Lorsque vous comparez la plage dynamique du capteur, sur quoi sont basés ces chiffres?


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Les EV à plage dynamique sont constamment bousculés et j'ai l'impression que a) ils ne sont pas sur la même `` échelle '' et b) qu'ils sont trompeurs dans ce qu'ils indiquent, donc j'espère que quelqu'un pourra clarifier.

Question d'échelle: les fabricants de corps MF citent souvent des valeurs DR dans la plage 12-14 EV alors que les nombres pour les corps 35 mm sont dans la plage 5-6 EV, ceux-ci ne peuvent évidemment pas être la même `` échelle '' puisque DxO publie que MF et Les corps de 35 mm ont des valeurs similaires: (12-14 EV) .

Question de wtf: Alors, que mesurent exactement ces deux mesures différentes? Est-ce là l'indication de l'endroit où vous pouvez toujours trouver des détails dans le VE le plus élevé et le plus bas ou où se trouvent les données «utiles»? Si je créais une scène et mesurais l'EV le plus lumineux à +6 et l'EV le plus bas à -6, serais-je capable de discerner les détails sur la photo entière ou ne remarquerais-je que des détails entre +3 et -3?

EDIT: Aussi, pour un appareil photo avec un DR de 12 vs un DR de 14, qu'est-ce que cela signifie exactement en termes réels?

Réponses:


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Le problème est que la plage dynamique est subjective, car la définition de la plage dynamique (au moins en termes de capteurs) est la différence entre les détails les plus clairs et les plus sombres que le capteur peut enregistrer.

La valeur la plus lumineuse qu'un capteur peut enregistrer est facilement trouvée en regardant à quel point les photosites du capteur deviennent saturés et ne peuvent donc enregistrer aucune information supplémentaire. La plage dynamique se résume finalement à quel point tous les détails discernables sont perdus dans le bruit.

La marque DXO du site d'analyse comparative définit la plage dynamique comme la différence entre la saturation des photosites et le point auquel le rapport signal / bruit atteint 1: 1, c'est-à-dire où le signal et le bruit sont égaux. On peut se demander si de vrais détails sont visibles lorsque le SNR est si mauvais, mais c'est un chiffre pratique à utiliser et facile à mesurer. Vous pouvez lire leurs définitions et la procédure de test ici:

DPreview mesure également la DR d'une manière similaire en trouvant le point de saturation puis en assombrissant l'image jusqu'à ce que le bruit atteigne un certain niveau, mais malgré le fait de consacrer une page entière au sujet, ils ne mentionnent pas la figure de bruit qu'ils considèrent comme la limite de la plage dynamique!

Étant donné que leurs scores DR sont inférieurs à la marque DXO, je suppose qu'ils sont un peu stricts et adoptent un seuil signal / bruit plus bas. En ce qui concerne le 5-6 EV DR indiqué pour les corps 35 mm, ce chiffre sera très probablement une évaluation qualitative par des photographes avec une vision plus conservatrice de ce qui est un niveau de détail acceptable. Il est peu probable que la quantité marginale de détails d'ombre détectables par un programme informatique soit classée comme "utilisable" par les photographes. Cependant, lors de l'analyse comparative de nombreux capteurs, vous devez avoir une mesure quantitative du niveau de détail de la lumière perdu afin que le rapport signal / bruit soit utilisé.


Bien que nous soyons sur le sujet de la plage dynamique, il convient de souligner que la plage dynamique [mesurée] d'un capteur sous une bonne lumière sera supérieure à la plage dynamique dans une lumière faible. C'est simplement le résultat du fait que DR est déterminé par le bruit d'ombre, car le bruit augmente DR diminue.

Il existe cependant de multiples sources de bruit, dans une bonne lumière, le bruit dans les ombres est principalement dû à l'électronique, tandis que dans une lumière faible, le bruit provient principalement de la nature discrète de la lumière (appelée bruit de photons). Les caméras compactes à petits capteurs avec une bonne électronique auront donc une plage dynamique très respectable sous un bon éclairage. Ce n'est que lorsque les niveaux de lumière baissent que la capacité des grands capteurs à capturer plus de photons leur donne un avantage en matière de DR.


Alors, quelle est la plage EV `` 5-6 '' qui est souvent utilisée pour comparer les appareils photo 35 mm?
Shizam

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@Shizam J'ai mis à jour ma réponse, je pense que le résultat 5-6 EV est basé sur une évaluation qualitative par les photographes plutôt que sur une mesure par logiciel.
Matt Grum,

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Je pense qu'il est important de faire la distinction entre ce qui est physiquement / mathématiquement possible et ce qui est utilisable dans le monde réel. Un capteur peut avoir une valeur dynamique de 14 EV entre le niveau mesurable utile le plus sombre et le niveau le plus lumineux à saturation maximale. À quelle fréquence allez-vous pouvoir utiliser chaque dernier morceau de ce DR? Dans le monde réel, lorsque vous prenez en compte une ISO plus élevée, le besoin d'une certaine marge de manœuvre et l'inexactitude des histogrammes intégrés à l'appareil photo, même avec ETTR, cette caméra 14EV offre probablement 8 à 10 arrêts fonctionnels utilisables de DR.
jrista

