İnsan gözünün dinamik aralığı dijital kameralarla karşılaştırıldığında nasıldır?


31

DxO testlerine göre , kameralar 10 ila 12 durak dinamik aralığa sahiptir. Bu doğru mu? Gürültü, bazı düşük değerleri tamamen vidalayabilir (kolayca durma kaybına neden olabilir).

Ayrıca Norman Koren , bir dijital kameranın orijinal dinamik aralığının 9 ila 11 durak olabileceğini, ancak baskıların "sadece" 6,5 durağına sahip olduğunu söylüyor.

Dinamik aralıktaki bir bölümde, Wikipedia insan gözünün yaklaşık 6,5 duraklık bir kontrast oranına sahip olduğunu söylüyor . Öyleyse, insan gözü neden yüksek dinamik aralığa sahip sahneleri kaydetmek için kameralardan çok daha iyi?


2
Dinamik çeşitlilik sorusu , insan gözünün modern kamera ve merceklerle nasıl karşılaştırıldığını gösteriyor. , ancak bu özel kısım gerçekten cevaplanmadı. Daha geniş bir soru çok geniş olabileceğinden, tek başına makul bir takip sorusu olduğunu düşünüyorum .
mattdm 22.03.2012

Yanıtlar:


37

Bu çok iyi bir sorudur ve cevap yüzlerce sayfayı doldurabilir - ve aslında cevap zaten yüzlerce sayfayı doldurur.

Kısa cevap, alıntı yapılan rakamların görünür gerçeklikle aynı fikirde olmamasıdır çünkü sıkça alıntılanan rakamlar yanlıştır :-). Okumaya devam etmek ...

İnternette bu konuda çok şey var ve kalite her zaman olduğu gibi çok değişken. Siteler ve Vikipedi'deki gibi rakamlar arasında "gerçekleri" çok fazla papağanmak da var, ancak Vikipedi rakamının son derece yanlış olduğunu ve rakamı büyük ölçüde küçümseyebileceğini iddia eden bazı makul sebepler var.

Gözün, mutlak seviye detektöründen ziyade (dijital kamera sensörünün kullandığı gibi) kontrast detektörü olarak işlev gördüğüne dikkat etmek önemlidir.

İris, kimyasal adaptasyon ve çekebileceği her numara ile tüm göz sisteminin mutlak dinamik aralığının 20 duraktan fazla olduğu görülüyor. Her durak 2 faktör olduğundan, bu 2 ^ 20 ya da "1,000,000: 1'den fazla" olur. En sonunda, güneş çok parlıyor !!!. Alt uçta, karanlık uyarlanmış göz, tek bir fotonu algılayabilir. Bir D3S (D4'ten daha iyi performans) bununla ilgili sorun yaşayabilir. (Bunun HER foton olmadığını unutmayın - saniye başına birkaç foton seviyesine düştüğünüzde çoğu algılayıcı olmayan bölgelere çarpacak ve algılanmayacaktır. Fakat bir DOES hassas bir retina bölgesine çarptığında, bu bir sinyal üretecektir. kaydedilebilir.)

Ama, ben dalıyorum :-). Gözün dinamik aralığını ve daha fazlasını tartışan son derece iyi (göründüğü gibi) bir sayfa

Paragraf başlıkları dikkat çekmeye değer:

İnsan Gözünün
Görme Keskinliği ve Baskıdaki Ayrıntıların Çözümü Üzerine Notlar Gözde
kaç megapiksel eşdeğeri var?
İnsan Gözünün Duyarlılığı (ISO Eşdeğeri)
Gözün Dinamik Aralığı Gözün
Odak Uzunluğu

Yazar, uyarlama veya irisleme ile hassasiyeti değiştirmeden gözün dinamik aralığının düşük ışık koşullarında yaklaşık 1.000.000: 1 olduğunu savunuyor. Yani, yukarıda belirtilen “iyi” alt sınır kadar büyük. Ardından, bu iddiayı aşağıda kopyalandığı şekilde gerekçelendirir. Bu ilk bakışta oldukça ikna edici geliyor. Argümanda kusurlar olabilir, ancak tamam gibi görünüyor ve bu tüm ışık seviyelerinde geçerli olduğu anlamına gelmiyor.

İşte yapabileceğiniz basit bir deney. Dolunay ile berrak bir gecede bir yıldız grafiği ile dışarı çıkmak. Gözlerinizin ayarlanması için birkaç dakika bekleyin. Şimdi, görüş alanınızda dolunay gördüğünüzde tespit edebileceğiniz en ufak yıldızları bulun. Ayı ve yıldızları düz yukarı yaklaşık 45 derece (zenit) ile sınırlayın.

