DXO
すでに提供されている優れた回答のいくつかに加えて、DXOのダイナミックレンジ数についての注意を少し加えたいと思います。まず、DXOで定義されているダイナミックレンジは、公式には飽和点と読み取りノイズのRMSの比率です。これは、画像データを含む最も明るいピクセルと最も暗いピクセルの比率とは少し異なります。特に、Canonセンサー（負の信号をクリップしないセンサー）を使用すると、実際に有用な画像データと読み取りノイズがインターリーブされる可能性があります。ニコンのような情報。）
写真家のためのダイナミックレンジ
写真家に関する限り、ダイナミックレンジは次の2つのことと関係があります。
- 画像のノイズの量（特に影の読み取りノイズ）。
- ポストプロセス露出編集の許容範囲。
これらの要素はどちらも重要ですが、最終的に得られる限り、両方が必ずしも同じことを意味するわけではありません。これが、DXOが実際にダイナミックレンジの2つの測定値を提供する理由です。どちらも正しい意味で読んで、それらの意味と、ワークフローや結果にどのように影響するかを完全に理解する必要があります。
ダイナミックレンジはすべてではありません!!
まず、始める前に、私ができる最も価値のあるアドバイスを提供する必要があります。ダイナミックレンジはすべてではありません。ダイナミックレンジは、画質の1つの側面です。全体として、画質は複数の要因によって生み出されます。イメージセンサーはそれらの要素の1つであり、ダイナミックレンジはイメージセンサーの1つの要素にすぎません。解像度、量子効率、信号対雑音比などは、イメージセンサーの他の重要な要素です。カメラには、イメージセンサーに加えて、AFシステム（およびAFシステム内に、合計AFポイント、ポイントレイアウト、ポイントスプレッド、ポイント選択モードなど）、メーターセンサー、フレームレートとバッファー深度、ボディエルゴノミクスなどもあります。 。
カメラマンはカメラを購入します。センサーは購入していません。;）市場でカメラを購入する場合は、全体的なニーズに最適なカメラを購入するようにしてください。無数の要因から1つの単一の要因に基づいて決定をしないでください。撮影するものの種類によっては、DRを含め、何よりも高性能なAFシステムと高速なフレームレートが必要になる場合があります。
カメラを研究し、センサーを研究しないでください。
ダイナミックレンジ：ノイズ
ダイナミックレンジから導き出せる最初の要素は、正規化された基準で画像信号に含まれるノイズの量です。その最後の用語が重要です：正規化された基準で。カメラを比較しているとき、それは平等な競争の場を持つのに役立ちます。POSTカメラ情報（つまり、RAW画像）からカメラの評価を作成する際に、平等な競争環境を実現するには、測定する画像を標準の「出力サイズ」にスケーリングする必要があります。これにより、ハードウェア仕様が異なるさまざまなカメラを「通常」、つまり直接比較することができます。正規化しないと、通常、リンゴをオレンジと比較することもできます。
画像サイズの正規化には興味深い効果があります。画像のすべてのノイズを低減します。読み取りノイズだけでなく、画像信号自体に存在する固有のノイズ（これは「フォトンショットノイズ」と呼ばれることを聞いたことがあるかもしれません。）読み取りノイズは影にのみ存在し、追加の処理をしないと通常は見えません。ほとんどの場合、カメラを直接比較する場合、読み取りノイズの量はそれほど重要ではありませんが、それほど重要ではありません。より重要な要因は、フォトンショットノイズ、または信号に固有のノイズです。
DXOの測定のコンテキストでは、Print DRは正規化された結果の測定値です。正規化された結果に関しては、ピクセル数と量子効率が最高です。DXOで従来の5D IIIとD800の比較を行うと、ISO 100印刷DRの最大11.7ストップとISO 100印刷DRの最大14.4ストップがあります。それは大きな違いのようです。Print DRに関する限り、そうです。一部には、ISO 100での読み取りノイズが高いため5D IIIが影響を受けますが、他の、そしておそらくもっと重要な要因は、D800のピクセル数がかなり多く、ピクセルあたりのQEがかなり高いことです。
D800の小さいピクセルはすでに光に敏感であるため、同じ物理的寸法であるセンサーの総集光効率は5D IIIよりも高くなります。5D IIIピクセル自体はそれぞれFWC（フルウェル容量）が高いにもかかわらず、全体として、フォトンを使用可能な電荷に変換する効率が低い（49％対56％）ことに注意してください。総センサー領域を考慮に入れると、5D IIIは864mm ^ 2に対して49％の効率を持ちますが、D800は同じ正確な領域に対して56％の効率を持ちます。また、5D III ピクセルをD800 ピクセルと直接比較すると、、各センサーの同じ絶対領域を比較するため、実際には1 5D IIIピクセルを1.63 D800ピクセルと比較する必要があります。D800はQEが高いため、エリアノーマルベースで、「最大飽和」は5D IIIの場合よりも高くなります。ISO100でのD800「エリアごとの飽和」（1.62ピクセルの電荷飽和）は、約73200e-です。 5D IIIの場合と同様に、ISO 100（1.0ピクセルの電荷飽和）での「領域ごとの飽和」は67531e-です。D800の方が信号がはっきりしています。
