Автор: pinko
Дата: 03-01-05 16:06
Още малко по въпроса за динамиката:
Возьмем стандартный размер ячейки 3х3мкм для матриц компактных камер (сейчас используют от 2.5 до 3.3мкм). Емкость такой ячейки составит около 12,000 фотоэлектронов, шумы, состоящие из тепловых шумов (10e-), шумов считывания (5e-) и шумов предусилителя (5e-) составят 20 фотоэлектронов (при условии качественной схемы CDS - correlated double sampling, сводящей на нет дробный шум kTC. Поэтому на выходе матрицы можно рассчитывать на ДД примерно lg10(12000/20) = 2.8D (равную фотошироте благодаря линейности ПЗС) или, другими словами, 9.3 разрядов или ступеней экспозиции.
Качественный АЦП имеет ошибку 0.5 младшего разряда, поэтому АЦП должен иметь запас разрядности, чаще всего в качественных компактных камерах используют 10-разрядные АЦП.
Стандартная "обвязка" для матриц Sony в одном корпусе имеет в своем составе средненький CDS и не очень качественный 10-разрядный АЦП, ошибки которого достигают 2 младших разрядов на частоте считывания, поэтому качество снимка сильно зависит от выбора элементной базы - сама Sony, к примеру, предпочитает устанавливать 14-разрядные АЦП вместо своих же стандартных чипов обвязки.
После выполнения цветовой интерполяции и баланса белого (что потребует различного усиления для каналов R,G,B) ДД уменьшится (при стандартном источнике освещения 5000-6500К) примерно до 2.6-2.7D. И именно такие значения мы получим, если будем проводить измерения после линейной конвертации RAW в 16-разрядный TIFF с гаммой 1.0
Однако, для отображения на мониторе необходимо выполнить гамма-коррекцию снимка, то есть, ввести предискажения, обратные искажениям стандартного CRT монитора (ток луча которого пропорционален не напряжению/сигналу, а экспоненте этого напряжения с показателем гамма). Гамма стандартного монитора при работе в Windows равна 1/2.2 = 0.45. Поэтому чтобы изображение выглядело естественно, необходимо выполнить обратную гамма-коррекцию с гамма=2.2, пересчитав значения уровней каждого пиксела.
При этом ряд яркостей 0,0.18,1 (0.18 - стандартный среднесерый тон) должен быть преобразован в ряд 0,0.5,1, или, если преобразовывать целочисленные 8-разрядные величины, ряд 0, 43, 255 преобразуется в 0, 128, 255. При этом "ступеньки" в тенях расширятся, и шумы там увеличатся, а в светах - сожмутся, и шумы там уменьшатся. Так как тени в шумах возрастут, то и ДД уменьшится. Однако большинство производителей камер производит программное шумоподавление темных участков изображения (вплоть до полного очернобеливания и "замыливания"), поэтому измеренное ухудшение фотошироты получается незначительным, и составляет в 8-разрядном TIFF около 2.5-2.7D, а иногда шумоподавление в тенях за счет усреднения многих отсчетов приводит к формальному улучшению фотошироты до 2.8, которая "втиснута" в ДД менее 2.4D выходного файла.
Canon для многих компактов производит большее сжатие ДД, который для Jpeg снимка не превышает 35-36дБ или 1.75D (выходной сигнал имеет постоянную составляющую с уровнем 4..5 для улучшения передачи теней на CRT), и это не мешает передавать этим ДД фотошироту до 2.8D (для G2, например).
|
|