Именно так. И здесь у нас нет противоречия

С чего Вы взяли? Либо я Вас не понимаю. либо я считаю как раз наоборот. Именно поэтому разрядность ни припчем. Она не влияет на шумы (их уровень). При недостаточном квантовании просто шумы будут "зарезаны".



тем не менее, для продолжения очень хотелось бы прояснить ситуацию с "цифровым ДД". Просто если уж сы говорим о цифровой обработке, то там ДД, по крайней мере для формата с фиксированной запятой равно (2^(M-1))-1. Но это просто похожее название. ни к фтошироте, ни к количеству или яркости света (как принимаемого, так и отображаемого) это не имеет ни малейшего отношения.


На всякий случай привожу источник -Учебник для ВУЗов "цифровая обработка сигналов" А.Б Сергиенко, изд "Питер" 2002 год

Потому что понятие "цифровой ДД" - ввели Вы. Вот я и выясняю. это "Ваше изобретение" ил такое понятие существует :) Все таки все , что мы обсуждаем, описывается точными науками:)

Вот здесь и противоречие. Для "вытягивания" малых уровней сигнала из-под шума (а я оценивал ранее способности алгоритмической обработки в этом в 1-3 разряда - точнее, наверно, только Charlie скажет... Но это тема для отдельного топика.) Вы не только не имеете права "зарезать" шум на уровне регистрации видимой (регистрируемой) части сигнала - отбрасывать при преобразовании шум, но и на 1-3 разряда увеличивать ДД АЦП по отношению к регистрируемому ДД входного сигнала, чтобы алгоритмам было с чем работать... да и про то, что 1-2 младших разряда АЦП его же собственные шумы занимают тоже нельзя забывать...
То есть то, о чем, как я его понимаю, говорит Irsi - что "окошко" ДД АЦП надо "привязывать" как к максимальному регистрируемому уровню сигнала на входе, так и к минимальному. Это соответствует моему пониманию - оцифровывать надо полный сигнал - целиком.
P.S. ... А "формула" для ДД n-разрядного АЦП весьма просто выводится... насколько я это помню...;)

Проблема в том, что Игорь (Ikar) считает, что полезный сигнал невозможно различить совсем если он ниже уровня шума.
При этом, как я понял, он имеет ввиду некую универсальную, стандартную для всех видов шума методику определения его уровня, которую преподают в Вузах уже несколько поколений...

Вот вы проведите те расчеты о которых я говорил выше и убедитесь что разрядность АЦП сейчас более узкое место чем матрица...

В том то и дело, о расчетах гворили Вы. Я не понимаю что Вы и как предполгайте посчитать. Вот и прошу Вас, если это не пустые слова - приведите эти расчеты. А потом уже будем смотреть чего считаете, как это соотносится с физикой процессов и где узкое место все-таки

Михаил, я перестаю Вас понимать. Насчет "зарезать" - я то говорю о том, что сигнал не "режется" - исходя из того что на кенон нормальные инженеры работают - это Вы ставите по сомнение их проф уровень. :)

Вы уж определитесь. Это либо оригинальгый способ уходить от ответа (убеждать собеседника, что смысл его слов несет ровно противоположное згачение тому, что пытался сказать сам собеседник), либо Вы даже не пытаетесь понять, что я говорю- просто пробегая глазами текст:eek:

кстати жду прояснения ситуации насчет "цифрового ДД" :)

Почти так...:) Но не совсем.

точнее - тот шум. о котором здесь речь нельзя просто вычесть для получения"чистого" сигнала. Т е он сложен с сигналом необратимо. его можно только отбросить - "досчитав" (достроив) сигнал - но это уже будет вероятностный сигнал(вернее его достроенная часть). Методов, насколько я знаю, существует несколько.



При этом подчеркиваю - я не имею ввиду, что шум отбрасывется или иным образом "откидывается". Я считаю, что он присутсвует до самого конца, но когда мы используем шумодав, в том числе применяется и такой метод(в какой-то мере.). И это касается в данном случае даже не всех шумов, которые будут присутсвовать во все й схеме. Но просто остальной частью, если мы говорим о ДД - можно, ИМХО, пренебречь


Про уровень шума, не совсем понял - если речь о мгновенном значении -то особой методики не нужно, если про усредненное - это математика:)

Для справки о возможностях глаза:
От порога видимости и до порога ослепления яркости имеют диапазон 10^-6..-7 - 10^4..5 кд/м2, но всё несколько сложнее.

