Динамический диапазон и способы обхода узости ДД сенсора при использовании камер с несменной оптикой.

от: Александр Бейч
Сдесь речь не только о расширении ДД сенсора, нои о расширении ДД кадра. ДД сенсора - это константа зависящая от камеры.

Я понял. Просто хотелось отделить приёмы захвата ДД сцены от приёмов вытягивания того ДД, которое камера съела и осталось только грамотно это из кадра-сырца извлечь, не ударяясь в крайность получения артефактов вместо параметра.

от:Александр Бейч
Очевидно, что динамическим диапазоном 2.3D (способна правильно передать перепад освещённостей почти в 8 шагов экспозиции) цыфрокомпакты не обладают. Реальность- это диапазон освещённостей, укладывающийся где-то в 5 - 6 EV (то есть, максимум 1.8D)

Подробнее

Интересно, откуда взято значение «1.8D» для компактов? Кто измерял, где ссылки на источники?
Тут на форуме уже пытались обнаружить превосходство ЦЗ в ДД, например здесь:
http://club.foto.ru/forum/14/284944/2334470
Увы, на сравнительных снимках такого превосходства не обнаружено.

Измерения значения ДД подтверждают впечатление от сравнительных снимков.
Вот измеренные значения ДД:
«Цифромыло» Кэнон С5 (журнал «foto&video» №10 2007, стр.65). ДД=2,9



ЦЗ Никон Д40 (журнал «foto&video» №10 2007, стр.59).
ДД=2,7 типичный для ЦЗ бюджетного и среднего класса.



Как видно из графиков, даже ЦМ С5 с совсем крохотной матрицей имеет преимущество в ДД.
Измерения выполненные другими источниками подтверждают результаты этого теста.
Так что размер матрицы еще не гарантирует превосходства в ДД, этот параметр зависит в первую очередь от качества изготовления матрицы, а площадь в данном случае вторична.
Значение ДД=2,7 типично ЦЗ низшего и среднего уровня.
Вот матрицы ЦЗ высокого класса имеют ДД=3,0…3,2, но это совсем другой уровень качества и соответственно цен.

от: Александр Бейч

Есть несколько способов избежать и обойти узость ДД сенсора мыльниц.

Однако надо думать не о «способах избежать и обойти узость ДД сенсора мыльниц», но о том как дешевым ЦЗ достичь уровня ДД «мыльниц».

На вашем графике начинает кривая примерно на 1,8-2,0 изгибаться и у компакта точки замера прыгают вверх/вних - это шум.
Весь вопрос в том, какой уровень шума считать приемлемым. И на каком ресайзе оценивается ДД?

Если как ДХО 1db то на практике так сильно никто даже на мыльницах тени не тянет.
И сверху графика у Вас ИСО обрезано, на котором получен этот ДД.
Обычно это ИСО50 против ИСО200.
Я уже пояснял, уменьшая площадь, мы сдвигает ИСО матрицы в меньшую сторону.
Не знаю как в 2005-2007годах, но сейчас навряд ли от площади матриц сильно будет зависеть потенциальная яма (уменьшение тех процесса, увеличение ёмкости элеметов в тех же габаритах). Просто увеличивая ДД вверх, мы получаем рабочее ИСО ниже и ниже т.е. чтобы заполнит весь ДД надо увеличить время экспозиции (например ИСО10, но оно видимо ни кому не нужно. А уровень шума на ИСО100 станет уже наоборот выше. Тем более увеличение чего либо на матрице процедура далеко не бесплатная и нужно кроме ДД думать о конкуренции).
А увеличить ДД снизу можно только уменьшением шумов.
Если брать приемлемый ДД (когда шум в глубоких тенях будет приемлем), то и выходит что 8 стопов уже часто много

Т.е. вполне нормально если ДД некоторых новых мыльниц будет выше ДД некоторых старых зеркалок, но на минимальных ИСО этих мыльниц.

Вообще тест ДД провести не сложно, хороший тест видел на одном из сайтов.
Там в 2 стопа текст отпечатан, использованы шрифты разного размера.
Снимая его с пересветом и недосветом, нужно вытягивать РАВ, чтобы самый мелкий шрифт был читаем. Это и будет ДД, который можно использовать с матрицы с приемлемым качеством. Матрице при замере ДД всё равно чем дозируют свет, проще всего его дозировать экспопарой при фиксированной сцене.

Возвращаясь к теме якобы огромного ДД компактов и ультразумов от Fuji. Само собой, я понимаю, что сравнивать зеркалки и мыльницы некорректно в принципе, но на форуме неоднократно высказывались утверждения, что динамический диапазон мыльниц от Фуджи равен или даже превосходит оный у бюджетных зеркалок.




