A Wikipedia diz que a faixa dinâmica é a "relação entre os maiores e os menores valores possíveis de uma quantidade variável". Ok, entendi. Suponho que é por isso que as fotos HDR têm uma "alta faixa dinâmica" em relação à luz.
Mas o que mais há para isso? Qual é o alcance dinâmico de uma câmera? Apenas me diga tudo o que é importante :-).
Ok, isso pode estar muito fora de escala, mas é o meu melhor palpite como uma simples demonstração de intensidade de luz. Além disso, os recursos dos sensores podem ser menores ou mais. Mas você entenderá.
A razão pela qual a faixa dinâmica é tão importante é porque ela define com precisão quanto de uma cena pode realmente ser representada dentro dos limites de "preto" e "branco" da imagem. A imagem acima representa uma escala muito aproximada de quão brilhantes são os itens típicos de uma cena, enquanto os 'colchetes' à direita fornecem uma indicação aproximada de quanto dessas intensidades podem ser vistas em detalhes em uma determinada exposição. Quanto menor a exposição, mais alto o seu suporte (pequena exposição para nuvens brilhantes), mais longa será a exposição (menor para cenas sombreadas / noturnas).
Claro que na vida real não existe realmente um preto e branco. O preto seria a completa ausência de luz e o branco uma quantidade infinitamente grande de luz branca em todas as frequências. Mas quando se trata de fotografia e visão, você não está trabalhando com uma faixa dinâmica tão alta.
A diferença? Se você expor um ponto e disparar para ter o mesmo ponto de recorte branco na intensidade de luz da cena, o ponto em que o preto ocorre pode ser mais brilhante que os pretos na imagem de uma SLR digital. Isso ocorre porque o sensor muito maior é capaz de capturar uma variação maior na intensidade da luz. Seu ponto branco é mais brilhante e o ponto preto é mais escuro que o ponto e dispara. Parece que você entende essa parte.
Por que isso é importante? O que acontece quando você deseja ver as nuvens brilhantes de uma cena, mas também as áreas escuras de sombra dentro da casa pela porta dos fundos? Na maioria dos casos, as nuvens ficam brancas e você não poderá ver nenhum detalhe, ou o interior da casa será simplesmente preto (ou muito próximo). Para a câmera, ela cai fora da faixa atual de intensidades que você está expondo.
Esta é uma das deficiências da fotografia em relação ao desempenho do olho. O olho humano normalmente é capaz de ver uma gama muito maior de intensidades do que uma câmera, geralmente em torno de 18 a 20 pontos de variação de intensidade. Podemos ver em casa e as nuvens brilhantes, mas a câmera só pode expor uma ou outra. A maioria dos sensores DSLR pode capturar cerca de 10 a 13 pontos da faixa dinâmica.
Além disso , o formato em que a imagem é capturada (para fotografia digital) pode permitir que uma quantidade significativa da faixa dinâmica seja mantida ao converter a imagem em um JPEG utilizável, pois é o formato "final" mais comum em que uma foto termina. em.
Com um JPEG, o formato que uma apontar e disparar normalmente gera para você, cada componente de vermelho, verde e azul pode armazenar apenas 8 bits de precisão. Preto é 0, branco é 255. Isso significa que existem 256 "etapas" entre preto e branco. Por outro lado, com captura bruta de alta precisão, eles normalmente capturam 12 a 14 bits de informação. Para dados brutos de 12 bits, o preto ainda é 0, mas o branco é 4.096. Na captura de 14 bits, o ponto branco é 16.384. O que isto significa é que as variações de intensidade são capturadas em ordens de magnitude com mais precisão . Agora existem até 16.384 "etapas" entre os pontos preto e branco da imagem.
Embora você normalmente exporte para este formato JPEG de 8 bits, isso permite ao fotógrafo ajustar a exposição antes da hora, preencher a luz e recuperar os destaques soprados com muito mais precisão do que se tivesse sido tentado com a imagem JPEG final. Isso não apenas permite "salvar" fotos da lixeira, como também pode melhorar bastante o resultado das fotos bem capturadas. Uma técnica que explora isso é Expor à direita .