Минимальный контраст воспринимаемый глазом равен 0,02 (dL/L, dL - приращение яркости едва заметное зрителю относительно), причём, эта величина постоянна для диапазона яркостей 1-1000 кд/м2. Вне этого диапазона контрастная чувствительность начинает падать: при яркостях 10^-2 и 10^5 кд/м2 она уменьшается в 10 раз. Если всё же принять, что в диапазоне яркостей от 10^-2 до 10^5 кд/м2 (диапазон из жизни) контрастная чувствительность постоянна, то число градаций воспринимаемое глазом равно 805. Это всё без учёта адаптации.

При адаптации происходит отброс лишней информации о сцене (например, детали в глубоких тенях относительно сюжетно важных деталей мало кого интересуют), что облегчает техническую задачу постороения устройств. Так, например, при определённой яркости поля адаптации максимальная чувсвительность будет при яркости эталонного поля равной яркости поля адаптации (опыт E. Lowry, где имеется 3 поля: большое поле адаптации и на нём расположены два поля - эталонное поле и изменяющее яркость относительно эталонного по которому "засекается" минимально различимый контраст). При изменении яркости эталонного поля с контрастом симметричным полю адаптации (т.е. сколько в плюс, столько же и в минус) раным 160 контрастная чувствительность снижается в 10 раз, а диапазон яркостей уменьшается относительно описанному мной во втором абзаце (10^7) более чем на 4 порядка. При этом число градаций снизится до 253. Характеристики контрастной чувствительности значительно различаются в завимости от поля адаптации (в описанном примере яркость этого поля 320 кд/м2), но статистически-средний контраст наблюдаемых сцен реальной жизни равен 160 (хотя и лежит в диапазоне 20-900).

При рассматривании реальных сцен, фотографий человек глазом рассматривает последовательно разные участки изображения адаптируясь к различным яркостям, но, насколько мне известно, при профессиональном подходе в сфере кино стараются привести контраст сцены к среднестатистическому (или к возможностям плёнки и т.п.).

Вы считаете, что он меньше?
Да, на нормально экспонированном снимке ИСО100 я шумов не вижу. Но если вытащить картинку на пару ступеней, то уже вижу. Причем это шумы матрицы, а не АЦП. Значит возможности АЦП по квантованию уже превышают шумы матрицы.

Для чего если не секрет?
Особенно если учесть, что ни на мониторе, ни на печати вы эту разницу не увидите. Может при глубоком вытаскивании и можно увидеть нехватку, но реально я не встречал.

Я бы сказал, что связка тушка+матрица перекрывает и границы адаптации глаза (за счет изменения выдержки).
Глаз тоже не может в произвольных условиях задействовать весь свой потенциал адаптации. Если вы находитесь на ярком свету то глаз не может адаптироваться к рассмотрению глубоких теней, надо подсвечивать или уменьшить освещение (прикрыть глазки чем-нибудь, надеть темные очки и т.п.). В темной комнате вы не сможете рассмотреть спираль включенной лампочки, камера может, хотя и путем увода в темноту всей окружающей обстановки...
Иногда конечно бывают случаи когда хочется диапазон немного расширить, но это расширение всегда уже идет за пределами возможной адаптации глаза.
К примеру на этом кадре мне попеняли что небо плохо проработано. Только в реальной жизни я этих облаков вообще не видел. Была пасмурная погода и небо было просто белым. Да, чистое белое небо не самый удачный фон, хочется подвытащить. В таких случаях хочется диапазон расширить, но не стоит при этом говорить об адаптации глаза. Это за пределами его возможностей.

Как раз таки с адаптацией в его возможностях. Рассмотреть лампочку в тёмной комнате сложно, т.к. неверно выбрана зона адаптации и необходимо некоторое время на адаптацию. Многое еще зависит от размеров тех самых зон адаптации относительно рассматриваемой части, т.к. зона будет усреднена.

Если говорить об изменении выдержки, т.е. экспозиции, то все рассуждения далее бессмыслены, т.к. такими средствами диапазон яркостей можно расширить очень сильно. Только если говорить в отношении глаза, например, как Вы - с применением очков или еще - с прибором ночного видения, ясно, что это не верно.

