โดยทั่วไปแล้วเซ็นเซอร์กล้องดิจิตอลจะบันทึกข้อมูลจำนวนเท่าใด?

11

ในความคิดเห็นเกี่ยวกับคำถามนี้มีคนแนะนำว่าเซ็นเซอร์กล้องมักจะส่งออกข้อมูลเพียง 12-14 บิต ฉันรู้สึกประหลาดใจเพราะนั่นหมายความว่า 24 บิตของสีมีประโยชน์สำหรับการปรับแต่งภาพถ่ายเท่านั้น (ที่บิตที่เพิ่มเข้ามาจะช่วยลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นจากการแก้ไขค่ากลางซ้ำ ๆ หลายครั้ง)

ไม่มีใครรู้เกี่ยวกับเซ็นเซอร์กล้องเพียงพอที่จะตอบรับสิทธิเรียกร้อง 12-14 บิตได้หรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นการเข้ารหัสทั่วไปคืออะไร

raw sensor bit-depth

— John Robertson
แหล่งที่มา

คำขอโทษของฉันต่อ Itai และ Guffa เนื่องจากฉันคิดว่าคำตอบทั้งสามนั้นน่าสนใจมากและขอขอบคุณสำหรับความคิดเห็นต่อไปนี้ที่คำตอบของ Guffas ตอบ mattdm และ Matt Grum ฉันหวังว่าฉันจะได้เลือกทั้งหมดของพวกเขา

— John Robertson

12

photosites ของเซ็นเซอร์ดิจิตอลเป็นอุปกรณ์อะนาล็อก พวกเขาไม่ได้มีความลึกเลย อย่างไรก็ตามในการสร้างภาพดิจิตอลตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิตอล (ตัวแปลง A / D) ตัวอย่างสัญญาณอะนาล็อกที่ระดับความลึกบิตที่กำหนด นี้เป็นโฆษณาตามปกติในรายละเอียดของกล้อง - ตัวอย่างเช่นกล้อง Nikon D300 มี 14 บิต A / D converter

แต่โปรดจำไว้ว่านี่คือต่อช่องสัญญาณในขณะที่สี 24 บิตมักจะหมายถึง 8 บิตต่อช่อง รูปแบบไฟล์บางรูปแบบ - และพื้นที่ทำงานใช้ 16 บิตต่อช่องแทน (รวม 48 บิต) และบางอันใช้มากกว่านั้น

นี่เป็นส่วนหนึ่งเพื่อให้ความแม่นยำพิเศษสามารถลดข้อผิดพลาดในการปัดเศษสะสม (ตามที่คุณทราบในคำถามของคุณ) แต่ก็เป็นเพราะวิสัยทัศน์ของมนุษย์ไม่ใช่เชิงเส้นดังนั้นพื้นที่สีที่เราใช้มักจะไม่เหมือนกัน การสลับจากเส้นโค้งเป็น "แกมม่าที่บีบอัด" คือการดำเนินการที่สูญเสียไป (ดูคำถามข้อใดข้อหนึ่งเกี่ยวกับไฟล์ดิบ ) ดังนั้นการมีบิตมากกว่าหมายถึงการสูญเสียน้อยลงซึ่งจะดีกว่าถ้าคุณเปลี่ยนใจเกี่ยวกับการสัมผัส / โค้งและสวม ไม่มีสิทธิ์เข้าถึงไฟล์ RAW อีกต่อไป

— โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน
แหล่งที่มา

7

ชิปเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่จะบันทึกเพียงหนึ่งองค์ประกอบสีต่อพิกเซลดังนั้นหนึ่งพิกเซลสามารถมีได้เช่น 14 บิตของข้อมูลสำหรับความเข้มสีเขียว

พิกเซลจะถูกจัดวางในตารางที่ 50% ของพิกเซลบันทึกข้อมูลสีเขียวสีแดง 25% และสีฟ้า 25%:

