Сколько мегапикселей было в кадре 35-мм фотопленки...

[FXpanda]

напомнило старую тему -



http://www.club-nikon.ru/forum/topic/53 ... и-яркость/



А реальный вопрос - чем измерять такие параметры, измеритель должен быть более точен чем измеряемый объект, ну или хотя бы в одной части более точен

[praesto]

Вопрос как посчитать количество градаций пленки весьма интересен кстати...

Как это реализовать не прибегая к цифровым технологиям даже теоретически придумать не получается...

Снять непрерывный градиент вроде бы просто, проявить пленку, потом вроде как пройтись по ней неким измерителем света, но он должен иметь чувствительность к градациям не ниже пленки... Надо думать

Выше я говорил как измеряется...

[multiformat amateur]

Выше я говорил как измеряется...

Мы немного о другом.

Сколько проявленная фотопленка может в пределе содержать градаций тона по каждому цвету?

1024 ?

65536 ?

16 млн ?

[praesto]

Мы немного о другом.

Сколько проявленная фотопленка может в пределе содержать градаций тона по каждому цвету?

1024 ?

65536 ?

16 млн ?

Опять же измерение денситометром градаций серого каждого цвета... некие эталонные цветоделёные формы. Иначе просто себе не представляю как жили раньше не имея возможности посчитать кол-во градаций

[FXpanda]

Мы немного о другом.

Сколько проявленная фотопленка может в пределе содержать градаций тона по каждому цвету?

1024 ?

65536 ?

16 млн ?

Лучше рассматривать чб по оттенкам серого, с цветом сложнее

[FXpanda]

Опять же измерение денситометром градаций серого каждого цвета... некие эталонные цветоделёные формы. Иначе просто себе не представляю как жили раньше не имея возможности посчитать кол-во градаций

А сколько градаций различает денситометр?

[praesto]

А сколько градаций разливает денситометр?

Разливает обычно оператор денситометра или его приятель))

Речь наверное о точности измерений?



От чёрного до белого... измеряет оптическую плотность.

[multiformat amateur]

Опять же измерение денситометром... Иначе просто себе не представляю как жили раньше не имея возможности посчитать кол-во градаций

Ну и сколько этих градаций получалось?



Имя, герцог, имя!

цифру, скажите кто-нибудь цифру!..

[praesto]

Ну и сколько этих градаций получалось?



Имя, герцог, имя!

цифру, скажите кто-нибудь цифру!..

Скажу так: та самая цифра может соответствовать фотографической широте фотоматериала

Градации измеряли, а вот тона, полутона нет. Мне такая методика не известна))

[Олег Н]

Ну глубина цвета оно. Если с общем - то камера может снять без выбитых светов и теней ограниченный диапазон освещенности. Все что светлее или темнее на кадре будет отсутствовать.

И вот эта разница между максимальным и минимальным светом, которые камера фиксирует и есть динамический диапазон.

Но светов между максимумом и минимумом может быть разное количество.

Вот например если у вас 12-битная камера - между максимумом и минимумом будет 4096 различных светов. А при 14 битной камере - 16386. То есть в 4 раза больше.

Учитывая, что сцена не цифровая - там цвет меняется непрерывно, и градаций много не бывает.

С динамическим диапазоном глубина цвета непосредственно не связана никак.

Добрый вечер!

Вы правильно сказали насчёт динамического диапазона, а вот далее идёт некое непонимание. Матрица выдаёт на выход аналоговый сигнал в виде напряжения, пропорционального уровню её засветки, и ей совершенно безразлично, какому цвету соответствует этот сигнал. Какое же число градаций сигнала способна выдать матрица? Предположим, темновой сигнал матрицы составляет порядка 100 мкВ, а напряжение насыщения порядка 1000 мВ, значит динамический диапазон составит 10000 (80дБ). Это означает, что матрица в состоянии передать до 10000 градаций сигнала (или, иными словами, до 10000 оттенков каждого цвета R, G, или и для оцифровки такого диапазона нам потребуется 14 разрядный АЦП (16384 значения сигнала). Если взять 13 разрядный АЦП, то мы не сможем передать весь диапазон сигналов, выдаваемых матрицей, а 15 и более разрядный АЦП будет уже избыточен. (Впрочем, некоторая избыточность АЦП нужна, но я не хочу далеко отходить от обсуждаемого вопроса). Динамический диапазон 14 разрядного АЦП составляет порядка 85,6 дБ, что больше, чем у матрицы. Естественно, что в данном случае общий динамический диапазон связки "матрица - АЦП" будет определяться матрицей.

К сожалению, у меня нет данных на современные матрицы. Но судя по тому, что в камере стоит 14 разрядный АЦП, то его имеет смысл ставить, если матрица способна выдавать диапазон соответствующий 12 - 13 разрядному. Т.е., можно предположить, что ДД матриц лежит в пределах 72 - 78 дБ. Это существенно меньше, чем у плёнок.

По Вашему получается, что динамический диапазон матрицы - это нечто отдельное, не связанное с количеством выдаваемых ею градаций сигнала (цветов) и эти градации цветов определяется разрядностью применённого АЦП без учёта того, что может выдать матрица?



(И, кстати, если уж быть до конца точным, то следует ещё учитывать обработку сигналов процессором, которая весьма и весьма существенна и в результате которой динамический диапазон на выходе камеры (не матрицы и не АЦП, а именно камеры) может быть изменён. Да и не только ДД, но и всё остальное претерпевает существенные изменения. Часто слышу, что у Кэнона цвета лучше, потому что там матрицы иные. Не матрицы! А алгоритмы обработки сигнала заложены иные! Даже с одной и той же матрицей разные фирмы сделают разные камеры именно из-за разных алгоритмов).

[praesto]

...

(И, кстати, если уж быть до конца точным, то следует ещё учитывать обработку сигналов процессором, которая весьма и весьма существенна и в результате которой динамический диапазон на выходе камеры (не матрицы и не АЦП, а именно камеры) может быть изменён. Да и не только ДД, но и всё остальное претерпевает существенные изменения. Часто слышу, что у Кэнона цвета лучше, потому что там матрицы иные. Не матрицы! А алгоритмы обработки сигнала заложены иные! Даже с одной и той же матрицей разные фирмы сделают разные камеры именно из-за разных алгоритмов).

Возможно что в алгоритмы обработки заложена система в целом, включая и объектив (линейка объективов).

[FXpanda]

Добрый вечер!

Вы правильно сказали насчёт динамического диапазона, а вот далее идёт некое непонимание. Матрица выдаёт на выход аналоговый сигнал в виде напряжения, пропорционального уровню её засветки, и ей совершенно безразлично, какому цвету соответствует этот сигнал. Какое же число градаций сигнала способна выдать матрица? Предположим, темновой сигнал матрицы составляет порядка 100 мкВ, а напряжение насыщения порядка 1000 мВ, значит динамический диапазон составит 10000 (80дБ). Это означает, что матрица в состоянии передать до 10000 градаций сигнала (или, иными словами, до 10000 оттенков каждого цвета R, G, или и для оцифровки такого диапазона нам потребуется 14 разрядный АЦП (16384 значения сигнала).

Вот тут у вас и затык в логике, дд да, а вот число градаций взято с потолка. Почему в коридоре из 100мкВ и 1000мВ у вас 10000 значений? Если мерить с точностью до микровольта там около миллиона значений. Поэтому я и говорю что независимые вещи. И зная только дд ничего сказать о тонопередаче нельзя.

[Олег Н]

Мы немного о другом.

Сколько проявленная фотопленка может в пределе содержать градаций тона по каждому цвету?

1024 ?

65536 ?

16 млн ?

В своё время мы разрабатывали по ТЗ заказчика полиграфический аппарат, который должен был считывать изображение с плёнки. Там, естественно, стояли не матрицы, не линейки ПЗС, а рассматривались варианты на ФЭУ и фотодиодах. Развёртка была полностью механическая. Насколько мне память не изменяет, то заказчик говорил о входном диапазоне плотностей 3,5D, который надо было втиснуть в 8 разрядов на выходе видеотракта. С этой целью во всех подобных трактах видеосигнала используется логарифмический усилитель. Надо сказать, что это самый сложный, капризный и проблеммный узел, поэтому возник соблазн сделать его не аналоговым, а в виде цифрового преобразователя. Но тогда пришлось бы АЦП ставить не на выходе тракта, а на его входе. Следовательно, АЦП должен был перекрывать весь диапазон плёночного сигнала. Не вдаваясь в подробности скажу, что для этого понадобилось бы порядка 19 - 20 разрядов, т.е., 114 - 120 дБ! (1М градаций). Т.е. плёнка заказчика уже тогда обеспечивала указанный ДД. Конечно, специалисты, занимающиеся производством плёнок, дадут гораздо более точную и подробную информацию (слышал, что есть плёнки, обеспечивающие диапазон плотностей до 4D!). Но и мы были недалеко от истины.

Опытный образец аппарата был сделан и прошёл испытания, но началась перестройка...

Ещё добавлю, что за счёт 1000 кратного усреднения мы имели возможность выделять сигналы намного меньшие уровня шумов, а это существенно расширяло динамический диапазон видеотракта. К сожалению, в фотографии такой метод не применим. Вряд ли кто сделает камеру, которая при нажатии на кнопку будет производить по 1000 кадров.



И ещё. В те же годы довелось видеть штатовские сканеры. Там стояли 12 или 14 разрядные АЦП. Для нужд полиграфии это была бы явная халтура, но для бытовухи прокатывало (там, кажется, работали с плотностями до 1,8 - 2).

[Олег Н]

Возможно что в алгоритмы обработки заложена система в целом, включая и объектив (линейка объективов).

Не знаю, но думаю, что Вы правы.

[Олег Н]

Вот тут у вас и затык в логике, дд да, а вот число градаций взято с потолка. Почему в коридоре из 100мкВ и 1000мВ у вас 10000 значений? Если мерить с точностью до микровольта там около миллиона значений. Поэтому я и говорю что независимые вещи. И зная только дд ничего сказать о тонопередаче нельзя.

Потому что в данном случае сигнал снизу ограничен шумом в 100 мкВ и меньшие градации мы никак не получим!!! (Если не применять методы усреднения по нескольким тысячам выборок).

[Олег Н]

Вот тут у вас и затык в логике, дд да, а вот число градаций взято с потолка. Почему в коридоре из 100мкВ и 1000мВ у вас 10000 значений? Если мерить с точностью до микровольта там около миллиона значений. Поэтому я и говорю что независимые вещи. И зная только дд ничего сказать о тонопередаче нельзя.

ДД - это и есть число градаций и оно ни коим образом не зависит от абсолютных значений сигнала! Это, как Вы правильно указали, ОТНОШЕНИЕ максимального сигнала к минимальному. Минимальный, в данном случае, 100 мкВ (задан матрицей) и меньше он уже быть никак не может, поэтому ни о какой "точности до микровольта" речи и быть не может.

С Вашего позволения простой пример. Один 10 разрядный АЦП имеет максимальный входной сигнал, например, 10,24В, а второй 10 разрядный АЦП имеет максимальный входной сигнал 1,024В. У них одинаковый ДД, или нет? Не утруждайтесь! ДД совершенно одинаковый и он не зависит от абсолютного значения максимального сигнала! А вот величина кванта у этих АЦП будет разная: в первом случае квант (минимальное значение сигнала) будет 10 мВ, а во втором - 1мВ. Вот и вся разница. Но если мы возьмём АЦП 12 разрядов, то у него ДД будет в 4 раза выше и при том же максимальном сигнале 10,24В его минимальный квант составит 2,5 мВ.

[multiformat amateur]

ДД - это и есть число градаций

о терминологии:



Тут нам на берегу желательно договориться о терминах.

В плане изображения зачастую слово градации применяются как степень разбиения на тонкие флуктуации тональностей. То есть "градации" = "число полутонов" (где-то близко понятию битности)



[oft]Градация - это постепенность перехода, определенный последовательный ряд величин оптических характеристик оттиска, оригинала, фотоформы, расположенных по возрастанию или убыванию...[/oft]





ДД - это отношение максимального и минимального, грубо говоря воспроизводимый контраст. Вы и коллега praesto под градациями понимаете видимо степени двойки выходного диапазона плотностей почернения... Но другие люди понимают под градациями иное. Поэтому предлагаю для простоты общения считать что ДД - это ДД, и словами "градация" его не заменять. Равно как и плотность почернения, меряемая денситометром - пусть будет плотность почернения, а не градация. А количество полутонов - это количество тонов между максимальным и минимальным уровнями сигнала. Оно нас и интересует.

