管理高畫質(zhì)的另一指標(biāo)!數(shù)碼相機(jī)動態(tài)范圍詳解

1、高畫質(zhì)的另一指標(biāo)！DC動態(tài)范圍詳解 天健數(shù)碼RUNSKY 發(fā)布時間： 2021-07-31 14:32:37 星期四 強(qiáng)光照射到被攝物體的局部會生產(chǎn)高光溢4mH%出，沒有感光的局部會暗部缺失而看不見，這0klcaZco65C(z$EKlj&pc-Rvfr6QVgIHlSvD2bYg-種從高光溢出局部到暗部缺失之間的幅度，也 M0VtP0mD9V就是指最亮和最暗區(qū)域之間的表現(xiàn)范圍，被稱a8hsiu%AO!8DRf(0j!xCuT!hp-)kcF0oGUxzVy2R為動態(tài)范圍，換言之，感光器的動態(tài)范圍越高tu0Ris*daudE5FwwSYf*Jd ynvD!WCM4 f!ADLOm3iv7%tj

2、Y)A，光源信號就越能夠被真實(shí)、準(zhǔn)確、充分地投46ZrSE$Oxm射到感光器上，因此成像素質(zhì)也就越高，畫面hlwCQqC3(jD#AZ-6Abb就會越真實(shí)，層次就會更豐富。 zVT0p!Sl9anUz&uy$Zli2rffEYY O8QvmqQZ%QE!xBl3!$qK#mb8MoOq 然而，現(xiàn)51BZlCL1kRiESTHIUePp6gNqi4tOj6$VDIHjPO!Vr8dVk2#+*w9在很多消費(fèi)者購置數(shù)碼相機(jī)的時候，往往會忽lEE*StQ77MnKDgWdz)Df qde1O gQvL1U#!hz%T KwGNpO!視這個重要的方面，而一味地關(guān)注像素；殊不TdQZU(83ZL54jN

3、LrBR+0m)GCLLRhV3NYyCMT9a+知，動態(tài)范圍也是決定畫質(zhì)好壞的決定性因素QxGI09)9YF%jRkAw8dU*rrPp$SNSeeD之一。和人類眼睛的成像原理一樣，數(shù)碼相機(jī)也是通過對紅綠藍(lán)*+q*dkIJmiwLJ&1uOmW9ET HOtMt(!M&d9這三種基色光進(jìn)行感應(yīng)來形成圖像的。數(shù)碼相BFKcp3sQ機(jī)所拍攝的圖片，其實(shí)是由一個個完成感光的g1yTI+Q736像素點(diǎn)堆積而成的。一塊感光器的有效拍攝像x素到達(dá)多少萬，就代表該感光器上分布著多少-tOlX x4qM-o6)cg5!x5zDxR1S萬個像素點(diǎn)。同時，感光器面積也非常重要。HMyFFF$wlePvvBtrH

4、Gjt5NaGPXmZ在有效拍攝像素相同的情況下，感光器的面積&91ERdaNbmLr)xTEAZJ5m!w0HemjfqHnP2%3lbuV59a-kS越大，單個像素點(diǎn)的面積就越大，在單位時間 Ws+qOD1&$OyNG3F!(lEwW2KwkFNZlJp1&S內(nèi)吸收的光量也就越大，成像品質(zhì)也就越高。42564&FojbqgBLtA5Qg+n$35b%tRz4bv 8pwy&然而，即便是2款)U47no8Ic%nFlSWSSGaV82mMFV7DiLVAZsllK8CFvnvMC&y有效像素和感光器面積相同的數(shù)碼相機(jī)，在同X(oeVK%v%1GZ0ve!ka+QVue5BfFtmxn6+D2

5、i1-uaK#I5Vt9C#!Yq7)樣的拍攝條件下同一個環(huán)境、同一個攝影師WK、所有拍攝參數(shù)都相同進(jìn)行拍攝，也會取得cBJMHGbsw4CXiFzaxJVQ(VpPqUY&Fg&lPalbs不同的成像效果。有些圖片細(xì)節(jié)相比照擬真實(shí)&$loQu4y2iFj*)AXHQvbnAjt(0k$HcrO7$cZ3，而有些圖片那么出現(xiàn)色彩過亮和失真的區(qū)域，mAB-8uW(t9%x6gV424S!有時候又有亮度缺乏的區(qū)域。答案就在于感光y7ODW 8gvV#2dzK3E器的品質(zhì)有差異，主要在于其動態(tài)范圍。正如前面所說，一塊感nPgJpYCDye光器能夠順利完成感光，代表它可以識別各種FJ628Qnz色彩；

