnych czujników kamery i definiuje go jako: „Wartość liczbowa opisująca stosunek między najwyższą a najniższą wartością luminancji, którą można dokładnie zmierzyć na czujniku”. Jak widać na stronie, zasięg kamer jest dość szeroki, od najniższego do najwyższego poziomu.
Z perspektywy fotograficznej oznacza to, że im większy zakres dynamiczny aparatu, tym więcej informacji można przechwycić, zwłaszcza gdy kolory i zakresy tonalne przechodzą przez obraz. Na przykład efektem tego jest to, że jedna kamera może nie zauważyć subtelnych odcieni czerwieni, podczas gdy inna rejestruje to, dostarczając informacji, które w przeciwnym razie zostałyby pominięte. Daje to dużą elastyczność w konwersji postprodukcyjnej do formatu JPEG, a nawet lepiej, potencjalnie ulepszonych wydruków, jeśli pracujesz z oprogramowaniem i drukarką, która obsługuje ten zakres.
Ma również praktyczny wpływ na radzenie sobie z narażeniem. Wcześniej zamieściłem mój artykuł na temat zakresu ekspozycji Pentax K-5 , ale powiążę go ponownie, ponieważ ma to znaczenie dla pytania, a K-5 obecnie posiada koronę zakresu dynamicznego. Daje to poczucie szczegółów, które mogą znajdować się na obrazie.
W każdym razie może to być traktat, to duży temat, ale w skrócie omówiono. :)
Jest już kilka dobrych technicznych odpowiedzi tutaj. Jeśli chodzi o wpływ na fotografię, prosta odpowiedź brzmi: zakres dynamiczny jest przyczyną, dla której istnieje ekspozycja.
Oznacza to, że ekspozycja jest sposób fotografa z pokazując kawałek z zakresu dynamiki, a więc wybrać, które wahają się od wartości jasności ważne jest, aby jego fotografię, podobnie jak kompozycja pozwala wybrać, co włączać i wyłączać w obrazie.
W fotografii zakres dynamiczny to względna różnica jasności między najjaśniejszym i najciemniejszym detalem, który można uchwycić na jednym zdjęciu.
Jeśli masz mały zakres dynamiki, ciemne części zachowają mniej szczegółów, a bardzo jasne części będą bardziej skłonne do przycinania (stają się tak białe, jak to możliwe). W porządku, jeśli mimo wszystko chcesz uzyskać krzywą kontrastu.
Większy zakres dynamiczny oznacza, że można zadowalająco uzyskać mniej kontrastowy obraz lub daje większą możliwość selektywnego rozjaśniania / przyciemniania niektórych obszarów w przetwarzaniu końcowym.
W przeciwieństwie do ekranów LCD, w których zakres dynamiczny jest wyrażany jako (coraz bardziej bezsensowny) współczynnik, taki jak 500: 1, w fotografii jest wyrażany w stopniach, gdzie każdy stopień reprezentuje podwojenie pierwotnego (skorygowanego gamma) natężenia światła.
Większość cyfrowych czujników ma co najmniej 8 EV (8 stopni) zakresu dynamicznego, który jest duży i mniej więcej równy filmowi poślizgowemu. W większości przypadków nie warto mieć obsesji na punkcie zakresu dynamicznego, porównując kamery w dzisiejszych czasach. Zakres dynamiczny jest pomiarem technicznym, ale ponieważ mierzy wartości skorygowane przed gamma, może wprowadzać w błąd co do widocznego wpływu, jaki może mieć na obraz. Poza pewnym punktem po prostu nie zobaczysz żadnej różnicy, ponieważ dalszy zasięg jest tracony w najciemniejszych (lub przy kompresji podświetlenia, najjaśniejszych) wartościach, które monitor / drukarka może odtworzyć. Ten wyjątkowo praktycznie niewidoczny zakres może być jednak przydatny, gdy chcesz selektywnie zwiększyć lub zmniejszyć (wypalić / uchylić) jasność w obszarach lub odzyskać siły po prześwietleniu / niedoświetleniu.
Zauważ, że różne miejsca przeglądu kamer mierzą zakres dynamiczny inaczej - i wcale nie ufam pomiarom DxOMark - myślę, że zastosowały wadliwe metody (co ciekawe, pomiary DPreview bardziej odzwierciedlają rzeczywistość). Technicznie zakres dynamiczny należy mierzyć od najwyższych wartości, które można przedstawić, do najniższych wartości, które nie są przysłonięte przez szum. Hałas jest ważny: