『ダイナミックレンジ』のクチコミ掲示板

[kentaxboy]

＞広いダイナミックレンジにより、ハイライトやシャドウ部においてもディテールが飛んだり潰れたりしにくく、ポジフィルムに迫る再現性を実現しています。
５Dの宣伝に上記のコメントがあり風景のサンプルイメージでも小屋の軒裏が黒潰れしているものの妻面等に諧調が残っています。これは20Dや私が所有する＊IST-Dと比較してはるかに改善されているのでしょうか。
また３５ｍｍフィルムカメラと同等と考えて良いのでしょうか。これは
撮像素子がフルサイズになった恩恵でしょうか。この程度は今後発売されるであろうNIKON　D200？等等でも　当然期待できる範囲のものでしょうか？
素人質問ですみません。

書込番号：4410012

[ｈｏｔman]

>＞広いダイナミックレンジにより、ハイライトやシャドウ部においても
>ディテールが飛んだり潰れたりしにくく、ポジフィルムに迫る再現性を
>実現しています。

"迫る再現性"ってことなんで同等ではなく、現段階ではポジ以下なんでしょう。

ダイナミックレンジは、画素数と撮像素子の大きさとの兼ね合いでしょうね。

書込番号：4410090

[Eosu30Dai]

kentaxboyさん、おはようございます。
＞これは20Dや私が所有する＊IST-Dと比較してはるかに改善されているのでしょうか。
現状5DのRAW画像が手に入る状態ではないので、サンプル画像からの想像とイメージセンサーの画素ピッチからの想像になるかと思いますが、映像エンジンの改良もあるかと思いますし、少なくとも20Dよりはダイナミックレンジは、良くなっているように思います。
http://www.dpreview.com/articles/canoneos5d/
＞また３５ｍｍフィルムカメラと同等と考えて良いのでしょうか。
これは難しい問題ですね、ぜんぜん違うものを比べるわけですから、ですが、商業印刷にするって事を前提にさせてもらえれば、35フィルムをハイエンドスキャナーで取り込むことを考えれば、画素数は別としてダイナミックレンジは同等と考えても良いような気がしますよ。
＞この程度は今後発売されるであろうNIKON　D200？等等でも　当然期待できる範囲のものでしょうか？
D200は現在予想として、D2Xと同じようなセンサーが載るとされていますが、上に載せたサイトを見てもらえれば判るかと思いますが、そうすると画素ピッチは相当厳しいものになるので、ダイナミックレンジの拡大は難しいかと思います。素人予想ですみませんです、ではでは(^^;;

書込番号：4410094

[骨＠馬]

おそらく我々アマチュアが入手できるデジカメの中では最高のダイナミックレンジを持ったカメラがこの5Dだと思います。
>*ist-Dに比べて<・・・*ist-D、20D、両方を使いましたが歴然とした差があります。
5Dはその20Dよりも改善されていると言われています。
風景のサンプルイメージは意図的にコントラストを上げて処理されていますので実際はもっと情報量があると思います。
>D200に期待できるか？<・・・私もD200の情報待ちなのですが、ダイナミックレンジに関しては5Dを超えることはないと思うのが自然でしょう。

書込番号：4410149

[大型猫]

過大な期待はしないほうがいいと思います。下記のページを見ると大体の傾向がつかめると思います。
http://www.imaging-resource.com/PRODS/S3/S3PA13.HTM

何が何でもダイナミックレンジとおっしゃるなら、やはりダイナミックレンジを拡げるための特殊な工夫のされているS3Proがベストバイだと思います。
D70系、D2Xはダイナミックレンジが狭そうですが、それ以外はどんぐりの背比べ状態かな？
私の予想としては5DはD50や20Dより若干ダイナミックレンジが広い程度かなと思います。

5Dの凄いところは1200万画素という圧倒的な解像度を誇りながら今現在最もバランスが取れていると思われるAPS-C600〜800万画素機並にバランスが取れているいることだと思います。

書込番号：4410720

[骨＠馬]

・・・そうでした。
フジのハニカムを忘れていました。
ポジフィルムのダイナミックレンジが55db（560：1）
ネガフィルムが60db（1000：1）
CCDがポジと同じくらいの55db（少々データが古い）
今度の5Dは知りませんがもう少し良い
そしてフジのハニカムが69db（3000：1）だそうです。

書込番号：4410989

[PHOTO｡吉]

骨＠馬様
S3　のハニカムCCDが69db（3000：1）って本当ですか？ネガフィルムよりラチュチュウドが広いなんて驚きです。5D　はどのくらいなんでしょうね？貴重なデータを有難う御座います。

書込番号：4411248

[ヒロひろｈｉｒｏ]