D800を使用すると、画像と画像の合計信号強度が常に高くなるため、固有のノイズは常に少なくなります。ほとんどの写真家の心の中でDRが関係している限り、通常は読み取りノイズが原因ですが、実際にはここでは小さな要因ですが、5D IIIのより少ない合計信号をさらに少しだけ損ない、さらに傷つけます実際に測定したときの信号対雑音比。
ここで、正規化の部分に入ります。D800を5D IIIと直接比較するには、正規化する必要があります。つまり、両方の画像を同じ寸法にスケーリングします。DXOの場合、それらの正規化された比較ターゲットは3600x2400であり、これは最新のDSLRセンサーの標準の3：2比に一致します。D800は、総信号強度の点で有利でした。また、ピクセル数にも利点があります。D800画像をダウンサンプリングすると、わずかに良い画像（信号強度の観点から8％向上）と5D IIIより63％多くのピクセルをダウンサンプリングします。
D800が備えているこれらのすべての追加ピクセルにより、ダウンサンプリング中の平均化の程度が大きくなり（複数のソースピクセルをブレンドして、ある種の平均/平均/中央値を介して単一の宛先ピクセルを生成する）、全体的なノイズが大幅に減少します。読み取りノイズが存在する深い黒の影だけでなく、すべての色調レベルで。黒、シャドウ、ミッドトーン、ハイライト、白のノイズが少なくなります。5D IIIでは、平均化プロセスに寄与するピクセルが少ないため、色調範囲全体でノイズがわずかに多くなります。さらに、5D IIIは、より高い読み取りノイズで開始しましたが、ダウンサンプリングによって削減されましたが、平均化が少なかったため、D800の読み取りノイズよりも少なくなり、D800の読み取りノイズよりも多くなりました。
したがって、Print DRがこれらの2つの「正規化された」3200x2400ピクセルの比較画像から実際に測定される場合、D800には大きなエッジがあります。したがって、5D IIIよりも「2.7ストップ」多くの印刷DR が得られる理由は、14.4対11.7です。
うまくいけば、それがすべて理にかなっています。Print DRの場合、読み取りノイズが影響しますが、センサー全体（個々のピクセルだけではない）の最大信号強度がより重要な役割を果たします。ただし、Print DRはMODIFIED画像に基づいているため、カメラハードウェアの機能を直接表すものではありません。これは主に、そしておそらく、比較ツールとしてのみ役立ちます ...カメラの統計を照合し、その違いを使用してどのカメラが「より良い」かを判断します（イメージセンサーの前面のみで統計的に優れています...しかし、必ずしもそうではありません。あるカメラが別のカメラよりも本当に優れているかどうかを教えてください）。
ダイナミックレンジ：露出編集緯度
さて、Print DRの説明はもう終わりです。今度はScreen DRに目を向けましょう。前に述べたように、Print DRは、正規化されたカメラ出力を使用して直接比較する場合に役立つ比較を生成するために、変更された画像の尺度です。通常、各カメラで生成される画像はサイズが異なるため、正規化を行うと、比較可能な結果を生成するために、カメラごとに処理の度合いが異なります。5D III画像は、D800画像よりも少ない程度にダウンサンプリングする必要があります。D800画像には、より大きな変化があります。
そのため、Print DRは必ずしもカメラハードウェアに関する明確な詳細を通知するわけではありません。これは、カメラ画像に関する相対的な詳細を示し、あるカメラブランドの画像と別のカメラブランドの画像を処理する際のコンピューターアルゴリズムの有効性を示します。ただし、実際のカメラセンサーの実際のパフォーマンスについて具体的な情報はありません。
DXOはScreen DR測定も提供します。画面DRは、ハードウェアの測定値です。画面DRは、中間処理なしで、各カメラのRAW画像ファイルから直接取得されます。画面DRに関しては、読み取りノイズの影響を軽減する平均化がないため、読み取りノイズがより重要な役割を果たします。量子効率、特にピクセル数はそれほど重要ではありません。画面DRは、実際のカメラのRAWファイルのRAWピクセル値から直接測定した、真の最大彩度と読み取りノイズのRMSの比率です。そのため、Screen DRは、実際のハードウェアパフォーマンスとほぼ同じ程度に直接関係しています。
