динамический диапазон

Динамический диапазон

Июль 18th, 2010

Важнейшей характеристикой фотоаппарата, напрямую влияющей на качество снимков, является динамический диапазон (D), по смыслу аналогичный фотографической широте пленки. К сожалению, производители фотокамер убеждены, что это один из самых «секретных» параметров, и никогда и нигде его не сообщают. Наоборот, фотографическая широта фотопленки явно указывается для всех ее типов.

НЕЛЬЗЯ ПУТАТЬ ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН И ДИАПАЗОН ПЛОТНОСТЕЙ ПЛЕНКИ, КОТОРЫЙ ТАКЖЕ ОБОЗНАЧАЕТСЯ БУКВОЙ D (DENSITY).
СЛАЙД ДАЕТ НАИБОЛЬШУЮ ВЕЛИЧИНУ ДИАПАЗОНА ПЛОТНОСТИ — ДО 4D, ТО ЕСТЬ СООТНОШЕНИЕ ПЛОТНОСТЕЙ 1 : 10 ООО

Динамический диапазон матрицы, то есть свойство, по сути аналогичное экспонометри-ческой широте фотопленки, варьируется в очень широких пределах. Для миниатюрных матриц ультракомпактов динамический диапазон вряд ли превысит 1,8D. У некоторых цифровых задников динамический диапазон достигает 5D. Матрицы типовых аппаратов компактного класса обычно имеют динамический диапазон до 2,3D. Такой величины диапазона достаточно для типовых снимков.

Экспозиционная широта фотопленки и динамический диапазон матрицы цифрового фотоаппарата вычисляются как десятичный логарифм отношения предельно передаваемых освещенностей. Например, освещенность одного и того же предмета на улице солнцем в полдень и лампами накаливания в обычной квартире отличается в 10 ООО раз, то есть на 4 порядка. Матрица, способная зафиксировать подобный перепад освещенностей, должна обладать динамическим диапазоном не менее 4D.

Негативная черно-белая пленка имеет экспозиционный диапазон 7EV. Цветные негативные фотопленки охватывают диапазон до 6EV. Обратимые пленки, которые иногда называют «слайдовыми», имеют экспошироту 5EV. Эти цифры легко привести к динамическому диапазону. Например, если фотоширота пленки составляет 7EV, тогда она способна передать диапазон градаций яркостей 27 = 128, или 2,11D. Соответственно 6EV = 1,81D, a 5EV = 1,5D.

Казалось бы, что даже простенькая цифровая фотокамера, матрица которой имеет динамический диапазон 1,8D, должна выдавать качество снимков заметно лучше, чем на слайде. Однако на практике это незаметно. Сравнимое или лучшее качество обеспечивают только сравнительно дорогие камеры, с динамическим диапазоном не менее 2,5D.

Фотографическая широта

Мысли

Июль 17th, 2010

Фотографическая широта (Ev) характеризует способность фотоприемника регистрировать с одинаковой степенью контраста различия в яркостях объекта. Фотографическая широта описывается диапазоном экспозиций, в котором достигается пропорциональное воспроизведение тонов. В общем случае считается, что фотоприемники тем качественнее, чем большей фотографической широтой они обладают.

В цифровой технике принято измерять диапазон значений в логарифмическом масштабе, где двукратная разница в яркости имеет одну и ту же линейную величину, независимо от абсолютного уровня сигнала. Разница между максимальным и минимальным регистрируемым значением яркости называется динамическим диапазоном (D — D = D).

Динамический диапазон связан с фотографической широтой следующими соотношениями:
Ev = 3,32D; D = 0,301Ev.

Например, сенсор камеры Kodak 14п обладает динамическим диапазоном D = 3,26. При пересчете в экспозиционные зоны фотографическая широта матрицы составляет 10,8 Ev. Это выдающийся, но далеко не лучший результат среди цифровых камер. В частности, матрица камеры Canon D60 имеет фотографическую широту 11,5 Ev (D = 3,5). Матрицы камер компактного класса по фотографической широте примерно соответствуют цветной пленке.

Для сравнения приведем параметры материалов химического фотопроцесса. Фотографическая широта цветной негативной пленки составляет около 6 экспозиционных зон (D = 1,8), черно-белой негативной пленки — до 8 Ev (D = 2,5).