И всё же! (16 bit — das ist fantastisch!)

С трудом. Ячейка имеется в виду байеровская структура, или единичный КМОП транзистор?

Что вы имеете в виду под полутонами? Градации цвета? Человек способен различать около 10 млн. цветов. Если речь об одном канале из RGB, на отображение уровня сигнала которого в каждой ячейке байеровской матрицы приходится 12/14 бит, то это очень много.


[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 21:23]

я уже три поста с одним и тем же пишу
все 12/14 бит будет задействованы только если ячейка проэкспонирована "под потолок", тени экспонируются меньшим кол-вом бит, и соотв. происходит грубая оцифровка.

Если 8 бит это 256 оттенков, то 6 бит это всего 64, 5 - 32 оттенка, 4 - 16 оттенков и т.д.
Т.е.:
- 6 бит - это 6 разрядов, или целых 6 ступеней с максимальными 64 оттенками цвета;
- 4 бита - это 4 разряда, т.е. 4 ступени (или 32 оттенка максимум)
и т.д.

Если мы хотим иметь хотя бы не меньше 256 оттенков, мы должны экспонировать не ниже 8 разрядов, И от 12-ти остается всего от 8 до 12 разрядов с достаточным разрешением полутонов. Это всего 5 ступеней ДД (динамического диапазона). Из которых в светах можно вычесть еще 2 потому что конвертеров которые вытягивают цвет из них без потерь практически нет.

Иными словами из 12 бит нам доступны лишь с 6-го по 10-ый разряды с достаточным разрешением полутонов
Разумеется эта картина улучшается с повышением разрядности RAW.



[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 09:47]

байер тут не причем, это фильтр,
а каждая ячейка под этим фильтром имеет один и тот же сенсор, количество заряда в котором оцифровывается обычным АЦП.

Помимо этого в матрицах где две ячейки считывают зеленый цвет (якобы более информативный) для получения нормального баланса белого приходится красный и синий канал подтягивать до уровня зеленого, ибо уровень его всегда больше, а так как красный и синий недоэкспонированы при их усилении уже после оцифровки (конвертером) полутонов там не добавляется. Поэтому все в фотомире цифровом еще очень-очень несовершенно.


[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 09:42]

Еще в КМОС матрицах происходит такая фигня:
каждый сенсор в ячейке матрицы - это полевик с разной характеристикой чувствительности (крутизной).
При экспонировании монотонной картинки (белого листа например) такой матрицей получается пятнистое изображение. Чтобы выравнять цвет (убрать эти пятна) для каждой матрицы производитель камеры делает таблицу умножений каждой ячейки.

В каждой ячейке рядом с сенсором стоит транзистор который выравнивает крутизну характеристики сенсора с коэффициентом согласно этой таблице.

Этот метод, позволяя глушить шумы уже в матрице, но одновременно убивает и правильную цветопередачу.

Такой фигни нет в ССД матрицах, где биполярный сенсор не имеет сильно разброса в коэфф. усиления, и соотв там не надо выравнивать его чувствительность, и соотв. и шумодава аппаратного там нет. Мало того, изза того что у него и обвязки в виде дополнительного транзистора нет, можно более эффективно использовать площадь ячейки увеличив сенсор. Однако изза бОльшей нелинейности биполярных структур в малых токах шумов ССД сенсор дает больше.


[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 10:34]

Покупать надо огромные матрицы ССД с разрядностью не меньше 32 бит.)))
Иметь при этом флешку размером в 32ГБ на каждый кадр. *
И софт писать самим. ;-)
Вот тогда не будет проблем с цветом и ДД
:-)


* Еще давным давно Сашка (AVS), если кто помнит, тут говорил - Камера должна иметь память всего на один кадр. Но какой кадр! Это заставит задуматься фотографу - стоит ли тратить его на всякий шлак. :-)

[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 10:36]

Вот это да!
Я просто шокирован таким полодением дел! (для нормализации состояния, необходимо "всеч")
Вы так обо всем подробно рассказываете. Просто ужас.
А что за петнистая структура будет, если не использовать корректирующие транзисторы? Может и без них терпимо будет?

При полной темноте, каждый из RGB каналов в результате экспонирования должен выдать 0, т.е. 0.0.0 это означает нули в КАЖДОМ из 12/14 разрядов каждого канала. Все биты заполнены нулями до отказа. В случае с ярким светом, все биты заполнены единичками т.е. 255,255,255. О чём вы говорите, я понимаю. Вы имеете в виду то, что в светах 1 бит градации яркости подразумевает гораздо более существенное изменение светового потока, чем в тенях? Эта особенность наверное присуща любой цифровой фотографии. В случае со сканированием аналогового носителя оцифровка происходит уже в компрессированном химическими процессами диапазоне яркостей и потому вопрос уже не актуален.

Вот этого я категорически не понимаю:

Не переведёте?
Каждое слово знаю, но в комплексе фраза как то смысла не несёт.


Блин, фильтр состоит из фильтриков 3-х цветов, пропускающих свет не на один, а каждый на свой транзистор. Из чего следует что выравнивая коэффициены усиления фототранзисторов ещё одним нормирующим усилителем мы теряем в цветопередаче, я не понимаю.


Очень-очень это насколько? Настолько ли, что это видно при печати на бумаге и просмотре на мониторе с sRGB охватом? Идеала в природе не существует. В аналоговом процессе своих проблем предостаточно. Увеличение матрицы на треть площади приводит к утяжелению аппарата в 3 раза. Да. мир не совершенен, но и мы не боги. Нужно выбирать приемлимый для себя компромисс. Обычно между техническим пределом качества для каждого конкретного комплекта аппаратуры и реальной картинкой такая пропасть, что о тех крохах о которых мы с вами говорим, речи и не идёт. Слишком часто люди в этом находят для себя оправдание собственой криворукости и нежеланию научиться качественно обрабатывать исходники. Вот это насотящая проблема цифровой (читай доступной) фотографии :weep:

[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 12:46]

Жестоко :-D. Немножко чуть более жестоко чем писал А.Лапин... Сколько же надо камер, чтобы научиться видеть этот единственный кадр 8(.

о том говорю, что линейное увеличение яркости оцифровывается по логарифмическому закону
если вы снимете лицо человека в два кадра - один недоэкспонировав другой нормально проэкспонировав, в первом вы никогда не будете иметь красивую кожу лица как бы не старались вытягивать ее потом в конвертере

можно сделать проще - нарисовать равномерный градиент на экране монитора от 0 до 255 и сфоткать его
потом попробовать восстановить из RAW

задача конечно облегчится если монитор отображает порядка 5 ступеней яркости и вы хорошо проекспонируете кадр, иначе восстановить градиент особенно в тенях просто не удастся, все будет ступеньками - с порей полутонов

Ну как еще объяснить если вы не понимаете как работает Аналого-Цифровое Преобразование?
Вы наверно сравниваете 8 или 16 битное слово, думая, что каждое его его значение - есть увеличение яркости на одну ступеньку подобно градиенту от 0 до 255, записанному в файл BMP.
У RAW все совсем не так, у него каждый разряд несет увеличение яркости в два раза, т.е. ступень экспозиции и жестко количественно привязан к интенсивности излучения, в отличие от градиента на экране, который может отображать любой диапазон яркости.

1000 - первая ступень экспозиции (оцифровывается всего двумя значениями)
0100 - вторая ступень экспозиции - уже может принимать четыре значения: 0000 1000 0100 1100
0010 - третья ступень экспозиции - может оцифроваться уже восьмью значениями яркости
0001 - 16 значений яркости

так понятно?

вот в ССД их нет
а в КМОС без них просто не получится, сделать матрицу с одинаковой крутизной хар-ки для каждой ячейки вряд ли удастся..

вы все смешали в одну кашу
выравнивание чувствительности матрицы делается еще до того как будет наложен байеровский фильтр. А компенсация цветопередачи уже делается с помошью программных профилей для каждой группы камер разных производителей в конвертере.

наоборот, в светах - меньшее
сравните два байта, какой из них имеет больше прирост яркости:

например
дано 12-тиричное слово, допустим:
1000 0000 0000 = 0.001 люкс

так сравним два значения:
0100 0000 0000 - освещенность = 0.002 люкс
1100 0000 0000 - освещенность = 0.002+0.001 = 0.003 люкса
яркость увеличилась в 1.5 (полтора) раза!

или

0000 0000 0001 - освещенность = 4,096 люкс
и добавляем тот же самый бит в младшем разряде:
1000 0000 0001 - освещенность = 4.096+ 0.001 = 4.097 люкс
яркость увеличилась всего в 1,000244140625 раза


[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 14:36]

АЦП? Думаю что всё же понимаю.
На входе аналоговый сигнал, на выходе цифра от 0 до максимального значения с шагом дискретизации равным 1/N где N-разрядность АЦП.
Не понимаю куда из вашего ряда 1000, 0100, 0010, 0001 деваются 2**4-4 значения. Если речь идёт о выходе не АЦП (частью которого также является шифратор), а только его части - линейки кОмпораторов, то так и говорите :-). Какое отношение это имеет к 12 или 14 разрядному RAW формату, являющемуся соглашением о формате записи оцифрованных значений я не понимаю. Если говорится о 14 разрядном RAW, я так полагаю, речь идёт о 14 разрядном параллельном АЦП прямого преобразования. 14 бит на каждый канал, это 42 разряда на пиксель (байеровскую структуру), что заведомо выше различимости оттенков человеком и их воспроизводимости монитором - 24bpp (TrueColor).


