センサーのダイナミックレンジを比較する場合、これらの数値は何に基づいていますか?


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ダイナミックレンジEVは常にバンディングされており、a)それらは同じ「スケール」ではなく、b)それらが示すものを誤解させているので、誰かが明確にできることを望んでいます。

スケールの問題: MFボディメーカーは、DRの値が12-14 EVの範囲である場合が多いのに対し、35mmボディの数値は5-6 EVの範囲にありますが、DxOがMFと35mmボディにも同様の値があります:(12-14 EV)

wtfの質問:では、これら2つの異なる測定は正確に何を測定していますか?これは、最高と最低のEVで詳細を見つけることができる場所、または「有用な」データがどこにあるかを示していますか?シーンを作成し、+ 6で最も明るいEV、-6で最も低いEVを測定した場合、写真全体で詳細を識別できますか、それとも+3から-3の間の詳細しか認識できませんか?

編集:また、DRが12のカメラとDRが14のカメラの場合、現実世界の用語でそれはどういう意味ですか?

回答:


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問題はダイナミックレンジが主観的であるということです。ダイナミックレンジの定義(少なくともセンサーに関して)は、センサーが記録できる最も明るい詳細と最も暗い詳細の違いであるためです。

センサーが記録できる最も明るい値は、センサーのフォトサイトが飽和し、追加情報を記録できないポイントを調べることで簡単に見つけることができます。ダイナミックレンジは、最終的に、すべての識別可能な詳細がノイズに失われるポイントまで下がります。

ベンチマークサイトDXOマークは、フォトサイトの彩度と、信号とノイズの比が1:1に達するポイント、つまり信号とノイズが等しいポイントとの差としてダイナミックレンジを定義します。SNRがこれほど悪い場合に実際の詳細が見えるかどうかは疑問ですが、使いやすくて測定しやすい数字です。これらの定義とテスト手順については、こちらをご覧ください。

DPreviewは、飽和点を見つけてノイズが特定のレベルに達するまで画像を暗くすることにより、同様の方法でDRを測定しますが、被験者のページ全体を捧げているにもかかわらず、どのノイズ指数が限界であると考えるかについては言及していませんダイナミックレンジの!

それらのDRスコアがDXOマークよりも低いことを考えると、それらは少し厳密であり、より低いS / Nしきい値を採用すると仮定します。35mmボディについて述べられた5-6 EV DRに関しては、その数値は、容認できる詳細レベルについてより保守的な見解を持つ写真家による定性的な評価である可能性が高いでしょう。コンピュータプログラムで検出できる限界の影の詳細は、写真家によって「使用可能」として分類されることはほとんどありません。ただし、多くのセンサーのベンチマークを行う場合、どの光レベルの詳細が失われるかを定量的に測定する必要があるため、信号対雑音比が使用されます。


ダイナミックレンジの問題に取り組んでいますが、良い光でのセンサーの[測定]ダイナミックレンジは、弱い光でのダイナミックレンジよりも大きいことに注意してください。これは、ノイズが増加するとDRが減少するため、DRはシャドウノイズによって決定されるという事実の結果です。

しかし、ノイズには複数の原因があります。影の良い光ノイズのほとんどは電子機器によるものですが、貧しい光ノイズのほとんどは光の離散的な性質に由来します(いわゆるフォトンノイズ)。したがって、優れた電子機器を備えた小型センサーのコンパクトカメラは、良好な光の下で非常に優れたダイナミックレンジを持ちます。大きなセンサーがより多くの光子を捕捉する能力により、DRの場合に優位に立つのは、光のレベルが低下したときだけです。


それでは、35mmカメラを比較するときによく使用される「5-6」EVレンジとは何ですか?
シザム

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@Shizam答えを更新しました。基本的には、5-6 EVの結果は、ソフトウェアによる測定ではなく、写真家による定性的な評価に基づいていると思います。
マットグラム

