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Lumens课堂:如何看待宽容度与动态范围

2019年12月30日 17:05  来源:中国数字视听网  字体【   

【数字视听网讯】在海边看日出本来是很浪漫的事情,但是这么浪漫的场景却几乎无法用相机轻松地记录下来。这不是因为相机不够好,而是因为我们的眼睛太棒了,以至于宽容度最高的相机都无法和人眼有相同的成像效果,后者动态范围甚至可能高达一百万。

摄像机

what……宽容度、动态范围,这都是什么东西?好的相机不就是高像素大光圈吗?答案是否定的,今天由小编带大家认识宽容度与动态范围。

宽容度和动态范围这两个概念更多地出现在专业摄影的讨论中,因为相机宽容度的高低会直接影响成像效果。你以为人家照片拍得好是因为用了昂贵的相机,但如果没有了出色的宽容度,一切美景都只是浮云。

照片有多好看?宽容度也能说了算

在科普之前,我们先欣赏两张照片:


以上两张照片拍摄的窗边通话的场景。第二张为直出原片,第一张则是在LightRoom中调整过暗部、高光后输出的经过后期处理的照片。

这两张照片最大的区别就是照片高光处和暗部的曝光。原片窗外高光溢出比较严重,而没有阳光照射下的人物处细节看不清楚。在后期处理后,高光和暗部曝光更加趋向于人眼看见的真实状态,画面观感也得到了质的提升。

有了样张对比,宽容度的含义就非常容易理解。科学来说宽容度是相机记录最亮和最暗细节与层次的能力。在同一个环境下用同样的快门速度、ISO、光圈拍摄出来的照片,高光和暗部细节余额丰富,宽容度越高。

与宽容度对应的还有“动态范围”和“光比”这个概念,动态范围代表着一张照片最亮到最暗的范围,动态范围越大,宽容度越高,两者呈正比关系。光比则用来形容拍摄场景的明暗反差。

接下来,小编带你了解一下宽动态

宽动态,英文简写WDR,全称Wide Dynamic Range,即宽动态范围。简单点说,就是场景中也别亮的部位和特别暗的不稳同时都能看的特别清楚。宽动态范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值。

宽动态严格意义上说不是一个拍摄技巧,而且通过硬件DSP算法实现的,当然也需要高速感光元件的支持。原理其实很简单,举个例子:一个场景,你的快门设到1/16秒,WDR会在1/256秒,1/64秒,1/16秒的时候分别记录3张图像,然后用于合成一帧画面,亮部就用亮部细节保留好的那张,暗部就用暗部细节保留好的那张。

WDR前后对比


上图是正常拍摄的照片,我们可以看到天空已经有点发白了,而近景的建筑物因为比较暗,所以色彩不丰富


WDR之后的照片。因为有了WDR,所以天空色彩浓重,前景也被提亮,色彩丰富很多。

那么WDR的实现过程是怎么样的呢?我们看图理解


亮部区域,获取“快门1/16”的一张。普通区域,获取“快门1/64”的一张。暗部区域,获取“快门1/256”的一张。最终得到一张方方面面都细节丰富的照片,这样反差自然被降低了。

最终效果


因为WDR的功能强大,所以各大主流品牌相机都拥有此项功能。不同的是,由于不同品牌的处理方式不同,有采取DSP硬件处理的,同样有采取软件完成的,而采用软件处理方式的称为HDR(英文High-Dynamic Range,高动态范围),从拍摄物而言,WDR动态/静态都适用,而HDR则以静态为主

多高的宽容度才够用?

一台数码相机究竟要有多大的宽容度,并没有一个标准答案,毕竟随着CMOS技术的发展,高质量的CMOS肯定会有越来越高的宽容度,而摄像机、智能手机、相机生产商也会动用算法的力量,让相机拍摄的照片能有更高的动态范围。

为了理解高宽容度的好处,我们来看看以下航拍的照片:


这张全景照片由无人机拍摄于日落之时,经过WDR高光和暗部的处理并将4张照片拼接起来,看起来非常不错,不过原图却是这样的:


正是由于它有不错的宽容度,所以经过WDR处理后还原了画面下方大楼、树木背光面的细节,同时也将太阳四周高光溢出部分的曝光控制在了合理范围之内,天空不至于一片惨白。当然,逆光场景的拍摄效果和镜头素质有很大关系,所以换作是镜头更好的专业级相机,在这样的场景之下能够轻轻松松拍出高质量的画面。

综上所述,在数码时代,宽容度限制了一台相机拍摄的单张图片可以输出的画面动态范围极限,也会影响控制画面曝光的难度。小编认为,如果你对照片画质有比较高的要求,那相机的宽容度绝对是越高越好。

关于Lumens

Lumens,创立于1998年,总部位于素有“台湾硅谷”之称的台湾新竹市,是全球EMS领头羊之一“和硕集团”的重要成员,超过20年的精耕历史,以“小专精”特色成为集团里熠熠之星!

Lumens拥有强大产品开发、技术研究及市场拓展能力,全球员工人数400多人中三分之一为科技人员,其研发能力涵盖光学、硬体、产品规划等。自主研发生产的高清实物展台、背投DLP机芯、高清会议摄像机、智慧录播一体机等产品成功营销全球40多个国家,每个产品线市场占有率皆位居世界前3之列。即将推出的影像信号多媒体终端处理中心,将构建起Lumens完整视频产品生态圈,致力于从产品方案化打造成方案产品化,以期在日新月异的科技领域与市场开拓中,与上下游伙伴共同开创美好未来!

Lumens在全球各地包括美国、中国大陆、亚洲、欧洲皆设有分公司或服务中心,各分公司与服务中心以台湾总部为核心向世界各地辐射。Lumens策略性的全球布局,致力于提供客户从优质产品到极具友好界面的整体化服务解决方案,完整、有效地满足不同地区客户不同需求。

(编辑:bingjiling)

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