[praesto]

о терминологии:



Тут нам на берегу желательно договориться о терминах.

В плане изображения зачастую слово градации применяются как степень разбиения на тонкие флуктуации тональностей. То есть "градации" = "число полутонов" (где-то близко понятию битности)



[oft]Градация - это постепенность перехода, определенный последовательный ряд величин оптических характеристик оттиска, оригинала, фотоформы, расположенных по возрастанию или убыванию...[/oft]





ДД - это отношение максимального и минимального, грубо говоря воспроизводимый контраст. Вы и коллега praesto под градациями понимаете видимо степени двойки выходного диапазона плотностей почернения... Но другие люди понимают под градациями иное. Поэтому предлагаю для простоты общения считать что ДД - это ДД, и словами "градация" его не заменять. Равно как и плотность почернения, меряемая денситометром - пусть будет плотность почернения, а не градация. А количество полутонов - это количество тонов между максимальным и минимальным уровнями сигнала. Оно нас и интересует.

По поводу ДД наверное тоже следует внести ясность. Для плёнок привычнее фотографическая широта... помню баталии на этот счёт на фото ру, кажется ))

[multiformat amateur]

По поводу ДД наверное тоже следует внести ясность. Для плёнок привычнее фотографическая широта... помню баталии на этот счёт на фото ру

Процедурно-терминологическое: Фотоширота - очень неоднозначный термин (особенно для фотографов старой школы, которые понимали под этим возможное отклонение экспозиции без потери технического качества в картинке. Например фотоширота негативных пленок оценивалась как "+2/-1". Эта же характеристика маркировалась на кассетах APS.





Поэтому, для ясности, мне кажется видимо лучше применять

следующие слова:



-- "входной динамический диапазон" (сюжетов)

-- "выходной динамический диапазон" (плотностей почернения)

По крайней мере такая трактовка более однозначна для широкого круга обсуждающих.





 

[praesto]

Поэтому, для ясности, мне кажется видимо лучше применять

следующие слова:

Как пить дать, в результате будет "хотелось как лучше..."

[Олег Н]

о терминологии:



Тут нам на берегу желательно договориться о терминах.

В плане изображения зачастую слово градации применяются как степень разбиения на тонкие флуктуации тональностей. То есть "градации" = "число полутонов" (где-то близко понятию битности)



[oft]Градация - это постепенность перехода, определенный последовательный ряд величин оптических характеристик оттиска, оригинала, фотоформы, расположенных по возрастанию или убыванию...[/oft]





ДД - это отношение максимального и минимального, грубо говоря воспроизводимый контраст. Вы и коллега praesto под градациями понимаете видимо степени двойки выходного диапазона плотностей почернения... Но другие люди понимают под градациями иное. Поэтому предлагаю для простоты общения считать что ДД - это ДД, и словами "градация" его не заменять. Равно как и плотность почернения, меряемая денситометром - пусть будет плотность почернения, а не градация. А количество полутонов - это количество тонов между максимальным и минимальным уровнями сигнала. Оно нас и интересует.

Согласен с Вами, что всегда имеет смысл определиться с терминологией. К сожалению, я не владею оной применительно к изображениям. В "цифре" градация - это аналоговое значение, соответствующее младшему разряду сигнала (или квант). "Битность" - аналог градации применительно к цифровой части. Например, одному младшему разряду (биту) соответствует 1 квант в 10 мВ.

Динамический диапазон - это не градация, а максимальное число оных. Применительно к АЦП ДД определяется его разрядностью (и никаких промежуточных значений, меньших величины кванта, быть не может в принципе!!!), применительно к матрице - это отношение напряжения насыщения к напряжению темнового сигнала (и никаких сигналов, меньших темнового сигнала тут тоже быть не может).

Если под словом "градация" применительно к изображениям подразумевается что-то иное, нежели "минимально возможное значение изменения сигнала", то я готов его заменить каким-нибудь синонимом.

[FXpanda]

ДД совершенно одинаковый и он не зависит от абсолютного значения максимального сигнала! А вот величина кванта у этих АЦП будет разная: в первом случае квант (минимальное значение сигнала) будет 10 мВ, а во втором - 1мВ. Вот и вся разница.

Вот об этом я и говорю. Если двум таким на вход подать последовательность 1мВ, 2мВ, 3мВ и тд. до 20 мВ на выходе с первого будет 0,0,0,0,0,10,10,10,10,10,10,10,10 и тд

А вот со второго 1,2,3,4,5,6,7,8,9 и тд. То есть более плавный переход. Как у пленки, больше полутонов, точнее передается сигнал.



А вопрос стоит как раз грубо говоря в величине этого кванта у пленки.

[FXpanda]

Согласен с Вами, что всегда имеет смысл определиться с терминологией. К сожалению, я не владею оной применительно к изображениям. В "цифре" градация - это аналоговое значение, соответствующее младшему разряду сигнала (или квант). "Битность" - аналог градации применительно к цифровой части. Например, одному младшему разряду (биту) соответствует 1 квант в 10 мВ.

Динамический диапазон - это не градация, а максимальное число оных. Применительно к АЦП ДД определяется его разрядностью (и никаких промежуточных значений, меньших величины кванта, быть не может в принципе!!!), применительно к матрице - это отношение напряжения насыщения к напряжению темнового сигнала (и никаких сигналов, меньших темнового сигнала тут тоже быть не может).

Если под словом "градация" применительно к изображениям подразумевается что-то иное, нежели "минимально возможное значение изменения сигнала", то я готов его заменить каким-нибудь синонимом.

То есть у любой камеры с 14битным ацп дд одинаковый? Например у д90 и д800?

[FXpanda]

А, все, понял вашу точку зрения. Она отличается от моей в том, что вы заранее считаете что нижний предел измерени и есть квант, и если минимум например 100мВ то 150мВ измеритель не замерит.