Тесты ДД взяты с известного сайта DxO Mark. Данных по Сигме, к сожалению, нет.

Мне кажится, большинство просто не понимает, что есть ДД. У меня была мыльница самсунг, дававая снимки пусть мыльные, но проработанные. Зеркалка Сони А100 в Джепег так не проработала бы.


Однако это не есть реальный показатель того, сто ДД, или по другому фотоширота сенсора мыльниц шире. Фотоширота определяется тем, что можно вытянуть из одинаково прокспонированных кадров. Берём таковые, и тянем детали в тенях и светах, что выдем - при конвертации из РАВ +2 с зеркалки - результат отличный, -1 - то-же самое. Берём РАВ мыльниц, например Панасоник FX150 +2- ничего кроме шума, -1 - небо вс так-же бело, деталей не прибавилось. В этом смысле РАВ фуджи лучше, чем Панасоник. :?

от:Александр Бейч
Мне кажится, большинство просто не понимает, что есть ДД. У меня была мыльница самсунг, дававая снимки пусть мыльные, но проработанные. Зеркалка Сони А100 в Джепег так не проработала бы.


Однако это не есть реальный показатель того, сто ДД, или по другому фотоширота сенсора мыльниц шире. Фотоширота определяется тем, что можно вытянуть из одинаково прокспонированных кадров. Берём таковые, и тянем детали в тенях и светах, что выдем - при конвертации из РАВ +2 с зеркалки - результат отличный, -1 - то-же самое. Берём РАВ мыльниц, например Панасоник FX150 +2- ничего кроме шума, -1 - небо вс так-же бело, деталей не прибавилось. В этом смысле РАВ фуджи лучше, чем Панасоник. :?

Подробнее

Фотоширота - понятие растяжимое.
Я взял свою камеру Sony R1 и сделал ею ряд снимков на одной диафрагме и с разными выдержками панели с неконтрастной структурой проблемного для цифры (якобы) жёлто - коричневого цвета, с 1/2000сек до 1 сек.
Камера показывала в видискателе сначала абсолютную черноту, в конце - абсолютную засветку, однако, в конвертере я легко вытащил изображение (структуру поверхности, детали) как на самой маленькой выдержке, так и на самой большой. Правда, на засветке при выдержке 0,6сек пошла деградация цвета (клиппинг) и заметная потеря деталей (не полная!) на 1 сек и заметное задавливание шумами деталей с 1/1000сек.
Вывод: если очень надо, то ДД в 3D камера выдаёт, может и больше, 2,7 - без существенных потерь в цвете.
То есть, полностью затыкается какая-либо регистрация за пределами 3,3D, а приемлемо - 2,7D, что для меня явилось некоторой неожиданностью, всегда считал, что за пределами 2,7D ловить уже нечего.

Хорошо видно, как начинает гнуться ДД ЦЗ при снижении ИСО.
Особенно на чуть более старых матрицах (например 1000D)
График 1000Д мог должен линейно упереться при ИСО300, а потом уже изменения ДД за счёт ИСО прикращаются. ИСО300 - это истинное ИСО, при котором матрица получает насыщение фотоэлементов.
Были бы промежуточные ИСО, можно было бы составить график точнее.
На более высоких ИСО фотоэлементы не насыщенны при экспонировании (света меньше, исходя из расчёта экспозиции на высокиз ИСО), а усилитель ИСО просто растягивает слабый сигнал (вместе с шумами), поэтому на этих участках график линеен). А снижая ИСО (ниже ИСО300 у того же 1000Д) пиксел легко переполняется светом (из-за более светлых экспопар), а после усилителя работает делитель (такое ИСО называют софтовым, ДД с его уеньшением не увеличивается, либо меняется как-то не линенено). Вероятно на новых моделях кэнона пошли на другие ухищрения. На компактах нет предела ДД даже на ИСО50/ИСО80.
На никоне Д90 хорошо заметно нелинейность ИСО и ДД (на ИСО ниже 1200), тоже применены иные способы изменения ИСО, чем подход с усилителем сигнала в лоб. Возможно матрица переходит в иной режим сменой питания и т.п. (могу только догадываться или софтовые хитрости).

Т.е. с ДД хоть на ЦЗ, хоть на компактах производители что-то крутят, а хорошо от этого только графики ДХО двигаются или реальная польза уже на реальных снимках - надо сравнивать, обязательно учитывая качество при расширении ДД.