Além disso, # 2 : acho que a maior coisa a se notar em relação à faixa dinâmica digital é que, para uma determinada configuração ISO, o SNR em um sensor de quadro completo será muito maior do que um ponto e disparar. Na mesma exposição, os sites de fotos do "balde grande" em um sensor de quadro inteiro permitem que mais luz ainda se ajuste ao alcance do sensor. Portanto, +13 EV ainda será registrado, enquanto em um ponto e filmagem seria simplesmente branco puro, por exemplo.
É como ter uma lata de 1 litro para capturar água em vez de uma lata de 500 ml em um ponto e atirar.
Além disso, nº 3 (com fotos adicionais) : Aqui está um exemplo de quão limitados alguns sensores podem ser.
Foi isso que meu iPhone produziu. O primeiro que eu expus para a área escura na rua. O segundo é exposto para os edifícios claros e o terceiro é uma imagem "HDR" produzida pelo iPhone. Com alguns ajustes, a área de sombra pode ser feita para aproximar o alcance dinâmico do que eu realmente vi, embora ainda seja limitado.
Claramente, o alcance dinâmico é muito limitado no iPhone para capturar todas as informações necessárias de uma só vez. De um lado, os brancos explodem completamente e, do outro, as sombras são quase completamente negras.
Existem duas importantes faixas dinâmicas para se preocupar com a fotografia. A primeira é a faixa dinâmica da cena que você está vendo. O alcance dinâmico da cena e o da sua câmera. Deixe-me explicá-los nessa ordem.
O alcance dinâmico de uma cena é o alcance do objeto mais brilhante ao objeto mais escuro da cena. Normalmente, isso seria medido como uma razão de intensidades. Se você é um pedaço de papel branco com iluminação uniforme, esse intervalo é baixo. Se você estiver fotografando um pôr do sol, esse intervalo é bastante alto.
O segundo é o da sua câmera. Vou explicar isso em termos de câmera digital, porque é um pouco mais fácil de entender, mas os mesmos conceitos se aplicam às câmeras de filme.
Para explicar, primeiro deixe-me explicar algo sobre câmeras digitais. As câmeras digitais gravam informações como um número. A maioria das câmeras captura essas informações em um número de 0 a 255, para que o número possa ser armazenado em um byte (8 bits). As câmeras mais sofisticadas terão 10, 12, 14 ou até 16 bits, e existem rumores de algumas câmeras magníficas com 24 bits por canal de cor. A faixa dinâmica é então a faixa do valor não nulo mais nulo ao valor não saturado mais alto ou, para uma câmera de 8 bits, 1-254. (Devo acrescentar que tecnicamente a faixa dinâmica é o valor da intensidade máxima não saturada sobre a menor intensidade detectável. Isso entra em jogo mais se o sensor não for linear, o que pode acontecer)
Por que tudo isso é importante? Uma boa fotografia corresponde ao alcance dinâmico da cena e da câmera. Há espaço para criatividade, mas ainda existe essa regra. Alguns pontos adicionais a serem lembrados.
Para ajudar a ilustrar isso, incluirei algumas fotos.
Esta imagem tem um baixo alcance dinâmico. A maioria dos objetos tem o mesmo brilho e tende a ter uma aparência opaca.
Esta foto tem um melhor alcance dinâmico. Ainda há alguns detalhes visíveis na sombra, mas não há realces sendo cortados.
Essa imagem tem uma faixa dinâmica tão grande que é difícil capturar toda a cena pela minha câmera de 8 bits. Observe que o solo não é nada leve e é realmente difícil ver qualquer detalhe no cacto. É difícil dizer, mas o canal vermelho está realmente saturado aqui, e há pouco ou nenhum detalhe nas regiões sombreadas. Ainda assim, usei minha opção artística para manter o céu ao alcance da câmera e deixar o cacto ser mais uma silhueta.
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Uau, bastante aberto terminou ...