カメラ内部の画像処理部に関してはブラックボックスなので判りませんが、ＲＡＷに関しては１２ビット階調ですね。
撮像素子を無視した１２ビットＲＡＷの計算上のダイナミックレンジは、
=20*log(2^12)=72dB
になります。
ただしこれはリニア出力ですから、実際の絵にするにはガンマやマトリクス、シャープネスなど諸々の処理も総てここから行っています。
特にガンマ処理は、立ち上がり部分(最暗部)で数十倍のゲインを持たせますので、最暗部ではその分情報量が少なくなります。
例えノイズがあっても、元々アナログ信号ですのでノイズの中にも情報があります。
ＲＡＷ現像してみると、暗部情報が結構失われているのに気付きますね。
デジタルでは、カタログ上のダイナミックレンジも大事ですが、個人的には多ビット化を推進してもらいたいです。

書込番号：4411475

[kentaxboy]

こんばんは。多くの情報ありがとうございます。
Fujifilm S3 Proは２０万程度で購入出来、ダイナミックレンジが広く良いカメラだと勉強になりました。しかしながら5Dを含め年末まで待てばほかにも選択肢が広がりそうな予感がしますのでもう少し悩む快感を楽しんでみます。
レンズ資産は少ないので♪　(⌒∇⌒*)β

書込番号：4411492

[203]

期待しすぎは良くないです。
そりゃ現在出てるソニー製CCD600万画素機と比べたらはっきりと違いが分かるくらいの恩恵は得られますけど、20Dと比べるとはっきりとした差は感じられないと思います。ちょっといいかなぐらいの感じだと思います。

書込番号：4411503

[203]

↑5Dのことです。

書込番号：4411508

[狼少年�U]

ダイナミックレンジなどというのは、一つの目安にしか過ぎません。
それにこだわりすぎるのは、商売上手なキヤノンの掌の上で踊らされているようなものです。
最終的に画像の再現性を決めるのは、撮像素子の信号を処理するカメラ内部のソフトウェアなのですから。

以前仕事でＥＯＳ１０ＤとＤ１００を使う機会がありましたが、ＲＡＷで似たような条件で撮ったにも関わらす、その差は歴然としてました。

Ｄ１００よ！同時期に開発された６００万画素機なのに、何でこんなに白飛び・黒つぶれするのだ！？

他のカメラマンも同じことを言っていたので、どうやら個体差ではないようです。

書込番号：4411857

[ヒロひろｈｉｒｏ]

>ＲＡＷで似たような条件で撮ったにも関わらす、その差は歴然としてました。

これはちょっと仕掛けがありますね。
仕掛けというのはカメラではなく、ＲＡＷ現像の根本として。
ＲＡＷは、カメラ内部での加工を一切しない信号を出力しています。
特に白飛びの差が見られる場合、露出そのものが違っている可能性が大です。
デジタルカメラの露出というのは、実は結構機種間・メーカー間で差がありますから、その確認をしてみてはいかがでしょうか？
カメラ内部の画像処理はＲＡＷには関係ありません。
また、ダイナミックレンジの認識として、ＲＡＷの場合はクリップレベル(フルビット)以上は絶対にありません。
如何にローレベル側の再現性を持たせるかに掛かってきます。
クリップしないように露出を設定し、ＲＡＷ現像段階でトーンカーブなりを使って調整してください。

書込番号：4412278

[ヒロひろｈｉｒｏ]

それと、ＲＡＷ現像ソフトによっても、デフォルトで硬調だったりします。
私はニコンのは使ったことないですけど、Ｗｅｂ上で見る限り、かなり硬調の写真もありました。
「硬調」というのは、コントラストが高い状態を言い、白飛び・黒つぶれに見えます。
SILKYPIXなどを使えば、どのメーカーのカメラも現像できます。
同じ現像ソフトを使って、始めて同じ条件になります。
敢えてここで言うのも危険ですが、撮像素子とＬＰＦさえ同じなら、他メーカーのカメラと同じ画質になります。

書込番号：4412323

[PHOTO｡吉]

ダイナミックレンジについていろんな考え方があるようですが、たとえばモデルが白のブラウスに黒いスカート等の場合、晴天の自然光で撮ると、肩のあたりは白飛び、スカートは所々黒つぶれ、なんて事がよく起こります、理論的には1画素では明るさしか測りませんから1画素の面積が大きい程飽和状態になりにくい、という事らしいです。つまり白飛びに強いと！　同じ1200万画素ならニコンD2xのAPSサイズより　5D　のフルサイズの方が断然有利ではなかろうか、と思うわけです、で！判らない事がもう一つ、400dpiくらいの個画質プリンター（インクジェットを除く）でB-5位に出力した場合、600万画素から縮小したのと1200万画素から縮小したのでは画質（解像度）に違いはあるのでしょうか？どなたかお教え下さい。フジのS3は600万画素、1画素あたりの面積が大きくて1200万画素となると　5D　しかありません、ダイナミックレンジの差は実質どの程度あるのでしょう？　知りたい事ばかりです。

書込番号：4412973

[ヒロひろｈｉｒｏ]