Но примеры камер с формально одинаковой битностью эцп и сильно разным дд противоречат этой логичной теории

[Олег Н]

Вот об этом я и говорю. Если двум таким на вход подать последовательность 1мВ, 2мВ, 3мВ и тд. до 20 мВ на выходе с первого будет 0,0,0,0,0,10,10,10,10,10,10,10,10 и тд

А вот со второго 1,2,3,4,5,6,7,8,9 и тд. То есть более плавный переход. Как у пленки, больше полутонов, точнее передается сигнал.



А вопрос стоит как раз грубо говоря в величине этого кванта у пленки.

Дело в том, что каждый АЦП ОБЯЗАТЕЛЬНО согласуется с конкретным источником сигнала! Нельзя применять АЦП с 10 Вольтовой шкалой совместно с источником, выдающим максимальный сигнал в 1В!

Для согласования перед КАЖДЫМ АЦП всегда стоит нормализующий усилитель, назначение которого состоит в том, чтобы размахнуть сигнал до максимального входного уровня данного АЦП (т.е., сигнал на входе АЦП должен изменяться в пределах от 0 до 10В и никак не иначе).

Аналогично, нельзя подавать 10 Вольтовый сигнал на АЦП со шкалой в 1В. Его предварительно надо ослабить делителем в 10 раз.

[Олег Н]

То есть у любой камеры с 14битным ацп дд одинаковый? Например у д90 и д800?

Формально, да, а на самом деле не всё так однозначно.

Во-первых, при одинаковых АЦП мы имеем разные матрицы и общий ДД связки "матрица - АЦП" будет определяться матрицей. К примеру, ДД матрицы у Д90 соответствует 12 разрядам, а у Д800 - 13 разрядам, вот Вам уже и разница в общем ДД.

Во-вторых, на выходе камеры мы имеем сигнал отнюдь не с матрицы, а преобразованный процессором. Каковы алгоритмы обработки сигнала в каждой камере и у каждого производителя - это тайна за семью замками. Но они существенно влияют на итоговый сигнал (картинку) камеры.

При помощи алгоритмов можно вытянуть сигнал даже с посредственной матрицы и загадить сигнал с идеальной. И наоборот.

[Олег Н]

А, все, понял вашу точку зрения. Она отличается от моей в том, что вы заранее считаете что нижний предел измерени и есть квант, и если минимум например 100мВ то 150мВ измеритель не замерит.



Но примеры камер с формально одинаковой битностью эцп и сильно разным дд противоречат этой логичной теории

Совершенно верно! Но это не моя точка зрения, это логика работы ЛЮБОГО АЦП!



Насчёт камер с формально одинаковой битностью и разными ДД я Вам уже ответил.

[FXpanda]

Совершенно верно! Но это не моя точка зрения, это логика работы ЛЮБОГО АЦП!



Насчёт камер с формально одинаковой битностью и разными ДД я Вам уже ответил.

Так вот в пленке суть в том, что на каждом "пикселе" свой ацп, причем с неодинаковой чувствительностью

[Олег Н]

Так вот в пленке суть в том, что на каждом "пикселе" свой ацп, причем с неодинаковой чувствительностью

Термин "АЦП" применительно к плёнке вообще не имеет никакого отношения. Причём тут это-то??? Плёнка - яркий пример аналогового носителя информации. Вероятно, Вы хотели создать некую модель или провести какую-то аналогию, но, на мой взгляд, это вышло неудачно.

Впрочем, я ничего не навязываю и ни на чём не настаиваю. Если Вам такая аналогия помогает лучше понять происходящие процессы, то пусть так и будет. Но любой человек, знающий не по наслышке что такое АЦП, вряд ли сможет Вас понять.

[searcher]

Да, таки АЦП, ЦАП там нет, пленка - это цифровое изображение. Только вот пиксели там неупорядочены, в отличии от байера. А суть фиксации изображения абсолютно та же самая

Понятно, что в обоих случаях подсчитываются фотоны. Только принципы фиксации разные, в одном случае это кол-во фотонов представлено в виде оптической плотности почернения (аналоговая величина!), в другом получаем некое абстрактное число и дальнейшую трактовку этого значения при постобработке. Так что различие в выходном сигнале обоих регистрирующих систем.

[Zaits]

То есть у любой камеры с 14битным ацп дд одинаковый? Например у д90 и д800?

Разряность АЦП - это всего лишь формальный параметр устройства. Один из многих других параметров и не самый информативный.

В контексте, лучше было бы говорить об "эффективной разрядности". Другой вопрос, есть ли необходимость забираться в такие джунгли?



Если ориентироваться на упоминание в рекламных материалах, корреляция между разрядностью и ДД камеры есть, но она не обязательна.

Разрядность - не единственный фактор, влияющий на ДД камеры.



Но самое занятное, что ДД совершенно безотносителен к форме записи сигнала. И "аналог" и "цифра" имеют ограничение ДД в виде шума.

"Градации", меньшие по величине, чем "уровень шума", не имеют смысла ни для "аналога" ни для "цифры".

А вот что ещё более занятно, что ДД непосредственно не определяет этот критический "уровень шума".

ДД - это интегральная величина, ничего не говорящая о распределении шума в области пространственных частот.



С учётом нелинейных характеристик плёнки, при одинаковых показателях ДД и одинаковой области пространственных частот, плёнка вполне может выигрывать у цифры именно в части "количества градаций". А может и не выигрывать.



При определённых значениях ДД, количество "градаций" будут определяться только квантовым характером света.

Для современных цветных цифровых камер с мелкопиксельными матрицами, например для Д800, эффективных 16-бит должно быть достаточно, ч.б. поштучно пересчитать все фотоны в каждой фотоячейке.

[maximych]

Разряность АЦП - это всего лишь формальный параметр устройства. Один из многих других параметров и не самый информативный.

В контексте, лучше было бы говорить об "эффективной разрядности". Другой вопрос, есть ли необходимость забираться в такие джунгли?



Если ориентироваться на упоминание в рекламных материалах, корреляция между разрядностью и ДД камеры есть, но она не обязательна.

Разрядность - не единственный фактор, влияющий на ДД камеры.



Но самое занятное, что ДД совершенно безотносителен к форме записи сигнала. И "аналог" и "цифра" имеют ограничение ДД в виде шума.

"Градации", меньшие по величине, чем "уровень шума", не имеют смысла ни для "аналога" ни для "цифры".

А вот что ещё более занятно, что ДД непосредственно не определяет этот критический "уровень шума".

