Saat membandingkan rentang dinamis sensor, berdasarkan angka-angka itu apa?

14

Jangkauan dinamis EV's selalu dibicarakan dan saya merasa bahwa a) mereka tidak pada 'skala' yang sama dan b) mereka menyesatkan dalam apa yang mereka tunjukkan jadi saya berharap seseorang dapat mengklarifikasi.

Pertanyaan tentang skala: Produsen bodi MF sering mengutip nilai DR dalam kisaran 12-14 EV sementara angka untuk badan 35mm berada dalam kisaran 5-6 EV, ini jelas tidak bisa menjadi 'skala' yang sama karena DxO menerbitkan bahwa MF dan Badan 35mm memiliki nilai yang sama: (12-14 EV) .

Pertanyaan wtf: Jadi, apa sebenarnya dua pengukuran yang berbeda itu? Apakah ini indikasi di mana Anda masih dapat menemukan detail dalam EV tertinggi dan terendah atau di mana data 'berguna' berada? Jika saya membuat adegan dan mengukur EV paling terang di +6 dan EV terendah di -6 akankah saya bisa melihat detail di seluruh foto atau apakah saya hanya akan melihat detail antara +3 dan -3?

EDIT: Juga, untuk kamera dengan DR 12 vs DR 14, apa sebenarnya artinya dalam istilah dunia nyata?

Shizam
sumber

Jawaban:

10

Masalahnya adalah rentang dinamis adalah subyektif, mengingat definisi rentang dinamis (setidaknya dalam hal sensor) adalah perbedaan antara detail paling terang dan paling gelap yang dapat direkam oleh sensor.

Nilai paling terang yang dapat direkam sensor mudah ditemukan dengan melihat pada titik mana sensor foto menjadi jenuh sehingga tidak dapat merekam informasi tambahan. Rentang dinamis kemudian pada akhirnya sampai ke titik mana semua detail yang dapat dilihat hilang karena noise.

Situs benchmarking DXO-mark mendefinisikan rentang dinamis sebagai perbedaan antara saturasi foto-foto dan titik di mana rasio sinyal terhadap noise mencapai 1: 1, yaitu di mana sinyal dan noise sama. Ini dipertanyakan apakah detail nyata terlihat ketika SNR ini buruk, namun itu adalah angka yang nyaman untuk digunakan dan mudah diukur. Anda dapat membaca tentang definisi dan prosedur pengujian mereka di sini:

DPreview juga mengukur DR dengan cara yang sama dengan menemukan titik saturasi dan kemudian menggelapkan gambar sampai noise mencapai tingkat tertentu, tetapi meskipun mencurahkan seluruh halaman pada subjek, mereka tidak menyebutkan angka noise apa yang mereka anggap sebagai batas dari rentang dinamis!

Mengingat skor DR mereka lebih rendah daripada tanda-DXO, saya menganggap mereka sedikit striktur dan mengadopsi sinyal yang lebih rendah untuk ambang batas noise. Adapun 5-6 EV DR dinyatakan untuk badan 35mm, angka itu kemungkinan besar akan menjadi penilaian kualitatif oleh fotografer dengan pandangan yang lebih konservatif pada apa yang merupakan tingkat detail yang dapat diterima. Jumlah kecil detail bayangan yang dapat dideteksi oleh program komputer tidak mungkin dikategorikan sebagai "dapat digunakan" oleh fotografer. Namun ketika membandingkan banyak sensor Anda harus memiliki ukuran kuantitatif pada detail tingkat cahaya apa yang hilang sehingga rasio sinyal terhadap noise digunakan.


Meskipun kita berada pada subjek rentang dinamis, ada baiknya menunjukkan bahwa rentang dinamis sensor [terukur] dalam cahaya yang baik akan lebih besar daripada rentang dinamis dalam cahaya yang buruk. Ini hanyalah akibat dari fakta bahwa DR ditentukan oleh noise bayangan, karena noise meningkatkan DR berkurang.

Namun ada beberapa sumber kebisingan, dalam noise cahaya yang baik dalam bayangan sebagian besar disebabkan oleh elektronik, sedangkan pada noise cahaya yang buruk sebagian besar berasal dari sifat cahaya diskrit (disebut noise foton). Kamera compact sensor kecil dengan elektronik yang baik akan memiliki jangkauan dinamis yang sangat terhormat dalam cahaya yang baik. Hanya ketika level cahaya jatuh kemampuan sensor besar untuk menangkap lebih banyak foton yang memberi mereka keunggulan ketika datang ke DR.

