主题:动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践 [主题管理员:spot]
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泡菜
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调整后 截取不同亮度部分的结果是不同的 取中间亮度的显然可以调整回去
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好贴,谢谢LZ!
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fatmike 发表于 2013-12-13 12:05
我个人没有任何数据试验支撑地脑补一下这个问题。虽然D800技术比D700新了4-5年,但两者的像素密度是差了3倍的。也就是说D700每个像素单元的受光面积要比D800大3倍。很显然,CMOS的制造技术与机内图像处理芯片的技术在这几年里的进步并不能抵消像素密度的提升带来的负面影响。 所以我脑补的结论是:也在情理之中吧。


跟着脑补。就如同墙上开个洞按窗户,窗口大小一定,窗扇上格栅越多,照进屋里的光线就越少。
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qyfx 发表于 2013-12-11 09:03
一直用佳能,这段时间被动态范围的问题纠结到想换门,今天看到你的技术强贴,平衡了点,D800在可用画质的优势只有一档而已,优秀画质就相差无几了。
但也对你的数据也产生疑问,因为即使根据DXO的数据,尼康D700的动态范围和佳能5D3的也相差无几,但你的数据在可用画质和优秀画质上都高于佳能,甚至于高过D800,我感觉不可思议。求解!


我个人没有任何数据试验支撑地脑补一下这个问题。虽然D800技术比D700新了4-5年,但两者的像素密度是差了3倍的。也就是说D700每个像素单元的受光面积要比D800大3倍。很显然,CMOS的制造技术与机内图像处理芯片的技术在这几年里的进步并不能抵消像素密度的提升带来的负面影响。 所以我脑补的结论是:也在情理之中吧。
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qyfx 发表于 2013-12-12 18:58
你的意思是如果按你的方法,在优秀画质和可用画质上D700的动态范围反而比D800为高了,这不全情理啊。


由于不同的文章有不同的定义和解释,动态范围这个词有很大的歧义,到底如何对应到相机使用中的实际性能,缺乏一个公认的明确概念。

我这个帖子的主题是数码相机的宽容度,其含义就是相机过曝和欠曝再通过RAW后期找回细节的能力。这是相机使用中看得见摸得着的性能,相机使用者都应该了解自己相机的这个属性,从而更好地在复杂条件下控制曝光。我认为这是把所谓“动态范围”这样一个有歧义的名词,给以实用化的解释,整个帖子的内容就是围绕这个概念。

任何方法都存在通过可验证的实拍测试进行验证的问题。

从这个角度说,DXO的动态范围指标缺乏实用性,无法反映相机实际使用中找回细节的能力。我前面已经举过很多反例例,比如D800和D4,A99和5D3,都证明DXO动态范围数字高,找回细节的能力并不一定好,甚至可能相反。

这个帖子里我根据DXO提供的信噪比原始数据,对部分型号的相机作了宽容度的推算,也得到了一些热心网友的支持,对若干型号作了实拍测试,实拍结果与我推算的数据基本相符。不过,像D800等型号的相机,虽然多次邀请,但也没有人响应参与实拍测试,因此这方面还有待进一步测试。

另外,这个推算并不一定就完全准确,我使用的是来自DXO的信噪比原始数据,同样也会受到相机内置对RAW文件降噪处理的干扰,比如A99、A77等就是如此,实际细节还原能力,要低于测算的数据。而由于某种原因,像70D,实际表现反而要高于测算的数据。

从这些实际测试的结果,我认为可以推论,绝大部分的佳能、尼康相机,这个帖子推算的宽容度数据基本上是可靠的,但是也有一个上下的误差幅度,基本上0.3档左右的差距,可以认为是基本相同,很难看出差异,要0.5档以上的差距才能比较清楚地看出来。

具体到D700,首先要明确一点,它的原生基本ISO是ISO200,当然要比D800的ISO100差一些,但是,D800的ISO200宽容度下降非常明显,在ISO200上,D700与D800的实际宽容度表现基本相当甚至略好一点,是完全可能的。

如果你有条件并且有兴趣,欢迎你参与这个帖子的实拍测试,对我推算的数据进行验证。实拍测试的方法可参考:动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请NIKON用户实拍测试
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spot 发表于 2013-12-12 03:26
你的这个问题,核心就是,DXO的动态范围指标,到底能不能反映高光和暗部细节保留能力?

我这个帖子的观点很清楚,DXO的动态范围是一个非常容易受到干扰的测试方法,其数据对应相机的实际能力是随机的,DXO动态范围高,可能高光和暗部细节保留能力好,也可能不好,因此没有实用价值。

D700我没有带RAW文件的测试照片,我用D4和D800对比一下。

DXO上的动态范围数据D800比D4要高1档多,按100%算也要高0.7档。下面这个对比是从Imaging-Resource上下载的D4和D800的RAW文件,在ACR1里提亮4档,对暗部细节进行的对比。从左到右分别是D4的ISO100,D800的ISO100,D4的ISO200,D800的ISO200。

IR上RAW文件下载连接:
D4的ISO100: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d4/D4LL0001007XNR.NEF.HTM
D4的ISO200: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d4/D4LL0002007XNR.NEF.HTM
D800的ISO100: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/D800LL001007XNR.NEF.HTM
D800的ISO200: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/D800LL002007XNR.NEF.HTM

很明显,D4无论在哪档ISO,暗部提亮以后的细节保留能力,都要 ...

你的意思是如果按你的方法,在优秀画质和可用画质上D700的动态范围反而比D800为高了,这不全情理啊。
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qyfx 发表于 2013-12-11 09:03
一直用佳能,这段时间被动态范围的问题纠结到想换门,今天看到你的技术强贴,平衡了点,D800在可用画质的优势只有一档而已,优秀画质就相差无几了。
但也对你的数据也产生疑问,因为即使根据DXO的数据,尼康D700的动态范围和佳能5D3的也相差无几,但你的数据在可用画质和优秀画质上都高于佳能,甚至于高过D800,我感觉不可思议。求解!


你的这个问题,核心就是,DXO的动态范围指标,到底能不能反映高光和暗部细节保留能力?

我这个帖子的观点很清楚,DXO的动态范围是一个非常容易受到干扰的测试方法,其数据对应相机的实际能力是随机的,DXO动态范围高,可能高光和暗部细节保留能力好,也可能不好,因此没有实用价值。

D700我没有带RAW文件的测试照片,我用D4和D800对比一下。

DXO上的动态范围数据D800比D4要高1档多,按100%算也要高0.7档。下面这个对比是从Imaging-Resource上下载的D4和D800的RAW文件,在ACR1里提亮4档,对暗部细节进行的对比。从左到右分别是D4的ISO100,D800的ISO100,D4的ISO200,D800的ISO200。

IR上RAW文件下载连接:
D4的ISO100: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d4/D4LL0001007XNR.NEF.HTM
D4的ISO200: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d4/D4LL0002007XNR.NEF.HTM
D800的ISO100: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/D800LL001007XNR.NEF.HTM
D800的ISO200: http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/D800LL002007XNR.NEF.HTM

很明显,D4无论在哪档ISO,暗部提亮以后的细节保留能力,都要好于D800。

请问,你认为DXO这个D800的动态范围优势,在实际照片中体现在哪里?
我以前还做过A99和5D3的ISO100类似对比,DXO上的动态范围数据,A99比5D3高2档,但是实际照片对比的结果,根本无法反映这个关系,下图左边是5D3未降噪,中间是A99,A99的暗部提亮以后确实要光滑干净一些,但是并没有细节,右边是5D3降噪以后,细节保留基本类似,甚至可能还要比A99好一些,基本上与D800的ISO200差不多。
总之,这些实际例子都能说明,DXO的所谓动态范围指标用来反映相机实际高光和暗部细节保留能力,是相当不靠谱的。
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一直用佳能,这段时间被动态范围的问题纠结到想换门,今天看到你的技术强贴,平衡了点,D800在可用画质的优势只有一档而已,优秀画质就相差无几了。
但也对你的数据也产生疑问,因为即使根据DXO的数据,尼康D700的动态范围和佳能5D3的也相差无几,但你的数据在可用画质和优秀画质上都高于佳能,甚至于高过D800,我感觉不可思议。求解!
spot 发表于 2013-2-23 21:44
目录:

一、动态范围的概念
二、相机宽容度的概念
三、数码相机宽容度的测算及验证和使用方法
四、通过佳能EOS 1DX相机实拍分析验证相机宽容度数据
五、30个型号数码相机宽容度数据

正文

一、动态范围的概念

一般来说,动态范围指标衡量的是相机在亮部和暗部记录细节的能力。然而,动态范围也是一个有着多种不同含义,十分混乱的概念。

在传感器技术领域很常见的一种定义,是用传感器满井容量(像素达到饱和时能容纳的光电子数量)与读出噪声(全黑拍摄时的平均噪声水平)之间的比值作为传感器的动态范围。这是一种完全面向半导体工程技术人员的定义,对相机使用者并无直接帮助。

DXO以RAW文件中测量的输出信噪比,定义了它自己的动态范围概念。

信噪比衡量的应该是信号相对于噪声的强度,这个数值越大,表示信号相对于噪声越强,越能够准确还原场景中物体的原始信息。信噪比本身是一个比值,一般常用分贝(dB)为单位表示,其转换的公式是SNRdb=20*log10(SNR),比如SNR=1:1对应0dB,SNR=10:1对应20dB,SNR=40:1对应32dB。


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强悍的技术贴!留名慢慢看
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好文章,值得仔细阅读和理解。
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最近新出的机器有没有测试结果啊?
A7 A7R GX7 GM2 EP5 EM1 XE2 XM1 XA1
算法我没看懂 再继续学习
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mark, 值得拜读
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值得好好研究的文章
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感谢西山邻语网友再次对70D的可用画质曝光宽容度进行了测试。具体更新可参见:70D可用画质曝光宽容度实拍测试
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陈年泡菜
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关于70D可用画质曝光宽容度的实拍测试,已整理到一个专门的帖子,参见:70D可用画质曝光宽容度实拍测试
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陈年泡菜
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以下70D可用画质曝光宽容度数据,是根据DXO上发布的Full SNR数据测算的。
再次感谢西山邻语网友对本帖的大力支持,以下70D的宽容度实拍测试照片,均由西山邻语网友拍摄提供,我在RAW文件的基础上用ACR做了亮度调整。

这是一组70D同一场景,不同曝光的测试照片,ISO100,F3.5,曝光时间从1/1000秒到1/4秒,对应-5到+3共9档不同曝光照片。
以下进行亮度调整后的100%像素对比。

下图是过曝的对比。最左边是标准曝光,左边第二张是+1-1(过曝1档再减亮1档,以下类推),左边第三张是+2-2,最右边是+3-3。

可以看到,+1-1和+2-2都具有完全的可用性,与标准曝光几乎具有完全相同的画质和细节。而+3-3则明显过曝。因此,70D过曝的上限应该超过在+2,大致在+2.3档左右。

最终评估过曝部分的可用范围是+2。
下图是欠曝的对比。最左边是标准曝光,左边第二张是-3+3(欠曝3档再提亮3档,以下类推),左边第三张是-4+4,最右边是-5+5。

可以看到,-3+3能够完全保持与正常曝光几乎相同的主体特征,-4+4受到了噪声的一些影响,但仍然能够保持主体的特征,主体画质损失相当小,而-5+5噪点已经比较明显影响了一些细小的表面细节。如果按照前面的画质评判标准,-4+4画质完全可用,-5+5只略低于可用标准。

最终评估欠曝部分的可用范围应略大于-4。
因此,70D这组测试照片,最终评估反映出来的可用画质宽容度是,+2,+1,0,-1,-2,-3,-4,总计7档。

与我前面测算的数据基本一致。

这里有一点需要说明,70D的-5+5这张,如果看画面和计算信噪比得到的结果,都只比20dB的可用标准略低一点,因此,实际上70D的欠曝可用画质,应略大于-4档,最终对70D在ISO100下可用画质曝光宽容度7档这个实拍评估,略为保守,总体上的曝光宽容度也应略大于7档。
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spot 发表于 2013-9-20 10:18
其实我从一开始就在尼康和索尼论坛都发过邀请参加实测的帖子,但是始终没有D800、D600、A99的使用者参与。