O intervalo dinâmico, como afirma o Wiki, é o intervalo de valores que podem ser capturados e esse valor não é fixo em todas as câmeras. O DxOMark é uma organização que, entre outras coisas, mede a faixa dinâmica de vários sensores de câmera e a define como: "Um valor numérico que descreve a relação entre os valores mais altos e mais baixos de luminância que podem ser medidos com precisão em um sensor". Como você pode ver no site, o alcance das câmeras é bastante amplo, desde o nível mais baixo ao mais alto.
O que isso significa, do ponto de vista da fotografia, é que, quanto maior a faixa dinâmica da câmera, mais informações você pode capturar, especialmente quando as faixas de cores e tons transitam pela imagem. Por exemplo, o efeito disso é que uma câmera pode perder tons sutis de vermelho, enquanto outra captura isso, fornecendo informações que de outra forma seriam perdidas. Isso oferece muita flexibilidade na conversão pós-produção para JPEG ou, melhor ainda, impressões potencialmente aprimoradas se você trabalha com software e uma impressora capaz de lidar com essa faixa.
Também tem um efeito prático ao lidar com a exposição. Eu já publiquei meu artigo no intervalo de exposição Pentax K-5 antes, mas vou vinculá-lo novamente porque é relevante para a pergunta e o K-5 atualmente possui a coroa do intervalo dinâmico. Isso fornece uma noção dos detalhes que podem estar na imagem.
De qualquer forma, isso pode ser um tratado, é um tópico amplo, mas as nozes estão cobertas. :)
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Já existem boas respostas técnicas aqui. Porém, em termos de impacto na fotografia, a resposta simples é que a faixa dinâmica é a razão pela qual a exposição existe.
Ou seja, a exposição é a maneira do fotógrafo mostrar uma fatia da faixa dinâmica e, portanto, escolher qual faixa de valores de brilho é importante para sua fotografia, assim como a composição permite escolher o que incluir e excluir em uma imagem.
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Na fotografia, a faixa dinâmica é a diferença relativa de brilho entre os detalhes mais claros e os mais escuros que podem ser capturados em uma única foto.
Se você tiver um pequeno intervalo dinâmico, as partes escuras reterão menos detalhes e as partes mais brilhantes terão maior probabilidade de cortar (fique o branco que puder). Tudo bem se você quisesse uma curva de imagem contrastante.
Uma faixa dinâmica maior significa que você pode obter satisfatoriamente uma imagem menos contrastante ou oferece mais capacidade de clarear / escurecer seletivamente determinadas áreas no pós-processamento.
Diferentemente das telas de LCD, nas quais o alcance dinâmico é expresso como uma proporção (cada vez mais sem sentido), como 500: 1, na fotografia é expresso em paradas, onde cada parada representa uma duplicação da intensidade da luz original (corrigida antes da gama).
A maioria dos sensores digitais possui pelo menos 8EV (8 pontos) de faixa dinâmica, o que é suficiente e aproximadamente igual ao filme deslizante. Na maioria das vezes, não vale a pena ficar obcecado com a faixa dinâmica ao comparar câmeras hoje em dia. O alcance dinâmico é uma medida técnica, mas, como está medindo os valores corrigidos antes da gama, pode ser enganoso quanto ao efeito visível que pode ter na sua imagem. Além de um certo ponto, você simplesmente não verá nenhuma diferença, pois qualquer faixa adicional é perdida nos valores mais escuros (ou com compressão de destaque, mais claros) que seu monitor / impressora pode reproduzir. Esse alcance praticamente invisível extra pode ser útil, no entanto, quando você deseja aumentar ou reduzir seletivamente (queimar / esquivar) o brilho em áreas ou recuperar-se de superexposição / superexposição.
Observe que diferentes locais de revisão de câmera medem o alcance dinâmico de maneira diferente - e eu não confio nas medições do DxOMark - acho que eles usaram métodos defeituosos (curiosamente, acho que as medições do DPreview refletem mais a realidade). Tecnicamente, a faixa dinâmica deve ser medida desde os valores mais altos que podem ser representados até os valores mais baixos que não são obscurecidos pelo ruído. O barulho é importante:
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