6、一塊感光器的面積越大，代表它在單位f )+VL q1d&Ixg0lVqhsv 4時間內(nèi)吸收的光量也越大。但是有一個問題，xsiXIk5Q%cM*IuvXMW-2(%TAd4nLXxZNK9(GpHahlLu那就是這塊感光器容納光量的能力究竟怎么樣Mxy4VS8B+NVEw$rqg6WEfSNyL!WuV7TvMlVyrecVCGgai呢？再通俗點(diǎn)說，就是這塊感光器記錄可見光fz+uxanQNRGQWH)n17yJRR(Uc48kczJBTv0sMMhjD#dlxc線明暗變化的范圍有多大、能力有多強(qiáng)、最低ja&ohSlvT)Hi%5ydpyo#$Mcs8YVI1%x#Bd4*$fXas6rZsM

7、x0Mf7XO2g能感受到多么暗的光線，最高能承受住多么亮q的光線。而能夠表達(dá)上述素質(zhì)的性能指標(biāo)，就!i是感光器的動態(tài)范圍。高動態(tài)范圍的意義：目前局部數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片具有超fM高感光度并且延伸了照片的動態(tài)范圍，照片的h6aoYB$77HPR%PUvo(vRdMkXkeXXC9%N8KJyI4zCpQ陰影局部和高亮局部可呈現(xiàn)出更加詳盡的細(xì)節(jié)43Dh4SE$x$T!2NkZH&Z%!a(bla5lkUOHIhb 。比方富士的局部產(chǎn)品就帶有超寬動態(tài)范圍可E$讓你盡情拍攝特殊場景，捕捉亮度和色調(diào)上的N*x-vSBDc-S1CgW細(xì)微差異。即使在陰影中無法看到的細(xì)節(jié)均可nbDmT-o#ypu2u9Wz

8、cv6STPo1xB詳盡真實(shí)的在現(xiàn)出來。pG我們用富士F100fd拍的照片來說明tfYlzll*m3Yt)這個問題吧。F100fd具有動態(tài)范圍選項(xiàng)sRi+，有100、200和400三檔。為O+ZVGzcj3了說明動態(tài)范圍的作用，我們分別來看兩張樣88ex2HlT7ey+aWvWu+cvJtOPh)HHzF(Kf!4Ks1IA7!MbL!(k%vFRdTy*Q張，分別是動態(tài)范圍設(shè)置成100和400zF。 tf2#oYFT+3BMx*C3-N)u(JPRna動態(tài)范圍100，比照比擬強(qiáng)烈，白色墻體MA42ubZSCy*m高光局部溢出比擬明顯。 rzhV2)D&vTfslJ$lwpNH2x!dDKzQ

9、t)9rNN! )Vw5KbEHKn( 動態(tài)范圍400，畫面+O*72Zno$yAsD)5jvU-cp6)MH%$rd%9rEfU06G4I3比擬細(xì)膩，墻體局部層次相對更豐富些。下面兩張是局部放大的Cds)is-5AT VSQ!局部，左邊是動態(tài)范圍100，右邊是動態(tài) -rjqTo8tjzvm%*KjROv范圍400。差異比擬明顯，動態(tài)范圍40WGBV213W2HHox&!LK*GnzT6)y3Gz5L8kh2E3F0的照片色彩更豐富，更自然，暗處的細(xì)節(jié)$8CK也表現(xiàn)得更加好。e 為了對動態(tài)范圍有一個更加深刻!BiWlLQesMw的了解，我們通過下面2幅圖來簡單說明一下#AKC!R9w2I(*T

10、p。 kkT&ldV*4!FLmbnD9&FfN94LM43igZ)7wVlgbuv%KWxa!Yk2zUuL 在上述兩幅圖片中，整幅x$r)#)V6圖片的共同高度代表相機(jī)的動態(tài)范圍，而每一Ie#r 0R%)o0JzxcVof格代表一個像素點(diǎn)，每一格中上下不平的綠色T#pu63cViAQKBlE 3MNg6ye&jVQ2(1HyQgWb+1cdA3lCt0j光柱那么代表該像素點(diǎn)精確成像所需要的感光量PF。由于每個像素點(diǎn)所反映的圖片細(xì)節(jié)不同，因4VCERr4kLAFf21nIAqOM(Z*ZyCgs!此感光量自然也不同，所以上圖中的綠色光柱HI就顯得有高有低。m)ysvjGO從圖片1可以看出，當(dāng)