Şehir ışıklarından uzakta açık gökyüzü varsa, muhtemelen 3 yıldız büyüklüğü görebileceksiniz.

Dolunay, -12,5 yıldız büyüklüğündedir.

2,5 yıldız büyüklüğünü görebiliyorsanız, gördüğünüz büyüklük aralığı 15'tir.

Her 5 büyüklük bir 100 faktörüdür, bu nedenle 15, 100 x 100 x 100 = 1,000,000'dir.

Bu nedenle, bu nispeten düşük ışık koşulundaki dinamik aralık yaklaşık 1 milyon ila bir, belki de daha yüksektir!

Ancak, işte normal gün ışığı seviyelerinde normal bir deney yapmak için benden bir öneri.

  • Karanlık alanların ve çok parlak alanların iyi bir karışımını içeren bir sahne bulun - ideal olarak parlak adaların yakınında izole adalar gibi bazı karanlık alanlarla. Bir örnek, ağaçların arasından yoğun şekilde gölgelenmiş bir alana parlayan güneş ışığı olabilir - birkaç caelet veya derin gölgeli alanlar yardımcı olacaktır.

  • Gözlerinizin genel aydınlatma seviyesine uyum sağlamasına izin verin - güneşin parladığı noktaların yakınında durmayın ve özellikle karanlık alanlara odaklanmayın.

  • Karanlığın en karanlık bölgelerinde ne kadar iyi görebildiğinize dikkat edin - karanlığın hangi düzeyde karanlığa büründüğü.

  • Aydınlık alanlarla aynı şeyi deneyin - güneşe doğru baktığınızda, ayrıntıların yıkandığı bir yer olacak ve daha fazlasını göremezsiniz.

  • Adaptasyon mekanizmasını üzerinizde değiştirmeyi durdurmaya çalışmak için gözlerinizi karanlık ve aydınlık arasındaki sahneye doğru kaydırın.

  • Şimdi, sahnenin fotoğrafını çek. "Doğru" şekilde pozlayın; ardından görebildiğiniz en karanlık alanlar fotoğrafta görülebilir ve böylece ayırt edebileceğiniz en parlak noktalar temizlenmez.

  • Ekipmana sahipseniz, fotoğraflar arasında maksimum f-stop varyasyonlu bir HDR fotoğraf çekin. (Benim Sony A77 5ev adım izin verir.)

Deneyim, gözümün kameramdan daha geniş bir parlaklık aralığını her zaman görebilmesidir (Minolta 7Hi, A200, 5D, 7D, A700, A77, diğer)

Maksimum HDR görüntüsünde (merkezler arasında 10 ev) gözüm kameradan daha iyi veya daha iyi görebiliyor.

Bunun görünmediği alan, gözün bütünleşmesine izin vermem gerekebileceği (yaklaşık 4 saniyeye kadar bir süre!) İzin vermem gerekebileceği zaman, son derece düşük ışıktadır; oysa düşük ışıklı bir fotoğrafa bakabilir ve görüntüyü görebilirim hemen. 10 saniyelik bir pozlamaya ihtiyacım olabileceği gerçeği daha sonra görüntüleme açısından önemli değil.


Diğer değişken iyi şeyler:


1
Vay :) Bu gerçekten büyüleyici.
Paolo

6
Bundan daha da kötü; beyin, odağınızı sahnenin etrafında hareket ettirirken gördüklerini kullanarak zihinsel görüntünün çevresini oluşturur. Böylece, gözünüz buna göre ayarlandığında daha açık bir alanın tüm vurgu detaylarını görüyorsunuz ve ardından daha koyu bir alanın tüm gölge detaylarını görüyorsunuz. Tüm bunlar milisaniye cinsinden gerçekleşir, bu nedenle sahnenin sizin için yeniden yapılandırıldığını fark etmezsiniz.
Phil H

+1 İyi cevap, ve siz ona gözlerimizle "görmediğimiz" gerçeğini eklediğinizde, ancak beynimizle daha da karmaşıklaşıyor.
whatsisname,

