Combien d'arrêts un appareil photo numérique peut-il capturer?

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Combien d'arrêts un appareil photo numérique peut-il capturer?

De plus, quelqu'un sait-il quelle est la plage dynamique pour les films négatifs et positifs, l'œil humain, l'écran d'ordinateur, la télévision, etc.

digital sensor dynamic-range f-stop Aristos
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Pour ceux qui ne connaissent pas ce concept (et qui ont raté les balises de question), cela s'appelle "plage dynamique".
Craig Walker
Cela dépend de la caméra. Il existe des caméras vidéo spécialisées (vraiment cool) qui ont un DR mesuré de 17 (!) Arrêts. Cependant, la plupart des appareils à capteur unique mesurent environ 9 à 10.
Fake Name

Réponses:

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La réponse changera très probablement avec le temps.

Les meilleurs appareils photo actuels captureraient environ 10 à 11 arrêts à l'ISO de base, moins aux ISO plus élevés, voir les tests DPReview de Nikon D3X par exemple . En tant que sidenote - vous n'aimerez probablement pas les images traitées pour mesurer la plage dynamique maximale, elles manqueront simplement du contraste que vous attendez d'une image "normale".

Le film négatif aurait jusqu'à 9-10 arrêts de latitude et le film d'inversion autour de 5-6 arrêts. Ce que vous pouvez réellement voir dépend également du support utilisé pour présenter l'image - les tirages à partir de négatifs sont généralement limités à ce que le papier peut reproduire, les diapositives à ce qui peut être projeté et les images numériques à ce que le moniteur peut montrer.

Mise à jour: j'ai fait un test DR sur mon 5D (l'ancien, pas mk2) et avec les paramètres par défaut, j'obtiens 9 arrêts de plage utilisable, avec un traitement spécial 11+ (et il y a probablement plus de place du côté des ombres) :

entrez la description de l'image ici

Ce n'est pas censé montrer le maximum théorique, mais plutôt que 13-14 n'est pas hors de ce monde, si le capteur de 2005 peut capturer plus de 11 arrêts.

Karel
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Je pense que 13-14 arrêts est une surestimation grossière. Si vous lisez quelques avis sur DPReview, la plage moyenne utilisable des arrêts est d'environ 9 au ISO le plus bas, mais c'est pousser le capteur à ses limites. La plage dynamique diminue à mesure que l'ISO augmente. Seuls les boîtiers de caméras les plus haut de gamme avec des capteurs plus grands sont capables d'une plus grande plage dynamique, mais «maximum» et «moyenne» signifient des choses très différentes d'un point de vue pratique.
jrista
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Bien sûr, la plage utilisable pratique réelle est inférieure, mais ce n'est pas mon estimation ici, mais une mesure réelle effectuée par DXO. Si vous regardez la meilleure courbe ACR de DPReview en mode 14 bits pour Nikon D3x, alors c'est plus de 11 arrêts. Je ne vois donc rien de mal à la réponse.
Karel
@Karel: La "meilleure" courbe ACR est la plage dynamique exploitable la plus large une fois qu'un fichier RAW a été importé dans Photoshop, mais ce n'est pas une jauge de la plage réelle du capteur. C'est représentatif de la "marge" RAW, pas de DR utilisable dans le monde réel. Si vous lisez attentivement la revue DPReview, vous trouverez les tableaux qui répertorient la "plage utilisable", qui est 8.4EV@ISO100, et culmine à 9.3EV@ISO3200. Les courbes de tonalité des images réelles varient d'environ -4,9 EV dans les ombres à environ 3,7 EV dans les hautes lumières en moyenne ... ce qui représente environ 8,5 à 8,6 arrêts de DR utilisable.
jrista
J'ai lu la critique DXO et je suis plutôt sceptique quant aux résultats. Ils n'expliquent pas comment ils arrivent à leurs résultats et les graphiques ne semblent pas particulièrement logiques. Ils indiquent que le DR le plus élevé de 13,65ev a été tiré d'une "impression normalisée" de Photoshop, mais ils n'expliquent pas exactement ce qui a été fait avec l'image. Ils affirment que le D3X a une meilleure plage dynamique que le Sony A900, ce qui est contraire à tous les autres examens de ces deux caméras que j'ai jamais lues, qui étaient toutes plus approfondies et fournissaient un aperçu détaillé des méthodes de test et plus logiques conclusions.
jrista
1
@jrista - je crois comprendre que la question ne concerne pas la plage dynamique utilisable moyenne ou réelle ou la plus large plage dynamique utilisable. Il s'agit du maximum du capteur, même si c'est théorique. Ce que vous obtenez réellement d'une scène réelle dépendra de nombreux autres facteurs en plus des capteurs max. Je ne comprends pas votre commentaire sur la marge brute RAW, il semble que ce serait quelque chose en plus de ce que le capteur peut capturer. Ma compréhension est que presque chaque étape de la capture réduira la plage, y compris les courbes de tonalité. Il n'y aura rien à tirer une fois le pixel saturé.
Karel
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La plupart des appareils photo numériques utilisent un convertisseur A / N de 10 à 14 bits, et leur plage dynamique maximale théorique est donc de 10 à 14 arrêts . Cependant, cette profondeur de bits élevée ne contribue qu'à minimiser la postérisation de l'image car la plage dynamique totale est généralement limitée par les niveaux de bruit. Semblable à la façon dont une image à profondeur de bits élevée ne signifie pas nécessairement que l'image contient plus de couleurs, si un appareil photo numérique a un convertisseur A / N de haute précision, cela ne signifie pas nécessairement qu'il peut enregistrer une plus grande plage dynamique. En pratique, la plage dynamique d'un appareil photo numérique n'approche même pas du maximum théorique du convertisseur A / N; 5-9 arrêts est généralement tout ce que l'on peut attendre de la caméra .