D800と5D IIIの場合、D800のスクリーンDRは13.2ストップですが、5D IIIのスクリーンDRは10.97ストップです。D800の利点の点では、2.7ストップから2.2ストップに減少し、ストップのほぼ3分の2未満です。これは、RAW編集、特に露出編集の緯度について、D800が5D IIIより優れているという現実の利点を示しています... Adobe Lightroomのようなツールを使用してRAWをポストで操作する場合の回復範囲の追加量。すぐにこれに戻ります。
ただし、D800は依然として利点を維持しています。どうして？この場合、ピクセル数はあまり役割を果たしません。ここでピクセル数が実際に果たす唯一の役割は、より多くのピクセルを同じスペースに詰め込むには、ピクセルサイズを小さくする必要があるということです。量子効率はここではあまり役割を果たしません。D800ピクセルは小さいですが、5D IIIピクセルよりも効率的であり、QEが同じである場合よりも強い信号を可能にします（〜45ke- @ 56％QE vs. 〜41ke- @ 49％QE、信号強度の差は約9％）。ここで最大の役割を果たす主要な要因は読み取りノイズです...そしてD800の場合、それは非常に低いISO 100読み取りノイズを持ち、〜3e-です。一方、5D IIIはISO 100の読み取りノイズが33eを超える非常に高いです！これは、D800と比較して10倍の違いがあります。D800の飽和点は低くなりますが、読み取りノイズが大幅に低いため、画面DRの利点が得られます。5D IIIの非常に高い読み取りノイズは、約68ke-のより高い飽和点にもかかわらず、それを殺しています。
これはどういう意味ですか？Screen DRとPrint DRの違いは何ですか？まあ、簡単に言うと、D800には、写真家の観点から言えば、意味のある意味で14.4ストップのダイナミックレンジはありません。ほとんどの写真家が「ダイナミックレンジ」を考えるとき、彼らは影を持ち上げる能力を考えます。シャドウリフティングはダイナミックレンジと同義です。これは、シャドウリフティングを可能にするダイナミックレンジだからです。
しかし、待って、なぜ3200x2400ピクセルの画像の影を持ち上げられないのでしょうか。まあ、それができない理由はありません...しかし、ダウンサンプリングされた画像の周りに露出をプッシュすることは、RAW画像の周りに露出をプッシュすることと同じではありません。ダウンサンプリングされた3200x2400 D800画像を14.4ストップのDRとして実際にカウントできない理由はいくつかあります。まず、画像がJPEGの場合、JPEG画像は8ビットであるため、DRは最大8ストップです。TIFF画像を使用している場合、ダイナミックレンジの最大16ストップを格納するための16ビットの数値スペースがありますが、画像フォーマットに関係なく、ダウンサンプリングにより、とにかく画像のかなりの量の詳細を破壊しました。さらに、RAW画像以外のものは、何らかのRGB画像（またはHSLかもしれませんが、通常は同じ違い）として保存されます。RGB画像は、RAW画像と同じ種類の低レベルの非破壊編集の自由度を提供しません。編集の幅はある程度ありますが、5つの主要な色調範囲（黒、シャドウ、ミッドトーン、ハイライト、白）はある程度固定されています。シャドウを持ち上げようとすることもできますが、シャドウを持ち上げることができるのは、アーティファクトの編集を開始する前までです。ミッドトーンやハイライトを移動する場合も同様です。ある程度プッシュすることはできますが、プッシュしすぎると、編集アーティファクトが表示され始めます。
真の編集範囲は、RAW画像編集でのみ実現できます。今ここにキッカーがあります：私たちは皆RAW画像をNATIVE SIZEで編集します。RAWを編集する際のスケーリングはありません。生だ！これは、露出が行われたときにカメラによって表されるデジタル信号の正確なレプリカです。スケーリングは問題になりません。Lightroomでズームインまたはズームアウトするとき、実際にはRAWを変更するのではなく、ビューポートにレンダリングされるものを変更するだけです。設定を変更したり、露出を上下に移動したり、ハイライトを回復したり、シャドウを持ち上げたり、ホワイトバランスを微調整したりするたびに、元のRAWデータを再処理してビューポートに再レンダリングしています。RAWはRAWで、常にフルサイズです。
そのため、D800には13.2ストップのダイナミックレンジがあります。5D IIIはダイナミックレンジが10.97ストップです。2つの相対差は、2.7ではなく、2.2ストップです。そのため、D800は、14.4ストップの日没の色調の100％を1回のショットでキャプチャすることはできません。そのためには、HDRが必要です。1ショットで13.2ストップの夕焼けを撮影するのはやっとですが、それがD800の究極の現実世界の制限です。5D IIIでは、1回のショットで11を超えるストップをキャプチャすることはできません。
