¿Hay alguna unidad para medir el rango dinámico máximo de hardware de una cámara?

Unidad: “parada”. Es logarítmico: una “parada” es una relación 2: 1 de intensidad de luz.

Cómo medir:

1) Encuentra un objeto con algún detalle de bajo contraste. Por ejemplo, un trozo de papel en blanco doblado: el papel en los lados opuestos del pliegue aparecerá con un brillo ligeramente diferente.

2) Sin cambiar las condiciones de iluminación o la posición de la cámara (tal vez use un trípode), tome 30–50 fotos de ese objeto, en modo manual, usando el rango más amplio de exposiciones disponibles. Por ejemplo, de 1 / 4000s f / 36 a 30s f / 2. Ajuste la exposición en incrementos de 1/2 a 1 punto. Utilice la base ISO (por ejemplo, 100) todo el tiempo.

(El rango en mi ejemplo es de más de 25 paradas. No lo necesita todo, pero el subrango que necesita depende de su iluminación. Use la vista de histograma de la cámara para ver dónde se encuentra)

3) Abra cada una de sus fotos en una herramienta de edición de imágenes y vea si puede ajustarla, usando una herramienta de Niveles (o Curvas), de modo que el límite donde está la carpeta del papel (u otro detalle de objeto) sea claramente visible. Encontrará que, dentro de cierto rango de exposiciones, el pliegue es claramente visible sin ajustes. Luego hay un rango más amplio en el que no se puede ver sin ajustes, pero con los ajustes que se pueden. El tamaño de ese rango más amplio es el rango dinámico de su cámara.

(no existe una definición precisa universal de “rango dinámico”, por lo que el resultado depende ligeramente del método de medición. Describí un método. Puede usarlo para comparar dos cámaras, pero no puede comparar el número absoluto con los números medidos usando otros métodos )

El rango dinámico es principalmente una función del sensor. Piense en cada píxel en el sensor como un pluviómetro: el agua corre hasta que está lleno. En el caso del sensor, la luz se topa con él hasta que está lleno. Si se desborda, el píxel está sobreexpuesto. De lo contrario, el rango dinámico es la relación de “estar lleno” con la menor cantidad medible de lluvia o luz. El problema es que pequeñas cantidades pueden ser difíciles de detectar debido a cosas como el ruido y la variación aleatoria: ¿cae un fotón en el píxel o cae en el espacio al lado?

Los sensores modernos en las cámaras de gama alta suelen tener un rango dinámico de aproximadamente 10,000: 1. Luego viene el convertidor analógico a digital (ADC) que convierte este número en un valor digital. 10,000 es 10011100010000 en binario, por lo que necesita 14 bits para ser representado. La mayoría de los formatos sin formato de cámara usan 12 o 14 bits. Cada bit adicional representa una duplicación en la intensidad de la luz, por lo que esta profundidad de bit es aproximadamente equivalente al rango dinámico, y también al valor de Exposición – Wikipedia (EV). Problemas como el ruido nublan este problema de alguna manera. Para ver los resultados de la prueba para una o más cámaras reales, mire Camera Database | DxOMark, que desafortunadamente es algo difícil de navegar e interpretar. De manera algo perversa, especifica el rango dinámico como una puntuación de “Paisaje”.

El rango dinámico del hardware real es una propiedad ADC (la matriz sensible a la luz en sí misma es analógica). Se mide en pasos EV y se define por la intensidad de la señal que ADC puede “descifrar” y describir. Aquí no hay el artículo más reciente, pero durante los últimos diez años las técnicas no cambiaron mucho: Medición del rango dinámico digital

Sin embargo, vale la pena mencionar que al usar HDR (el horquillado de exposición automática no está directamente relacionado con HDR en sí mismo, aunque HDR definitivamente se basa en AEB), y apareció a fines de la década de 1980 para garantizar una exposición correcta en aplicaciones críticas) solo puede capturar sujetos estáticos con una cámara estática, a menos que todo en el marco esté bien iluminado para permitir una exposición realmente corta, y en este caso prácticamente no necesita recurrir a HDR.