Собственно, рассматривая пример я цепляюсь первым делом за дорогу, как за сюжетно важную деталь, а потом начинаю рассматривать уже остальные детали снимка. И смотря на дорогу я и не вижу деталей неба (и причиа этому не только световые характеристики), а вот далее - уже вижу детали неба, но плохо различаю контрасты в зоне дороги. В жизни всё происходило бы примерно также.

И на счёт разрядности АЦП. Думаю, всем известна такая вещь как аудио DVD с разрядностью 24 бит (могу и ошибиться) или кодеки HDA - неужели и это для уменьшения ступени квантования?

Основная адаптация идет как раз за счет общего освещения.
Если мы смотрим на лампочку с расстояния метра три, то глаз вообще не сможет адаптироваться к такому свету.

Почему неверно то? Глаз примерно так и работает.
По ссылке приведенной Михаилом
Полный аналог ND фильтра. Применительно к нашему случаю укорачивание выдержки даст ровно тот же эффект.
Равно как сужение/расширение зрачка полностью эквивалентно диафрагме в объективе.
Между фото-кино техникой и физиологией зрения гораздо больше общих принципов, чем вы думаете.
Абстрактно, диапазон адаптации глаза широк, но в конкретных условиях он намного меньше максимального.
Вы можете рассмотреть объект в контровом свете? А если прикрыть рукой источник света (как солнцезащитные козырьки в автомобиле)? Пока в глазки вам бьет яркий свет зрачок не будет расширяться...
И никому еще не удавалось раасмотреть без каких либо приспособлений детали короны солнца или детали на ярком блике. Зачем требовать такое от матрицы?
А то вечный вопль фотоанонистов: "А у тебя пересвет!" (на блике занимающем 0,1% изображения или небе снятом против солнца).

А я про что говорю?
Да, все именно так. Только диапазон такой адаптации тоже ограничен.
Кроме того, есть другой аспект, о котором я уже говорил. Глаз привык к определенному контрасту и хочет его иметь для комфортного восприятия.
Когда мы собираем мозгами живой ХДР мы каждый раз имеем нормальный локальный контраст. Когда мы пытаемся впихнуть в сцену весь этот диапазон мы уже не можем сохранить такой контраст. Его где-то придется резать. Или общий или локально в каком-то диапазоне. Иначе все будет выглядеть неестественно. Поэтому даже имеющийся диапазон матрицы задействуется далеко не всегда...

Вот именно! :)
Хоть и максимальный ДД в этом случае = 138dB, и рядовая аппаратура сегодня не дает такое отношение сигнал\шум, но за счет большего числа ступенек слабые звуки прорабатываются гораздо точнее и среди шума становится легче различать полезный сигнал вплоть до 10-20dB...
Получается не меняя особо аналоговую обвязку только за счет повышения разрядности инженерам удалось значительно расширить ДД от 96дB компакт диска...

В случае с изображением мне кажется шум занимает не 2 нижних разряда, а, например в случае с повышенным ISO, достигает порой до 4-5 (если не больше) разрядов (ступеней экспозиции).
Значит тем более при условии такой ограниченности диапазона 12-ю битами повышение разрядности позволяет лучше описать полезный сигнал в тенях и шумах, делая этот шум более рассыпчатым и ненавязчивым. Получается, что даже если в аппарате и не меняется отношение сигнал/шум, повышение разрядности однозначно способствует расширению ДД хоть косвенно хоть напрямую.

Я же говорил об усреднении яркости зоны адаптации... Угол обзора глаза довольно велик по сравнению с размерами лампочки с трёх метров или яркость общего поля довольно велика по сравнению с проблемным объектом в случае контрового света (как раз козырёк уменьшает яркое поле по размеру - ограничивает угол).

Не беспредельны возможности глаза, а утехники тоже есть ограничения, но умеючи можно их расширить довольно широко. Изменение зрачка - изменение светосилы (но никак не выдержки), ведь объектив тоже имеет конечные пределы изменения диафрагмы и, очевидно, что бывают ситуации когда изменением светосилы фотографического объектива невозможно получить требуемую экспозицию. Но если с выдержкой можно гулять в широких пределах, тогда выход есть - с глазом такого не провернуть (только если очки или приведённый вами аналог ND фильтра, но тот самый ND фильтр срабатывает при яркостях ослепления, а это защита глаза).
Детали короны солнца имеют слишком большой контраст...