İlginç şeyler. Bununla birlikte, burada terimlerin bir miktar karışıklığı olabileceğini düşünüyorum. Geçmişte, gözlerin yaklaşık 24 duraklık bir dinamik aralık, ancak yaklaşık 20 veya daha az bir kontrast aralığı olduğunu belirten şeyleri (bağlantıları bulmam gerekecek) okudum . Dinamik aralık, kullanılan toplam dinamik aralığın bir kısmını belirtmek için genellikle kontrast aralığının kullanıldığı bir algılama cihazının ENTIRE hassasiyet aralığıdır. Gözün, tek bir fotonun (düşük DR sınırı) olduğu kadar parlak güneş ışığında milyonlarca fotonun algılanabileceği göz önüne alındığında, bu mantıklı olacaktır.
jrista

Öyleyse, insan gözünün DR'sinin 2 ^ 24 (16 milyon) gibi bir şey olduğu ... bir kameranın DR'si gibi, birinin donanımın yapabileceği tüm dinamik alandan yararlanamayacağının bir anlamı olabilir. her zaman. Kullanılabilir DR'yi, bilgisayar ekranları için yaklaşık 8-10 durak ve yazdırma için 5-7 durak olan görüntüleme aygıtına uyması için daha dar bir kontrast aralığına sıkıştırmanız gerekir. Bir cihazın toplam dinamik aralığı içindeki değişken kontrastın niteliği, okuyucuları dinamik olarak adlandırılmasının nedeni olarak aydınlatmalıdır .
jrista

11

Mecazi olarak, beynin tek bir görüntüyü “görmemesi”, ancak sahnede hareket ederken gözlerden bir dizi sürekli “çekime” dayanan birini oluşturması olabilir.

Bu "çekimlerin" her biri, son "görüntünün" genel dinamik aralığını maksimize etmek amacıyla "açıklıklar" ile "alınır".

Zihinsel süreci, isterseniz bir panorama ve HDR karışımı olarak düşünebilirsiniz. :O)


2

Bu soru standardize edilemez çünkü gözün dinamik aralığı, yalnızca “insan açıklığı” ile değil aynı zamanda beynin göze baktıklarına karşı duyarlılığı ile de daima ışığın yoğunluğuna uyum sağlamak için değişmektedir. Farklı işlemcilere sahip bir kamera gibi, istediği zaman ışığa en duyarlı olanı ve istediği zaman karanlığa en yüksek hassasiyeti kullanan. Gözün dinamik menzili 22 ila 24 EV arasında değişiyor.

Bir süredir bu soruyu merak ediyordum. Maruziyet için dirsek ve sonra ayrı ayrı beyaz dengesi için dirsek ve daha sonra bunları işlemek zorunda kalmadan farklı açılardan ışık kutuları levhalarıyla birlikte süt beyazı sergi standının fotoğrafını çekmeye çalışın. Fiziksel olarak imkansız.

Tıpkı gözün psikolojik olarak beyaz dengesine uyum sağlaması gibi ve '' yeni bir göze ihtiyaç '' terimi görsel algılama da bir faktördür.


1

Bunun temel nedeni, insan gözünün parlaklığı logaritmik ölçekte kaydetmesi, dijital sensörlerin ise doğrusal olması. Bir göz atın bu sitede yaklaşık yarıya kadar fazla bilgi için.


0

Buradaki en iyi cevap en iyisidir, bu arada birkaç yanlış yorum var. Göz hareketleri ve hızlı ayarlamalar nedeniyle göz, devasa dinamik aralığını alamaz. Gözlerinizi bir noktada sabit tuttuğunuz deneyi ve gözleriniz sabitken, yakın çevre vizyonunuzda daha parlak veya daha karanlık alanlarda görebileceklerinize dikkat edin. Normal ışık seviyelerine düşen hemen hemen her şeyin sizin için açıkça görülebildiğini görmek için değişen hafiflik noktalarına sabitlemeyi deneyin. Tek bir noktaya odaklanıp sabitlendiğiniz için göz hareketleri, yakın çevrenizdeki aydınlık ve karanlık nesneleri kolayca algılayabileceğiniz gerçeğini hesaba katamaz. En iyi kameralarla bir resim çekin, bu uzaktan doğru olmaz.

Tabii ki, güneş ve diğer parlak kaynaklar görüşünüzün merkezine yakın olduklarında çok parlaklar ve iç mekandaki aydınlık ışıktan zifiri karanlığa geçmek de çok fazla. Spor için kullanılan çok yüksek çözünürlüklü video kameraların yanı sıra, yüksek çözünürlüklü dijital kameralarla yapılan karşılaştırmalara dayanarak, 24 durak rakamının büyük olasılıkla doğru olduğu görülüyor.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.