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@Shizam: Oui, c'est pourquoi je pense que votre question est si importante. Il y a beaucoup de mesures "scientifiques" que nous pouvons faire avec des capteurs numériques qui cracheront un nombre comme 12EV. Mais si cela ne correspond pas à une utilisation réelle, un tel nombre est inutile. Je pense qu'un nombre plus précieux serait «les arrêts réels de DR». C'est peut-être un peu plus subjectif, mais les humains excellent dans la subjectivité. ;)
jrista

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@jrista, la valeur du numéro DR dépend de l'utilisation prévue. Si vous souhaitez comparer des capteurs, un nombre, tel que celui utilisé par DXO, est approprié car il est exempt de subjectivité. C'est ce que DXO fait donc c'est bon pour eux. Vous avez raison, en tant que photographes, nous avons besoin de valeurs différentes. J'évite les blancs saturés dans mes photos et évite le bruit dans les noirs profonds. Donc, en fait, j'obtiens un DR inférieur, mais mon numéro serait-il d'accord avec le vôtre?
labnut

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Jrista a déclaré:

Maintenant, si quelqu'un peut proposer un test cohérent et raisonnablement précis qui peut fournir aux photographes du monde réel une idée réelle de la quantité de DR qu'ils peuvent réellement sortir de leur appareil photo.

Mon message répond à la question de Jrista et j'espère que cela éclairera la question originale de Shizam. Ces tests représentent ce que vous pouvez réellement réaliser dans des conditions réelles avec votre appareil photo. J'ai fait ces tests à ISO 200 car c'est la vitesse avec laquelle je travaille normalement.

Vous pouvez le faire vous-même assez précisément sans dépenser d'argent. Les instructions suivent sous le graphique.

Voici le résultat d'un test que j'ai fait moi-même. J'interprète cela comme signifiant que, dans des conditions pratiques, avec mon appareil photo, à ISO 200, je peux utilement obtenir une plage dynamique de 8 EV. DxO donne un résultat de 10 EV tandis que DPReview donne un résultat de 8,4 EV (tous à ISO 200).

Il est également utile d'examiner les niveaux de bruit, voir cette procédure pour mesurer les niveaux de bruit .

entrez la description de l'image ici

La procédure décrite est la suivante:

  • utilisez un mur blanc uniforme (ou une surface similaire) comme cible.
  • placez votre appareil photo sur un trépied.
  • prenez une photo pour obtenir votre exposition de départ. Toutes vos photos doivent être prises en mode RAW. Vous devriez obtenir une image gris moyen.
  • réglez maintenant votre appareil photo en exposition manuelle.
  • prenez une série de photos en diminuant les étapes EV jusqu'à ce que vous ayez du noir pur, ajoutez-en une pour faire bonne mesure. Vous aurez probablement besoin d'au moins six photos.
  • prenez une série de photos en augmentant les arrêts EV jusqu'à ce que vous ayez du blanc pur. Ajoutez-en un pour faire bonne mesure. Vous aurez probablement besoin d'au moins six photos.

Maintenant que vous avez vos photos, vous les analyserez comme suit

  • ouvrir le premier dans Ufraw (ou un convertisseur RAW similaire)
  • définissez l'exposition par défaut, la courbe d'entrée sur linéaire, la courbe de sortie sur linéaire, choisissez aucun profil, choisissez la balance des blancs manuelle et ajustez sur neutre.
  • Sous l'histogramme en direct, vous verrez les niveaux RVB moyens pour l'image entière. Prenez la moyenne des valeurs RVB et utilisez-la comme luminosité moyenne de l'image.
  • répéter pour toutes les photos de cet ensemble
  • vous aurez maintenant des ensembles de valeurs EV relatives associées à des valeurs d'intensité moyenne.
  • les tracer sur un graphique comme je l'ai fait ci-dessus.
  • cela donnera une indication précise de la plage dynamique.

Les principales limitations de la précision de cette procédure sont la précision de la vitesse d'obturation et de l'ouverture. Vous verrez cet effet comme de petits écarts par rapport à une courbe idéale. Pour une meilleure résolution, vous pouvez faire le test à des intervalles d'un demi-arrêt.

Prenez toutes les photos en un temps assez court pour que les changements de lumière ambiante n'aient aucun effet.

La manière standard de tester la plage dynamique de votre caméra est d'utiliser le coin de marche Stouffer .
Vous pouvez voir leur liste de prix ici .


Ah! Merci beaucoup pour la technique! C'est ce que je considère comme la réalité virtuelle DR, et une valeur sur laquelle un photographe peut compter sur le terrain.
jrista
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