En cuanto al problema del rango dinámico, ¡pídale consejo al maestro de fotografía!
1. Primero, aclaremos dos conceptos: el rango dinámico de las cámaras digitales y el rango dinámico de los sensores de imagen. Ambos son diferentes y están relacionados.
1. Una cámara digital puede considerarse como un sistema de señal y su rango dinámico se puede dividir en dos partes: rango dinámico óptico y rango dinámico de salida. ?Rango dinámico óptico=?Exposición a saturación?/?Exposición al ruido.
La exposición de saturación se refiere a la exposición cuando el CCD alcanza la capacidad de saturación del pozo de potencial, es decir, no puede aceptar más electrones por mucho que se aumente la exposición. La exposición al ruido es equivalente a la exposición cuando el CCD sólo tiene su propia corriente oscura en un ambiente completamente oscuro.
La salida de una cámara digital todavía está en formato digital, por lo que el rango dinámico de salida está determinado principalmente por el número de bits en el A/D (es decir, cuanto mayor sea el convertidor analógico a digital). Cuanto mayor sea el número de bits, mayor será el rango dinámico de salida.
2. Definición del rango dinámico del sensor de imagen (tomando CCD como ejemplo): ¿rango dinámico (db)?=?20*log (capacidad de carga completa/capacidad de corriente oscura), es decir, el máximo acumulado Carga y ruido mínimo "carga" relación múltiple.
3. Podemos ver la diferencia entre dos conceptos: uno es la relación múltiple de "exposición", y el otro es la relación múltiple de "carga".
4. La conexión entre conceptos: El rango dinámico (óptico) de una cámara digital se refiere a la relación múltiple entre las exposiciones correspondientes cuando el sensor de imagen alcanza la carga máxima acumulada y la carga mínima de ruido. Por lo tanto, el rango dinámico óptico de las cámaras digitales está determinado principalmente por sensores de imagen como CCD/CMOS.
5. ¿Es entonces el "área del elemento fotosensible" el factor decisivo en el rango dinámico?
Cuando buscamos alta resolución, el número de píxeles del CCD aumenta, lo que da como resultado una reducción en la cantidad máxima de carga que el pozo potencial puede almacenar, y el rango dinámico se vuelve más pequeño. Esto explica la ventaja del rango dinámico de los elementos fotosensibles más grandes. Puedes responder a tu primera pregunta de esta manera: El área del elemento fotosensible es uno de los factores determinantes, sólo uno, no el único.
Además, las cámaras digitales tienen elementos fotosensibles más grandes, lo que significa "más avanzados", por lo que sus dígitos A/D son más altos, su rango dinámico de salida es mayor y también pueden usar más tecnología de alto rango dinámico. por lo que el rendimiento general es ciertamente mejor que el de las cámaras digitales de gama baja.
2. ¿Qué otros factores afectan el rango dinámico de las cámaras digitales?
Además del elemento fotosensible en sí, el factor que más influye es la aplicación de la "tecnología de imagen de alto rango dinámico", que en realidad es un término general que abarca una variedad de métodos y tecnologías, tales como:
1. Secuencia de imágenes de exposición múltiple. A través de un algoritmo de superposición específico, la escena original de alto rango dinámico se restaura a partir de la imagen RAW.
2. Separación de haces. Se utiliza una trayectoria de luz específica para dividir la luz correspondiente al sensor para obtener un conjunto de imágenes con diferentes exposiciones, y luego se obtiene una imagen de alta dinámica mediante un algoritmo específico.
3. Sensor de imagen adaptable y sensible. Se puede controlar la sensibilidad de cada píxel de este sensor (controlando el tiempo de exposición).
4. Método de píxeles de exposición variable espacial. Hay cuatro píxeles con diferentes sensibilidades en la matriz de píxeles. La sensibilidad del píxel cambia en el dominio espacial mientras se muestrea el rango dinámico. De esta manera, el valor real del píxel actual se puede estimar utilizando la información de los píxeles vecinos, obteniendo así el valor real del píxel actual. Escena real. Imágenes de alto rango dinámico.
Responde la segunda pregunta. La cámara de película digital RED Epic que mencionaste tiene un tamaño de sensor MYSTERIUM-X de 30 mm × 15 mm y 14 millones de píxeles. Utiliza una tecnología de imagen de alto rango dinámico llamada "HDRx". Dos pistas de video independientes recopilan imágenes y luego las fusionan. a una secuencia de imágenes de exposición múltiple. Debido a la baja densidad de píxeles de RED Epic y la aplicación de tecnología de imagen de alto rango dinámico, su rango dinámico supera al de las SLR de fotograma completo.