Динамичен обхват

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Динамичен обхват е съотношението между най-голямата и най-малката възможна стойност на нещо променливо, примерно звук, светлина, аналогов или цифров сигнал. Обикновено се измерва, като съотношение, други мерни единици са децибели, стопове и логаритмична скала. [1] [2] [3]

Динамичен обхват на човешките възприятия[редактиране | edit source]

Фотография[редактиране | edit source]

Във фотографията динамичният обхват от една страна описва отношението на най-тъмния и най-светлия обект в една фотографирана сцена и от друга диапазона на яркостните стойности, които определена цифрова камера или филм могат да възпроизведат. Широко прието е, че сензорите на цифровите апарати имат нисък динамичен обхват сравнени с човешкото зрение. Истината е много по-комплексна. [4]От една страна най-тесния динамичен обхват в пресъздаването на една сцена е в монитора, проектора или разпечатката, а не при заснемането на снимката ако тя е направена с добра техника. На второ място като тесен динамичен обхват имат широко разпространените формати за пренос на снимки и най-вече JPG. Много често суровите файлове направо от даден ДСЛР имат по-голям динамичен обхват от моментно състояние на човешко око при същите условия, но за съжаление начина, по който човешкото зрение възприема сцени от реалността и снимки се различава коренно и това внася задълбочена граница между двете. За това сравнението с човешко зрение е неправилен подход и за пресъздаване на сцена трябва да се взима предвид реалния динамичен обхват на самата сцена. Динамичният обхват на една снимка може да варира драстично според използваната камера от нищожни 256 стойности на пиксел при много евтините фото решения за телефони, през различни дълбочини от порядъка на 20 до 70 хиляди фотона на пиксел при професионални апарати и дори три семпъла по 40 хиляди фотона на всеки пиксел от сензорите Фовеон. Фактор, който често съкращава динамичния обхват на снимка спрямо заснеманата сцена е неправилната експозиция, тоест при недоекспнирана или преекспонирана снимка се губи значима част от възможния динамичен обхват на въпросната камера съответно от горния или долния диапазон, като информация за единия край на динамичния обхват на сцената е загубен поради недостатъчна чувствителност или шум за недокспонираните снимки или в другата крайност поради преекспониране пренаситените фотозони губят информацията за фотоните над техния капацитивен лимит.

Динамичния обхват на CCD и CMOS сензорите се определя на първо място от капацитивността на фото зоните, тоест колко фотона може всеки един пиксел да регистрира за продължителността на една експозиция. Най-простото, но не задължително вярно обяснение е, че пиксел с капацитивност от приблизително 65500 електрона може да възпроизведе 16 стопа динамичен обхват. На второ, но не задължително по тежест, място зависи от евентуални загуби на информация от шум, аналогово цифрово преобразуване, наложени хардуерни или софтуерни рестрикции, наличието на неправилни обработки и т.н.

References[редактиране | edit source]

  1. ISSCC Glossary http://ieeexplore.ieee.org/iel5/4242240/4242241/04242527.pdf
  2. Reinhard, Erik; Ward, Greg; Pattanaik, Sumanta; Debevec, Paul. High dynamic range imaging: acquisition, display, and image-based lighting. Amsterdam, Elsevier/Morgan Kaufmann, 2005. ISBN 978-0-12-585263-0. с. 7.
  3. Banterle, Francesco; Artusi, Alessandro; Debattista, Kurt; Chalmers, Alanl. Advanced High dynamic Range Imaging: theory and practiceg. AK Peters/CRC Press, 2011. ISBN 978-156881-719-4.
  4. Karol Myszkowski, Rafal Mantiuk, and Grzegorz Krawczyk. High Dynamic Range Video. Morgan & Claypool Publishers, 2008. ISBN 978-1-59829-214-5.