ДД - это интегральная величина, ничего не говорящая о распределении шума в области пространственных частот.



С учётом нелинейных характеристик плёнки, при одинаковых показателях ДД и одинаковой области пространственных частот, плёнка вполне может выигрывать у цифры именно в части "количества градаций". А может и не выигрывать.



При определённых значениях ДД, количество "градаций" будут определяться только квантовым характером света.

Для современных цветных цифровых камер с мелкопиксельными матрицами, например для Д800, эффективных 16-бит должно быть достаточно, ч.б. поштучно пересчитать все фотоны в каждой фотоячейке.

По моему, выше сказанное, выразило суть дискуссии в этой теме. Горбачёв М.С. тихо курит в сторонке.

[Zaits]

По моему, выше сказанное, выразило суть дискуссии в этой теме. Горбачёв М.С. тихо курит в сторонке.

Ну, не совсем. Дискуссия таки о мегапикселях.

И объяснить, почему оцифрованное изображение в принципе не отличается от аналогового, гораздо сложнее.



Кстати, точная формулировка теоремы Котельникова(из Википедии):

"Теоре́ма Коте́льникова (в англоязычной литературе — теорема Найквиста — Шеннона или теорема отсчётов) гласит, что, если аналоговый сигнал x(t)\; имеет финитный (ограниченный по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой, строго большей удвоенной верхней частоты Fc".



По моим прикидкам, что-то около 90% электроинженеров испытывают большие затруднения с применением и освоением базового инструментария, применяющегося при работе с "цифровым сигналом". А на Котельникове клинит почти всех подряд. И это при том, что эти 90% могут вполне успешно работать именно электроинженерами. А если человек не электро, и если он вовсе не инженер?



Но дискуссия возникла не на пустом месте. Многие вопросы, поднятые в теме, имеют вполне серьёзные причины, что бы быть заданными.

[Олег Н]

Как мне кажется, более корректно сравнивать "плёнку" и "цифру" распечатав на бумаге и то, и другое. Но и в этом случае слишком многое зависит от обработки.

Когда же плёночное изображение оцифровывают непонятно чем, а затем выводят его на монитор, то тут уже не стоит искать какие-то мифические "переходы", "градации", "микроконтрасты" и т.д..



И ещё по поводу разных камер, матриц, АЦП, ДД и т.д.. Если напечатать на принтере кучу фотографий с самых разных камер и предьявить на суд публике, то 99% с умным видом разложат фото по полочкам приблизительно в таком порядке: самые лучшие - это, конечно, Д800(Е), затем - Д600, Д4, Д7000 (в зависимости от личных пристрастей), затем Д700 и далее по нисходящей. Но если не говорить что и чем снято, то не исключу, что в лидерах могут оказаться зеркалки начального уровня. Умение снимать и обрабатывать, на мой взгляд, гораздо важнее того, чем снимать.

[multiformat amateur]

Когда же плёночное изображение оцифровывают непонятно чем, а затем выводят его на монитор, то тут уже не стоит искать какие-то мифические "переходы", "градации", "микроконтрасты" и т.д..

микроконтсраты совсем не мифические, а вполне реальные и зримые.

С обсуждения визуальной разницы (вполне видимой) началась эта тема.

Если напечатать на принтере кучу фотографий с самых разных камер и предьявить на суд публике, то 99% с умным видом разложат фото по полочкам приблизительно в таком порядке: самые лучшие - это, конечно, Д800(Е), затем - Д600, Д4, Д7000...

Думаю, они разложат в произвольном порядке, исходя из того, как нравится сюжет и как отработала его оптика. Шанидзе проводил эксперимент со своей дочкой четырех лет. Из пачки напечатанного она уверенно по характеру картинки вытаскивала те, что сделаны цейсовской оптикой. На той же самой фотопленке. То есть разница - в одной переменной - в характере оптического рисунка. А между цифрой и пленкой эта разница еще добавляется... В общем, мы можем тут констатировать только то, что разницы реально есть, проявляются в том или ином случае. А дальше вопрос куда применить эти рассуждения, или правильнее сказать, констатацию. Просто ли констатировать, или еще пользу какую выудить из этого, сугубо практическую.

[searcher]

При определённых значениях ДД, количество "градаций" будут определяться только квантовым характером света.

Для современных цветных цифровых камер с мелкопиксельными матрицами, например для Д800, эффективных 16-бит должно быть достаточно, ч.б. поштучно пересчитать все фотоны в каждой фотоячейке.

Дело не в том, что их можно пересчитать. А в том, что внутренний ДД, определяемый разрядностью определяет ту входную фотошироту, которая может быть в него уложена. Вот на пленке фотоширота укладывалась непрерывно во внутренний ДД пленки и не зависела от него.

[Олег Н]

микроконтсраты совсем не мифические, а вполне реальные и зримые.

С обсуждения визуальной разницы (вполне видимой) началась эта тема.



Не спорю. Зримые и реальные. Но что от этого остаётся после оцифровки плёнки и выводе на экран монитора? Чем тогда изображение, оцифрованное цифровой камерой (первичное преобразование) хуже оцифровки плёнки (что уже является вторичным преобразованием)? Если, конечно, изображение с плёнки не сканируется мощным полиграфическим аппаратом.





Думаю, они разложат в произвольном порядке, исходя из того, как нравится сюжет и как отработала его оптика. Шанидзе проводил эксперимент со своей дочкой четырех лет. Из пачки напечатанного она уверенно по характеру картинки вытаскивала те, что сделаны цейсовской оптикой. На той же самой фотопленке. То есть разница - в одной переменной - в характере оптического рисунка. А между цифрой и пленкой эта разница еще добавляется... В общем, мы можем тут констатировать только то, что разницы реально есть, проявляются в том или ином случае. А дальше вопрос куда применить эти рассуждения, или правильнее сказать, констатацию. Просто ли констатировать, или еще пользу какую выудить из этого, сугубо практическую.

Значит, эта девочка входит в 1% особо одарённых. А я 4 дня сравнивал Цейсс 21 мм с Никкором 14-24 и не мог найти отличий на 30 дюймовом Спектравиев. Потом, всё же показалось, что Цейсс несколько лучше прорисовывает мелкие детали. Но главный вывод - оба очень достойные объективы и я никогда больше не буду вылавливать блох.