动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请NIKON用户实拍测试
动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请SONY用户实拍测试

如果不嫌乱可以看一下这个帖子前面的大批回帖,大致的意思,就是认为我这种做法,降低了这些动态范围强机跟佳能的差距。

我曾经多次解释过了,我这个宽容度和DXO的动态范围不是一回事,我这个就是要搞清楚,某台相机能够采集到足够信息的曝光范围,目的就是为了方便相机的使用者透彻了解自己相机的曝光性能,在实际使用中更加准确地控制曝光。

我认为这应该并不妨碍他们继续宣传DXO上那个14档的动态范围数字。而且我这帖的数据显示,尼康索尼在宽容度上也还是有明显优势的。但我这个解释好像没什么作用。

我猜测一下,也许这个14档以上的动态范围,已经成为某些人的一种精神支柱?毕竟如果论高感信噪比,论影调层次,论镜头+机身的实际分辨率,佳能相机在DXO上的这些数据,表现都并不逊色于 ...


影友么,一者是关心实用性能的,就是了解自用相机在实际摄影中的性能,以及其它相机的性能,可以有更好的选择余地。

一者是器材党,靠器材吓人的,所谓尼佳都一样。这时就恨不得立即掐死对手品牌,否则“天下第一”的优越感荡然无存了。其实本就不存在,只是怕被人点破。

楼主你是从数据到实践入手,一部分人是抗拒真实的。不过我想还是会有理智好奇的网友加入这个评测的。
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街机风采 发表于 2013-9-20 10:47
Imaging-Resource有所有的JPG和RAW原大图。至于欠曝提亮你自己做就可以了,你不是很热衷于这样东西么。
而且他们已经做了类似你这样的测试,不用你亲自动手。
http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/nikon-d800A7.HTM


你没理解我的意思,请问,你在Imaging-Resource上作任何欠曝提亮:

1、有没有这个物体正常曝光时的画质做对比?

2、有没有欠曝1档、2档、3档...不同的提亮画质做对比?

Imaging-Resource我早就研究得很透彻了,它上面的照片没有一个能满足我这个要求。
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spot 发表于 2013-9-20 10:41
Imaging-Resource上没有这样的测试照片。

请注意我的测试方法,是用过曝、欠曝拉回以后的细节与正常曝光的细节对比,因此这个测试过程要求对同一个物体,建立一个从过曝、正常一直到欠曝若干档的完整的曝光序列。

Imaging-Resource上有点接近的是所谓“Low-Light Tests”,它是逐级降低光照亮度的,但是拍摄时逐级增加曝光时间,最终它得到的是在低照度下,但是正常曝光的照片,它检查的是相机在暗光下的长曝效果,跟我的测试目标完全是两回事。

这个测试的目的,反映的是相机本身的可用曝光范围,这是相机的一个重要使用特性。

我前面引用过Thom Hogan的一篇文章,他认为拿到相机后,第一件事情就是做类似这样的可用曝光宽容度测试,他对Nikon 1系列进行测试的结果,认为DXO上列出的11档动态范围,实际上可用的只有7档,跟我推算的数字基本完全一样。详细内容参考566楼。


Imaging-Resource有所有的JPG和RAW原大图。至于欠曝提亮你自己做就可以了,你不是很热衷于这样东西么。
而且他们已经做了类似你这样的测试,不用你亲自动手。
http://www_imaging-resource_com/PRODS/nikon-d800/nikon-d800A7.HTM

本帖最后由 街机风采 于 2013-9-20 10:51 编辑

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街机风采 发表于 2013-9-20 10:29
真要那么闲得那么扯蛋,到imaging-resourc网站下载RAW文件研究研究不就得了,每种机型都有,同场景,曝光都是一致的。
按你这种宽度度测试方法,估计现在新出的机子都比不过600-800W像素的老机子。


