针对“云中漫步”提的问题我回答如下
先做几个名词解释有利于清楚交代:
1、动态范围(Dynamic Range)
动态范围表示图像所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大,所能表示的层次越丰富,所包含的色彩空间也越广;动态范围越大,它能同时记录的暗部细节和亮部细节越丰富。
2、胶片的宽容度
在不超过胶片有效暴光限度下,对被摄体的暴光可进行不同程度的变化叫作胶片的宽容度。这术语常常用于表示胶片的暴光范围。大部分黑白胶片的暴光范围以光圈计10级以上,彩色负片大约8级,反转片大约5级。
3、数字相机的动态范围:
因为数字图象设备也可以看作一个信号系统,所以动态范围可以分为2个部分,即光学动态范围和输出动态范围。
光学动态范围(DR_Optical)= 饱和暴光量 / 噪声暴光量(暗电流)
输出动态范围(DR_Electrical)= 饱和输出振幅 / 随机噪声
前者主要是由CCD/CMOS等感应器决定的,后者主要由A/D、DSP来决定。其中饱和暴光量相当于传统胶片的肩部范围,噪声暴光量相当于传统胶片的趾部范围。对于数字相机,因为其最终还是以数字量输出,所以输出动态范围公式并不适用。我们提到的动态范围主要指的是输入部分的动态范围,也就相当于胶片的宽容度。 根据目前看到的一些测试,DSLR的光学动态范围基本上和负片相近,超过反转片。
因为我是黑白扫描输入和打印输出所以我还得找到扫描机的数据。
1、 对于一个底片扫描仪,动态范围是扫描仪能记录原稿的色调范围。即原稿最暗点的密度(Dmax)和最亮处密度值(Dmin)的差值。这时又得讲一下什么是胶片的密度。
2、 胶片的密度:密度是对感光乳剂上的银或染料沉积的阻挡光线能力的测定计量。一般用阻光率的对数作为一个参量,即密度值(D),公式为: D=lgO 。要制作一张全影调的黑白照片就需要密度范围0.8,用2好放大纸在聚光放大机上制作。
那么假设有一张胶片,扫描仪向其投射了10000单位的光,最后在共有96%的光通过胶片银盐较薄部分,而在胶片的银盐较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为:
Dmin=log(10000/9600)= 0.02;
后者的密度为:
Dmax=log(10000/400)= 1.40
那么我们说动态范围为:D=Dmax-Dmin=1.40-0.02=1.38。只要是扫描仪的动态范围能够大于胶片的动态范围,就可以真实的表现原稿上的信息,包括真实的反映出一些细微的暗部细节。因为数字信号和模拟要转换,所以就要有模拟/数字转换器(A/D Converter)。而A/D转换器的一个重要指标就是A/D的位数。这时就需要提位数概念。
位数是决定数字图象系统的一个重要指标。对于3位2进制来说,可以表达的最大值是2的3次方即8。8位2进制可以表达的数值范围是0-255,16位的范围是0-65535等等。那么什么是A/D转换器的动态范围呢?
对于一个8位的A/D,它可以记录的最小信号是1,最大信号是255,那么它的动态范围就是log(255/1)=2.4。这个值显然是不大的,不如负片的动态范围。也就是说扫描仪的动态范围小于胶片的动态范围。(在彩色系统里一共有3个通道,这里的8位是指的每个通道的位数。对于彩色来讲就是24位,也就是我们常说的真彩色)。
对于一个16位的A/D那么它的动态范围就是log=4.8也就是说扫描仪的动态范围就大于胶片的动态范围了,也就能表现原件的细部了。
我在朋友那里用的新出的扫描器是有8位和16位选的,用16位扫它的动态范围是4.8也就是说大于胶片的动态范围。从理论上说在扫描器方面已经没问题了。
实际上对于8位的JPG文件来说,能表达的亮度信息也就是这么多。这就是数字和模拟系统的不同之处。但实际上为了保留更大的余量和采用更好的输出方法,基本上各个厂商都采用14bit甚至16bit的A/D转换器。
我把在朋友那里扫的底片打印以后与传统放大的照片相比较,细部的表现要好过传统放大照片,尺寸越大越就明显。就是影调还不如纸基像纸,这不是扫描问题而是打印机的问题,所以上次我说下一代打印机就能解决这一问题。
在写这些东西时力求简单易懂,故省略了许多推导公式和技术术语所以也不知到交代清楚了没有,再加上写得仓促如有不当的地方请你及各位朋友指正。
TO:JOHN LI
我对现代数码科技也很感兴趣,只是我想要的大画幅数码相机买不起,买的起的性能又还达不到我现在用的相机水准。我也不想象回过头再看以前的小片子觉得在浪费时间和金钱所以还在观望中。现在就将就着用胶片,反正是银盐的可以长时间保存而不褪色,就是多一道扫描工序而已
。