De: cambridgeincolour.com

frissons42
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Je doute que sa profondeur ait quelque chose à voir directement avec la plage dynamique. Simplement, vous pourriez le penser, mais en réalité, les fabricants utiliseraient de nombreuses astuces différentes pour contourner ce problème.
Mark Underwood
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La profondeur de bits est uniquement directement proportionnelle à la plage dynamique lors de l'application d'une courbe de tonalité linéaire, et même dans ce cas, vous êtes limité par le bruit. La plupart des caméras et des logiciels appliquent une courbe de tonalité non linéaire lors du traitement des images RAW, de sorte que la plage dynamique réelle est inférieure au maximum théorique, et finalement déterminée par la courbe de tonalité appliquée à l'image.
jrista
La profondeur de bits indique le nombre de nuances de couleurs que la caméra peut capturer, et non la distance les plus sombres et les plus lumineuses ...
fortran
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Il existe une astuce simple: "mesurer" par vous-même:

prends ton appareil photo.

  1. Prends ton appareil photo
  2. passer en mode manuel
  3. fermer l'ouverture ou la courte durée jusqu'à ce que l'image d'une surface uniforme soit noire
  4. Maintenant, ouvrez l'ouverture d'un point (2-3 clics selon la caméra) ou double fois
  5. Prenez une autre photo
  6. Répétez à partir de l'étape 4 jusqu'à ce que votre image soit entièrement blanche
  7. compter le nombre de photos prises de tout noir à tout blanc
  8. voila, vous avez obtenu le nombre d'arrêts de votre caméra peut différer dans les paramètres actuels.

Bien sûr, le résultat dépend de vos paramètres jpg (contraste, etc.) dans la caméra, mais il est probablement plus réaliste que les chiffres marketing du fabricant de caméras.

Sam
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J'aime la façon dont vous pensez, ok c'est pour l'appareil photo numérique, même si je ne suis pas sûr à 100% que c'est absolument correct parce que vous voyez toujours quelque chose sur la photo, maintenant qu'en est-il des yeux humains, combien d'arrêts on voit? et que diriez-vous des moniteurs? combien de gamme d'arrêt ils ont?
Aristos
@jrista, désolé, l'anglais n'est pas ma première langue, et parfois ça se voit. Je pensais que Highlight Tone Priority sous-exposait juste l'image si des reflets soufflés étaient dans l'image et augmentaient les parties sombres - donc cela n'allongeait pas vraiment DR, il sauvait juste un peu plus de DR RAW en jpegs.
Sam
@aristos, je me suis toujours demandé comment le bon DR est défini ou mesuré. Et je ne suis pas sûr qu'un DR pour les yeux puisse vraiment être comparé à une came.
Sam
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Highlight Tone Priority étend un peu la DR. Si vous vérifiez les courbes de tonalité réelles avec et sans HTP, vous pouvez voir une légère perte du côté des ombres mais un gain assez considérable du côté des hautes lumières lorsque le HTP est actif. Il le fait en sous-exposant légèrement, en ajustant l'ISO et en ajustant d'autres paramètres en fonction de la lumière mesurée.
jrista
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Quand on parle de plage dynamique pour les capteurs numériques, il vaut mieux regarder les tests du monde réel. Il existe une très grande variété de capteurs numériques sur le marché de nos jours, allant des petits capteurs DSLR d'entrée de gamme aux capteurs plein format avancés dans les boîtiers de caméras haut de gamme. Lorsque vous lisez à propos d'un appareil photo, vous rencontrerez souvent des termes tels que "plage dynamique maximale", qui pour les corps FF actuels peuvent aller jusqu'à 13 ou 14 arrêts. Prenez ces valeurs avec un grain de sel, cependant, car les performances réelles dans les scénarios courants ont tendance à différer.

