动态范围数字被广泛引用,有时也被当作图像质量的衡量标准来讨论。实际上,动态范围是图像质量的一个方面,但并不能说明整个画面。我们将研究什么是动态范围,以及为什么在其上加上数字并不是了解相机性能的特别好方法。
图像质量作为一个整体包含一系列属性,例如颜色和分辨率(因此需要考虑白平衡和清晰度等)。但是,即使您只是考虑相机或传感器对不同亮度级别的色调响应,动态范围数字仍然可能告诉您比您预期的要少。
什么是动态范围?
简而言之,动态范围是您的相机可以捕捉到的主体亮度范围,从最亮(信息“剪辑”的地方)到最暗的可用色调。它可以很好地指示从相机中输出的 Raw 文件有多灵活。但它并没有告诉你更多。
简而言之,动态范围是您的相机可以捕捉到的主体亮度范围,从最亮到最暗的可用色调。
动态范围的差异通常存在于图像的阴影中。数字传感器在高光中有一个硬截断:任何额外的信号都会简单地记录为最大原始值。超出此范围的任何东西都无法恢复,因此在明端进行额外 DR 的范围有限。
如果一种新的传感器设计对光线有更大的容忍度,它的基本 ISO 会被评为较低以鼓励使用更多的光线:它仍然会剪掉大致相同的高光。因此,在阴影中可以找到额外的动态范围,并且传感器之间的差异变得明显。
噪音使事情变得混乱
同时,在亮点在实践中,顶部的动态范围也有一点回旋余地,因为传感器的红色、绿色和蓝色通道不会都在相同的亮度水平下剪切。但是一旦一个通道达到裁剪,重建颜色准确的高光的希望就很小了。 您的相机通常会尽其所能利用尽可能多的高光信息(不使用余量意味着相机可以承受更多的曝光,这意味着图像其余部分的每个色调都比需要的更嘈杂). Raw 文件中可恢复高光的数量通常归结为运气问题,即被剪辑的通道是否对您要恢复的场景部分的颜色至关重要,以及猜测您选择的 Raw 转换器的复杂程度可以使,当试图重建丢失的数据时。 |
请注意,我们上面的定义将下限设置为最暗的“可用”色调。这是一种主观判断。DR 有一个技术定义,通常称为“工程 DR”,它使用噪声级别等于场景信号强度的点(信噪比为 1)。这比大多数人在视觉上接受的噪音要大得多。或者,Photons-to-Photos 的 Bill Claff 提出了他自己的截止值,他称之为“摄影 DR”,但它仍然不一定是您个人认为可用的阈值。
除了您的相机具有多少可用动态范围之外,您的工作流程也会对答案产生影响。由于 DR 的下限基于噪声,因此它还受到缩放图像和降噪的影响。因此,如果您的工作流程定期包括缩小图像以供查看,或应用一些复杂的降噪,这也会改变您发现相机具有的可用动态范围,并且这可能与您看到的任何引用数字无关。
什么动态范围不是
但是,即使对于应该在何处评估 DR 下限存在所有这些模棱两可的问题,还有一个更大的问题。DR 数字描述了最亮的捕获色调和最暗的可用色调之间的距离,但它们不会告诉您关于这两点之间任何色调的质量的任何信息。即使您已经确定了较低的截止值,测量为提供 12 档 DR 的两台相机在第 11、10、9 档等处也不一定具有相同的性能。
通过 DR 数字判断相机有点像被蒙上眼睛并抓住动物的尾巴。你可以根据它离地面的距离和感觉来猜测一些东西,但最终你不能完全确定尾巴是附在大象还是驴子身上。
在本文的第二部分中,我们将了解影响动态范围的因素,这主要意味着关注那个混乱的底端。我们将了解什么是噪点,包括为什么图像中测得的噪点值可能位于您认为最干净的图像部分。