ダイナミックレンジ（後処理）

手術

• テストチャートの画像を複数枚撮影し、各画像の露出を少なくとも 2 段 (EV) ずつ変えます。反射チャートの場合、最も露出の高い画像から最も露出の低い画像までの合計露出範囲は、良好な結果を得るために少なくとも 6 段 (7 段または 8 段でも問題ありません) にする必要があります。最も露出の低い画像はほぼ黒に見えますが、ある程度のディテールが含まれているはずです。最も露出の高い画像の最も明るい部分は飽和している必要があります (24 ビットカラー画像では R、G、B = 255、48 ビットカラー画像では 65535)。照明にグレアがないことを確認してください。Imatestテストラボのページには、いくつかの照明に関する推奨事項があります。

• カメラの真の性能を判断するには、画像ファイルをRAW形式で保存して後で変換するか、 ImatestのRAW変換オプションのいずれかを使用してください。また、比較のためにJPEGファイルを撮影して保存し、カメラ内JPEG変換（通常はソフトウェアによるノイズリダクションを含む）によってダイナミックレンジがどのように変化するかを確認することもできます。

+1絞り分の露出 （最初のパッチが飽和状態）	-2絞り分の露出	-5 fストップ露出（詳細） （存在するが、ほとんど見えない）
ステップチャートとX-Riteカラーチェッカーを、それぞれ+1、-2、-5の絞り値で撮影した画像。 （画像は+1から-6まで、1段ずつ絞りを変えて撮影しました。）

• RAW画像を解析する場合は、最適な結果を得るために16ビットTIFF形式に変換してください。RAW変換設定は階調特性曲線に影響するため、必ず記録しておいてください。ノイズリダクション（RAWコンバーターの機能の一つ）は、測定されるダイナミックレンジに大きな影響を与えます。
• ステップチャートまたはカラー/トーンを使用して画像を分析してください。出力されたCSVファイルを必ず保存してください。

• ターゲットからダイナミックレンジを選択して開きます。次のウェルカム画面が表示されます。この画面には、下の画像よりも最新の説明が含まれている場合があります。以前に入力したCSVファイルが読み込まれ、保存されます。

• ステップチャートまたはカラー/トーンで生成された 2～4 個の CSV 結果ファイルをウィンドウA 、 B 、 C 、および/またはDに入力します。（1 つまたは 2 つのウィンドウは空でも構いません。必要に応じて、ウィンドウを1 つも選択しないこともできます。）ファイルは、2～4 絞り (EV) 間隔で撮影した露出のものである必要があります。各ファイルで検出されたパッチの数は、ウィンドウの右側に表示されます ( N 20 20 17 10 )。
• 結果が表示されていない場合は、 「計算」をクリックしてください。

結果

複数の表示オプションが用意されています。これらは、ダイナミックレンジウィンドウの右下部分で選択します。

下の図は、対数ピクセルレベルと（対数）露出（F値）の関係を示しています。x軸は調整（位置合わせ）されています。位置合わせされていない対数ピクセルレベルは、グラフ右側の薄い線で示されています。このカメラは「ショルダー」が強く、ハイライトの白飛びを防ぐ効果があります。

ダイナミックレンジの結果は右上に表示されます。f値ノイズに基づくダイナミックレンジの数値は太字で表示されます。これらはステップチャート分析の数値と同じです。ピクセル信号対雑音比（SNR）に基づく別のダイナミックレンジ測定は、通常の（太字ではない）書体で表示されます。さらに2つのグラフが下に表示されます。各ファイルで検出されたパッチの数は、ファイル名の右側に表示されます（ N 20 20 17 10 ）。

ダイナミックレンジ - 背景

ダイナミックレンジ（DR）とは、カメラが反応するトーンの範囲のことです。通常はF値、またはゾーンやEV（露出値）で測定され、いずれも露出の2倍を表します。（濃度単位で測定することも可能で、1濃度単位は3.322F値に相当します。）