То же и относительно камер. На мониторе при 100% различия видны хорошо, но на распечатках (согласен с Вами) преобладает сюжет.



Извините, не научился делать вставки, поэтому часть ответа попала не в то поле...

[Zaits]

Дело не в том, что их можно пересчитать. А в том, что внутренний ДД, определяемый разрядностью определяет ту входную фотошироту, которая может быть в него уложена. Вот на пленке фотоширота укладывалась непрерывно во внутренний ДД пленки и не зависела от него.

Именно в том. В каких попугаях не считай эти градации, но, в конечном счёте, все эти характеристики ограничены именно количеством долетающих фотонов.

Т.е., если все фотоны сосчитаны поштучно, остальные характеристики не имеют значения.

Максимально возможное количество фотонов, приходящихся на площадь мелкого пикселя матрицы(или такого же размера пятна на плёнке) при минимальном ИСО, не так уж и велико.

Последняя колонка таблички даёт возможность оценить их количество(в фотоэлектронах): sensorgen.info



Так же, из этой таблички не слишком трудно понять, почему для достижения максимального возможного ДД для ЧБ фотографии на ФФ потребуется что-то около 36*4 ЧБ Мегапикселей при том же эффективном 16-битном АЦП и той же эффективности фотоприёмника.



Есть ещё всякие нюансы, связанные со спектральным распредлением и т.д., и т.п., и прочие "мелочи", но это всё детали, не влияющие на общую картину.

На конечное исполнение конкретной камеры "мелочи" влияют, это да, но это уже вопрос техники.

[Олег Н]

Именно в том. В каких попугаях не считай эти градации, но, в конечном счёте, все эти характеристики ограничены именно количеством долетающих фотонов.

Т.е., если все фотоны сосчитаны поштучно, остальные характеристики не имеют значения.

Максимально возможное количество фотонов, приходящихся на площадь мелкого пикселя матрицы(или такого же размера пятна на плёнке) при минимальном ИСО, не так уж и велико.

Последняя колонка таблички даёт возможность оценить их количество(в фотоэлектронах): sensorgen.info



Так же, из этой таблички не слишком трудно понять, почему для достижения максимального возможного ДД для ЧБ фотографии на ФФ потребуется что-то около 36*4 ЧБ Мегапикселей при том же эффективном 16-битном АЦП и той же эффективности фотоприёмника.



Есть ещё всякие нюансы, связанные со спектральным распредлением и т.д., и т.п., и прочие "мелочи", но это всё детали, не влияющие на общую картину.

На конечное исполнение конкретной камеры "мелочи" влияют, это да, но это уже вопрос техники.

В ТУ каждой матрицы обязательно приводятся такие параметры, как напряжение шумов и напряжение насыщения, а так же их допуски (минимум и максимум). Имея эти данные, нет нужды считать фотоны поштучно, а также отпадает нужда во всякого рода сомнительных сайтах.



И ещё повторюсь: все мы (и полагаю ребята с указанного Вами сайта) не работаем с сигналом самой матрицы! Мы получаем сигнал, обработанный процессором по определённым алгоритмам (тут речь не идёт о преобразовании в JPEG). А это уже совсем другое дело. Поэтому не надо уповать к матрице и судить о кем-то измеренных её параметрах на основании сигнала, полученного с процессора.

[Zaits]

[oft]Олег Н, речь совершенно о другом.



Речь о том, что параметры прибора "упрутся" в физические ограничения. И эти ограничения одинаковы для цифры и аналога, что делает удобным их использование при сравнении плёнки и цифровых сенсоров. А тема как бы об этом.

В приведённой на сайте табличке как раз и приводятся основные параметры матриц, судя по всему, изъятые из тех. документации производителей. Кстати, там и шум есть, и насыщение. Только попугаи используются специфичные, но, опять же, очень удобные и отражающие те самые ограничения.



С чем именно работать, совершенно не важно. Тем более, понятие сигнала уже давно распространяется на цифру. И работать с сигналом надо именно в той точке, которая наиболее удобна для конкретной задачи. Применение алгоритмов ничего не добавляет к исходной информации. А вот убавить может. Так что, при сравнении фотоплёнки и цифрового сенсора иногда удобней "работать" поближе к фотонам.



Во всяком случае, такой подход позволяет использовать конкретные цифры. И цифры эти очень серьёзные. Похоже, что кто-то слил данные, полученные от производителей под NDA(а по-другому их не получить). Или замеряли, но не ребята с сайта, а серьёзные дядьки на какой-нибудь фирме, производящей ФА. Никакими другими способами, кроме как измерением сигнала с матрицы, эти данные не получить.



А вот то самое "другое дело" встретит большие затруднения по части конкретики.

И при чём тут уповать? Нормальная работа с тех. данными.



Впрочем, всё это не слишком интересно большинству участников дискуссии.

[/oft]



Интересно другое.

Всё это мутное техническое хозяйство свидетельствует в пользу того, что, вопросы к цифровому изображению современных камер, особенно в ЧБ части, более чем обоснованы.

А вот насколько существенны эти вопросы, в каких случаях и для кого, это отдельный вопрос.

[Олег Н]

[oft]Олег Н, речь совершенно о другом.



Речь о том, что параметры прибора "упрутся" в физические ограничения. И эти ограничения одинаковы для цифры и аналога, что делает удобным их использование при сравнении плёнки и цифровых сенсоров. А тема как бы об этом.

В приведённой на сайте табличке как раз и приводятся основные параметры матриц, судя по всему, изъятые из тех. документации производителей. Кстати, там и шум есть, и насыщение. Только попугаи используются специфичные, но, опять же, очень удобные и отражающие те самые ограничения.



С чем именно работать, совершенно не важно. Тем более, понятие сигнала уже давно распространяется на цифру. И работать с сигналом надо именно в той точке, которая наиболее удобна для конкретной задачи. Применение алгоритмов ничего не добавляет к исходной информации. А вот убавить может. Так что, при сравнении фотоплёнки и цифрового сенсора иногда удобней "работать" поближе к фотонам.