DRの選択
ダイナミックレンジ測定に関しては、特に購入用のカメラを比較する場合は、主なワークフローを決定する必要があります。あなたはJPEGジャンキーですか？そのスポーツイベントで1時間あたり数千のショットを放ちますが、最終的に大幅にダウンサンプリングされてWebに公開されますか、それともある程度ダウンサンプリングされて小さく印刷されますか？または、あなたはRAWフィーンドであり、深い影のディテールを失うことなく、できるだけ日没の中心で太陽のハイライトディテールをキャプチャできる必要があるため、手に入れることができる最も編集の自由度が欲しいです。 ？
900ピクセル幅の小さな画像をダウンサンプリングしてWebで公開するだけの場合、現在市場に出回っているほとんどすべてのカメラで十分です。それでも最高のものが必要な場合は、5D IIIまたはD800がどちらも優れた機能を果たします。技術的に言えば、D800はより多くのDRを備えていますが、JPEGジャンキーなので、それを利用することはできません。JPEG画像は8ビットであるため、とにかく8ストップの使用可能なDRしかありません。
RAWフィーンドの場合、特にダイナミックレンジの多いシーンを定期的に撮影する場合は、量子効率が高く、読み取りノイズが少ないカメラによって提供される追加の露出編集の自由度が重要になります。このような場合は、Print DRを完全に無視する必要があります。カメラを比較する場合でも、これは価値のない尺度です。RAWイメージで保持されている実際のハードウェアダイナミックレンジを見つけるには、DXOの画面DR番号を確認する必要があります。
D800とD600はどちらも、5D IIIよりも実世界のダイナミックレンジを提供しています。DXOのPrint DRの「スコア」ほど、違いはそれほど大きくありません... D800とD600は、DXOよりもDRが少ないストップの約3分の3ですが、実際には2ストップ以上と言われています5D IIIよりDR能力が高い。違いをより具体的に表現すると...誤って6段分露出不足になり、Lightroomで画像を復元したい場合。5D IIIを使用している場合、4つのストップを回復できます。他の2つのストップはノイズを読み取るために失われます。D800またはD600を使用すると、6つのストップすべてを回復できます。
最後にもう1つ、これでようやく完了します。ダイナミックレンジのD800およびD600リードは、「低ISO」でのみ関連します。ダイナミックレンジは、最終的には信号対雑音比によって制限され、ISOが増加するたびに、最大ダイナミックレンジが1ストップ低下します。ISO 800では、5D IIIとD800の間のDRの違いは最小限であり、ISO 1600では、違いは無視でき、SNRが最も重要な要素になります。SNR、つまり信号対雑音比は、高ISOでは非常に重要な要素になります。SNRが大きいほど、高ISOでの固有の信号ノイズ（フォトンショットノイズ）が少なくなります。高ISOパフォーマンスに関して言えば、キヤノンのカメラは優れており、通常はニコンのカメラよりも少しパフォーマンスが優れています。Magic Lanternが提供する最近の機能強化を考慮に入れると、キヤノンのカメラは、他のほとんどのカメラよりも高ISOでかなり重要な利点があります。1/ 2〜2/3を提供すると、同じクラスの他のどのカメラよりもすべての高ISO設定でダイナミックレンジが停止します。マジックランタンは、キヤノンのカメラの高いISOパフォーマンスを大幅に向上させ、5D IIIと6Dはどちらも、400を超えるISOでの1D XとD4と同じかそれ以上のダイナミックレンジになります。
ダイナミックレンジはすべてではありません!!
最後に、このばかげて長い答えを締めくくる前に、私ができる最も貴重なアドバイスを繰り返し述べる必要があります。ダイナミックレンジはすべてではありません。ダイナミックレンジは、画質の1つの側面です。全体として、画質は複数の要因によって生み出されます。イメージセンサーはそれらの要素の1つであり、ダイナミックレンジはイメージセンサーの1つの要素にすぎません。解像度、量子効率、信号対雑音比などは、イメージセンサーの他の重要な要素です。カメラには、イメージセンサーに加えて、AFシステム（およびAFシステム内に、合計AFポイント、ポイントレイアウト、ポイントスプレッド、ポイント選択モードなど）、メーターセンサー、フレームレートとバッファー深度、ボディエルゴノミクスなどもあります。 。
カメラマンはカメラを購入します。センサーは購入していません。;）市場でカメラを購入する場合は、全体的なニーズに最適なカメラを購入するようにしてください。無数の要因から1つの単一の要因に基づいて決定をしないでください。撮影するものの種類によっては、DRを含め、何よりも高性能なAFシステムと高速なフレームレートが必要になる場合があります。
カメラを研究し、センサーを研究しないでください。