デジタルカメラのダイナミックレンジについて、正しい認識を広めるのは難しいですね。
素子によってダイナミックレンジの違いがあることは事実ですけど、実際には、素子からの信号をデジタル化した後、どのような処理をするかで見た目のダイナミックレンジ感が決まります。
デジタルでは最終出力で１００％以上のレベルは絶対にありません。
カメラがはき出すＪＰＥＧでは、素子からの信号をカメラ内部で非線形処理して、簡単に言えばトーンカーブでハイライト部分を寝かせて１００％以下のところにトーンが付くようにしています。
この様な理由で、デジタルカメラで「ダイナミックレンジ」という言葉は混乱の元なので個人的には使って欲しくないです。
アナログの映像機器などでは、「ダイナミックレンジ」という言葉は既定レベル以上に如何に余裕があるかを言うのが慣習になっていました。
フィルムの場合には、感度カーブが自然とハイライト側で寝ているため、白飛びがし難い特性になっています。
ダイナミックレンジの本来の意味は、ノイズレベルとクリッピングレベルの比を言います。
デジタルのクリッピングレベルはフルビットです。
簡単に言うと、露出を抑えれば白飛びは無くなるのです。
デジタルで「ダイナミックレンジ」を広げるのにはローライト側に広げるのが本質で、内部処理、ＲＡＷとも多ビット化が必要です。

書込番号：4413133

[狼少年�U]

＞ヒロひろｈｉｒｏさん、

それが、同じ状況下で、同じ露出、しかも段階を切り、同じSilkypixを使って現像し、それでも仕上がりが違い、しかも周りに同じことを言っている人間がいるのだから厄介なんですよ。

ＲＡＷは名前の通り撮像素子の信号を生のまま記録するということですが、結局その信号はＲＡＷファイルという、ＰＣと現像ソフトで認識できるようなデータに「変換」されているわけでしょう？その過程での処理の違いということはありませんか？

もっとも、ニコンのレンズは昔から硬調ですので、その影響も少しはあるでしょうが。

書込番号：4413146

[ヒロひろｈｉｒｏ]

狼少年�U　さん

その両画像を見ないと判りませんが、基本的に白飛びについては露出が違うはずです。
露出とは、カメラのＦ＝ｘ、Ｓ＝１／ｘという表示上の話ではなく、カメラ間で違いますから、実際に同じ被写体を撮って同じレベルになる露出を言います。

>その過程での処理の違いということはありませんか？

現像ソフトに信号をそのまま渡すといって良いです。
処理の違いはありません。
ただ、SILKYPIXの「調子」が同じ設定になっているかを確認してください。

でも、ニコン、キャノン間のレンズのトーンが違うということは考えられます。

書込番号：4413172

[骨＠馬]

下書きをしている内にヒロひろｈｉｒｏさん　の後になってしまいましたが、素人の認識を書かせてください。

>1画素の面積が大きい程飽和状態になりにくい、<・・・ではなく、面積に関係なく飽和してしまう光のレベルは同じと認識しています。
面積が広いと有効な光に対して発生する電圧（電流）が多くなります。
このことは特に暗い光に対して有効で、普段はノイズの中に埋もれてしまう量の光に対しても高い量の発電をします。
結果、面積の大きい撮像素子を持つカメラは暗い方にダイナミックレンジを伸ばします。
暗い方に伸びていることが判れば露出レベルを暗い方にシフトさせることが出来るので、結果として白飛びの限界が伸びるというわけだと思っています。

>600万画素から縮小したのと1200万画素から縮小したのでは画質（解像度）に違いはあるのでしょうか？<
一般に600万画素ならばA4位までOKと言われており、それ以上の絵から縮小する場合はあまり差が判らないと思います。
ただし、400dpiでB5と言うことは、1160万画素くらいになりますので、縮小ではなくなりルーペなどで見ると差があるかも知れませんね。
しかし、APS-Cの600万画素とフルサイズの1200万画素では縮小倍率が違ってきますのでハッキリと差が出ると思います。

>ダイナミックレンジの差は実質どの程度あるのでしょう？<
従来に比べて5Dが・・・と言う意味だと思いますが、私も知りたいことですが、歴然とした差が出るとは思っていません。
むしろ解像感の差は大きいと期待しています。
ダイナミックレンジを気にされるのであれば、ヒロひろｈｉｒｏさん　が言われるようにRAWを使う方が遥に効果を期待出来ると思います。

書込番号：4413200

[ヒロひろｈｉｒｏ]

>結果、面積の大きい撮像素子を持つカメラは暗い方にダイナミックレンジを伸ばします。

はい、これが言いたかったのです。
どうも私は日本語の表現がヘタでして……

書込番号：4413211

[骨＠馬]

