Rozważania o DR i pochodnych.....

[pan.kolega]

Dynamike od dolu ograniczaja nam szumy, a od gory pojemnosc pixela. Dlatego FF maja wiekszy DR, (wiekszy pixel i mniejsze szumy).

Jak jaad75 zwrócił uwagę, z tym jest problem. Nie ma watpliwości, że większy piksel da mniejsze szumy na zdjęciu. Jednak szum na każdy foton, czy elektron jest ten sam. Można to sobie wyobrazić jak szerokie i waskie naczynia o tej samej wysokości zberajace deszczówkę. Większe naczynie zbierze więcej litrów wody, ale poziom jest ten sam. Piksel musiełby być "głębszy" może wielowarstwowy. Dopóki potrzeba tyle samo elektronów do wysycenia jednostki powierzchni, DR jest mniej więcej taka sama.

Na poziomie pikseli, w przypadku matrycy CMOS "Aktywny Pixel," napięcie odczytuje się prosto z diody, która jest również kondensatorem. Im więcej elektronów zebrane, tym większe napięcie, bo pojemniść kondensatora jest stała (w przybliżeniu, zmienność pojemności w zależności od ładunku powoduje pewna nieliniowość piksela CMOS).

Jeżeli teraz powiększymy powierzchnię piksela 2x, to będzie mógł zebrać 2x tyle elektronów,(ładunek Q) ale jego pojemność elektryczna C też wzrośnie 2x, więc napięcie nie wzrośnie! U=Q/C. Dlatego, DR nie polepszy się znacznie.

I tu pytanie co do którego mam watpliwość: w matrycach CCD nie mierzy się napięcia bezpośrednio z piksela. Ładunek się transferuje czyli przenosi na osobny kondensator w sprzężeniu zwrotnym wzmacniacza. Ten kondensator może mieć mniejsza wartość (i bardzej stała, stad lepsza liniowość CCD) i dlatego produkować wyższe napięcie.

Ale pewnie na czymś innym się straci, jak znam życie, i wyjdzie na to samo.
Czy duże piksele CCD maja większa DR?

Teoria teoria, tak czy inaczej wiadomo, że DR na bazowym ISO prawie nie zależy od wielkości piksela w praktyce np. aparaty CMOS Canona od kompaktów do FF.

--- Kolejny post ---

zakres tonalny bedzie ten sam , bedzie on gesciej podzielony.

Nie ma takiej możliwości. Jak dodajesz bitów, dostajesz więcej stopni, a zarazem większy zakres tonalny (możliwy do reprezentowania) w prezencie. I vice versa.

To jak love and marriage ---- goes together like a horse and carriage. Nie ma jednego bez drugiego.

[Bechamot]

Nie ma takiej możliwości. Jak dodajesz bitów, dostajesz więcej stopni, a zarazem większy zakres tonalny :

Nie , nic nie zrozumiales

nie rozrozniasz pomiedzy zakresem a rozdzileczoscia tonalny.

nie trozrozniasz pomiedzy dynamika wejscia i wyjscia,.



na wykresie ktory wyzej recznie narysowalem jest to naszkicowane.

100 stopni po 10 cm daje dokladnie tyle samo 10 stopni po 100 cm - zakres ten sam.

charakterystyke materialow swiatloczulych ( takim sa matryce , a analog to matryce fotochemiczne) podaje sie kreslac luminanjce ( gestosc optyczna ) w funkcji nateznie oswietlenia.
tego nie zmienisz.

wykresy jaki pomierzylem na poczatku tego watku daja najpelnijeszy obraz charaktyrystcki matrycy , problem w tym , ze tego nie znasz i nie widziales na optycznych.
moze za piec lat beda i takie publikowane.

pamietam jak pare lat temu pisalem chyba tez na tym forum o zaleznosci pracy af od barwy swiatla a takze ogniskowej napieprzajac na wyjaatkowo slabe wyniki canona .
chceli mnie "fochowcy" zjesc. dzisiaj to jest normalne - piec lat pozniej , nikt nie watpi.


gestosc podzialu nie zwisksza zakresu tonalnego jaki widzi na wejsciu matryca.
zakres tonalny to zakres natezenia oswietlenia na ktore reaguje matryca.

jesli matryca nie reaguje wiecej na swiatlo za oknem to zwiekszenie kwantyzacji nie spowoduje ze nagle te szczegoly sie pojawia.

jest odwrotnie - jesli udaje sie zwiekszyc zakres tonalny matrycy , to aby nie zmniejszyc rozdzielczosci tonalnej , trzeba zwiekszyc gestosc podzialu , czyli zastzosowac bardziej rozdzielczy przetwornik A/D.



nie rozumiesz zwyczajnie , po raz ktorys tam zgadujesz na pamiec - a tu trzeba czasem pomyslec jesli czegos sie nie wyczyta w optycznych , lub siegnac do lepszej literatury. Problem w tym , ze nie masz weidzy bazowej w tym zakresie.


to jest rzeczywiscie tak , jakbys wierzyl , ze jak zagescisz schody przez obnizenie wysokosci stopni , to dostaniesz wieksza wysokosc pomieszczen. hi , hi , hi .. powodzenia.

[czornyj]

Z twoich wypowiedzi jasno wynika, że fotografia cyfrowa to dla ciebie ciemna strona księżyca - skoro jednak masz jakąś*szczątkową wiedzę nt. fotografii analogowej, to przypomnij sobie - od czego uzależniona była dynamika skanera? Ano od głębi bitowej jego przetworników AD - parametr maksymalnej teoretycznej gęstości optycznej możliwej do zeskanowania przez skaner zależał od ilości bitów AD. Jak myślisz geniuszu, dlaczego? Bo schody mają znormalizowaną i zawsze tą samą wysokość stopnia, żeby wleźć na kolejny xEV czy 0,3dMax trzeba dodać kolejnye 2^(x-1) stopni.

Jest zależność stara jak świat i zna ją każdy, kto kiedykolwiek przeczytał choć ćwierć książki nt. cyfrowego przetwarzania obrazów. I nie, to nie ja się mylę, bo to nie ja jestem wiejskim filozofem i nie są moje rojenia - jeśli już, to myli się*cały świat, ja wyłącznie referuję tutaj stan wiedzy jaki zastałem w literaturze przedmiotowej. Zasada ta przewija się jak mantra w książkach, w niezliczonych artykułach internetowych, np. tutaj:
Understanding Dynamic Range in Digital Photography

Przeczytaj sobie, łaskawco, podrozdział "Bit Depth & Measuring Dynamic Range" - a ew. reklamacje kieruj do Cambridge University Photographic Society.

[Bechamot]

Z twoich wypowiedzi jasno wynika, że fotografia cyfrowa to dla ciebie ciemna strona księżyca - skoro jednak masz jakąś*szczątkową wiedzę nt. fotografii analogowej, to przypomnij sobie - od czego uzależniona była dynamika skanera? Ano od głębi bitowej jego przetworników AD - parametr maksymalnej teoretycznej gęstości optycznej możliwej do zeskanowania przez skaner zależał od ilości bitów AD. Jak myślisz geniuszu, dlaczego? Bo schody mają znormalizowaną i zawsze tą samą wysokość stopnia, żeby wleźć na kolejny EV czy 0,3dMax trzeba dodać kolejny 2^x-1 stopni.

Jest zależność stara jak świat i zna ją każdy, kto kiedykolwiek przeczytał choć ćwierć książki nt. cyfrowego przetwarzania obrazów. I nie, to nie ja się mylę, bo to nie ja jestem wiejskim filozofem i nie są moje rojenia - jeśli już, to myli się*cały świat, ja wyłącznie referuję tutaj stan wiedzy jaki zastałem w literaturze przedmiotowej. Zasada ta przewija się jak mantra w książkach, w niezliczonych artykułach internetowych, np. tutaj:
Understanding Dynamic Range in Digital Photography

Przeczytaj sobie, łaskawco, podrozdział "Bit Depth & Measuring Dynamic Range" - a ew. reklamacje kieruj do Cambridge University Photographic Society.

zakres tonalny odnosi sie do sceny tej fizycznej w naturze, nie obrazu do siebie samego.

jesli podzielsz obraz z matrycy na milion odcinkow , przez to nie rozszerzysz objetego zakresu sceny ani o pol tonu.
to jest problem z ktorego sobie nie zdajecie sprawy.
zwyczajnie nikt wam o tym nie powiedzial , optyczne chyba tez nie pisza.

jesli matryca nie jest w stanie objac jasnych poltonow np za oknem to dzielac objety przez nia zakres tonalny na wiecej odcinkow , brakujacych poltonow zza okna w ten sposob nie wyczarujesz.

od pierwszego postu pisze - rozrozniaj pomiedzy wejsciem a wyjsciem.
ten upor wynika z niewiedzy.
gdybym pisal to samo w j angielskim pod egzotycznym nazwiskiem tez angielskim z uwaga ze emerytowany pracownik nasa to nikt by w RP w to nie watpil przez sekunde.
a ze pisze tutaj w rodzimym j. to nie moze byc to prawda.

nikogo nie obrazam , nie wyrazam sie lekcewazoaco , podaje rzeczowe argumenty , ilustruje wykresami.
NIe trafia?
tzn problem nie po mojej stronie.




czy cyfra dla mnie czarna magia ? nie wiem , wejdz na moja strone ocen sam poziom techniczny.
dostaje b. duzo zapytan prywatnych z calej europy wlasciwie , czasem i z RP na temat wskazowek technicznych .

sproboj tak opanowac cyfre - bedziesz potrzebowal pewnie na to pare lat , tak jak ja kiedys potrzebowalem.
nie pisze , ze jestem geniuszem , czy ze jestem najlepszy , ja tylko wiem ile pracy trzeba w to wlozyc.
samo nic nie przyjdzie.

[czornyj]

Powiedzmy, że zakresy występujące w naturze dość często atakują rozpiętości rzędu 14EV
Powiedzmy, że istnieją matryce cyfrowe o wystarczającej pojemności sensela, by ów zakres zarejestrować.
No więc aby ów sygnał skwantyzować i zapisać na postać cyfrową potrzebne są 14-o bitowe przetworniki AD, zaś przetworniki 8 czy 12-o bitowe po prostu nie pozwolą zrobić z tej informacji użytku. Proste?

W ciągu swej >20-o letniej kariery zawodowej spotkałem rzesze nieprawdopodobnie zdolnych i utalentowanych fotografów i z radością, satysfakcją i przyjemnością obserwowałem ich rozwój i sukcesy (również międzynarodowe). Osobiście nie mam nawet 5% ich talentu czy osiągnięć - natomiast na kwestiach technicznych znam się od nich chcąc nie chcąc trochę lepiej, bo m.in. z tego żyję:
X-Rite Partners: Marcin Kaluza

[Bechamot]

Powiedzmy, że zakresy występujące w naturze dość często atakują rozpiętości rzędu 14EV
Powiedzmy, że istnieją matryce cyfrowe o wystarczającej pojemności sensela, by ów zakres zarejestrować.
No więc aby ów sygnał skwantyzować i zapisać na postać cyfrową potrzebne są 14-o bitowe przetworniki AD, zaś przetworniki 8 czy 12-o bitowe po prostu nie pozwolą zrobić z tej informacji użytku. Proste?

[/url]

zakres tonalny sceny potrafi i przekroczyc 20 i wiecej ev
i tak jest .


ale wzrost zakresu tonalnego nie nastepuje dlatego ze zwieksza sie gestosc kwantowania , tylko wzrost zakresu tonalnego matrycy wymaga zwiekszenia gestosci kwantowania.

nie myl przyczyn ze skutkami , czyli dynamiki wejscia z dynamika wyjscia.



jesli wskutek postepu technologicznego uda sie rozszerzyc rejestrowany przez matryce zakres tonalny , wlasciwie droga jest jedna - zwiekszenie wydajnosci kwantowej w jakis tam sposob , to chcac zachowac te samo raozdzielczosc tonalna , czyli subtelnosc przejsc tonalnych trzeba zwiekszyc gestosc kwantowania.





jesli matryce beda w stanie zarejestrowac owe ponad 20 ev ( wlasciwie to jeszcze wiecej ) - nie bedziemy potrzebowac swiatlomierzy , jakkolwiek naswietlimy , scena znajdzie sie w zakresie tonalnym matrycy.

juz dzisiaj doswiadczamy tego co w analogu w zasadzie nie bylo mozliwe - bezproblemowa tolerancja na bledy naswietlania gdzies ok +- 2 do moze nawet +-3 ev.

przy dalszym wzroscie zakresu tonalnego matryc tatolerancja bedzie coraz wieksza , tzn mozna sie bedzie obejsc bez swiatlomierza.

to nie nastapi szybko , ale kiedys bedzie to mozliwe.

[czornyj]

jesli wskutek postepu technologicznego uda sie rozszerzyc rejestrowany przez matryce zakres tonalny , wlasciwie droga jest jedna - zwiekszenie wydajnosci kwantowej w jakis tam sposob , to chcac zachowac te samo raozdzielczosc tonalna , czyli subtelnosc przejsc tonalnych trzeba zwiekszyc gestosc kwantowania.

Nie. Jeśli uda się*rozszerzyć rejestrowany przez matryce zakres, to w ślad za nim trzeba będzie zwiększyć głębię bitową przetworników AD. Bez tego tego zakresu nie będzie się dało wykorzystać. Jeśli np. przyszła matryca będzie w stanie zarejestrować 16EV DR, to potrzebne będą 16-o, a praktycznie 18-o bitowe przetworniki AD.

Zwróć uwagę, że w danych technicznych skanerów zwykle podawano ich dynamikę teoretyczną - 3,6D dla przetworników AD 12-o bitowych, 4,2D dla przetworników 14-o bitowych i 4,8D dla przetworników 16-o bitowych (0,3D = 1EV). Przetworniki CCD zwykle nie dawały sygnału o takiej dynamice, ale podawano teoretyczny zakres maksymalny - nawet gdyby użyć np. fotopowielaczy (PMT) skanera bębnowego o dynamice 4D (a tyle realnie osiągały najlepsze, zresztą więcej nie było potrzebne), to przetwornik AD 12bit ograniczył by jego dynamikę do 3,6D - dlatego w bębnach zawsze były przetworniki AD przynajmniej 14-o bitowe.

[Bechamot]

Nie. Jeśli uda się*rozszerzyć rejestrowany przez matryce zakres, to w ślad za nim trzeba będzie zwiększyć głębię bitową przetworników AD. Bez tego tego zakresu nie będzie się dało wykorzystać. Jeśli np. przyszła matryca będzie w stanie zarejestrować 16EV DR, to potrzebne będą 16-o, a praktycznie 18-o bitowe przetworniki AD.

Zwróć uwagę, że w danych technicznych skanerów zwykle podawano ich dynamikę teoretyczną - 3,6D dla przetworników AD 12-o bitowych, 4,2D dla przetworników 14-o bitowych i 4,8D dla przetworników 16-o bitowych (0,3D = 1EV). Przetworniki CCD zwykle nie dawały sygnału o takiej dynamice, ale podawano teoretyczny zakres maksymalny - nawet gdyby użyć np. fotopowielaczy (PMT) skanera bębnowego o dynamice 4D (a tyle realnie osiągały najlepsze, zresztą więcej nie było potrzebne), to przetwornik AD 12bit ograniczył by jego dynamikę do 3,6D - dlatego w bębnach zawsze były przetworniki AD przynajmniej 14-o bitowe.

nie czytasz tego co pisze dlatego to trwa tak dlugo.

dopiero przy 157 poscie zaczynasz qmac.

oczywiscie jesli matryca ma szerszy zakres tonalny ZT to aby zachowac te sama rozdzielczosc tonalna nalezy odpowiednio zwiekszyc gestosc kwantowania czyli glebie bitowa przetwornika.
dokladnie wlasnie to pisze od poczatku.
zwiekszenie glebi przetwornika jest mozlilwe przy odpowiednim wzroscie mocy procesorow - ale pominmy to teraz .

natomiast samo zwiekszanie glebi bitowej przetwornika nie spowodowaloby wzrostu zakresu tonalnego matrycy ( z dokladnosci do 1/255 zajkresu - o czym pisze wczesniej) - nie ono jest powodem rozszerzenia zakresu tonalnego matrycy.
koniecznosc stosowania bardziej rozdzielczych przetwornikow jest skutkiem rozszerzenia zakresu tonalnego ( sceny ) obejmowanego przez matryce .

zmiany technologi w budowie matrycy spowoduje ze reaguje ona na szerszy zakres natezenia oswietlenia ( zblizonymi zmianami napiecia na wyjsciu) i to wymaga zastosowania bardziej rozdzielczosgo przetwornika A/D aby ten szerszy zakres na wejsciu zapisac na wyjsciu przy tej samej lub lepszej tonorozdzielczosci.

[czornyj]

Do tego, że przetwornik AD nie jest w stanie "rozszerzyć" zakresu, jaki fizycznie zdolna jest zarejestrować*matryca nawet się nie odnoszę, bo to oczywiste. W czasach skanerów podawano ich dynamikę maksymalną co było jawną bzdurą i wszyscy o tym wiedzieli - Minolta pisała sobie, że ich skanery do filmów mają dynamikę 4,8D (16EV), tymczasem ich matryce CCD dawały może w porywach 3,4-3,6D (11-12EV) sygnału.

Działa to jednak w dwie strony - ilość bitów przetwornika AD nie rozszerza zakresu tonalnego zarejestrowanego przez matrycę (przy założeniu, że scena miała zakres równy bądź większy maksymalnemu zakresowi matrycy), ale może ten zakres skutecznie obniżyć. Scena może mieć zatem 20EV DR, przyszła matryca zarejestruje z tego powiedzmy 18EV, ale gdyby do kwantyzacji owego 18-o działkowego sygnału użyć 14-o bitowych przetworników AD, to uzyskamy zapis wyłącznie pierwszych 14EV (gdzie pierwsze 2EV w cieniach będą niezbyt użyteczne), a pozostałe 4EV sygnału zostaną zmarnowane. Dopiero 18bitowe przetworniki pozwolą go wykorzystać, a 20bitowe pozwolą go wykorzystać z zachowaniem znośnej jakości tonalnej kwantyzowanej informacji.

[Bechamot]

Do tego, że przetwornik AD nie jest w stanie "rozszerzyć" zakresu, jaki fizycznie zdolna jest zarejestrować*matryca nawet się nie odnoszę, bo to oczywiste. W czasach skanerów podawano ich dynamikę maksymalną co było jawną bzdurą i wszyscy o tym wiedzieli - Minolta pisała sobie, że ich skanery do filmów mają dynamikę 4,8D (16EV), tymczasem ich matryce CCD dawały może w porywach 3,4-3,6D (11-12EV) sygnału.

Działa to jednak w dwie strony - ilość bitów przetwornika AD nie rozszerza zakresu tonalnego zarejestrowanego przez matrycę (przy założeniu, że scena miała zakres równy bądź większy maksymalnemu zakresowi matrycy), ale może ten zakres skutecznie obniżyć. Scena może mieć zatem 20EV DR, przyszła matryca zarejestruje z tego powiedzmy 18EV, ale gdyby do kwantyzacji owego 18-o działkowego sygnału użyć 14-o bitowych przetworników AD, to uzyskamy zapis wyłącznie pierwszych 14EV (gdzie pierwsze 2EV w cieniach będą niezbyt użyteczne), a pozostałe 4EV sygnału zostaną zmarnowane. Dopiero 18bitowe przetworniki pozwolą go wykorzystać, a 20bitowe pozwolą go wykorzystać z zachowaniem znośnej jakości tonalnej kwantyzowanej informacji.

no to teraz juz jestesmy w domu
I w slad za Toba zmienia teraz zdanie pozostali czlonkowie ekipy chcacy sie bawic ze mna w przeciaganie liny.


trzeba rozrozniac pomiedzy dynamika wyjscia a dynamika wejscia .
niestety dochodzi czesto do nieporozumien gdyz dynamike wyjscia mozna okreslic przy uzyciu skali EV ale to nie jest dokladnie ten sam zakres co przy dynamice wejscia , ktora tez mozna oznaczyc w skali ev.
dlatego na moim szkicu wybralem oznaczenia LS , tylko dlatego zeby to jakos unaocznic.

tak jest , w skanerach i nnych urzadzeniach tak jest.

wysoki zkres dynamiki wyjscia np 12ev przy przetworniku 12 bitowym , nie znacza ze zakres tonalny ZT obejmowany przez matryce tez wynosi 12 ev.

on jest wezszy i teraz mozna ponownie siegnac do tych pomiarow ktore zrobilem na poczatku tego watku i teraz stanie sie jasne jak zmienia sie ZT w zaleznosci jakie kryteria odcinka uzytecznego przyjmiemy.

mysle ze dobrnelismy to konca , chociaz kto wie ? ;-)