Мозгляк (01 Июль 2018 - 19:09):
Смешались в кучу кони, люди...
Есть важнейший для фотографа параметр - входной ДД матрицы, который определяется соотношением рабочих яркостей объекта съёмки.
Есть выходной ДД матрицы, который вообще ни фига не интересен и в общем случае (особенно сейчас, когда используется куча обвески на матрицах) имеет малое отношение к входному ДД. Топовые барабанные сканеры, имевшие входной рабочий ДД в 4.4D, имели выходной ДД в 2.4D (8 бит). И отпечатки, кстати, также получались топового качества.
Я бы вообще в сложных ситуациях использовал матрицы с фотохромным покрытием, что позволило бы заметно увеличить входной ДД.
Всё зависит от того, что Вы будете понимать под ДД в матрице в различными по чувствительности элементами ( R-G-B ). Меня, прежде всего, интересовало бы пересечение множеств рабочих диапазонов этих матриц, но большинство "тестеров" интересует имеющее малое отношение к реальной цветной фотографии объединение этих множеств. То есть, если входной ДД элементов матрицы одного из цветов будет иметь 14 стопов, а разница в чувствительностях с другим цветом будет два стопа, то в сумме такой "тестер" может спокойно намерить 16 стопов даже в случае использования 14-битного АЦП. И да, интересующий фотографов входной ДД не измеряют "на выходе камеры". На этом выходе нас интересует сам факт изменения значения при продолжающемся изменении яркости на входе матрицы.
Я бы посчитал разумным такой замер полезного ДД камеры: снимаем серую карту с нанесёнными на неё более тёмными и более светлыми надписями. А затем замеряем яркости, при которых эти надписи ещё можно прочитать на отпечатке или экране монитора.
Опять путаем ДД входного сигнала (света) с выходным ДД - напряжение поступающее на АЦП. В общем случае, особенно в современных камерах, эта связь далеко не линейна. Сейчас даже используются усилители с переменным коэффициентом усиления или даже вообще физически различные усилители. Ставить в реальные нынешние камеры 15 или 16-битные АЦП вообще нет ни малейшего смысла, ну даже самого ничтожнейшего. Причина одновременно тривиальна и фундаментальна - при нынешних размерах ячеек матриц и рабочих ИСО у нас просто физически не будет хоть какого-то разумного количества фотонов, попавших на ячейку, и соответственно образовавшихся электронов для получения полезного сигнала на этих младших разрядах.
«Есть важнейший для фотографа параметр - входной ДД матрицы, который определяется соотношением рабочих яркостей объекта съёмки».
- Вы серьёзно считаете, что «входной ДД матрицы определяется соотношением рабочих яркостей объекта съёмки»? Каким же это образом снимаемая сцена влияет на параметры матрицы? До сих пор ДД матрицы определялся только свойствами самой матрицы.
«Есть выходной ДД матрицы, который вообще ни фига не интересен и в общем случае (особенно сейчас, когда используется куча обвески на матрицах) имеет малое отношение к входному ДД».
- Если Вам (и, к сожалению, не только Вам) угодно оперировать терминами «входной ДД матрицы» и «выходной ДД матрицы», то давайте определимся что это такое.
«Входной ДД матрицы» - это отношение максимальной яркости оптического сигнала на входе матрицы, при которой электрический сигнал на выходе матрицы максимален (в пределе - это насыщение электрического сигнала на выходе матрицы), к минимальной яркости оптического сигнала на входе матрицы, при которой сигнал на выходе матрицы минимален (в пределе — это напряжение темновых шумов на выходе матрицы).
«Выходной ДД матрицы» - это отношение максимального электрического сигнала на выходе матрицы (в пределе - это напряжение насыщения) к минимальному электрическому сигналу на выходе матрицы (в пределе — это напряжение темновых шумов). Таким образом, и входной ДД, и выходной ДД — это для матрицы абсолютно одно и тоже. Единицы измерения разные (свет или напряжение), но отношение этих единиц одинаково.
Но это если мы говорим о самой матрице, а не о «куче обвеса». Я не знаю, что Вы подразумеваете под «обвесом». И если для Вас это просто какая-то «куча», то для меня это вполне реальные узлы тракта видеосигнала со своими вполне конкретными параметрами. Помимо матрицы это:
- согласующий усилитель с переменным коэффициентом усиления. Меняя коэффициент усиления этого усилителя мы меняем чувствительность видеотракта камеры (а не матрицы, как многие почему-то полагают);
- АЦП, который подключается к выходу согласующего усилителя;
- процессор, который, собственно говоря, и занимается различными видами обработки оцифрованного сигнала.