Imaging-Resource上没有这样的测试照片。

请注意我的测试方法,是用过曝、欠曝拉回以后的细节与正常曝光的细节对比,因此这个测试过程要求对同一个物体,建立一个从过曝、正常一直到欠曝若干档的完整的曝光序列。

Imaging-Resource上有点接近的是所谓“Low-Light Tests”,它是逐级降低光照亮度的,但是拍摄时逐级增加曝光时间,最终它得到的是在低照度下,但是正常曝光的照片,它检查的是相机在暗光下的长曝效果,跟我的测试目标完全是两回事。

这个测试的目的,反映的是相机本身的可用曝光范围,这是相机的一个重要使用特性。

我前面引用过Thom Hogan的一篇文章,他认为拿到相机后,第一件事情就是做类似这样的可用曝光宽容度测试,他对Nikon 1系列进行测试的结果,认为DXO上列出的11档动态范围,实际上可用的只有7档,跟我推算的数字基本完全一样。详细内容参考566楼。
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spot 发表于 2013-9-20 10:18
其实我从一开始就在尼康和索尼论坛都发过邀请参加实测的帖子,但是始终没有D800、D600、A99的使用者参与。

动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请NIKON用户实拍测试
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...


真要那么闲得那么扯蛋,到imaging-resourc网站下载RAW文件研究研究不就得了,每种机型都有,同场景,曝光都是一致的。
按你这种宽度度测试方法,估计现在新出的机子都比不过600-800W像素的老机子。
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darkdream123 发表于 2013-9-20 09:05
楼主这一帖用了数台相机不同曝光下的帖图,配合理论显得很有意义。学习了。

如果能够有D600,D800的宽容度测试图片,此帖将会非常完善。支持!


其实我从一开始就在尼康和索尼论坛都发过邀请参加实测的帖子,但是始终没有D800、D600、A99的使用者参与。

动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请NIKON用户实拍测试
动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请SONY用户实拍测试

如果不嫌乱可以看一下这个帖子前面的大批回帖,大致的意思,就是认为我这种做法,降低了这些动态范围强机跟佳能的差距。

我曾经多次解释过了,我这个宽容度和DXO的动态范围不是一回事,我这个就是要搞清楚,某台相机能够采集到足够信息的曝光范围,目的就是为了方便相机的使用者透彻了解自己相机的曝光性能,在实际使用中更加准确地控制曝光。

我认为这应该并不妨碍他们继续宣传DXO上那个14档的动态范围数字。而且我这帖的数据显示,尼康索尼在宽容度上也还是有明显优势的。但我这个解释好像没什么作用。

我猜测一下,也许这个14档以上的动态范围,已经成为某些人的一种精神支柱?毕竟如果论高感信噪比,论影调层次,论镜头+机身的实际分辨率,佳能相机在DXO上的这些数据,表现都并不逊色于尼康和索尼的相机,甚至某些方面还略有所长,唯一能用来支撑那些“尼康索尼传感器技术优势论”的,大概就是这个DXO动态范围了。

似乎尼康索尼宽容度领先个1、2档都不行,必须领先个3、4档才能体现出压倒性优势,才能体现出佳能的传感器有多么差劲。

我这个帖子里,佳能很多型号相机参与了测试,也都展示了欠曝4档、5档再拉回亮度的画质效果,但是,到现在为止,没有一个超14档动态范围神机的用户,愿意按测试要求(其实非常简单和直接了当,也不需要太复杂的条件),拿出实测照片,实际说明一下欠曝个7档、8档再拉回的效果,让我们看看这个暗部里面到底是什么内容。

如果14档动态范围,暗部也只能保持什么细节都看不清楚的黑乎乎一片,那么区别只不过是暗部降噪的力度而已,这就实在是没办法了,我只能说,用这个14档的DXO动态范围数字当精神支柱,实在是太扯了。
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帖子: 1406
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楼主这一帖用了数台相机不同曝光下的帖图,配合理论显得很有意义。学习了。

如果能够有D600,D800的宽容度测试图片,此帖将会非常完善。支持!
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spot 发表于 2013-9-20 01:36
你引用的是我最开始分析DXO的指标时写的,很明显可以看出,那时我就感觉,DXO的用这个0dB动态范围概念在实用性上是有问题的,因为这个0dB并没有给出任何画质上的保证,只不过那时对这个问题的理解还不够深入全面。

在后来对大量不同型号相机RAW文件的分析过程中,我发现DXO这个指标存在严重的缺陷。最简单的问题就是,这个0dB本身画质是绝对不可用的,它包含的范围太大,因此无法从这个数字估计出某个相机可用画质的范围。

打个比方,某个相机的DXO动态范围是13档,它可能只有1-6档画质可用,在7-13档对应的都是信噪比很低的很差的画质。而另一个相机的DXO动态范围是11档,它很可能1-8档都是可用的。显然,如果按实际使用的画质进行判断,后者比前者宽容度要高。而DXO的动态范围数字,无法反映这个区别。

我发现,DXO的这个数字完全掩盖了这个过程,无法给出一个对实际使用有意义的指导。这才引发我写这个帖子。

DXO的0dB标准,绝对是没有实用性的。至于具体到多少dB做标准更合适,在这个帖子里我也多次说明过,可以有不同的选择(比如前面提过的罗斯判据就是大约15dB为标准)。最终我选择用20dB作为可用画质的标准,一个是按照ISO12232标准的规定,有理论支持,再一个就是通过对几个型 ...


楼主辛苦。 写了这么多, 很多见解还是很有帮助的。

ISO12232也研究到了, 说明下了一定的功夫, 赞。

现在dxo的14 bit raw, 动态范围都能超14, 数值是越来越扯了。

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denis5825 发表于 2013-9-2 01:29
技术文,我不是看不懂,而是不想争论了。。其中有几个错误的看法,也不想提了。。我只表达一个观点,DXO不是针对当下的技术来制定标准的,多年前就有了,但技术在进步,而为了兼顾以前的测试结果,标准自然不能轻易改变。我想表达的重点是,只要标准是统一的,用来做比较就不能说不公平。。你可以解释,为何佳能低分,但是不能质疑最终的成绩。。


说对了。 我很早就说过, dxo的测试数值是有问题的。

但是同一个厂家内看, 能够看出, 一代代的技术进步,从数字上体现出来。

跨厂商, 由于※※数据兼容问题, 误差会越来越大。

为了兼容※※数据, 厂家内部数据应该要体现出技术的进步,  开始的数据误差, 在型号越来越多, 代数越来越多的情况下,

问题就越来越多了。

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yanggest 发表于 2013-9-19 23:59
在这个引用中,楼主其实已经说明并承认了现行标准,即大于0DB就算作是记录了。而在最后,他也提出了用胶片的标准来看待这个动态范围,画质不算可用。或许,这就是本帖的由来——楼主想建立一个按胶片标准画质可用的数码相机动态范围测量方法。

所以,现在的情况是,大家的衡量标准不同。一部分人和楼主一样,想用一个主观可用(20DB)和优秀(32DB)的指标来衡量数量相机的动态范围,而对于另一部分人来说,觉得用DXO的指标(0DB)来衡量动态范围已经足够。

楼主想建立新秩序的想法是好的,但有点主观。我个人的观点是:绝大多数的摄影题材,对摄影主体以外的亮部和暗部的景物只要求可辨识,这也是DXO用0DB作标准的缘由。数码相机是线性记录,它记录光线的方法与非线性感受光线的胶片有所不同,不应用胶片的标准来审视数码。什么叫可用?什么叫优秀?这些太主观,不应也无法作为评判的标准。

胶片和数码各有优劣。用好数码的特性,找出适合它的方法,拍出自己想要的作品,这才是目的。至于数码到底是能记录8EV还是14EV,争来吵去的有何意义?我相信,随着数字技术的飞速发展,数码相机将很快在整体水平上逼近甚至超越胶片的感光性能。


