Wikipedia กล่าวว่าช่วงไดนามิกเป็น "อัตราส่วนระหว่างค่าที่ใหญ่ที่สุดและน้อยที่สุดของปริมาณที่เปลี่ยนแปลงได้" ตกลงฉันเข้าใจแล้ว ฉันคิดว่านั่นเป็นสาเหตุที่ภาพถ่าย HDR มี "ช่วงไดนามิกสูง" ที่เกี่ยวกับแสง
แต่จะมีอะไรอีกบ้าง? ช่วงไดนามิกของกล้องคืออะไร แค่บอกทุกอย่างที่สำคัญกับมัน :-)
คำตอบ:
โอเคนี่อาจจะไม่ใหญ่นัก แต่มันเป็นการคาดเดาที่ดีที่สุดของฉันในการสาธิตความเข้มแสงที่เรียบง่าย นอกจากนี้ความสามารถของเซ็นเซอร์อาจน้อยลงหรือมากขึ้น แต่คุณจะได้รับความคิด
เหตุผลที่ช่วงไดนามิกมีความสำคัญมากเพราะมันกำหนดได้อย่างแม่นยำว่าสามารถแสดงฉากได้มากแค่ไหนในขอบเขตของ "ดำ" และ "ขาว" ของภาพ ภาพด้านบนแสดงถึงระดับคร่าวๆของรายการทั่วไปที่สว่างในฉากหนึ่งในขณะที่ 'วงเล็บ' ด้านขวาให้การบ่งชี้คร่าวๆของความเข้มเหล่านั้นในรายละเอียดเมื่อได้รับแสง ยิ่งการเปิดรับแสงสั้นลงเท่าไหร่ภาพของคุณก็จะยิ่งสูงขึ้น (การเปิดรับแสงขนาดเล็กสำหรับเมฆสดใส) ยิ่งการเปิดรับแสงต่ำลงเท่าใด
แน่นอนในชีวิตจริงมีจริงๆไม่ใช่ขาวดำ สีดำคือการไม่มีแสงและสีขาวอย่างสมบูรณ์จะเป็นแสงสีขาวจำนวนมากในทุกความถี่ แต่เมื่อพูดถึงการถ่ายภาพและการมองเห็นคุณไม่ได้ทำงานกับช่วงไดนามิกสูงเช่นนี้
ความแตกต่าง? หากคุณแสดงจุดและถ่ายภาพให้มีจุดตัดสีขาวเหมือนกันภายในความเข้มแสงของฉากจุดที่เกิดสีดำอาจสว่างกว่าสีดำในภาพของกล้องดิจิตอล SLR นี่เป็นเพราะเซ็นเซอร์ที่ใหญ่กว่านั้นสามารถจับความแตกต่างของความเข้มของแสงได้มากขึ้น จุดสีขาวสว่างขึ้นและจุดสีดำเข้มกว่าจุดและถ่ายภาพ ดูเหมือนว่าคุณเข้าใจส่วนนี้
ทำไมมันถึงสำคัญ? จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณต้องการเห็นทั้งเมฆที่สว่างในฉากหนึ่ง แต่ยังมีพื้นที่มืดในบ้านผ่านประตูหลังด้วย? ในกรณีส่วนใหญ่เมฆจะกลายเป็นสีขาวสว่างและคุณจะไม่สามารถเห็นรายละเอียดใด ๆ หรือภายในบ้านจะเป็นสีดำ (หรือใกล้มาก) สำหรับกล้องมันอยู่ในช่วงของความเข้มที่คุณกำลังเปิดเผย
นี่คือหนึ่งในข้อบกพร่องของการถ่ายภาพที่สัมพันธ์กับประสิทธิภาพของดวงตา สายตามนุษย์มักจะสามารถมองเห็นช่วงของความเข้มที่มากกว่ากล้องโดยทั่วไปแล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงประมาณ 18 ถึง 20 สต็อป เราสามารถมองเห็นในบ้านและเมฆที่สว่างไสว แต่กล้องสามารถเปิดเผยได้อย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น เซ็นเซอร์ DSLR ส่วนใหญ่สามารถจับช่วงไดนามิกได้ประมาณ 10-13 สต็อป
นอกจากนี้รูปแบบภาพที่ถ่ายใน (สำหรับการถ่ายภาพดิจิตอล) สามารถทำให้ช่วงไดนามิกมีความสำคัญเมื่อทำการแปลงภาพให้เป็น JPEG ที่ใช้งานได้เนื่องจากเป็นรูปแบบ "ขั้นสุดท้าย" ทั่วไปที่ภาพถ่ายสิ้นสุด ใน.
ด้วย JPEG รูปแบบที่จุดและการถ่ายภาพโดยทั่วไปจะสร้างให้คุณแต่ละองค์ประกอบของสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินสามารถเก็บความถูกต้อง 8 บิตเท่านั้น สีดำคือ 0, สีขาวคือ 255 ซึ่งหมายความว่ามี 256 "ขั้นตอน" ระหว่างขาวดำ ในทางกลับกันด้วยการดักจับข้อมูลดิบที่มีความแม่นยำสูงโดยทั่วไปแล้วการจับข้อมูล 12 ถึง 14 บิต สำหรับข้อมูลดิบแบบ 12 บิตสีดำยังคงเป็น 0 แต่สีขาวคือ 4,096 ในการจับภาพ 14 บิตจุดสีขาวคือ 16,384 สิ่งที่หมายถึงนี้ก็คือการเปลี่ยนแปลงในความรุนแรงที่มีการบันทึกคำสั่งของขนาดอื่น ๆได้อย่างถูกต้อง ขณะนี้มี "ขั้นตอน" สูงสุด 16,384 จุดระหว่างจุดขาวดำของภาพ
แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วคุณจะสิ้นสุดการส่งออกเป็นรูปแบบ JPEG 8 บิตนี้จะช่วยให้ช่างภาพมือก่อนที่จะปรับการเปิดรับแสงเติมแสงและกู้คืนไฮไลท์เป่าได้อย่างแม่นยำมากขึ้นกว่าถ้ามันพยายามกับภาพ JPEG สุดท้าย สิ่งนี้ไม่เพียงช่วยให้คุณสามารถ "บันทึก" รูปภาพจากถังขยะได้เท่านั้น แต่ยังสามารถปรับปรุงผลลัพธ์ที่คุณถ่ายออกมาได้อย่างยอดเยี่ยม หนึ่งเทคนิคการใช้ประโยชน์จากนี้คือการเปิดเผยถึงสิทธิ
นอกจากนี้ # 2 : ฉันคิดว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดที่ควรทราบเกี่ยวกับช่วงไดนามิกดิจิตอลคือสำหรับการตั้งค่า ISO ที่กำหนด SNR ในเซ็นเซอร์ฟูลเฟรมจะยิ่งใหญ่กว่าจุดและการถ่ายภาพ เมื่อเปิดรับแสงเดียวกันไซต์ภาพถ่าย "ถังใหญ่" ในเซ็นเซอร์ฟูลเฟรมช่วยให้แสงมากขึ้นที่จะยังคงพอดีกับช่วงของเซ็นเซอร์ ดังนั้นค่า +13 EV จะยังคงลงทะเบียนในขณะที่จุดหนึ่งและยิงมันจะเป็นสีขาวบริสุทธิ์ตัวอย่างเช่น
มันเหมือนกับการมีกระป๋อง 1 ลิตรในการจับน้ำแทนที่จะเป็นกระป๋อง 500 มิลลิลิตรในจุดหนึ่งและยิง
นอกจากนี้ # 3 (พร้อมรูปถ่ายเพิ่มเติม) : นี่เป็นตัวอย่างของเซ็นเซอร์บางตัวที่สามารถ จำกัด ได้
นี่คือสิ่งที่ iPhone ของฉันผลิต ครั้งแรกที่ฉันได้สัมผัสกับบริเวณที่มืดมิดบนถนน สิ่งที่สองคืออาคารที่สว่างและภาพที่สองคือภาพ "HDR" ที่ผลิตโดย iPhone ด้วยการปรับแต่งบริเวณเงาสามารถประมาณค่าช่วงไดนามิกของสิ่งที่ฉันเห็นจริงแม้ว่าจะยังมีข้อ จำกัด
