动态范围（后处理器）

手术

• 拍摄多张测试图表照片，每张照片的曝光量至少相差 2 档光圈 (EV)。对于反射式测试图表，从曝光量最大到最小的照片，总曝光量范围至少应为 6 档光圈，才能获得良好的效果（7 或 8 档也无妨）。曝光量最小的照片看起来几乎是黑色的，但应该包含一些细节。曝光量最大照片中最亮的区域应该达到饱和（24 位彩色图像中 R、G、B 值应为 255，48 位彩色图像中应为 65535）。确保光源无眩光。Imatest测试实验室页面提供了一些照明建议。

• 要确定相机的最终潜力，请将图像文件以 RAW 格式存储以便稍后转换，或者使用Imatest 的 RAW 转换选项之一。您还可以拍摄并存储 JPEG 文件以进行比较——看看相机内 JPEG 转换（通常包括软件降噪）如何影响动态范围。

+1 档光圈曝光 （第一块补丁已饱和）	-2 档光圈曝光	-5 档曝光（一些细节） 存在，但几乎看不见）
Stepchart 和 X-Rite Colorchecker 在 +1、-2 和 -5 档光圈曝光下的图像。 （照片拍摄时，光圈值以1档递增，范围从+1到-6。）

• 如果需要分析 RAW 图像，请将其转换为 16 位 TIFF 格式以获得最佳效果。务必记录 RAW 转换设置，这些设置会影响色调响应曲线。降噪（RAW 转换器的功能之一）会显著影响测得的动态范围。
• 使用阶梯图或颜色/色调分析图像。务必保存 CSV 输出文件。

• 从目标列表中选择“动态范围”即可打开动态范围。此时将显示以下欢迎屏幕。该屏幕可能包含比下图更新的说明。系统会读取并保存之前输入的 CSV 文件。

• 将Stepchart或Color/Tone生成的 2-4 个 CSV 结果文件分别输入到窗口A 、 B 、 C和/或D中。（可以留空一个或两个窗口，也可以不选择任何窗口。）这些文件应包含曝光量相差 2-4 档（EV）的图像。每个文件检测到的色块数量显示在窗口右侧（例如： N 20 20 17 10 ）。
• 如果结果尚未显示，请点击“计算” 。

结果

有多种显示模式和显示选项可供选择。它们在动态范围窗口的右下角区域进行选择。

下图显示了像素对数与曝光量（以光圈值表示）的关系。x 轴已进行平移（对齐）。未对齐的像素对数以图表右侧的细线表示。该相机具有明显的“肩部”特性，可降低高光过曝的可能性。

动态范围结果显示在右上角。基于光圈噪声的动态范围数值以粗体显示，与阶梯图分析中的数值相同。另一种基于像素信噪比 (SNR) 的动态范围测量结果以普通字体（非粗体）显示。下方还显示了两个附加图。每个文件检测到的图像块数量显示在文件名右侧（例如： N 20 20 17 10 ）。

动态范围 — 背景

动态范围(DR) 是指相机能够响应的色调范围。它通常以光圈值 (f-stops)来衡量，或者等效地以曝光区 (zones) 或曝光值 (EV) 来衡量，所有这些单位都代表曝光的二倍。（它也可以以密度单位来衡量，其中一个密度单位 = 3.322 光圈值。）

动态范围 (DR) 通常定义为均方根噪声（以光圈值衡量，信噪比 SNR 的倒数）保持在指定最大值以下的色调范围。最大噪声越低（最小信噪比越高），图像质量越好，但相应的动态范围越小。信噪比在最暗的区域往往最差。Imatest 计算了从 10 (20dB)（高图像质量）到 1 (0dB)（低图像质量；对应于制造商数据手册或 ISO 15739 定义）的几个最小信噪比水平下的动态范围。

图像传感器动态范围（与制造商的数据表相对应）可以使用完全不同的方法，从经过最少处理的（未去马赛克的）原始图像中，在Color/Tone和eSFR ISO中计算出来：请参阅图像传感器（原始）噪声。

信噪比 (SNR) = 1（相当于 1 档噪声）对应的动态范围符合 ISO 噪声测量标准[1]第 6.3 节中 ISO 动态范围的定义。Imatest 测量方法与 ISO 15739 在一些细节上有所不同；因此，两者的结果不能完全相同。（我们将添加标准的 ISO 计算方法。） Imatest能够产生更精确的结果，因为它直接从一系列图表图像中测量动态范围，而不是从单个反射图表图像中推断结果。

光圈噪声和场景参考信噪比 人眼对相对亮度差异有反应。这就是为什么我们用区域、光圈或曝光值（ EV ）来考虑曝光的原因，其中曝光值变化一个单位对应于曝光量变化两倍。人眼的相对感光度可以用韦伯-费希纳定律来表示。 ΔL ≈ 0.01L –或– ΔL / L ≈ 0.01 其中ΔL是人眼能够分辨的最小亮度差。该公式为近似值；由于明亮区域产生的视觉干扰（眩光），场景和印刷品中暗部区域的有效ΔL 值往往更大。 用相对亮度单位（例如光圈值）来表示噪声，比用标准像素或电压单位更接近人眼的感知。噪声（以光圈值表示）= N f-stop ，是通过将像素噪声除以每个光圈值的像素数得到的。（我们习惯性地使用“光圈值”而不是“区域”或“EV”；其实两者都可以。）注意，1 f-stop = 0.301 光密度单位 = 6.02dB（分贝）= log 2 （亮度）。 另请注意， N f-stop是以光圈（对数）单位表示的场景参考噪声，必须与线性场景参考噪声N scene-ref区分开来，后者与亮度（场景信号）具有相同的线性单位。 其中N像素是测量得到的噪声像素数，是信号（像素级）对场景亮度（曝光）的导数，以f 值衡量 = log 2 （亮度） 。 为了保持与旧版Imatest计算的向后兼容性，已省略log (2) = 0.6931。需要注意的是，亮度（曝光度）是场景的信号强度， 在阶梯图、色彩/色调交互式和色彩/色调自动显示模式下，您可以选择光圈噪声或场景参考信噪比（以比率或分贝表示）。请注意，场景参考信噪比会随着色调响应曲线斜率的降低而降低（这通常是由于暗部区域的眩光造成的）。 右上图展示了随着亮度降低，光圈值之间的像素间距（以及由此产生的d(像素)/d(光圈值)）如何减小。这导致光圈噪声随着亮度降低而增加，如上图所示。 由于光圈噪声和场景参考信噪比是场景亮度的函数，且基本不受图像信号处理和眩光引起的雾化影响，因此它们是衡量相机实际性能的绝佳指标。它们也是Imatest 动态范围测量的基础。