你引用的是我最开始分析DXO的指标时写的,很明显可以看出,那时我就感觉,DXO的用这个0dB动态范围概念在实用性上是有问题的,因为这个0dB并没有给出任何画质上的保证,只不过那时对这个问题的理解还不够深入全面。

在后来对大量不同型号相机RAW文件的分析过程中,我发现DXO这个指标存在严重的缺陷。最简单的问题就是,这个0dB本身画质是绝对不可用的,它包含的范围太大,因此无法从这个数字估计出某个相机可用画质的范围。

打个比方,某个相机的DXO动态范围是13档,它可能只有1-6档画质可用,在7-13档对应的都是信噪比很低的很差的画质。而另一个相机的DXO动态范围是11档,它很可能1-8档都是可用的。显然,如果按实际使用的画质进行判断,后者比前者宽容度要高。而DXO的动态范围数字,无法反映这个区别。

我发现,DXO的这个数字完全掩盖了这个过程,无法给出一个对实际使用有意义的指导。这才引发我写这个帖子。

DXO的0dB标准,绝对是没有实用性的。至于具体到多少dB做标准更合适,在这个帖子里我也多次说明过,可以有不同的选择(比如前面提过的罗斯判据就是大约15dB为标准)。最终我选择用20dB作为可用画质的标准,一个是按照ISO12232标准的规定,有理论支持,再一个就是通过对几个型号相机的对比分析,我发现这个标准在100%下观看,确实非常符合人眼对画质接受的感觉,这一点在这个帖子中,通过不同相机的实测照片,也可以得到充分证明。

另外,我再强调一个基本概念的区别,我这里说的宽容度,是指能够采集并还原出足够信息的曝光范围,并不是简单的输出图像的观感。

你认为,图像中暗部的地方,可以降低要求,这是从图像的观感角度出发。但是,这里不同人可以有不同的标准,有人要求暗部细节清楚一些,有人可以容忍暗部细节模糊一些,有人愿意把暗部压得黑一些追求某种艺术效果,有人喜欢暗部多些不同的影调,不同人在不同情况下,都有不同的需求,不存在一个统一的标准。

但是,我这里的宽容度概念,定义非常清楚,那就是这张照片,是否采集到了可以正确还原物体的足够信息。在这个宽容度范围内曝光,你就可以采集到符合一定标准的物体信息。

这是一个最基础的曝光性能数据,掌握了这个数据的基础上,不同人可以按照自己的要求进行不同的发挥。

当然,任何这类数据,就像曝光参数表或者景深范围表一样,都只是一个参考,都可以进行更大程度的自由发挥,这并没有矛盾。重要的是,这是一个可靠的基础。

我认为,这样一个体系才有实用价值。而DXO的动态范围数字,根本没有这样的实用性。
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呵呵,根本是鸡同鸭讲。其实大家并没有根本上的分歧,只是楼主有点较真。引用楼主以前的一个帖子来说比较理性:

作者: spot    时间: 2012-3-8 12:30

一般来说,数码相机用的是动态范围这个术语,总的来说就是能识别的最亮的细节跟最暗的细节的亮度比值,这个跟胶片的宽容度在使用上的意义应该是基本类似的。当然胶片有个线性区域的问题,肩部趾部虽然有非线性但也算在宽容度里,而半导体传感器是基本只考虑线性响应,这个有些细节的区别。

在计算上这个动态范围也有好几种方法,比较普遍接受的方法是,用传感器的满井容量除以读出噪声。

满井容量限制了能接收的最大的光电子数量,超过这个数量,像素就饱和了,再多光子进来也没用了,输出变直线了。读出噪声则限制了能分辨细节的最小光电子数量,这时的信噪比是1,也就是勉强能看出有个影的最低亮度,信号再低就跟噪声混杂在一起,无法识别了。

动态范围跟AD转换的精度不是一个概念,虽然设计AD转换时动态范围是一个要考虑的因素,但还有很多其他因素,比如量化误差,速度,噪声等等。

以下内容由 spot 于 2012-3-8 12:37 补充
动态范围的单位一般用F stop,也就是多少档光圈,跟用多少EV数值上是一样的。比较新的DSLR达到12档光圈的动态范围是常见的,高的达到14档也是有的,比如DXO的测试里K-5,D7000都是14档。