เห็นได้ชัดว่าช่วงไดนามิคนั้นมี จำกัด ใน iPhone มากพอที่จะรวบรวมข้อมูลทั้งหมดที่คุณต้องการได้ในครั้งเดียว ที่ปลายด้านหนึ่งสีขาวเพิ่งระเบิดออกและที่อื่น ๆ เงาดำเกือบทั้งหมด
มีช่วงไดนามิกสองช่วงที่สำคัญที่ต้องคำนึงถึงในการถ่ายภาพ อย่างแรกคือช่วงไดนามิกของฉากที่คุณกำลังดู ช่วงไดนามิกของฉากและกล้องของคุณ ผมขออธิบายตามลำดับ
ช่วงไดนามิกของฉากคือช่วงจากวัตถุที่สว่างที่สุดไปยังวัตถุที่สลัวที่สุดในฉากนั้น โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้จะถูกวัดเป็นอัตราส่วนของความเข้ม หากคุณถ่ายภาพกระดาษสีขาวที่มีแสงเท่ากันช่วงนี้จะต่ำ หากคุณกำลังถ่ายภาพพระอาทิตย์ตกช่วงนี้ค่อนข้างสูง
อย่างที่สองก็คือกล้องของคุณ ฉันจะอธิบายเรื่องนี้ในแง่ของกล้องดิจิตอลเพราะมันง่ายกว่าที่จะเข้าใจ แต่แนวคิดเดียวกันนี้ใช้กับกล้องฟิล์ม
เพื่ออธิบายให้ฉันก่อนอธิบายบางอย่างเกี่ยวกับกล้องดิจิตอล กล้องดิจิตอลบันทึกข้อมูลเป็นตัวเลข กล้องส่วนใหญ่จับข้อมูลนั้นในตัวเลขตั้งแต่ 0-255 ดังนั้นตัวเลขสามารถเก็บไว้ในหน่วยไบต์ (8 บิต) กล้องเอนด์ที่สูงขึ้นจะมี 10, 12, 14, หรือ 16 บิตและมีข่าวลือว่ากล้องที่สวยงามบางตัวมี 24 บิตต่อช่องสี ช่วงไดนามิกนั้นเป็นช่วงจากค่าที่ไม่เป็นศูนย์หรี่แสงไปจนถึงค่าที่ไม่อิ่มตัวสูงสุดหรือสำหรับกล้อง 8 บิต, 1-254 (ฉันควรเพิ่มว่าเทคนิคช่วงไดนามิกคือค่าของความเข้มสูงสุดที่ไม่อิ่มตัวมากกว่าความเข้มที่ตรวจพบต่ำสุดสิ่งนี้เข้ามาเล่นมากขึ้นถ้าเซ็นเซอร์ไม่เป็นเชิงเส้นซึ่งอาจเกิดขึ้นได้)
ทำไมสิ่งสำคัญทั้งหมดนี้ ภาพถ่ายที่ดีจะเข้ากับช่วงไดนามิกของฉากและของกล้อง มีที่ว่างสำหรับความคิดสร้างสรรค์ แต่ก็ยังมีกฎง่ายๆ ประเด็นเพิ่มเติมที่ควรทราบ
เพื่อช่วยอธิบายเรื่องนี้ฉันจะรวมภาพบางภาพ
รูปภาพนี้มีช่วงไดนามิกต่ำ วัตถุส่วนใหญ่มีความสว่างเท่ากันและมีแนวโน้มที่จะดูไม่น่าสนใจ
รูปภาพนี้มีช่วงไดนามิกที่ดีขึ้น ยังมีรายละเอียดบางอย่างที่สามารถมองเห็นได้ในเงา แต่ไม่มีไฮไลท์ใด ๆ ถูกตัด