11、右側(cè)的幾個像素點(diǎn)都順StiezaZ!u#%csG Ubwqc9-oj2uciKd6e02o*wIyn6DCo3f8DG+wAtPwJ利獲得所需要的感光量時，左邊最后一個像素f1sQQNP點(diǎn)的感光量很非常低，幾乎發(fā)覺不到，如果此jf(-Zj$nAT2w6-Jk時完成拍攝的話，那么從成像效果去看，左邊GWFaav3mY!tJueQ$-最后一個像素點(diǎn)所代表的細(xì)節(jié)肯定有所缺失。+(MPPU8A%ueY4-507Tb$b92uavNk2xgHTDiIgk$GfE)O9Kl+r-q9Y&vbf那么，為了讓圖1tGPPa8k()0w3-7dFQ%jvomCPppU uV4gM9!中最左邊那個像素點(diǎn)順利完成感

12、光，我們把曝e-0R!MGXFX %$ Lpt*sbU*qSKWQBFnC(#CrwytD光時間稍微延長一點(diǎn)怎么樣呢？這就是圖2所nQ*De&-Mo8B80px8LX+aJ&I!bg!#zc+LM40bsq帶來的效果。當(dāng)曝光時間延長之后，最左邊的bYZMmHsmGQG&O8ehRBfbU4i像素點(diǎn)確實(shí)得到了所需要的感光量，但是最右BNod&B!0BYWu%GP+pvAqtHvNHee邊2個像素點(diǎn)的受光量卻超出了承受范圍，因w oc&4JPo1r#5EhAIR4CHvzt*Y&LgLXY!74Ep800DcVXDQ6此發(fā)生了光子溢出，其中紅色局部就代表溢出R!TYvTWna!Ae3#M1p-nT

13、O%的光子量。請注意，這些溢出的光子量并非憑qkH$iu%vv!-V%-lEs$o$d7F&KM4pV 4Q+lRvIgk2uNND4!H#ay空消失，而是直接影響到這2個高光溢出像素CmY點(diǎn)附近其他像素點(diǎn)的感光量，所以會造成色彩qng3)pb6s ebcBFWiwBMQ0w2XUUjfRHc*dE7c#-Bn+4nKC%*失真。因此，我們ixVBQ#7AyqaqA可能遇到的兩難是如果減少曝光時間來防IY3VPr(H&Bl)y1AGm2 -+V$k止高光溢出，那么很多用來描述昏暗環(huán)境的像 E#3kqwW8素點(diǎn)就沒有足夠的時間來感光，導(dǎo)致圖片昏暗!d*pToGJLt局部的信息缺失。然而一旦延長曝

14、光時間，高Z) YMuu%-u5O8l5X+upbW9faDJ$FZ31xjaTY2H%9VK IlVbIkh!光區(qū)域又容易發(fā)生光子溢出，進(jìn)而導(dǎo)致某些畫3gjON(3gL0Mr$g5oYNs面細(xì)節(jié)的色彩失真，出現(xiàn)畫質(zhì)下降的情形。但是，只要動態(tài)范圍*$)x足夠大，一切都好辦。既能感受到非常暗的光Gp9CkQyqrvW9LjwhhQfuZdh-9U8oFZUjk線，又能承受足夠亮的光線。在明暗差異非常tX7Qale1F+H-AH)H mYgOCS&ZIRszVZbK dM rb-XDnc$55Gcz3大的場景中進(jìn)行拍攝時，足夠強(qiáng)悍的動態(tài)范圍VXpU44n0QKlWC&iJIUJu能夠保證高光和低光區(qū)域都得到合理的感光。bk-9Y9Pxv3jIWHtD-A*VxYYq*7NW2PDNTzh!ZCjpLGjYlhw2K11(因?yàn)樽銐虼蟮膭討B(tài)范圍有能力因?yàn)檎疹櫟凸鈪^(qū)0RZ0(iv1QFv dy*jI#QMfH1RocNi6nkJ7jwZxXlk域而延長曝光時間，同時又不會讓高光區(qū)域因kg*mU6MxxSTXlQBn&9ICd*Rb7W) Gn為容量問題而發(fā)生光子溢出。從2005年開始，數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)業(yè)y-h5j sL16kmE2uOjPGuoVNn8LNTcK!HrDmsDB5$76