ダイナミックレンジに関しては私も誤解していた部分があるのですが、白いブラウスと黒いスカートの中にも階調差がある・・・と言う話に関連して、一枚の絵の中に両方の階調を表現したいと思っても、紙などにプリントした場合、紙の表現できる明暗差がせいぜい40：1（32db）しかなく、その中に押し込んでみても眠たい（軟調の）写真になり、誰も綺麗な写真とは思わない事になってしまいます。
一般にコントラストの高い（硬調な）写真が好まれるため（これを素人好みと言うと叱られるかも知れませんが）、町の写真屋さんにプリントを頼むと適当に上下を端折ってガギガギな写真が出来上がります。
ネガフィルムのダイナミックレンジが広いと言うのは、明るい部分を主体とした写真を作ったり、暗い部分を主体とした写真を作ったり出来る幅が広いと言う意味になってしまいます。
デジ一眼を使うようになってから専らCRTでのみ鑑賞していますが、CRTは2000：1（66db）以上の明暗差を表現できます。
CRT用にネガフィルムやポジフィルムをデジタル化すると同じくコントラストを上げられて、ガギガギになります。
その辺を実験したのが私の公開アルバムです。
プロ用のスキャナーならば良いらしいのですが、未確認です。
・・・と言うわけで、ダイナミックレンジを実感したいのならば是非CRTで鑑賞してください。
本格的にはキャリブレーションなどの難しい作業がありますがソコソコでも楽しめますよ。

書込番号：4413369

[ギンゼムインバン・アドグラス]

>撮像素子を無視した１２ビットＲＡＷの計算上のダイナミックレンジは、
>=20*log(2^12)=72dB
>になります。

おせっかいですいませんが、ちょっと勘違いされているようなので

=10*log(2^12)=36dB

ですね。2倍がなぜ3dBなのか考えてもらえば判ると思います。

書込番号：4413556

[骨＠馬]

デシベルには電圧、電流デシベルと電力デシベルとがあり、両方とも同じ内容を示すことになりますが、私が書いた1000：1=60dbも20*log1000の計算式でした。
オーディオの世界でもアンプの増幅率などの表現はこちらで計算していましたが・・・

書込番号：4413633

[骨＠馬]

ただ、私も良く解らないのですが、RAWは12ビットだということは、クリッピングレベル（Cl）とノイズレベル（Nl）との間を2^12=4096階調にしていると言うことだと思うのですが、ダイナミックレンジというのは20*log（Cl/Nl）となり各々の撮像素子で異なってくるのではないでしょうか。

書込番号：4413664

[ヒロひろｈｉｒｏ]

>10*log(2^12)=36dB

それはエネルギー比、電気で言うと電力比です。
レベルの比率は電圧比、20*log(2^12)=72dBです。

書込番号：4413681

[ヒロひろｈｉｒｏ]

骨＠馬　さん

>ダイナミックレンジというのは20*log（Cl/Nl）となり各々の撮像素子で異なってくるのではないでしょうか。

そうです。
実際は素子によってノイズレベルが違ってくるわけで、決して１００％以上のレベルが出てくるわけではありません。
現状、７２ｄＢものダイナミックレンジがある素子は無いので、１２ビットで十分という考えもありますが、大事なのはガンマ補正を含めて考えなければなりません。
暗部の立ち上がりにかなりの情報量が必要になり、現状でも暗部情報は十分とは言えないと思います。
暗部情報が十分であれば、クリップしないレベルまで露出を抑えても実質的なダイナミックレンジが保たれます。

書込番号：4413700

[ギンゼムインバン・アドグラス]

>>10*log(2^12)=36dB
>
>それはエネルギー比、電気で言うと電力比です。
>レベルの比率は電圧比、20*log(2^12)=72dBです。


えーと、表現が逆だと思いますよ

20*log(2^12)=72dB

上はエネルギー比、電気で電力比です。
レベルの比率は電圧比、10*log(2^12)=36dBです

書込番号：4414707

[swd1010]

こんばんは。

私は電気屋ですが、電圧やレベルが20*で、電力は10*ですよ。

書込番号：4414725

[ヒロひろｈｉｒｏ]

ギンゼムインバン・アドグラス　さん

私も映像系技術屋です。
ＣＤのダイナミックレンジ、知ってますよね。
ＣＤは１６ビットですから、
20*log(2^16)=96dB
カタログを見てみてください。

書込番号：4414827

[ギンゼムインバン・アドグラス]

じゃあ、式を書いておきますね

電力　Ｗ＝�T×Ｅ=�T×�T×Ｒ

電力の比　Ｗ/Ｗo

電力のダイナミックレンジ　＝10*log(Ｗ/Ｗo)＝10*log(Ｗ)−10*log(Ｗo)

Ｗoは基準の定数なので10*log(Ｗo)＝0となります

　＝10*log(Ｗ)−0

Ｗ＝�T×�T×Ｒを代入してやると

　＝10*log(�T)＋10*log(�T)＋10*log(Ｒ)＝2×10*log(�T)＋10*log(Ｒ)

抵抗Ｒも定数なので0にすると

　＝20*log(�T)　(単位：dB)


結局、入力電流�Tが10倍(10dB）変化すると出力のパワー(電力)は100倍(20dB）変化します。

書込番号：4414923

[swd1010]

ギンゼムインバン・アドグラス　さん 、こんばんは。

http://www.orixrentec.co.jp/tmsite/know/know_dB14.html

書込番号：4414955

[くろこげパンダ]

ギンゼムインバン・アドグラス さん

----------------------------------------
[4414707]のご発言

＞20*log(2^12)=72dB
＞
＞上はエネルギー比、電気で電力比です。
＞レベルの比率は電圧比、10*log(2^12)=36dBです
----------------------------------------
-----------------------------------------------------------
[4414923]のご発言

＞電力のダイナミックレンジ　＝10*log(Ｗ/Ｗo)＝10*log(Ｗ)−10*log(Ｗo)
-----------------------------------------------------------

既にこの時点で、同じ電力比であるはずの、引用するべき式
「20*log(2^12)」 と 「10*log(W/Wo)」 が矛盾していると思いますが（^^；）

書込番号：4415014

[骨＠馬]

あるモノが変化したとき・・例えば背丈が30.48cm伸びたとする。
これを12インチ伸びたと表現しても良い。
でも30.48と12と聞いただけでは比べにくい人も出てくるので共通の単位で表現することにし、これを1（フィート）と表現しようと決めたとする。
その為に換算方法が決められることになる。
同様に、電流があるいは電圧が10倍になったと表現することと。電力が100倍になったと表現することは同じ内容である。
これを共通の単位であるdbで表すために換算する式が
電流の場合は20*log(10)=20（db）であり、
電力の場合は10*log(100)=20（db）となり、両方とも同じ内容を意味する。
ダイナミックレンジなどは20*log(○○)=△△（db）を使うべきです。

書込番号：4415361

[ヒロひろｈｉｒｏ]

まあ、お疑いになるならば、ここでも参照してみてください。
http://home.s00.itscom.net/large/ELEC/db/

なお、ここでdBを使っても理解されない方の方が多いですし、意味がないですから、今後は倍率で言うことにします。

書込番号：4415374

[ギンゼムインバン・アドグラス]

デシベルは、変化の比の指数をとって10倍したものとなってます。

デシベルの定義＝10*log(W2/W1)


CDで16ビットがダイナミックレンジ96dBとか表記しているのは、CDから読み取った16ビットのシグナル信号
(入力電流や電圧）の変化の比が出力の電力の変化の比でいうと96dBあるという意味なので、16ビットのダイナ
ミックレンジが96dBということではありません。

入力の電流や電圧から見て、出力の電力がどうなるかという意味で20をかけることになっています。
（詳細は先の式に書いた通り）

ところで画像データのRAWは、画像を見るためには現像処理が必要ですが、デジカメ側からみれば最終出力
となります。また出力結果の"階調"は電気にはないものですし、ここでは何から入力されたか書かれて
いませんので、単に出力の変化の比が2の12乗あるという意味にとらえればよく、もしデシベルを強引に適用
するならば上のデシベルの定義通り10*log(階調の変化の比)で適切で、階調に電力の20*log(不明)を適用する
のは不適切と思います。

書込番号：4417721

[くろこげパンダ]

ギンゼムインバン・アドグラス さん

＞2倍がなぜ3dBなのか考えてもらえば判ると思います。

２倍が３dBなのは電力比の場合です。電圧比・電流比（信号比）の２倍は６dBです。

＞結局、入力電流�Tが10倍(10dB）変化すると出力のパワー(電力)は100倍(20dB）変化します。

↑この文言はおかしいのですよ(^^；)
「入力電流が10dB（信号比のdB）変化したら、出力電力も10dB（電力比のdB）変化する」
と表現するのが正しい表現です。各々の物理量変化比（＝信号が２倍なら、電力は４倍）を、
同一のデシベル値で表し、（同じデシベル値でも、）それぞれの物理量ごとに異なる倍率値を
与えてあるのです。

ゆえに、信号比の10dBは3.162倍で、 電力比の10dBは10倍です。
これで、きちんと信号比の２乗が電力比となって表す事ができています。

↓このように使います

**** 例題 *******************************************************

利得が２dB、３dB、５dBを持つ増幅器３台を通過し、
信号が10dB増加した時、信号の増加前と比較して、

１．出力電力は何倍になるでしょうか？
２．出力電圧は何倍になっているでしょうか？
３．また、３台の増幅器の合計利得は何倍でしょうか？

解き方
　　　２+３+５＝１０dB （３台の増幅器の合計利得＝増幅倍率）
　　　１０dB + 10dB（信号変化分） ＝ ２０dB （出力電圧および、出力電力の増加倍率）

　　　電力比の２０dBは100倍、電圧比の２０dBは10倍、増幅器の１０dB(信号比)は3.162倍

答え．出力電力は１００倍され、電圧は１０倍され、３台増幅器の合計利得は、3.162倍となる
*****************************************************************
倍率で考えると、本来、乗算しなければいけない部分が、デシベルでは全て加算で計算できるわけです。

正しておきますが（^^；）、
　　　　信号比のデシベル ＝ 20*log(Ｓ2 / Ｓ1）←６dB が倍率２倍
　　　　電力比のデシベル ＝ 10*log(Ｗ2 / Ｗ1) ←３dB が倍率２倍

６dB増加した事実だけを以ってして、
　　　　信号比は６dB＝２倍、
　　　　電力比は６dB＝３dB+３dB＝２倍*２倍＝４倍
と表せる仕組みになっています。

デシベル量（例：６dB）に共通の倍率を与えているのでは無く、
それぞれの物理量の相対比＝倍率（例：電力比や電圧比）に異なるデシベル量を与えてあるのです。
そうする事で、各々異なる物理量の相対比（倍率）の相関性を、同じデシベル量として表現できる
わけです。（例：６dB＝電力比の４倍＝電圧比の２倍 ： 電圧が６dB上昇すると電力も６dB上昇する）

デシベル換算表
http://www.jarl.or.jp/Japanese/7_Technical/lib1/db.htm

書込番号：4417908

[kentaxboy]

>デシベル量（例：６dB）に共通の倍率を与えているのでは無く、
それぞれの物理量の相対比＝倍率（例：電力比や電圧比）に異なるデシベル量を与えてあるのです。

よく分かりました。　漠然と質問しましたがいろいろ勉強できて
得をした気分です。ここの住人は皆様お詳しいですね。
私のIST-D（SONY CCD)に５DのCMOS乗っけて、PENTAのLIMITEDレンズ
を使用したい！　

書込番号：4418003

[ヒロひろｈｉｒｏ]

ギンゼムインバン・アドグラスさん、オシロスコープを使ったことありますか？
映像、音響の信号レベルは電圧比で表します。
これらの信号の観測をするオシロスコープは電圧計測です。
我々技術屋は日常殆どこれで計測しています。
ただし、スピーカーなど電力を扱う場合は１Ｗに対して何デシベルの音響エネルギーを放出するかを表すのに、90dB/W/mという表記をし、電力が２倍になると3dB増加します。

書込番号：4418765

[ヒロひろｈｉｒｏ]

もっとも、こんなこと知らなくても日常生活には何も困りませんから。
もしも電気をお仕事にされているなら重要な過ちですけど。

書込番号：4418790

[くろこげパンダ]

ギンゼムインバン・アドグラスさんの主張で、デジカメにおいてダイナミックレンジとファイルフォーマットの
関係を考える時、デシベル（倍率）で考えるのが不適切とする旨はその通りだと思います(^^；)　単に、
「12ビットRGB ＝ 4096階調 X ３原色」 で話を進めた方が、理解しやすいですネ。

「エネルギーの重み付け（ダイナミックレンジ）　→　画像ファイルでは単なる階調数」

という変換が行なわれているのですから、72dBの重み付けは、ファイルフォーマットでは単なる
4096階調（12ビット）でしかありません。4096階調の間隔を伸張してエネルギーに戻せば、
ダイナミックレンジを100dBに変換する事さえ出来てしまいます。（＝階調が飛びます。）

ヒロひろｈｉｒｏ さんが仰るように、トーンカーブの変更（データ生成時）により、エネルギーの
重み付けが歪曲してしまいますから、デシベルで考えると、話がややこしくなると思います。
撮像のファイル化は、「デシベル → 階調数」 の変換と考えても良いかも知れません。

まとめると、

撮像のファイル化によって、撮像素子のダイナミックレンジの広さは、階調数の多さに置き換え
られるという事です。但し、撮像素子だけではなく、ＡＤコンバータ（アナログ−デジタル変換）
の精度も関わってきますので、撮像素子のダイナミックレンジさえ広ければ良いというものでも
ないと思います。

書込番号：4419173

[ヒロひろｈｉｒｏ]

くろこげパンダさんの仰るとおり、ｄＢの必要なかったですね。
仕事柄、うっかり持ち出した私が悪かったです。
こんなところでｄＢ言っても意味無いですから。
ダイナミックレンジの話は、階調数だけで十分理解できますので。m(_ _)m

書込番号：4419409

[DCS22n]

なかなか、面白い議論です、ある意味で。思いこみ、勘違いは誰にでもあります。

＞こんなところでｄＢ言っても意味無いですから。
ダイナミックレンジの話は、階調数だけで十分理解できますので。m(_ _)m

本当にそうですか？　私が思うに、デシベル表現は最終的に人間の知覚を経由するダイナミックレンジを表す単位として有用なのでないでしょうか。

最初からというか最終的にというか　ギンゼムインバン・アドグラス　さんに軍配。

書込番号：4419540

[くろこげパンダ]

＞デシベル表現は最終的に人間の知覚を経由するダイナミックレンジを
＞表す単位として有用なのでないでしょうか。

自然界の明度（人間の視感度範囲？）と 撮像素子部分だけの話ならそうだと
思います。ですが、私達ユーザーはその部分だけを抜き出して検証する事は
出来ませんから、ファイルが介在した時点で、デシベルでの考察は、むしろ
話がややこしい事になると思います。