DR（ダイナミックレンジ）は通常、fストップ（信号対雑音比（SNR）の逆数）で測定されるRMSノイズが、指定された最大値以下に収まるトーンの範囲として規定されます。最大ノイズが低いほど（最小SNRが高いほど）、画質は向上しますが、対応するダイナミックレンジは小さくなります。SNRは、暗い領域で最も悪くなる傾向があります。Imatestは、10（20dB）（高画質）から1（0dB）（低画質、メーカーのデータシートまたはISO 15739の定義に相当）までの複数の最小SNRレベルについて、ダイナミックレンジを計算します。

メーカーのデータシートに対応するイメージセンサーのダイナミックレンジは、カラー/トーンとeSFR ISOで、最小限の処理（デモザイキングなし）を施した生画像から、まったく異なる方法を使用して計算できます。イメージセンサー（生）ノイズを参照してください。

SNR = 1 (1 f ストップのノイズ) に対応するダイナミック レンジは、ISO ノイズ測定規格[1]のセクション 6.3 における ISO ダイナミック レンジの定義の意図に合致しています。Imatest の測定は、ISO 15739 とはいくつかの点で異なるため、結果が同一であるとは期待できません。(標準 ISO 計算を追加する予定です。) Imatest は、単一の反射チャート 画像から結果を外挿するのではなく、チャート 画像シーケンスから直接 DR を測定するため、より正確な結果が得られます。

F値ノイズとシーン参照SNR 人間の目は相対的な輝度差に反応します。そのため、露出はゾーン、 F値、またはEV （露出値）で考えられ、1単位の変化は露出の2倍の変化に相当します。目の相対的な感度はウェーバー・フェヒナーの法則で表されます。 Δ L ≈ 0.01 L –または– Δ L / L ≈ 0.01 ここで、 ΔLは人間の目が識別できる最小の輝度差です。この式は近似値であり、明るい部分からの視覚干渉（フレア光）により、シーンやプリントの暗い部分では実効的なΔLが大きくなる傾向があります。 ノイズをfストップなどの相対輝度単位で表現すると、標準的なピクセル単位や電圧単位よりも目の反応に近くなります。fストップ単位のノイズ = N fストップは、ピクセル単位のノイズをfストップあたりのピクセル数で割ることによって得られます。（習慣的に「ゾーン」や「EV」ではなく「fストップ」を使用していますが、どれでも構いません。）1 fストップ = 0.301光学密度単位 = 6.02dB（デシベル）= log 2 （輝度）であることに注意してください。 また、 N f-stopは f ストップの（対数）単位で表されたシーン参照ノイズであり、輝度（シーン信号）と同じ線形単位を持つ線形シーン参照ノイズN scene-refとは区別する必要があることに注意してください。 ここで、 Nピクセルは測定されたノイズ（ピクセル単位）であり、は、fストップで測定されるシーンの輝度（露出）に関する信号（ピクセルレベル）の微分であり、log 2（輝度）で表されます。 log (2) = 0.6931 は、古いImatest計算との後方互換性を維持するために削除されました。輝度 (露出) はシーンの信号レベルであることに注意すると、 ステップチャート、カラー/トーンインタラクティブ、カラー/トーンオートの各表示モードでは、F値ノイズまたはシーン参照SNR（比率またはdBで表示）を選択できます。なお、シーン参照SNRは、トーンレスポンスカーブの傾きが小さくなるにつれて低下します（これは多くの場合、暗い部分でのフレア光が原因です）。 右上の画像は、明るさが低下するにつれて、F値間のピクセル間隔（したがってd(ピクセル)/d(F値)）が減少する様子を示しています。これにより、明るさが低下するにつれてF値ノイズが増加し、上の図にそれが示されています。 F値ノイズとシーン参照SNRはシーンの輝度に依存するため、画像信号処理やフレア光によるカブリの影響をほとんど受けず、実際のカメラ性能を示す優れた指標となります。これらはImatestのダイナミックレンジ測定の基礎となるものです。