RGRGRGRGRGRGRGR
GBGBGBGBGBGBGBG
RGRGRGRGRGRGRGR
GBGBGBGBGBGBGBG
RGRGRGRGRGRGRGR

เมื่อข้อมูลนี้ถูกแปลงเป็น RGB ส่วนประกอบสองสีต่อพิกเซลจะถูกแก้ไขจากข้อมูลในพิกเซลโดยรอบ ข้อมูลพิกเซลที่ถือเป็นสีเขียวมีพิกเซลข้างเคียงสองตัวที่เก็บข้อมูลสีแดงและสองถือข้อมูลสีน้ำเงินซึ่งใช้ในการสร้างค่า RGB

ดังนั้น 14 บิตต่อพิกเซลของข้อมูล RAW จึงสร้าง 42 บิตต่อพิกเซลของข้อมูล RGB แน่นอนว่าข้อมูลที่ถูกแก้ไขนั้นมีความแม่นยำน้อยกว่า แต่คุณมักจะประมวลผลลงไปที่ 24 บิต RGB อย่างไรก็ตาม

— Guffa
แหล่งที่มา

42 บิตหรือ 56 (2 × G)?

— กรุณาอ่านโปรไฟล์ของฉัน

1

แต่ละพิกเซล RGB สร้างขึ้นจากค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของจำนวนพิกเซลที่อาจเกิดขึ้นดังนั้นคุณจึงไม่สามารถคูณด้วย 3 (หรือ 4) เพื่อกำหนดจำนวนข้อมูลสีที่คุณได้รับ หากคุณต้องการพูดคุยเกี่ยวกับบิตของข้อมูลสีลองทำการทดลองคุณจะได้ประมาณ 22 บิตด้วยกล้อง DSLR ทั่วไป

— Matt Grum

1

@ Matt Grum: ใช่ ตัวเลขธรรมดาบอกจำนวนข้อมูลที่คุณมี แต่คุณจะได้ข้อมูลจริงน้อยกว่ามาก

— กรุณาอ่านโปรไฟล์ของฉัน

4

ระวังอย่าสับสนบิตต่อพิกเซลลึกและบิตต่อองค์ประกอบ

เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ดิจิตอลเกือบตลอดเวลาระหว่าง 10 และ 14 บิตต่อองค์ประกอบในระดับเชิงเส้น ซึ่งจะให้สีระหว่าง 30 บิต (1 พันล้าน) และ 42- บิต (4 ล้านล้านพิกเซล) ต่อพิกเซล

ไซต์ DXOMark ทำการวัดสิ่งนี้โดยใช้มาตราส่วนที่ปรับให้เป็นมาตรฐาน (อธิบายไว้ในกระดาษสีขาว) และเผยแพร่บิตลึกพิกเซลต่อพิกเซลซึ่งเป็นสาเหตุของสัญญาณรบกวนที่มีแนวโน้มว่าจะทำลายบิตลำดับล่าง จากการค้นพบแบบเต็มเฟรมกล้อง DSLR สามารถเข้าถึง 24.7 บิตต่อพิกเซลในขณะที่กล้องขนาดกลางถึง 26 บิต สำหรับกล้องที่ครอบเซ็นเซอร์เซ็นเซอร์ 23.8 บิตเป็นค่าสูงสุดในปัจจุบัน

— Itai
แหล่งที่มา

0

กล้อง DSLR ปัจจุบันออกมาสูงสุดที่เอาต์พุต 14 บิต กล้องฟอร์แมตขนาดกลางบางตัวเรียกร้องเอาท์พุท 16 บิต แต่มันก็เป็นที่ถกเถียงกันโดยกลุ่มคนต่าง ๆ ( เช่นไซต์ dpBestflow ของ ASMP ) ว่าการเพิ่มความลึกของบิตระหว่าง 14 บิตและ 16 บิตจะให้ภาพที่ดีกว่า

— ahockley
แหล่งที่มา