ภาพนี้มีช่วงไดนามิกที่กว้างมากซึ่งเป็นการยากที่จะถ่ายภาพทั้งฉากด้วยกล้อง 8 บิตของฉัน โปรดทราบว่าพื้นดินไม่ได้ถูกไล่ออกเลยและเป็นเรื่องยากที่จะเห็นรายละเอียดใด ๆ ในต้นกระบองเพชร มันยากที่จะบอก แต่ช่องสีแดงนั้นอิ่มตัวจริง ๆ และไม่มีรายละเอียดเล็กน้อยในส่วนที่เป็นเงา แต่ถึงกระนั้นฉันก็ใช้ศิลปะที่ฉันเลือกเพื่อรักษาท้องฟ้าให้อยู่ในระยะของกล้องและทำให้กระบองเพชรเป็นเงา
ว้าวค่อนข้างเปิดกว้าง ...
ช่วงไดนามิกเช่นเดียวกับสถานะ Wiki เป็นช่วงของค่าที่สามารถจับภาพได้และนี่ไม่ใช่ค่าคงที่สำหรับกล้องทุกรุ่น DxOMarkเป็นองค์กรที่วัดช่วงไดนามิกของเซ็นเซอร์กล้องหลายตัวและกำหนดเป็น: "ค่าตัวเลขอธิบายอัตราส่วนระหว่างค่าความส่องสว่างสูงสุดและต่ำสุดที่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำบนเซ็นเซอร์" อย่างที่คุณเห็นจากไซต์ช่วงของกล้องค่อนข้างกว้างจากต่ำถึงสูง
สิ่งนี้หมายความว่าจากมุมมองการถ่ายภาพคือยิ่งช่วงไดนามิกของกล้องยิ่งมีข้อมูลมากขึ้นเท่าไหร่คุณก็ยิ่งสามารถจับภาพได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่นเอฟเฟ็กต์ของสิ่งนี้คือกล้องตัวหนึ่งอาจพลาดเฉดสีแดงเล็กน้อยในขณะที่อีกกล้องหนึ่งจับภาพนั้นโดยให้ข้อมูลที่ไม่ควรพลาด ซึ่งช่วยให้คุณมีความยืดหยุ่นในการแปลงหลังการผลิตเป็น JPEG หรือการปรับปรุงที่ดีขึ้นหากคุณทำงานกับซอฟต์แวร์และเครื่องพิมพ์ที่สามารถรองรับช่วงได้
นอกจากนี้ยังมีผลในทางปฏิบัติในการจัดการกับการสัมผัส ฉันโพสต์บทความของฉันเกี่ยวกับช่วงการรับแสง Pentax K-5 ก่อนหน้านี้ แต่ฉันจะเชื่อมโยงอีกครั้งเพราะมันเกี่ยวข้องกับคำถามและ K-5 ปัจจุบันครองช่วงไดนามิกไว้ สิ่งนี้ให้ความรู้สึกถึงรายละเอียดที่อาจอยู่ในภาพ
อย่างไรก็ตามนี่อาจเป็นบทความมันเป็นหัวข้อใหญ่ แต่ครอบคลุมสั้น :)
มีคำตอบทางเทคนิคที่ดีอยู่แล้วที่นี่ ในแง่ของผลกระทบต่อการถ่ายภาพคำตอบง่ายๆคือช่วงไดนามิกคือเหตุผลที่มีอยู่