Как тут не смешать, если вы говорите очень странные вещи:


Т.е. на каждый из 4-х фотоприёмников, образующих байеровский элемент (он же пиксель) по 1-му транзистору, компенсирующему разброс параметров фотоприёмников, тем самым нормализующему сигнал, что на мой взгляд, вполне нормально... и тут же: еще до того как будет наложен байеровский фильтр.

Как так, байеровский фильтр (стекляшки цветные)??? Он ведь до светочувствительных элементов расположен, зуб даю 8(, или вы имеете в виду под "наложением байеровского фильтра" программный алгоритм дебайеризации?


Ну во первых, я не в курсе линейна или логарифмична функция чувствительности человеческого зрения, а во вторых, считаю, что если сделать оцифровку линейной, то обрежется гораздо большая часть информации в светах, чем наверняка и руководствуются производители. Полагаю, что маркетинговые штучки в плане расширения ДД здесь всё же вторичны. Перейдя с D90 на D800 я на практике вижу расширение ДД как раз в области светов. То, что D90 тупо заливал 255.255.255 (чаще всего освещённые солнцем облака) на D800 вполне себе детализировано и не пересвечено. Главное не забыть выбрать правильно режим экспозамера :-D Там и там КМОП матрицы.
Хором люди говорят о каких то полутонах (так и не ответили что под этим понимаете) и косячности цифрового фото вообще и КМОП в частности, но привести пример фото с правильной цветопередачей почемуто никто не желает...
Предполагаю что путается реальная цветопередача и визуальное восприятие красивого цвета, но пока мы в кампораторах с шифраторами и разрядности погрязли :-)

[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 21:27]

что за значения?

Согласен. В тенях один бит имеет бОльшее значение.
И тем не менее:
0.002+0.001 = 0.003 люкса
4.096+ 0.001 = 4.097 люкс
Зачем сравнивать относительные величины?
Какая разница в какой системе счисления записаны числа?
Какое этто имеет значение на практике и как влияет на "полутона" в цифровой фотографии?

Каждый из 12-ти (или 14-ти) компараторов в АЦП сравнивает входной сигнал со своим опорными напряжением и каждый привязан к своему разряду. Каждое опорное напряжение ровно в два раза больше предыдущего.
Заряд (потенциал напряжения) формируемый ячейкой матрицы думаю линейно пропорционален освещенности этого фотоэлемента.



42 бита, (может быть даже 56?, у байера же аж 4 пикселя берется) но эти биты работают параллельно, и та же грубая оцифровка слабых сигналов остается, и как она может увеличить их дискретность при сложении объясните мне!



причем тут линейность-нелинейность зрения? Имеет значение то каким методом потом полученные данные в RAW преобразуются в формат отображаемый принтерами/мониторами - типа тифф, джпег, бмп и т.д.

да все затем, что если лицо человека отражает скажем диапазон в 3 ступени экспозиции, то разница в качестве оцифровки полутонов его кожи получится разной ежели мы проэкспонируем только младшие три разряда этого RAW, получив не больше 8-ми цветовых полутонов на один фотоэлемент (т.е. недоэкспонируем картинку) или старшие с 10 по 12-й разряды (хорошо проэкспонируем), получив порядка 1024....4096 полутонов
почувствуйте разницу

представьте, что надо снять лица двух человек одним кадром, при этом один в тени, другой хорошо освещен.
Второй проэкспонируется хорошо, а первый получит грубую нехватку полутонов чтобы передать оттенки его кожи


[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 16:48]

ну это ряд с весами разрядов, для второго разряда расписал все четыре значения

они не могут быть вторичны, нельзя просто так взять и тот же самый диапазон засунуть в 12 и 14 бит, у 14 бит он больше только исходяиз принципа работы любого АЦП
вот если бы они использовали другой метод например DSD, где нет четкой првязки интенсивности (или напряжения) к опроным напряжениям компараторов, т.е. к разряду то можно любой диапазон было бы оцифровывать линейно а не по логарифмической характеристике как у этих АЦП

ДД может быть у матрицы и не станет больше если к ней приставить 14-ти или 16-ти разрядный АЦП, но в этих АЦП можно настроить компараторы на меньшее напряжение и тогда имеющийся диапазон будет оцифровываться бОльшим количеством значений, отведя младшие разряды больше в шум (т.е. более низкие значения напряжений/или слабых токов и т.п.)

[Сообщение изменено пользователем 12.11.2013 16:58]

Вы говорите о преобразованных сконвертированных из RAW цветах, в эти 0-255 можно впихнуть любой диапазон, хоть все 256 ступеней экспозиции))) или вообще одну ступень из светов вытянуть благо там значений больше 2тысяч даже у 12-ти битного RAW

разрядность лишь позволяет раздвинуть диапазон полученный от матрицы.
С повышением разрядности например стало возможно отдать пару разрядов для расширения светов, отсюда и "тянется" больше из светов в Вашем Д800...
разрядность напрямую связана с количеством полутонов в вашем флотоаппарате, другое дело какой в дальнейшем будет использован конвертер и насколько кривые руки )))