Во всяком случае, такой подход позволяет использовать конкретные цифры. И цифры эти очень серьёзные. Похоже, что кто-то слил данные, полученные от производителей под NDA(а по-другому их не получить). Или замеряли, но не ребята с сайта, а серьёзные дядьки на какой-нибудь фирме, производящей ФА. Никакими другими способами, кроме как измерением сигнала с матрицы, эти данные не получить.



А вот то самое "другое дело" встретит большие затруднения по части конкретики.

И при чём тут уповать? Нормальная работа с тех. данными.



Впрочем, всё это не слишком интересно большинству участников дискуссии.

[/oft]



Интересно другое.

Всё это мутное техническое хозяйство свидетельствует в пользу того, что, вопросы к цифровому изображению современных камер, особенно в ЧБ части, более чем обоснованы.

А вот насколько существенны эти вопросы, в каких случаях и для кого, это отдельный вопрос.

"Серьёзные дядьки", в отличие от "ребят" с различных сайтов, давным давно имеют всю необходимую документацию и не занимаются всякой ерундой, а разрабатывают свои фотокамеры по этой документации.

Но и они, если бы вдруг захотели увидеть "сигнал с матрицы", то вряд ли смогли это сделать. Ибо, во многих матрицах АЦП (и не один, а их там несколько) теперь встроены в саму матрицу. Это одно из преимуществ КМОП (CMOS) технологии перед ПЗС. Поэтому увидеть аналоговый сигнал осциллографом (что я ежедневно делал более четверти века назад, когда работал с ПЗС приборами) теперь не представляется возможным (впрочем, возможно, есть и такие матрицы, которые не имеют на борту встроенных АЦП, но это, скорее всего, вчерашний день). Любоваться аналоговым сигналом с матрицы теперь могут только разработчики матриц и то на каких-то своих макетных образцах.

Что касается вопросов к цифровому изображению современных камер, то тут всё ясно. Их динамический диапазон пока ещё настолько узок, что не позволяет получить всех тех градаций сигнала, которые способна дать плёнка.

Тут ещё другой вопрос: на чём производятся сравнения? На современных мониторах? И перед этим ещё плёночное изображение оцифруют тем же 14 битным АЦП, но только не в камере, а в сканере? И с какой оптической плотностью работают эти сканеры: 1,2; 1,8; 2,2; 3,0; 3,5; 4,0 ??? Если это серьёзный полиграфический аппарат, то вопросов нет, а если бытовой сканер (пусть даже с "глубиной цвета 48 бит"), то это как-то не очень серьёзно.

[FXpanda]

"Серьёзные дядьки", в отличие от "ребят" с различных сайтов, давным давно имеют всю необходимую документацию и не занимаются всякой ерундой, а разрабатывают свои фотокамеры по этой документации.

Но и они, если бы вдруг захотели увидеть "сигнал с матрицы", то вряд ли смогли это сделать. Ибо, во многих матрицах АЦП (и не один, а их там несколько) теперь встроены в саму матрицу. Это одно из преимуществ КМОП (CMOS) технологии перед ПЗС. Поэтому увидеть аналоговый сигнал осциллографом (что я ежедневно делал более четверти века назад, когда работал с ПЗС приборами) теперь не представляется возможным (впрочем, возможно, есть и такие матрицы, которые не имеют на борту встроенных АЦП, но это, скорее всего, вчерашний день). Любоваться аналоговым сигналом с матрицы теперь могут только разработчики матриц и то на каких-то своих макетных образцах.

Что касается вопросов к цифровому изображению современных камер, то тут всё ясно. Их динамический диапазон пока ещё настолько узок, что не позволяет получить всех тех градаций сигнала, которые способна дать плёнка.

Тут ещё другой вопрос: на чём производятся сравнения? На современных мониторах? И перед этим ещё плёночное изображение оцифруют тем же 14 битным АЦП, но только не в камере, а в сканере? И с какой оптической плотностью работают эти сканеры: 1,2; 1,8; 2,2; 3,0; 3,5; 4,0 ??? Если это серьёзный полиграфический аппарат, то вопросов нет, а если бытовой сканер (пусть даже с "глубиной цвета 48 бит"), то это как-то не очень серьёзно.

Раз вы так утверждаете (про узкий дд цифры) не приведете ли цифры? Дд пленки и дд современной цифры. А то я не согласен с таким утверждением.

Пленку сравнивать имеет смысл в идеале прямо с просмотрового стола.

[searcher]

Раз вы так утверждаете (про узкий дд цифры) не приведете ли цифры? Дд пленки и дд современной цифры. А то я не согласен с таким утверждением.

Пленку сравнивать имеет смысл в идеале прямо с просмотрового стола.

14-битный рав. 2^14=16384 уровней. Всего навсего. ДД цифры определяется этой разрядностью. С потерями на матрице и того меньше.

[Zaits]

[oft]

...что я ежедневно делал более четверти века назад, когда работал с ПЗС приборами...

Возможно, это ключевая фраза. И Вы даже не потрудились разобраться, что за данные на том сайте, назвав всё это ерундой.

Думаю, что бессмысленно продолжать в том же духе. Тем более, что всё это переходит в оффтоп.[/oft]

[Олег Н]

Раз вы так утверждаете (про узкий дд цифры) не приведете ли цифры? Дд пленки и дд современной цифры. А то я не согласен с таким утверждением.

Пленку сравнивать имеет смысл в идеале прямо с просмотрового стола.

Я уже на эти вопросы ответил, но повторю ещё раз. Если разрядность АЦП составляет 14 бит, то ДД такого АЦП будет 85,6 дБ. Значит, ДД матрицы не может превышать этого значения. Вероятнее всего матрица будет иметь ДД, эквивалентный 12-13 битному аналого-цифровому преобразованию. Тогда, грубо говоря, ДД современных матриц может быть в пределах 70 - 80 дБ.

По ДД плёнок у меня нет данных. Но АЦП, который мы должны были бы сделать для полиграфического аппарата, сканирующего плёночное изображение в диапазоне плотностей 3,5D, должен был бы иметь разрядность порядка 20. В то время таких АЦП не было (да и сейчас такую и бОльшую разрядность имеют только дельта-сигма АЦП, применяемые для оцифровки звука, но их скорость преобразования не позволяет оцифровывать изображение). Поэтому перед АЦП ставился аналоговый логарифмический усилитель, сжимающий ДД сигнала. Из этого я делаю вывод, что плёнки могут иметь ДД порядка 120 дБ (эквивалентный 20 разрядам в цифре) и более.