Уж сколько общих принципов между фото- кинотехникой я представляю если не отлично, то уж хорошо и это наверняка, и у меня есть основания так утверждать.

Пожалуй, на счёт вопросов с разрядностью и ДД я скажу "пас", т.к. убедить меня в обратном моему мнению никто не смог. И если мне подвернётся столкнуться на практике с подобным вопросом, то грошь мне цена, если я не последую давно известному правилу. Кстати, приводимые формулы Michael_home вполне научно обоснованы и не выведены им лично впервые. Michael_home, кстати, вы раньше были иного мнения о вопросе (помните тему про разрешающую способность?) или я не прав?

Вот ведь какая незадача, второй день пытаюсь получить хоть какие-то источники, которые бы научно обосновывали формулу, дающее логорифмическую оценку абстактным значениям. Может Вы тогда поможете, тем более Михаил на Вас ссылается. (имеется в виду логорифмичесая оценка разрядности)


Я нашел только то, что цитировал уже выше (собственно из книги взята только формула, если надо могу привести и определение ДД). И надо отметить, что и физический смысл у нее совершенно иной, нежели обсуждаемый здесь, и формула другая.

Все же чему меня учили, в том числе и в оценке таких параметров отталкивалось от реальных (абсолютных) величин, измеряемых в принятых единицах измерения, т е в тех, в которых измерялась оцениваемая хар-ка(а не который присваивался некий "вес")

Источник бы хотелось получит не в виде ссылки на википедию или некую статью, а виде источника, который является авторитетнымм (учебник, научный труд). Можно просто указание печатного издания, я, думаю, смогу найти его:)

И только так можно будет арнументировано прийти к какому-то общему мнению. Пока это на уровне фантазий и мнений.

В случае лампочки влияет не ограничение угла, а отсечение прямого яркого света попадающего на глаз.
Вы сказали все правильно. Я с общим выводом не совсем согласен.
Есть два основных ограничения диапазона адаптации:
1. Зависит от общего уровня освещенности. Ну защита от дурака. Не дает расширять зрачок если в глаза бьет яркий свет.
2. Разные механизмы применяемые при разной освещенности. И одновременно в полной мере они задействоваться не могут. Либо так, либо этак.

А причем здесь выдержка? Диафрагма в чистом виде.
Возможности сужения/расширения зрачка тоже далеко не беспредельны...

ОК

Я тоже пас. Высчитывать децибелы смысла не вижу.
Я подхожу к этому вопросу сугубо с практической точки зрения.
На диапазон (ну или фотошироту) матрицы ЦАП влиять не может в этом я твердо убежден. Только на градации.
Даже производители расхваливая 14-битный ЦАП говорят только о тональных переходах. Я и так постеризации не вижу.
И никто до сих пор улучшения от 14 бит продемонстрировать не смог. Хотя камеры такие есть, и уже достаточно приличное время.

Ikar, "Основы записи и воспроизведения информации" (в аудиовизуальной технике), О. Ф. Гребенников, Г. В. Тихомирова. Большинство информации которую я привожу основано на этой книге, и для меня она является авторитетным источником. Кроме того, с авторами встречался лично при весьма обстоятельных условиях.

SVKan, сдаётся мне мы спорим имея одинаковую точку зрения, но рассуждая несколько по-разному из-за чего не можем понять друг друга. Пока я предостерегу себя от спора, т.к. думаю в дальнейшем повнимательнее вникнуть в высказываемое вами. В данный момент этого сделать не могу из-за нехватки времени.

Спасибо! Посмотрю.

Полностью поддерживаю.

Уважаемые!
Дико извиняюсь, а Вы не путаете ли оцифровку изменяющегося во времени сигнала и "статического"? :-)

У нас есть пиксел, светочувствительный элемент, что он зарегистрировал - неизвестно (а вдруг он "битый" вообще?). Это неизвестное мы измерили с некой разрядностью (с учетом точности АЦП).
А "обработчик" это все обработает, потом.

И в случае с 14 разрядам есть некоторая вероятность того, что ДД снимка (уже конечного, расчетного результата) будет больше, чем если бы это было 12 битная обработка.

Но в моем понимании только за счет алгоритма обработки - "просто" больше информации обрабатывается.

Я также поддерживаю, что на фотошироту матрицы это не влияет.

P.S. Если бы речь шла об оцифровке некого изменяющегося во времени сигнала, то на основе неких статистических данных шум еще как-то можно "отрезать"