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物理的/数学的に可能なことと、現実の世界で使用可能なものとを区別することが重要だと思います。センサーは、最大飽和時の最も暗い有用な測定可能レベルと最も明るいレベルの間で14EV相当のダイナミックレンジを持つ場合があります。そのDRのすべての最後のスクラップを使用できる頻度はどのくらいですか?現実の世界では、高ISO、多少のゆらぎ部屋の必要性、およびカメラ内ヒストグラムの不正確さ(ETTRを使用した場合でも)を考慮に入れると、14EVカメラはおそらく8-10の使用可能なDRの機能停止を提供します。
jrista

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@シザム:そう、だからあなたの質問はとても重要だと思う。12EVのような数字を吐き出すデジタルセンサーを使用して、多くの「科学的」測定を行うことができます。しかし、それが実際の使用と相関しない場合、そのような数字は役に立たない。もっと価値のある数字は「現実世界のDRの停止」だと思います。少し主観的かもしれませんが、人間は主観性に優れています。;)
jrista

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@ jrista、DR番号の値は、使用目的によって異なります。センサーを比較したい場合、DXOで使用されるような数値は主観的でないため適切です。これはDXOが行うことであるため、彼らに適しています。あなたは写真家として異なる価値を必要とするという点で正しいです。写真の白が飽和しないようにし、黒が深い場合のノイズを避けます。だから、実際には私はより低いDRを得ていますが、私の番号はあなたのものと一致しますか?
labnut

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ジュリスタは言った:

誰かが、現実世界の写真家に、実際にカメラからどのくらいのDRを要求できるかという現実世界のアイデアを提供できる、一貫性があり、かなり正確なテストを思い付くことができたら。

私の投稿は、Jristaの質問に対する答えであり、Shizamの元の質問にいくらかの光を当てることを望んでいます。これらのテストは、カメラを使用して実際の状況で実際に達成できることを表しています。ISO 200でこれらのテストを行ったのは、それが通常作業する速度だからです。

お金をかけなくても、自分でかなり正確に行うことができます。指示はグラフの下に続きます。

これは私が自分で行ったテストの結果です。これは、実際の条件下では、カメラを使用してISO 200で、8 EVのダイナミックレンジを有効に取得できることを意味すると解釈します。DxOの結果は10 EVで、DPReviewの結果は8.4 EV(すべてISO 200)です。

ノイズレベルも確認すると便利です。ノイズレベルの測定については、この手順を参照してください

ここに画像の説明を入力してください

概要の手順は次のとおりです。

  • 均一な白い壁(または同様の表面)をターゲットとして使用します。
  • カメラを三脚に置きます。
  • 最初の露出を得るために写真を撮ります。すべての写真はRAWモードで撮影する必要があります。中間のグレーの画像が表示されるはずです。
  • カメラを手動露出に設定します。
  • 純粋な黒になるまでEVのステップを減らして一連の写真を撮り、適切な方法で写真を追加します。少なくとも6枚の写真が必要になるでしょう。
  • 真っ白になるまで、EVストップを増やしながら一連の写真を撮ります。適切に追加してください。少なくとも6枚の写真が必要になるでしょう。

写真ができたら、次のように分析します

  • Ufraw(または同様のRAWコンバーター)で最初のものを開きます
  • 露出をデフォルトに設定し、入力曲線を線形に、出力曲線を線形に設定し、プロファイルを選択せず​​、手動ホワイトバランスを選択し、ニュートラルに調整します。
  • ライブヒストグラムの下には、画像全体の平均RGBレベルが表示されます。RGB値の平均を取り、それを画像の平均輝度として使用します。
  • このセットのすべての写真について繰り返します
  • これで、相対的なEV値のセットが平均の明るさの値とペアになります。
  • 上記のようにグラフにプロットします。
  • これにより、ダイナミックレンジが正確に示されます。

この手順の精度に関する主な制限は、シャッター速度と絞りの精度です。この効果は、理想曲線からのわずかな偏差として表示されます。より良い解像度を得るには、半停止間隔でテストを実行できます。

すべての写真は、周囲光の変化が効果をもたらさないほど短い時間で撮影してください。

カメラのダイナミックレンジをテストする標準的な方法は、Stoufferステップウェッジを使用することです。
彼らの価格リストはここで見ることができます


あ!テクニックをありがとう!これは私が現実世界のDRと考えているものであり、写真家が現場で信頼できる価値です。
jrista
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