Бытовые сканеры, оцифровывающие изображение с плёнки, часто работают с плотностями порядка 2D. Поэтому там могут быть даже 12 разрядные АЦП. (Хотя сейчас не проблема поставить те же 14 разрядные).

[Олег Н]

[oft]

Возможно, это ключевая фраза. И Вы даже не потрудились разобраться, что за данные на том сайте, назвав всё это ерундой.

Думаю, что бессмысленно продолжать в том же духе. Тем более, что всё это переходит в оффтоп.[/oft]

Не серчайте! Я действительно не имею ни малейшего желания разбираться в том, кто и что написал на каком-то там сайте. Я просмотрел немало различных фотографических сайтов, где пытаются как-то объяснить доступным языком что такое матрица, АЦП, ДД и т.д.. Идея, в общем, неплохая, вот только бы авторы сами имели представление о чём пишут. Извините, такого начитался, что уши вянут. Хуже, что потом остальные начитаются всего этого, в голове сплошная мешанина и туман, но они при этом пытаются упорно друг другу что-то доказывать и в качестве самого веского аргумента приводят ссылки на эти сайты.

Что касается конкретно Вашего сайта, то я нигде не назвал "всё это ерундой". Но у меня возник вопрос откуда взяты эти цифры? При этом я привёл пример того, что померить аналоговый сигнал на выходе современной КМОП матрицы представляется мало возможным (а скорее, невозможным). Судить же о параметрах матрицы по сигналу на выходе процессора было бы весьма некорректно.

Извините, если моё сообщение как-то Вас задело. Но для меня единственным достоверным источником является техническая документация производителя (у нас это ТУ, у буржуев - дэйташиты и руководящие материалы). Эту документацию можно найти на любые электронные компоненты. К великому сожалению, её невозможно найти на целый ряд компонентов, предназначенных для работы с изображением и видео. Мне как-то понадобилось посмотреть некоторые видеокодеки. На что-то нашёл, а на что-то нет. Некоторые производители придерживаются политики, при которой документация предоставляется только избранным потребителям, которые берут у них компоненты постоянно и в огромных количествах. Что касается матриц, то тут может быть ещё жёстче и эта документация может быть только у одного единственного конкретного потребителя.

[Олег Н]

14-битный рав. 2^14=16384 уровней. Всего навсего. ДД цифры определяется этой разрядностью. С потерями на матрице и того меньше.

Совершенно верно!

[Zaits]

Раз вы так утверждаете (про узкий дд цифры) не приведете ли цифры? Дд пленки и дд современной цифры. А то я не согласен с таким утверждением.

Пленку сравнивать имеет смысл в идеале прямо с просмотрового стола.

Для цифры с ДД нет проблем. Например ДД матрицы для Д600 очень просто вычисляется из следующих данных:

Model QE Min Read Noise (e-) Max Saturation capacity (e-)

D600 53% 2.8 76231

Получается что-то около 89дБ или примерно 15 эквивалентных бита.

Если сравнить эти цифры с теми характеристикам камеры, которые можно найти в инете, видно, что ДД в 600-ке ограничивается именно 14-битным АЦП.

Т.е., есть куда расти. Не удивлюсь, что Никон выкатит что-нибудь новенькое на той же матрице.



С параметрами плёнки несколько сложней.

Для цветного изображения всё может быть совсем не так уж плохо.

Есть некоторые предположения, что у цветной плёнки параметры очень близки к матричным. Ну, это надо аккуратно проверить.

А вот для ЧБ всё выглядит гораздо хуже. Ну, опять же, надо аккуратно проверять.

[Олег Н]

Для цифры с ДД нет проблем. Например ДД матрицы для Д600 очень просто вычисляется из следующих данных:

Model QE Min Read Noise (e-) Max Saturation capacity (e-)

D600 53% 2.8 76231

Получается что-то около 89дБ или примерно 15 эквивалентных бита.

Если сравнить эти цифры с теми характеристикам камеры, которые можно найти в инете, видно, что ДД в 600-ке ограничивается именно 14-битным АЦП.

Т.е., есть куда расти. Не удивлюсь, что Никон выкатит что-нибудь новенькое на той же матрице.



С параметрами плёнки несколько сложней.

Для цветного изображения всё может быть совсем не так уж плохо.

Есть некоторые предположения, что у цветной плёнки параметры очень близки к матричным. Ну, это надо аккуратно проверить.

А вот для ЧБ всё выглядит гораздо хуже. Ну, опять же, надо аккуратно проверять.

Интересный пример: матрица тянет на 15 бит, а АЦП стоит 14 битный! Если ДД АЦП меньше ДД источника сигнала, то это выглядит так, будто Вы пытаетесь загнать грузовик в гараж для легковушки. А ведь, чтобы поставить машину в гараж в нём должен быть некий запас. Так и АЦП должен своей разрядностью перекрывать ДД сигнала. (Могу рассказать Вам, почему этот запас необходим и что будет, если его не сделать, но боюсь, что всем остальным это не интересно).

Если учесть, что матрица и АЦП сделаны в одном кристалле, то совсем непонятно, почему же АЦП сделали с несоответствующей разрядность? Можно было бы понять такой ляп, если бы матрица была бы отдельно от АЦП. Сделали новую матрицу, а АЦП оставили старый. Поэтому, когда Вы приводите пример с Вашего сайта, где всё "очень просто вычисляется" и в резултате получаются такие цифры, то это вызовет сомнение даже у неспециалиста.

И по-прежнему остаётся вопрос, как всё же солидные дяди умудрились влезть внутрь микросхемы дабы померить параметры аналогового сигнала матрицы? Вот если бы они мерили на выходе процессора, то тут можно было бы объяснить некоторый рост ДД за счёт применения алгоритмов подавления шумов.



Спасибо, что своим примером Вы подтвердили мои предположения относительно сомнительности Вашей ссылки.

[Zaits]

14-битный рав. 2^14=16384 уровней. Всего навсего. ДД цифры определяется этой разрядностью. С потерями на матрице и того меньше.

А что скажете насчёт этого:

http://fujifilmru.livejournal.com/4905.html

Проект фуджифильм. Носит несколько рекламный характер, но всё же.