Soweit ich gelesen habe, ist Blende ein Maß für die Blende. Dies wirkt sich auf die Größe des Bereichs im Vorder- und Hintergrund aus, der fokussiert wird.
Beim Betrachten des Dynamikumfangs von Kameras ist mir aufgefallen, dass dieser ebenfalls in Blendenstufen gemessen wird. Je mehr Blendenstufen, desto größer der Dynamikbereich – was ein besseres Helligkeits-/Dunkelheitsverhältnis auf dem Foto bedeutet.
Bedeuten diese beiden "Blenden" dasselbe? Steuert die Blendengröße den Dynamikbereich?
Ich habe auch gelesen, dass Blende oder Blendenzahl = Brennweite / Durchmesser der Eintrittspupille ist. Ändert sich bei Änderung der Blende die Brennweite oder der Durchmesser der Eintrittspupille?
Der Dynamikbereich wird nicht in Blendenstufen gemessen, sondern in Blendenstufen. Ein Stopp wird oft verwendet, um auf eine Änderung hinzuweisen, die den Wert oder, im Fall von Kameras, die Lichtmenge verdoppelt. Das Ändern der Blende um eine Blende verdoppelt die einfallende Lichtmenge, so dass im Falle der Blende eine Blende eine Blende ist. In ähnlicher Weise ist das Verkürzen der Verschlusszeit um die Hälfte eine Änderung um eine Blende, jedoch keine Blende, da es sich nicht um eine Blende handelt.
Wenn gesagt wird, dass eine Kamera einen Dynamikbereich von 12 Stufen hat, bedeutet dies, dass der hellste Teil einer Szene 2^12-mal heller sein kann als der dunkelste Teil. (Ein Stopp ist doppelt so hell, zwei Stopps sind viermal so hell usw.).
F: "Inwiefern ist Blende ein Maß für den Dynamikbereich?". A: One Stop entspricht 6 dB und kann theoretisch durch ein Bit dargestellt werden (obwohl in der Praxis zusätzliche Bits erforderlich sind, siehe Link am Ende dieser Antwort).
Keine andere Antwort erwähnt eine Maßeinheit für den Dynamikbereich. Lassen Sie uns alles in vergleichbaren Einheiten definieren, damit eine genaue Antwort gegeben werden kann.
Das Dezibel (dB) ist eine logarithmische Einheit, die verwendet wird, um das Verhältnis zweier Werte einer physikalischen Größe auszudrücken.
Eine Änderung des Amplitudenverhältnisses um den Faktor 2 (äquivalent Faktor 4 der Leistungsänderung) entspricht etwa einer Pegeländerung von 6 dB.
Die Blendenzahl (manchmal auch als Brennverhältnis, Blendenverhältnis, Blendenzahl oder relative Blende bezeichnet) eines optischen Systems ist das Verhältnis der Brennweite der Linse zum Durchmesser der Eintrittspupille. Das „F“ bezieht sich auf Objektive, also ist f/8 der „Bruchdurchmesser“ oder die Brennweite der Blende eines optischen Systems (Linse, Filter usw. und nicht die Sensor-, ADC-, Bus- oder Speicherbreite).
Ein "Stopp" halbiert oder verdoppelt die Lichtmenge. Die Fs von A Lens sind in Stops, könnten aber auch gebrochene Stops sein.
Dynamikbereich ist ein Begriff, der verwendet wird, um das Verhältnis zwischen den kleinsten und größten Signalen zu beschreiben, die von einem Datenerfassungssystem (ein Sensor, ADC, Bus und Speicher - insbesondere die Bitbreite und Genauigkeit) gemessen werden können, nennen wir es eine Kamera (gilt aber auch für 'Analog' oder Film). Analoge elektronische Kameras hatten eine Röhre, die Licht erkannte und es in eine Reihe von Spannungen umwandelte, die auf einem Band aufgezeichnet wurden. Beide Systeme haben einen theoretischen Dynamikbereich, der ausgelegt oder berechnet werden kann, in der Praxis wird der erreichte Dynamikbereich geringer sein.
Digitale Systeme (im Gegensatz zu analogen) reagieren linearer als Filme, die Eigenschaften (Reziprozitätsfehler) aufweisen, die dazu neigen, die ersten und letzten Stopps zu komprimieren oder zu "biegen". Die Nichtlinearität des Films verzeiht Überbelichtung besser und ermöglicht die Erfassung von Schattendetails etwas besser als Video.
Aus diesem Grund haben Digitalkameras "Log" oder im Fall von Sony SLOG; Es gibt weniger Bits für die Mitte und mehr für die höchsten und niedrigsten Werte (im Wesentlichen wird die "Breite" des Bits geändert).
In digitalen Systemen wird die Auflösung (des dynamischen Bereichs) eines Messsystems (einer Digitalkamera) durch die Anzahl der Bits bestimmt, die der ADC verwendet, um ein Eingangssignal (vom Sensor) zu digitalisieren.
Die meisten ADCs haben eine Auflösung von 8 Bit bis 24 Bit (wird nicht in Digitalkameras verwendet). Bei einem 16-Bit-Gerät wird der gesamte Spannungsbereich durch 2^16 (65536) diskrete Digitalwerte dargestellt. Daher wird der absolute Mindestpegel, den ein System messen kann, durch 1 Bit oder 1/65536 des ADC-Spannungsbereichs dargestellt. Für ein System mit einem Spannungsbereich von ±10 V ist die kleinste Spannung, die das System unterscheiden kann:
20 / 65536 = 0,3 mV
In Dezibel wird dieser Dynamikbereich daher ausgedrückt als:
20 Log10 (65536) = 96 dB
Daher beträgt der Dynamikbereich für einen 16-Bit-ADC 96 dB. Unter Verwendung der gleichen Berechnungen beträgt der Dynamikbereich eines 24-Bit-ADC 144 dB.
6 dB = 1 Stopp = 1 Bit.
Aus diesem Grund sagen die Leute, dass sie 14-Bit-RAW mögen, und warum Sie eine 8-Bit-Kamera vermeiden möchten - Dynamikbereich.
Zusätzliche Informationen hinzugefügt am 19. September 2017:
Die Website Analog Devices hat einen interessanten Artikel über ADCs und wie Grundrauschen und Headroom von der tatsächlichen Anzahl der verfügbaren Bits abgezogen werden; Während es sich um einen Artikel handelt, der sich eher mit Audio- als mit Videosignalen befasst (also Stops nicht anwendbar sind), gilt immer noch die '1 Bit gleich 6 dB-Regel': http://www.analog.com/en/education/education-library/articles /relationship-data-word-size-dynamic-range.html#therelationshipofdynamicrange - das Ende dieses Abschnitts enthält Informationen, die meine Antwort unterstützen, aber die gesamte Webseite ist eine interessante Lektüre. Enthält zusätzliche Informationen zur Überspezifikation Ihrer Ausrüstung, um eine gewünschte Anzahl zuverlässiger Bits zu erhalten.
mattdm
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