Т.е. весь ДД - это сигнал от максимума до уровня соизмеримым с уровнем шума (т.е. такой шум и будет в тенях, растягивая ДД вниз - вытянув тени на 4 стопа при ИСО100 будет тоже, что сняв эти тени на ИСО1600). А нужен ли такой шум в тенях? Поэтому и будет приемлемым 1.8D
День солнечный, снято по свету. Теней мало и в них нет не чего, основная часть рисунка умещена в "узкий" ДД и всё вполне приемлемо.

от:alexandrd
Фотоширота - понятие растяжимое.
Я взял свою камеру Sony R1 и сделал ей ряд снимков на одной диафрагме и с разными выдержками панели с неконтрастной структурой проблемного для цифры (якобы) жёлто - коричневого цвета, с 1/2000сек до 1 сек.
Камера показывала в видискателе сначала абсолютную черноту, в конце - абсолютную засветку, однако, в конвертере я легко вытащил изображение (структуру поверхности, детали) как на самой маленькой выдержке, так и на самой большой. Правда, на засветке при выдержке 0,6сек пошла деградация цвета (клиппинг) и заметная потеря деталей (не полная!) на 1 сек и заметное задавливание шумами деталей с 1/1000сек.
Вывод: если очень надо, то ДД в 3D камера выдаёт, может и больше, 2,7 - без существенных потерь в цвете.
То есть, полностью затыкается какая-либо регистрация за пределами 3,3D, а приемлемо - 2,7D, что для меня явилось некоторой неожиданностью, всегда считал, что за пределами 2,7D ловить уже нечего.

Подробнее

Узость ДД большинства компактов как раз связана с ограничениями сенсора по шумам, т.е. начинаем тянуть тени, и тут-же вылазят съедающие всё шумы ну и при засветке - вообще беда, деталей в светах мало.

от:Александр Бейч
4. Снижением установки Контраст в камере (как и в редакторе) мы делаем тени не столь глубокими, света собственно тоже, хоть и в меньшей степени, собственно мы меняем отношение между самой яркой и самой тёмной частями кадра.

Подробнее

ДД сенсора от этого не меняется, снижение контраста аналогично режимам расширенного ДД в зеркалках, этот режим просто укладывает в 8 бит жипега большее количество битов АЦП. Физическая разница между максимальной и минимальной освешенностью не изменяется. Если диапазон яркостей сцены не влазит в ДД камеры, устранить это невозможно, можно только выбрать (экспозицией и кривыми), где произойдут потери - в светах или в тенях. Реально устраняют потреи только градиентные фильтры, вспышки, отражатели и т.п. приборы, уменьшающие диапазон яркостей сцены.

от:ИК
ДД сенсора от этого не меняется, снижение контраста аналогично режимам расширенного ДД в зеркалках, этот режим просто укладывает в 8 бит жипега большее количество битов АЦП. Физическая разница между максимальной и минимальной освешенностью не изменяется. Если диапазон яркостей сцены не влазит в ДД камеры, устранить это невозможно, можно только выбрать (экспозицией и кривыми), где произойдут потери - в светах или в тенях. Реально устраняют потреи только градиентные фильтры, вспышки, отражатели и т.п. приборы, уменьшающие диапазон яркостей сцены.

Подробнее

Как раз снижение установки "контраст" как в камере, так и в редакторе снижает контрастность кадра и позволяет уместить сцену в ДД сенсора, т.е. действие сродни поляризационному или градиентному фильтру.

от: Александр Бейч
У меня их не было, в мыльницах попроще такой регулировки нет. :(

У моего sx200 тоже можно регулировать цветовые каналы по отдельности (также как и резкость, контраст, насыщеность). Если мне не изменяет память, то в А430 это тоже было, так что вполне возможно и А серия этой фишкой не обделена.
ДД на sx200 реально не хватает в солнечный день.

от:Александр Бейч
Как раз снижение установки "контраст" как в камере, так и в редакторе снижает контрастность кадра и позволяет уместить сцену в ДД сенсора, т.е. действие сродни поляризационному или градиентному фильтру.

Подробнее

Контраст - это постобрабтка. На сенсор она никак не влияет. Градиентый фильтр установлен до сенсора, он напрямую изменяет диапазон яркостей фотографируемой сцены.

от:ИК
Контраст - это постобрабтка. На сенсор она никак не влияет. Градиентый фильтр установлен до сенсора, он напрямую изменяет диапазон яркостей фотографируемой сцены.

Подробнее

Градиентый фильтр тоже не влияет на сенсор, он снидает общий контраст сцены, так-же как и ДД сцены.