そもそも、撮像素子のダイナミックレンジを目の当たりに見て取れるかどうかは、
甚だ疑問というところに、話題のポイントがあった（？）ように思います。

ただ、ダイナミックレンジの広さが階調数に置き換われば、表示デバイス側の
ダイナミックレンジが広かった時、階調飛びをせずに表示できるという事実は
残ると思います。途中経過を飛ばして、入力→出力 の状態になったとき、
デシベルでの話が便利になるのではないでしょうか？

書込番号：4419590

[ヒロひろｈｉｒｏ]

>デシベル表現は最終的に人間の知覚を経由するダイナミックレンジを表す単位として有用なのでないでしょうか。

人間の知覚が「対数的」だとする研究から慣用的にｄＢを用いるようになりました。
オーディオの周波数特性表をご覧になったことあると思いますけど、縦軸のレベルはｄＢ表示、横軸の周波数は対数表示になっています。
これが知覚的に最も違和感無く見えるからです。
自然界のコントラストは何万倍か分かりませんけど、実際目に何万倍にも光を感じていたら神経持ちませんからね(^_^;)

書込番号：4419598

[骨＠馬]

ヒロひろｈｉｒｏさん　ギンゼムインバン・アドグラスさん　くろこげパンダさん　DCS22nさん（書き込み順）　
難しいお話しですが必死に理解しようとしています。

dBは使わない方がよいとの結論が出てからで、質問しにくいのですが
ヒロひろｈｉｒｏさんの書かれた
>１２ビットＲＡＷの計算上のダイナミックレンジは、=20*log(2^12)=72dB<・・・の意味ですが、
確かに計算結果は20*log(2^12)≒72（dB）となりますが、12ビットRAWとは　クリッピングレベル（Cl）とノイズレベル（Nl）との間を2^12=4096階調に分割していると言う意味で、Cl/Nl=4096ではないと思いますのでダイナミックレンジが72dBあるという意味にはならないと思うのですが如何でしょうか。
同時に、CDが16ビットで96dBの話も、CDが扱う音圧の最小と最大の差を2^16=65536分割したと言うことで最小の音圧を65536倍した物が最大値だという意味ではないと思うのです。
しかし、CDのダイナミックレンジは96dBだと言う話は昔から言われていて納得していたのですが、これは音圧の基準となる最小値の0dBをある値に決め、その65536倍を最大値と決めたのでしょうか。
・・・とすると、12ビットRAWの場合も理論上の最小値を便宜上決めてしまい、その4096倍の値も決まってくるが、現存する撮像素子はその中に入ってしまう・・・と解釈すればよいのでしょうか。

書込番号：4420009

[ヒロひろｈｉｒｏ]

デジタルの場合は、総てフルビットのクリッピングレベルから考えた方が良いです。
つまり、撮像素子の最大出力(クリッピングレベル)をフルビットに持ってくるのです。
これは純アナログ的な作業でブラックボックス、実際のカメラの中身がどうなっているかは分かりませんが。
(現実的には撮像素子のクリッピングレベルには個体差がありますので、それぞれの個体でＡＤコンバータの最大レベルにボリュームで合わせるようなものと考えて良いです。この辺、本当にちゃんと調整されているのか実は心配なのですけどね。)

で、実際現在の撮像素子のダイナミックレンジは１２ビットフルに使えるほど取れませんから、最下位ビット以上でザワザワとノイズが乗ることになります。
１２ビットは4096階調、撮像素子のクリッピングレベルの1/4096まで表現可能、
仮にクリッピングレベルが１ボルトとしますと、最小1/4096ボルトまで表現可能ということです。

で、ISO感度というのが話を少しややこしくするのですけど、高感度に設定した場合、ＡＤコンバータに入る前に、アナログのアンプを通します。
標準感度ISO100としますと、ISO200なら２倍増幅するアナログアンプを通します。
ISO400なら４倍増幅です。
この場合、撮像素子がクリップする前にＡＤコンバータがクリップしてフルビットになってしまい、画像情報としてはノイズだけが増えることになります。
ただし、この時でも情報量は１２ビットです。

撮像素子の出力はもともとアナログですから、いくらノイズが増えようが、１２ビットです。
この辺、一般の方には理解しにくいところですけど。

書込番号：4420255

[骨＠馬]

ヒロひろｈｉｒｏさん　
早速のお返事を有り難うございます。
クリッピングレベル（Cl）を基準としてその1/4096のレベルまでを操作の対象とすると言うことですね。
Clはカメラによって異なると思いますし、Clの近くでは中間部分と比べてリニアではなくなるのでメーカーとしてはどのレベルをClと定めるかを決定して作業を進めるのですね。
解ってきました。
CDの場合もマイクやアンプのClを測定しておいてそこを基準にして1/65536までを扱うと言うことですね。
何となくスッキリしてきました。
>ＲＡＷの計算上のダイナミックレンジ<・・・と言う意味は、取り扱いが出来る最大限が72dBと言う意味ですね。
有り難うございました。

書込番号：4420341

[swd1010]

