石鑫华视觉网| 东莞华视自动化科技有限公司|机器视觉商城|机器视觉论坛|淘宝店铺

机器视觉_石鑫华视觉网_光源_控制器_工业相机_镜头_视觉方案_NI_LabVIEW_Vision_VBAI_图像处理教程_论坛_商城_东莞华视自动化科技有限公司,机器视觉,工业相机,工业镜头,LED光源,图像处理,视觉方案,VBAI,LabVIEW

当前位置: 首页 > 百科 >

动态范围

时间:2012-10-09来源:shixinhua.com石鑫华视觉网 作者:石鑫华 点击: 999999次

动态范围


什么是动态范围

动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值,又指一个播放器或相机输出图像的最亮和最暗部分之间的相对比值。单位为分贝(dB)。一般性能较好的音响系统的动态范围在100(dB)以上。而工业相机的动态范围一般在60分贝以上。


动态范围的扩展与压缩

  在音频工程中,人们利用压缩/扩展器件来达到动态范围压缩或扩张的目的,而可以将120dB的CD唱片灌到65dB动态范围的磁带中而不削顶或失真。主要原理是采用了可变增益放大器的原理。而如何提高成像系统的动态范围一直是研究者的目标,采用两幅图片叠加的方法来提高DSLR的动态范围,这种技巧很多人都已经了解。目前已经有采用WDR技术(Wide Dynamic Range)的芯片出现,而富士的S3 Pro相机据说采用的高动态范围有可能就是类似的技术。WDR就是采用的两次曝光原理来将两张曝光时间不同的图象合成一幅,以此来提高动态范围。


动态范围的解释

  动态范围最早是信号系统的概念,一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中,多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围,比如在音频工程中,一个放大器的动态范围可以表示为:
  D = lg(Power_max / Power_min)×20;
  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。
  我们已经知道对于一个胶片的密度公式为D = lg(Io/I)。 那么假设有一张胶片,扫描仪向其投射了1000单位的光,最后在共有96%的光通过胶片的明亮(银盐较薄)部分,而在胶片的较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为:
  Dmin=lg(1000/960)= 0.02;
  后者的密度为:
  Dmax=lg(1000/40)= 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。
  实际上扫描仪和胶片不同,可以把扫描仪看作一个完整的信号系统,包含输入、DSP、输出多个部分。那么最后的动态范围大小由其中最小值的的单元来决定。这时就需要提位数概念。


数字相机的动态范围

动态范围(Dynamic Range),最早是信号系统的概念,一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中,多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围,对于底片扫描仪来说,动态范围是指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l亮处密度值(Dmin)的差值。而对于胶片和感光元件来说,动态范围表示图像中所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大,所能表现的层次越丰富,所包含的色彩空间也越广。
------分隔线----------------------------
石鑫华推荐
  • 隔行扫描

    隔行扫描 东莞华视自动化科技有限公司 http://pcmv.cn- 石鑫华视觉网 http://shixinhu...

  • 逐行扫描

    逐行扫描 石鑫华视觉网 http://shixinhua.com- 东莞华视自动化科技有限公司 http://pc...

  • 像方远心镜头

    像方远心镜头,东莞华视自动化科技有限公司,石鑫华视觉网,光轴,像方远心光路,调焦,测量...

  • 物方远心镜头

    物方远心镜头,物方远心光路,东莞华视自动化科技有限公司,石鑫华视觉网,光轴,畸变,孔径...

  • Gige Vision

    GigE Vision Gige Vision 概述 GigE Vision是由自动化影像协会AIA(Automated Imaging ...