Matt Grum
sumber
Jadi apa kisaran EV '5-6' yang sering digunakan ketika membandingkan kamera 35mm?
Shizam
1
@ Shizam Saya telah memperbarui jawaban saya, pada dasarnya saya pikir hasil 5-6 EV didasarkan pada penilaian kualitatif oleh fotografer daripada pengukuran oleh perangkat lunak.
Matt Grum
1
Saya pikir penting untuk membuat perbedaan antara apa yang secara fisik / matematis mungkin, dan apa yang dapat digunakan di dunia nyata. Sensor mungkin memiliki kisaran dinamis bernilai 14EV antara tingkat terukur berguna yang paling gelap dan tingkat paling terang pada saturasi maksimum. Seberapa sering Anda dapat menggunakan setiap memo terakhir dari DR itu? Di dunia nyata, ketika Anda memfaktorkan ISO yang lebih tinggi, kebutuhan akan ruang gerak, dan ketidaktepatan histogram dalam kamera, bahkan dengan ETTR, bahwa kamera 14EV mungkin menawarkan 8-10 pemberhentian fungsional yang dapat digunakan dari DR.
jrista
1
@ Shizam: Aye, itu sebabnya saya pikir pertanyaan Anda sangat penting. Ada banyak pengukuran "ilmiah" yang dapat kita lakukan dengan sensor digital yang akan mengeluarkan angka seperti 12EV. Tetapi jika itu tidak berkorelasi dengan penggunaan dunia nyata, maka jumlah seperti itu tidak berguna. Saya pikir angka yang lebih berharga adalah "DR dunia nyata". Mungkin sedikit lebih subyektif, tetapi manusia unggul dalam subjektivitas. ;)
jrista
1
@jrista, nilai nomor DR tergantung pada penggunaan yang dimaksudkan. Jika Anda ingin membandingkan sensor maka angka, seperti yang digunakan oleh DXO, sesuai karena bebas dari subjektivitas. Inilah yang dilakukan DXO sehingga tepat bagi mereka. Anda benar bahwa kita sebagai fotografer membutuhkan nilai yang berbeda. Saya menghindari putih jenuh di foto saya dan menghindari suara hitam pekat. Jadi sebenarnya saya mendapatkan DR yang lebih rendah, tetapi apakah nomor saya setuju dengan Anda?
labnut
4

Jrista berkata:

Sekarang, jika seseorang dapat menghasilkan tes yang konsisten dan cukup akurat yang dapat memberi fotografer dunia nyata ide dunia nyata tentang seberapa banyak DR yang sebenarnya dapat mereka keluarkan dari kamera mereka.

Posting saya adalah jawaban untuk pertanyaan Jrista dan saya harap itu akan menjelaskan pertanyaan asli Shizam. Tes-tes ini mewakili apa yang sebenarnya dapat Anda capai dalam kondisi dunia nyata dengan kamera Anda. Saya melakukan tes ini di ISO 200 karena itu adalah kecepatan saya biasanya bekerja dengan.

Anda dapat melakukannya sendiri dengan cukup akurat tanpa mengeluarkan uang. Petunjuk ikuti di bawah grafik.

Ini adalah hasil dari tes yang saya lakukan sendiri. Saya menafsirkan ini sebagai makna bahwa, dalam kondisi praktis, dengan kamera saya, pada ISO 200, saya dapat dengan berguna mendapatkan rentang dinamis 8 EV. DxO memberikan hasil 10 EV sementara DPReview memberikan hasil 8,4 EV (semuanya pada ISO 200).

Sangat berguna untuk melihat tingkat kebisingan juga, lihat prosedur ini untuk mengukur tingkat kebisingan .

masukkan deskripsi gambar di sini

Prosedur dalam garis besar adalah ini:

  • gunakan dinding putih yang seragam (atau permukaan yang serupa) sebagai target.
  • letakkan kamera Anda di atas tripod.
  • ambil foto untuk mendapatkan eksposur awal Anda. Semua foto Anda harus diambil dalam mode RAW. Anda harus mendapatkan gambar pertengahan abu-abu.
  • sekarang atur kamera Anda ke pencahayaan manual.
  • ambil serangkaian foto dengan mengurangi langkah EV sampai Anda memiliki warna hitam murni, tambahkan satu untuk ukuran yang baik. Anda mungkin membutuhkan setidaknya enam foto.
  • ambil serangkaian foto pada peningkatan EV yang berhenti sampai Anda memiliki warna putih bersih. Tambahkan satu untuk ukuran yang baik. Anda mungkin membutuhkan setidaknya enam foto.

Sekarang setelah Anda memiliki foto, Anda akan menganalisisnya sebagai berikut

  • buka yang pertama di Ufraw (atau konverter RAW serupa)
  • atur paparan ke default, kurva input ke linier, kurva output ke linier, pilih tidak ada profil, pilih white balance manual dan sesuaikan ke netral.
  • Di bawah histogram langsung, Anda akan melihat level RGB rata-rata untuk seluruh gambar. Ambil rata-rata nilai RGB dan gunakan itu sebagai kecerahan rata-rata gambar.
  • ulangi untuk semua foto dalam set ini
  • Anda sekarang akan memiliki set nilai EV relatif dipasangkan dengan nilai kecerahan rata-rata.
  • plot mereka pada grafik seperti yang saya lakukan di atas.
  • ini akan memberikan indikasi akurat rentang dinamis.

Batasan utama pada keakuratan prosedur ini adalah keakuratan kecepatan rana dan apertur Anda. Anda akan melihat efek ini sebagai penyimpangan kecil dari kurva yang ideal. Untuk resolusi yang lebih baik, Anda dapat melakukan tes pada interval setengah berhenti.

Ambil semua foto dalam waktu yang cukup singkat sehingga perubahan dalam cahaya sekitar tidak berpengaruh.

Cara standar untuk menguji rentang dinamis kamera Anda adalah dengan menggunakan irisan langkah Stouffer .
Anda dapat melihat daftar harganya di sini .

labnut
sumber
Ah! Terima kasih banyak untuk tekniknya! Inilah yang saya anggap DR dunia nyata, dan nilai yang bisa diandalkan seorang fotografer di lapangan.
jrista