こんばんは。

画像のダイナミックレンジについては下記が面白いと思いました。
http://www.pit-japan.com/ws30/d_range01.html

書込番号：4420343

[骨＠馬]

ところで、話は少し変わりますが、今あるカメラがありダイナミックレンジが60dB有ったとします。
このカメラが吐き出すJPEGデータは8ビットですからダイナミックレンジは48dBとなりますが、残りの12dB分のデータは捨てられたと言うことになるのでしょうか。それとも60dB分のデータを8ビットの256分割し直して出力してくるのでしょうか。
勿論ホワイトバランスの調整などでRGBの各々について使わない部分が出てくることが考えられますが無視して考えます。

書込番号：4420493

[ヒロひろｈｉｒｏ]

これはカメラに限りませんが、画像処理無しで変換しようとした場合、基本的な考えとして下位４ビット分捨てると思って差し支えありません。
ただ、そうすると暗部の情報が入らなくなってしまいますね。
そこで、実際のカメラの内部処理(ＪＰＥＧ)は１２ビットをフルに使って画像処理し、８ビット分に情報を詰め込みます。
下位ビットを上に持ち上げれば暗部の情報を活かせますし、上位の浮いた分はトーンカーブを寝かせ８ビットの中に詰め込むと何とか白飛びせずに済みます。
この辺は、ご承知の通り各カメラメーカーの味付けが入ります。
それをユーザー側が手動でやるのがＲＡＷ現像ということです。

書込番号：4420753

[くろこげパンダ]

結局、
ダイナミックレンジが広いカメラの描写は、暗部を潰さず、明部を飛ばさない画像として
受け取る事になると思います。画像から白ベタ、黒ベタになる部分が減るわけです。
言い方を変えれば、そういう風に現像しないと真価を発揮できないという言い方も出来ます。
表示デバイスが同じで、ピークとボトムが同じなら、ダイナミックレンジは同じなわけですから、
ダイナミックレンジの差は、階調数に化けたことになります。ゆえに、逆光状態の時の暗部
明部の描写などに差をつけることができるだろうと思います。

なので、ダイナミックレンジ（＝デシベルの話）で考えると話がややこしくなると申しあげた訳です(^^；)
途中でデータの畳み込みや階調の間引きの話が入ってきますから、一旦、階調数に置換えた方が
理解しやすいと思います。
---------------------------------------------------------------
※ 学も教養も無い者が申し上げることなので、私の文言はリサイズしてお読みください（^^；；）

書込番号：4420792

[くろこげパンダ]

追記：
ダイナミックレンジ（＝デシベル）は、最小値・最大値においての倍率の話ですが、
ビット数、階調数は、分解能（段階数の細かさ）の話です。72dB ＝ 12ビット は
お互いを対応させられるという意味であって、同義という意味ではないと思います。

この違いを理解することで、デジカメでのダイナミックレンジの考え方が理解できる
ように思えました(^^；)

書込番号：4420816

[ヒロひろｈｉｒｏ]

くろこげパンダさんも同様のことを言いたげに思えるのですが、
あくまで個人的な意見ですけど、現状、デジタルカメラの撮像素子にダイナミックレンジという言葉は使いたくありません。
その語感上、白飛びしないカメラと思われてしまうからです。
どんなカメラでも露出オーバーで白飛びします。

★(重要!)露出を抑えれば白飛びしません。(重要!)★

デジタルでダイナミックレンジが広いというのは

★ノイズの少なさ★

を意味します。
その分もっと階調数を増やして欲しいですね。

書込番号：4420820

[くろこげパンダ]

＞白飛びしないカメラと思われてしまうからです。

そうですね、白トビし難いという訳ではなくて、白トビさせない露出値でも暗部の階調を
確保し易いので、結果的に、白とびさせにくい撮影と黒潰れしにくい撮影が両立させやすい
というのが、実態にちかいでしょうか？(^^；)

↑長ったらしいので、「白トビさせ難い」 の表現に繋がるのだと思います。
「白トビさせ難い撮影が可能」 だったらイイですか？（^^；）

書込番号：4420834

[くろこげパンダ]

「白トビさせない撮影が容易になる」 の方がもっとイイでしょうか？（^^；；）

書込番号：4420840

[骨＠馬]

ヒロひろｈｉｒｏさん　くろこげパンダさん　お早うございます。
私はさっさと寝てしまいました。申し訳ありませんでした。

カメラから出てくるJPEGも適当に上下を細工して入れてある。・・ホッとしました。
あらためて分割し直すと言う感覚ではなく押し込むと言う感覚だと受け取りました。
細工の仕方を変えたければRAWを使っていじれば良い。
私は黒が潰れるのが嫌いで結果コントラストの高い絵が嫌いです。
今度の5DはPicture Styleが豊富で調整も出来るので楽しみです。

このスレッドも下の方になってしまいましたが、多くの人に読んでいただきたい内容ですね。
今回は大変勉強になりました。お世話になりました

書込番号：4421017