นั่นคือการเปิดรับแสงเป็นวิธีการของช่างภาพในการแสดงชิ้นส่วนของช่วงไดนามิกดังนั้นจึงเลือกช่วงของค่าความสว่างที่มีความสำคัญต่อภาพถ่ายของเขาเช่นเดียวกับการจัดองค์ประกอบให้คุณเลือกสิ่งที่จะรวมและแยกออกจากภาพ
ในการถ่ายภาพช่วงไดนามิกคือความแตกต่างสัมพัทธ์ของความสว่างระหว่างความสว่างและรายละเอียดที่มืดที่สุดซึ่งสามารถบันทึกได้ในภาพถ่ายเดียว
หากคุณมีช่วงไดนามิกเล็ก ๆ ชิ้นส่วนที่มืดจะเก็บรายละเอียดได้น้อยกว่าและส่วนที่สว่างมากจะมีแนวโน้มที่จะทำการหนีบ (เป็นสีขาวมากที่สุดเท่าที่จะทำได้) ได้ดีถ้าคุณต้องการเส้นโค้งภาพที่ตัดกัน
ช่วงไดนามิกที่กว้างขึ้นหมายถึงคุณสามารถบรรลุภาพที่มีความเปรียบต่างน้อยลงหรือทำให้คุณมีความสามารถในการเลือกที่สว่างขึ้น / มืดลงในบางพื้นที่ในการประมวลผลภายหลัง
ต่างจากหน้าจอ LCD ที่ช่วงไดนามิกแสดงเป็นอัตราส่วน (ไร้ความหมายมากขึ้น) เช่น 500: 1 ในการถ่ายภาพมันแสดงในจุดหยุดซึ่งแต่ละจุดแสดงถึงความเข้มแสงดั้งเดิม (แก้ไขก่อนแกมม่า) เป็นสองเท่า
เซ็นเซอร์ดิจิตอลส่วนใหญ่มีช่วงไดนามิกอย่างน้อย 8EV (8 สต็อป) ซึ่งมีมากมายและเทียบเท่ากับฟิล์มสไลด์ ส่วนใหญ่มันไม่คุ้มค่าที่จะหลงใหลช่วงไดนามิกเมื่อเปรียบเทียบกับกล้องในปัจจุบัน ช่วงไดนามิกเป็นการวัดทางเทคนิค แต่เนื่องจากเป็นการวัดค่าที่แก้ไขล่วงหน้าแกมมาอาจทำให้เข้าใจผิดว่าเอฟเฟกต์ที่มองเห็นได้อาจมีต่อภาพของคุณ นอกเหนือจากจุดหนึ่งคุณจะไม่เห็นความแตกต่างใด ๆ เนื่องจากช่วงต่อไปจะหายไปในค่าที่มืดที่สุด (หรือด้วยการบีบอัดไฮไลต์น้ำหนักเบาที่สุด) ค่าที่มอนิเตอร์ / เครื่องพิมพ์ของคุณสามารถทำซ้ำได้ ช่วงที่มองไม่เห็นจริง ๆ นั้นมีประโยชน์อย่างไรเมื่อคุณต้องการเพิ่มหรือลดความสว่าง (เบิร์น / หลบ) ในพื้นที่หรือเลือกกู้คืนจากการรับแสงที่มากเกินไป / ต่ำเกินไป
โปรดทราบว่าสถานที่ตรวจสอบกล้องที่แตกต่างกันจะวัดช่วงแบบไดนามิกที่แตกต่างกัน - และฉันไม่เชื่อถือการวัดของ DxOMark เลย - ฉันคิดว่าพวกเขาใช้วิธีการที่มีข้อบกพร่อง (น่าสนใจที่ฉันพบว่าการวัดของ DPreview ในทางเทคนิคแล้วช่วงไดนามิกควรจะวัดจากค่าสูงสุดที่สามารถแสดงถึงค่าต่ำสุดที่ไม่ถูกบดบังด้วยเสียงรบกวน เสียงดังเป็นสิ่งสำคัญ: