Pytanie:
Dlaczego nazywa się to zakresem dynamicznym?
Jossie Calderon
2020-07-21 22:22:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Rozumiem, że zakres dynamiczny to różnica między najjaśniejszym i najciemniejszym oświetleniem, ale dlaczego dynamiczny ? Dlaczego nie zakres statyczny?

Nie jestem pewien, czy to pytanie dotyczące etymologii / semantyki jest tutaj dość na temat.Może: https://english.stackexchange.com/ lub https://hsm.stackexchange.com/
Podejrzewam, że to słowo _dynamiczny_ pochodzi z terminologii audio, a więc [ostatecznie z muzyki] (https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamics_ (muzyka)).
Pojęcie, o którym mówisz, nazywa się kontrastem.Zakres dynamiczny odnosi się do zakresu, który może obsłużyć kamera, który jest dynamiczny.
@user3528438 - w jaki sposób dynamiczny jest zasięg?To dość stała specyfikacja, gdy kamera wychodzi z fabryki.
To jest tylko historyczne.
Pięć odpowiedzi:
#1
+43
Kahovius
2020-07-22 00:02:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ponieważ „zakres dynamiczny” nie odnosi się do zakresu, który jest dynamiczny, ale raczej do zakresu dynamiki . Na przykład: zakres jasności lub odbicia w fotografii lub zakres amplitud w akustyce.

Zwróć uwagę, że „dynamiczny” pochodzi od greckiego δύναμις oznaczającego „moc”.

Tak.Termin powstał w inżynierii dźwięku i stamtąd rozprzestrzenił się na inne dziedziny.Związek z „dynamiką” w muzyce jest całkowicie zamierzony.
@hobbs: Szczególnie biorąc pod uwagę, że światło, podobnie jak dźwięk, przybiera postać fal o mierzalnej amplitudzie.
Zauważ, że w przeciwieństwie do zakresu, _dynamiczny współczynnik kontrastu_ vs _statyczny współczynnik kontrastu_ (gdzie „dynamiczny” i „statyczny” to przymiotniki) jest bardzo ważny przy omawianiu możliwości monitorów.
@supercat Nie sądzę, żeby to było prawidłowe porównanie.Głośniejszy dźwięk to fala akustyczna o wyższej amplitudzie niż dźwięk niższy, poruszająca więcej powietrza.Ale jaśniejsze źródło światła nie emituje fali o większej amplitudzie, ale wysyła więcej fotonów, które mogą lub nie mogą być dokładnie zliczone przez czujnik (określony przez jego zakres dynamiczny).
@smcs faktycznie to robi: w reżimie klasycznym więcej fotonów (średnio) oznacza wyższą amplitudę fali EM.I jest dość podobny do fali akustycznej, którą w krysztale można opisać za pomocą fononów.
@Ruslan Ale w reżimie klasycznym średnia amplituda wielu fotonów jest koncepcyjna, nie ma rzeczywistej fali z grzbietami i dolinami, które uderzają w detektor, jak ma to miejsce w przypadku fal akustycznych.Zgodziłbyś się?
@smcs ponownie, w reżimie klasycznym teoria Maxwella jest kompletna.W polu elektrycznym występują grzbiety i doliny, które poruszają się wzdłuż kierunku propagacji, a oscylacje z ich powodu powodują wzbudzenie elektronów w detektorze.Typowe jest traktowanie pola EM jako tła w QM (w przeciwieństwie do QED) iw wielu przypadkach jest wystarczające do obliczeń.
@Ruslan Oczywiście istnieją grzbiety i doliny promieniowania elektromagnetycznego na poziomie fotonów.Ale wszystkie mają tę samą amplitudę, więc amplituda nie ma tutaj znaczenia dla koncepcji zakresu dynamicznego systemu (np. Kamery cyfrowej).
Poziom fotonów @smcs i klasyczny reżim nie są dobrze kompatybilne: liczba fotonów nie jest zdefiniowana, gdy pola elektryczne i magnetyczne są, więc fotony nie mają amplitudy (z wyjątkiem amplitudy prawdopodobieństwa).A kiedy mówimy o promieniowaniu EM jako fali (czyli porównując EMR z dźwiękiem), fotony i tak nie mają znaczenia.Stają się istotne tylko wtedy, gdy musimy uwzględnić szum śrutu lub mechanizm pochłaniania PEM przez czujnik.
@smcs Jednak czujniki kamer zasadniczo nie mierzą amplitudy fali propagowanej przez pojedynczy elektron.Mierzą amplitudę całego natężenia pola w określonym miejscu (każdy fotolit na powierzchni czujnika) w określonym przedziale czasu.
#2
+3
Tetsujin
2020-07-21 22:59:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

To nie różnica , to współczynnik”.

Współczynnik nie ma ustalonego „dołu” ani „góry”, dlatego jest dynamiczny zamiast statyczny.