от: Александр Бейч
Градиентый фильтр тоже не влияет на сенсор, он снидает общий контраст сцены, так-же как и ДД сцены.

Когда мы ставим ГФ, на сенсор попадает свет с меньшим диапазоном интесивностей. Когда муы уменьшаем контрасность - диапазон интенсивностей на сенсоре не меняется.

Снижение контраста позволяет РАВ конвертеру соотношение 500:1 конвертнуть например 200:1. И если раньше информация обрезалась, то теперь она попадёт в результат конвертировани. Пределом ДД будет ДД матрицы, дальнейшее снижение контраста к расширению результирующего ДД не приведёт.
А градиентный фильтр можно просто быть очнь тёмным и сужение ДД будет довольно "хорошим" (небо будет темнее травы например), но уже перед объективом.
Хотя если со штатива, то и снять с брекетингом и склейить в фоторедакторе тоже не плохо выйдет (главное, чтобы оптика держала контровой свет). Либо брекетинг выполнить с использованием серого фильтра. И в фотошопе сложить результаты.

от: ИК
Когда мы ставим ГФ, на сенсор попадает свет с меньшим диапазоном интесивностей. Когда муы уменьшаем контрасность - диапазон интенсивностей на сенсоре не меняется.

И что, результат-то один? Если не верите, попробуйте, я уже пробовал, разници в результате не обнаружил. Правда градиентный фильтр у меня не сильный.

от:Голубков Александр
Снижение контраста позволяет РАВ конвертеру соотношение 500:1 конвертнуть например 200:1. И если раньше информация обрезалась, то теперь она попадёт в результат конвертировани. Пределом ДД будет ДД матрицы, дальнейшее снижение контраста к расширению результирующего ДД не приведёт.
А градиентный фильтр можно просто быть очнь тёмным и сужение ДД будет довольно "хорошим" (небо будет темнее травы например), но уже перед объективом.
Хотя если со штатива, то и снять с брекетингом и склейить в фоторедакторе тоже не плохо выйдет (главное, чтобы оптика держала контровой свет). Либо брекетинг выполнить с использованием серого фильтра. И в фотошопе сложить результаты.

Подробнее

Честно говоря снижение контрастности позволяет уместить кадр в ДД сенсора, т.е. убрать пересветы и осветить тени, но результат от этого не очень... Мне нравятся в меру контрастные снимки, пусть даже отдельные участки будут выбиты. В РАВе часто использую приёмы "восстановить" и "осветить", снижаю яркость но контраст- чаще немного в плюс относительно настроек "как снято".

от: Александр Бейч
И что, результат-то один? Если не верите, попробуйте, я уже пробовал, разници в результате не обнаружил. Правда градиентный фильтр у меня не сильный.

А что ж тут пробовать-то? Котрасность - постобработчный параметр, не меняющий РАВ. Если в РАВ хотя бы по одному из каналов была перегрузка АЦП, то никакой контраст ничего спасти уже не может. Снижение контраста помогает, когда в РАВ пересветов еще нет, а они появляются при конвертации и пересчете ББ в жипеге. Голубков об этом писал недано, по-моему.

Применение ГФ позволет избежать пересвета в РАВ.

от: Александр Бейч
Градиентый фильтр тоже не влияет на сенсор, он снидает общий контраст сцены, так-же как и ДД сцены.

Градиентный фильтра уменьшает ДД сцены и делает его меньше ДД матрицы.

Есть ДД сцены. Есть ДД матрицы. Есть ДД АЦП, ДД каналов РАВ. Есть ДД цветового пространства. И, наконец, есть ДД жипега - пресловутые 8 бит.

При съемке последовательно происходят следующие преобразования:
1. ДД сцены проецируется на ДД матрицы с коэффициентом, завиящим от экспозиции, результат попадает в РАВ. Если ДД матрицы достаточен, то при правильной экспозиции ДД сцены уложится в ДД матрицы. Если ДД матрицв не хватает, то ДД сцены будет обрезан - сверху или снизу. После АЦП мы получим исходник в РАВ, ДД которого не превосходит ДД сенсора.

2. Все, что происходит потом - это постобработка. В приницпе, при этом можно уменьшить шум в тенях (и увеличить ДД) за счет сглаживающей фильтрации и снижения пространственного разрешения.

4. За счет использования различнеых кривых, контраста, можно оптимально с точки зрения фотографа отмасштабировать ДД РАВ в окончательный ДД жипега. Но ДД РАВ при этом не меняется.

от: ИК
Градиентный фильтра уменьшает ДД сцены и делает его меньше ДД матрицы.

Элементано, я думаю это все знают.
:?