Есть и ещё узлы, выполняющие ряд важных функций, но я не буду мельчить, а хочу отметить только то, что ДД сигнала на выходе камеры вследствие обработки может действительно отличаться от ДД матрицы.
Не понял, к чему Вы привели пример с барабанным сканером? Барабанный сканер работает с плёнкой на просвет, поэтому он оперирует не с яркостью, а с плотностью, которую наш глаз воспринимает нелинейно. Из-за этого в тракте видеосигнала барабанного сканера между согласующим усилителем и АЦП обязательно стоит ещё и логарифмический усилитель. Вследствие этого ДД на входе сканера и на его выходе отличаются очень сильно. Для сканера с диапазоном входных плотностей в 3,5D ДД составляет примерно 115,76дБ (в Вашем случае при 4,5D будет существенно больше), а на выходе после оцифровки 8 разрядным АЦП ДД окажется всего 49,76 дБ. Да, разница очень существенная. Но в тракте фотокамеры, в отличие от барабанного сканера, логарифматора нет и там такой разницы никогда не будет.
«...если входной ДД элементов матрицы одного из цветов будет иметь 14 стопов, а разница в чувствительностях с другим цветом будет два стопа, то в сумме такой "тестер" может спокойно намерить 16 стопов даже в случае использования 14-битного АЦП».
- Не понял эту Вашу мысль. Да, чувствительность в каналах может быть разная. Она зависит от пропускания светофильтров и от чувствительности фотодиодов матрицы к той или иной длине волны. Но если мы будем оцифровывать сигнал с диапазоном в 16 стопов 14 разрядным АЦП, то тем самым мы просто зарежем этот сигнал. Чудес не бывает, если у кого-то размер ноги 44, а его заставляют носит обувь 38 размера, то придётся отрезать пальцы...
ДД АЦП обязательно должен быть больше ДД сигнала и ещё иметь некий запас (1 — 2 разряда) на случай всяких температурных и временных дрейфов.
Да, соглашусь с Вами, что в современных камерах АЦП с разрядностью более 14 нет смысла ставить. Вы это выразили несколько витиеватой фразой:
«Ставить в реальные нынешние камеры 15 или 16-битные АЦП вообще нет ни малейшего смысла, ну даже самого ничтожнейшего. Причина одновременно тривиальна и фундаментальна - при нынешних размерах ячеек матриц и рабочих ИСО у нас просто физически не будет хоть какого-то разумного количества фотонов, попавших на ячейку, и соответственно образовавшихся электронов для получения полезного сигнала на этих младших разрядах».
Я скажу примерно тоже самое, но несколько другими словами: потому, что ДД современных матриц не дотягивает и до 14 стопов, поэтому и АЦП с большей разрядностью там не нужны.
Повторюсь, что ДД на выходе камеры может отличаться от ДД матрицы за счёт процессорной обработки (например, шумоподавления). Но серьёзной обработкой это считать не стоит и, как правило, она приводит к замыливанию деталей. Поэтому я отключаю в камере все шумодавы.
А знаете, почему барабанный сканер способен считывать сигналы с таким огромным ДД, как Вы написали? Именно из-за специальной обработки! Такой, какую не обеспечит ни одна фотокамера и ни одна самая лучшая компьютерная программа. В процессе сканирования мы каждую точку считывали по 1000 раз и после этого её усредняли. В результате можно было вытянуть сигналы, намного меньшие уровня шумов датчика. Отсюда и такой большой ДД! В барабанных сканерах изначально использовались ФЭУ, у которых уровень шумов был очень большой. И такая обработка была очень актуальна. В мою бытность вместо ФЭУ использовались специальные фотодиоды, у которых шумы были намного меньше, но всё равно, чтобы работать с такими большими значениями плотностей, шумы приходилось очень серьёзно давить.
К счастью, в фотокамерах всё намного проще и там не надо делать 1000 одинаковых кадров, чтобы потом всё это усреднять.
Помощь
Julysha 
Олег Н 
Лишь бы кадр был хороший 
Цитировать