Patrz: Wikipedia - Dynamic Range

Aby być uczciwym, ponieważ DR jest zwykle wyrażane w logarytmach, logarytm stosunku jest taki sam, jak różnica logarytmów części stosunku./ nitpick.=)
Jesteś pewien?Odpowiedź poniżej mówi inaczej i brzmi bardziej przekonująco.
@JossieCalderon, do której odpowiedzi masz na myśli?(wskazówka, możesz kliknąć mały tekst `` udostępnij '' i skopiować / wkleić rzeczywisty link odpowiedź, która nie jest niejednoznaczna)
Oświadczenie @JossieCalderon [scottbb] jest faktem matematycznym dla typów liczb, które są tutaj istotne.
@JossieCalderon Należy pamiętać, że kolejność odpowiedzi jest ustawiana przez każdego użytkownika.Być może każdy z nas widzi inną kolejność.
#3
-2
aml
2020-09-03 14:17:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czy odpowiedź jest prostsza?

Zakres statyczny sugeruje stałą skalę niezależnie od wpływów zewnętrznych.

Zakres dynamiczny sugeruje, że na skalę wpływają wpływy zewnętrzne.

Tak więc zakres na powiedzmy, 12 w południe w jasny słoneczny dzień miałby większą różnicę niż 12 w południe w zimny, matowy szary dzień.

Skala (powiedzmy 0-99) nadal reprezentowałaby kontrast / stosunek między najciemniejszym i najjaśniejszym, ale różnice między poszczególnymi przyrostami skali byłyby dynamiczne, w oparciu o fizyczne warunki oświetlenia.

Słowo „statyczny” tak naprawdę nie wchodzi w grę.Oznacza to, że termin „zakres dynamiczny” jest policzalną właściwością sygnału, obrazu itp. Nie ma odpowiadającego mu „zakresu statycznego” ani „dynamiczny” w przeciwieństwie do „statycznego” w tym kontekście.Analogicznie do muzyki, nie mówimy o „statyki” utworu, fragmentu itp. Mówimy o dynamice, różnicy między częściami głośnymi i cichymi, zwłaszcza ich szybkimi lub gwałtownymi zmianami między wysokimi i niskimi a odwrotnie.
Nie sugerowałem, że istnieje termin „zakres statyczny”, ale nie zgadzam się, że takiego nie ma.Pełne nuty czegoś doskonałego w tonacji są ustalone, tj.wartość statyczna.Środkowe C jest zawsze określoną częstotliwością.Powiedziałem, że wartości min / max danej sceny są dynamiczne, dlatego przyrosty między tymi 2 zmiennymi będą dynamiczne.Światło nie jest stałe, więc jasność i kontrast odpowiadają Twojej głośności / głośności dźwięku.
#4
-4
supercat
2020-07-22 17:21:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pozornie ciągłe oświetlenie w rzeczywistości jest mieszaniną fal o wysokiej częstotliwości. Jeśli intensywność jest dostatecznie niska i odsłonimy kawałek filmu, fale te spowodują sekwencję losowo rozłożonych zmian w stanach kryształów w emulsji. Podczas gdy niektóre rodzaje aparatów wykrywających mogą wydawać się uważać światło za stan ustalony, to co faktycznie dzieje się w urządzeniu polega na tym, że światło wybija coś w aparacie ze stanu spoczynku, a następnie urządzenie je zresetuje, a następnie światło ponownie je uderzy itd. Procesy związane ze światłem są na ogół tak szybkie, że zgodnie z prawem dużych liczb wydają się one jednolite, ale pod tą pozorną jednolitością rzeczy w rzeczywistości ciągle się zmieniają.

Brzmi to rozsądnie z punktu widzenia fizyki / chemii, ale co to ma wspólnego z zakresem intensywności światła, które może faktycznie zmierzyć dany film lub czujnik?A co ważniejsze, jak to wyjaśnia, czym jest * zakres dynamiki *?na przykład8-bitowa liniowa jasność w skali szarości może reprezentować jedynie niezerowe intensywności pikseli od 1 do 255, co jest dość żałosnym stosunkiem najjaśniejszej do najciemniejszej nie w pełni czarnej intensywności w porównaniu do filmu chemicznego.
@PeterCordes: Pytanie brzmiało „dlaczego nie zakres statyczny”.Żadna z pozostałych odpowiedzi nie odnosiła się do faktu, że wykrywanie światła nie jest procesem statycznym.Nie widziałem nic w pytaniu o to, dlaczego czujniki cyfrowe liczą tylko 255 liniowych wartości.W przypadku wykrywania światła, podobnie jak w przypadku dźwięku, czynnikiem ograniczającym zakres dynamiki jest często poziom szumów.Jeśli kamera obsługuje wiele ustawień ISO, może używać wartości od 0-255 do reprezentowania intensywności od 0 do 100% lub od 0 do 25%, ale w tym drugim przypadku na obrazie będzie znacznie więcej szumów.Gdyby kamera próbowała obsłużyć ...
... 4095 lub 65535 poziomów intensywności na każdym pikselu zamiast 255, dolne bity zakończyłyby się głównie szumem.Niestety, podczas gdy zawartość użytecznych informacji w tych bitach byłaby znacznie mniejsza niż w bitach górnych, ilość pamięci potrzebnej do ich bezstratnego zapisu byłaby znacznie większa niż w przypadku bitów górnych.
Podałem właśnie konkretny przykład zakresu dynamiki (który ma już wbudowane liczby, ponieważ jest cyfrowy, zakładając, że poziom szumów jest poniżej 1; dobra uwaga na temat szumu).W każdym razie nie rozumiem, jak twoja odpowiedź ma związek z dynamicznym zakresem pomiaru natężenia światła * uśrednionego w czasie trwania ekspozycji *.Normalna fotografia odbywa się w zakresach intensywności, w których liczba fotonów na piksel lub ziarno kliszy (razy ich szansa na faktyczną reakcję w sposób powodujący różnicę) jest na tyle duża, że uśrednianie działa bardzo dobrze.
@PeterCordes: Robienie zdjęcia aparatem nieruchomym zasadniczo nie różni się od zrobienia kilku zdjęć kamerą wideo (prawdopodobnie z bardzo dużą lub bardzo małą liczbą klatek na sekundę), a następnie odrzucenia wszystkich oprócz jednego.Jeśli chodzi o to, dlaczego czujniki aparatu różnią się od kliszy, nienaświetlona błona stara się zminimalizować ilość rzeczy, z którymi fotony będą oddziaływać bez wykrycia.Czujniki aparatu muszą zawierać wiele elementów, aby poradzić sobie z przenoszeniem informacji o obrazie z czujnika, zmniejszając w ten sposób ułamek fotonów, które zostaną pożytecznie wykryte.
@supercat Niekoniecznie.Film o bardzo dużej szybkości miał przerwy między ziarnami, które również nie wychwyciły * każdego pojedynczego fotonu * padającego na folię.
@MichaelC: Żaden film nie będzie doskonały, a podczas korzystania z filmów o dużej szybkości zmiana stanu jednej cząsteczki prawdopodobnie spowoduje zmiany w innych w pobliżu podczas rozwoju (co może przesłaniać fakt, że te inne cząsteczki również zostały uderzone przez światło), alefilm jest zwykle znacznie lepszy w rejestrowaniu fotonów niż typowe czujniki elektroniczne, które są zaprojektowane do szybkiego odczytu.
#5
-6
Jossie Calderon
2020-07-21 22:34:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Przechwytywanych jest wiele klatek, a do niektórych ramek są dodawane dodatkowe informacje (jak w przypadku większego oświetlenia), aw innych redukowane. Ramki są następnie łączone w jedną, aby wzmocnić jasne i ciemne kolory. Daje to duży zakres nasycenia, który można zmienić, dlatego HDR oznacza High Dynamic Range.

Jestem zdezorientowany, odpowiadasz na własne pytanie, ale twoja odpowiedź dotyczy tylko wysokiego zakresu dynamiki, a nie tego, dlaczego nazywa się to zakresem dynamicznym.Twoja odpowiedź nie pasuje do Twojego pytania.
@Matt: Wewnątrz jest powód.Dosłownie mówię, dlaczego to się nazywa HDR.
Wyjaśniłeś wysoką część HDR, ale tytuł i treść pytania dotyczą podstawowego terminu „zakres dynamiczny”.Każdy czujnik i sposób reprezentacji obrazu (np. 8-bitowe próbki RGB) ma pewien ustalony zakres dynamiczny.Nie musisz robić HDR z wieloma ekspozycjami, aby zakres dynamiczny był istotny.Ta odpowiedź nie jest błędna, po prostu nie jest odpowiedzią na * to pytanie *.
Zapytałeś: „Dlaczego nazywa się to zakresem dynamicznym?”nie „Dlaczego nazywa się to wysokim zakresem dynamicznym?”lub „Co to jest wysoki zakres dynamiki?”HDR to sposób na zwiększenie zakresu dynamiki aparatu poprzez robienie zdjęć z różnymi wartościami ekspozycji i łączenie ich.
@john HDR to dowolna metoda, która umożliwia uchwycenie szczegółów w scenie, w której zakres dynamiczny szczegółów w tej scenie przekracza możliwości DR zamierzonego nośnika wyświetlania.Nie wymaga wielokrotnych ekspozycji.To, co Adams zrobił ze swoim systemem strefowym, aby wycisnąć sceny o wysokim zakresie dynamicznym na papierze o niskim zakresie dynamicznym, jest formą obrazowania o wysokim zakresie dynamicznym.Termin ten istniał na długo przed fotografią cyfrową.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...