但是这个动态范围,按胶片的观点来看,最亮的部分跟最暗的部分可能质量都太差,这是另一个问题了。

在这个引用中,楼主其实已经说明并承认了现行标准,即大于0DB就算作是记录了。而在最后,他也提出了用胶片的标准来看待这个动态范围,画质不算可用。或许,这就是本帖的由来——楼主想建立一个按胶片标准画质可用的数码相机动态范围测量方法。

所以,现在的情况是,大家的衡量标准不同。一部分人和楼主一样,想用一个主观可用(20DB)和优秀(32DB)的指标来衡量数量相机的动态范围,而对于另一部分人来说,觉得用DXO的指标(0DB)来衡量动态范围已经足够。

楼主想建立新秩序的想法是好的,但有点主观。我个人的观点是:绝大多数的摄影题材,对摄影主体以外的亮部和暗部的景物只要求可辨识,这也是DXO用0DB作标准的缘由。数码相机是线性记录,它记录光线的方法与非线性感受光线的胶片有所不同,不应用胶片的标准来审视数码。什么叫可用?什么叫优秀?这些太主观,不应也无法作为评判的标准。

胶片和数码各有优劣。用好数码的特性,找出适合它的方法,拍出自己想要的作品,这才是目的。至于数码到底是能记录8EV还是14EV,争来吵去的有何意义?我相信,随着数字技术的飞速发展,数码相机将很快在整体水平上逼近甚至超越胶片的感光性能。
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GUN1 发表于 2013-9-19 16:51
这种来源于实践并且能回归实践的“宽容度”定义以及测试方法才是真正实用的方法。很多摄友都被所谓的14bit记录位深度和13、14档宽容度的说法给蒙蔽了双眼,以为能记录14位的数据就能获得14档的宽容度,但是实际上仔细想想就知道这并不代表实际情况。
随便拍个严重欠曝的图片,假设整个图片只有0~2档的动态,要后期扩展成8档的动态,自然会导致色阶的拉伸,而由于数据量不足,不仅会出现色阶断层,而且会极大的放大随机噪声;过曝拉回情况也是一样的,在严重过曝的情况下,假如位于128色阶中灰部分的数据全部饱和(飞白了),那么无论如何也是拉不回来的。由于线性记录的传感器与人眼的Gamma曲线不匹配,事实上对于最后还原得到的0~255色阶的图像,原始文件各个档位的数据贡献率不同

老外测试宽容度的一个参考例子
http://www_hurlbutvisuals_com/blog/2013/01/testing-your-cameras-latitude/


其实我这个帖子还不算已经完成了,我曾经在尼康和索尼论坛都发过专门的帖子,邀请参与实测,但到目前为止,D800、D600、A99这几个机型的用户,还没有一个响应的。

动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请NIKON用户实拍测试
动态范围指标的实用化--数码相机宽容度的理论和实践:邀请SONY用户实拍测试
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spot 发表于 2013-2-23 21:44


这种来源于实践并且能回归实践的“宽容度”定义以及测试方法才是真正实用的方法。很多摄友都被所谓的14bit记录位深度和13、14档宽容度的说法给蒙蔽了双眼,以为能记录14位的数据就能获得14档的宽容度,但是实际上仔细想想就知道这并不代表实际情况。
随便拍个严重欠曝的图片,假设整个图片只有0~2档的动态,要后期扩展成8档的动态,自然会导致色阶的拉伸,而由于数据量不足,不仅会出现色阶断层,而且会极大的放大随机噪声;过曝拉回情况也是一样的,在严重过曝的情况下,假如位于128色阶中灰部分的数据全部饱和(飞白了),那么无论如何也是拉不回来的。由于线性记录的传感器与人眼的Gamma曲线不匹配,事实上对于最后还原得到的0~255色阶的图像,原始文件各个档位的数据贡献率不同

老外测试宽容度的一个参考例子
http://www_hurlbutvisuals_com/blog/2013/01/testing-your-cameras-latitude/
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