La plage dynamique "moyenne" est une valeur plus utile. La plupart des avis sur dpreview.com incluent un test de plage dynamique. Ces tests comprennent des comparaisons des courbes de tons de photographies réelles pour calculer la plage dynamique moyenne dans le monde réel. La plupart des appareils photo numériques actuels ont probablement 6-9 arrêts de DR, ce qui diminue lorsque vous augmentez l'ISO. Les boîtiers de caméras haut de gamme offrent souvent une DR plus uniforme dans toute leur plage ISO standard, mais ont tendance à tomber rapidement lorsque vous utilisez des paramètres ISO plus élevés.

La plage dynamique théorique maximale d'un capteur ne peut être atteinte qu'en réduisant le rapport signal / bruit à une ligne de base (généralement 100 ISO) et en appliquant une courbe de tonalité linéaire lors du traitement des données RAW. L'application d'une courbe de tons linéaire produit des images plates, ternes et à faible contraste, de sorte que la plupart des caméras et des logiciels prenant en charge RAW appliquent des courbes de tons non linéaires, ce qui réduit efficacement la plage dynamique utilisable. (Pensez-y comme prendre un morceau de ficelle ... détroit entre deux points, les points peuvent être plus éloignés que si vous ajoutez une courbe à la ficelle entre ces deux points.)

Je recommande de lire les études Nikon D3X et Canon 1D IV DR pour avoir une idée de la plage dynamique utilisable offerte par ces appareils photo. Lisez attentivement les études et notez que des artefacts tels que le bruit dans des paramètres ISO plus élevés ont un effet sur les images résultantes. Ils peuvent souvent réduire la plage dynamique efficace utilisable selon le scénario (c.-à-d. Que les prises de vue en basse lumière souffrent souvent d'une plus grande dégradation due au bruit ISO élevé, perdant DR.)

jrista
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La latitude d'exposition, comme il a été mentionné, est généralement d'environ +/- 5 arrêts pour les appareils photo numériques (donc 10 arrêts au total). Il existe des techniques, telles que le HDR, qui augmentent artificiellement la portée.

Le film traditionnel est généralement considéré comme ayant une latitude légèrement plus large, et cela ne dépend pas seulement du type de film, mais de la marque, de l'âge, etc. .

Les plages utilisées ont tendance à suivre la vue humaine moyenne (qui aura à nouveau des performances différentes en fonction de l'âge et de la génétique), c'est pourquoi les photographies semblent réalistes.

Rowland Shaw
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Considérez maintenant ceci: les photographes placent souvent certains critères à l'esprit avant de prendre des photos ou de s'énerver sur le manque de plage dynamique de l'appareil photo qu'ils transportent. D'une part, ils noteront le support qui affichera finalement l'image.

Le papier journal sur la pâte à papier pressée sans aucun revêtement brillant a du mal à montrer des nuances de gris ou des nuances de couleur.

Les fichiers JPEG hautement compressés ne sont pas souvent blâmés pour avoir rejeté les niveaux absolus, mais ils jettent les niveaux intermédiaires de nuances, donnant aux photos un aspect numérisé et non naturel. Mais c'est en dehors de la discussion ici, juste mentionné pour être complet.

Les visiteurs du Web constituent une démographie importante des téléspectateurs. Et les sites Web largement visités doivent souvent considérer que la majorité des téléspectateurs utilisent des écrans LCD qui sont probablement un peu vieillis et vraisemblablement pas vraiment capables d'afficher 256 nuances de RVB. Les écrans LCD et les plasmas capables de représenter des nuances proches du noir sont souvent des composants de cinéma maison haut de gamme qui coûtent des milliers - bien hors de portée des masses.

Même le papier photographique jet d'encre très apprécié conçu pour être utilisé avec la plus haute qualité d'imprimantes piézo-électriques à jet d'encre a ses limites. Ils peuvent être recouverts d'un éclat métallique ou perlé et cela ne comblera toujours pas l'écart considérable.

Donc, si vous voulez une plage dynamique, vous le voudrez parce que vous voulez capturer à la fois le soleil qui brille à travers les auvents d'une forêt tropicale luxuriante d'Amérique centrale, mais aussi la fougère faiblement éclairée au sol de la forêt dans la même image. C'est fou. Et pas possible. [En fait, c'est bien dans le domaine du possible, mais pas amusant. Pensez à beaucoup de filtres ND. Pensez à des flashs uniques à allumer et à éliminer qui peuvent éclairer toute la forêt - c'est fou! C'est si les moustiques ne vous touchent pas en premier.]

Et non imprimable. Je ne sais pas, peut-être qu'avec des écrans OLED et des technologies plus sophistiquées, nous pouvons commencer à nous rapprocher. Peut-être que des étincelles d'électricité suggérant à quoi pourrait ressembler cette image pour notre cerveau à l'aide d'un jack-in matriciel fonctionneraient et que notre cerveau serait capable d'imaginer une plage dynamique infinie. Mais grâce à la limitation des périphériques de sortie et des supports de sortie - vous êtes vraiment en sécurité.

Je suppose que c'est une façon longue de dire: ne vous inquiétez pas, restez en liberté.

sir_laughs_a_lot
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