Buena pregunta, podría comenzar un debate apasionado en la combinación correcta de personas.
Lo intentan las hordas de ingenieros que diseñan y las empresas que comercializan sensores de imagen. El problema fundamental es que probablemente quieras 100x dinámico
Alcance en una cámara que todavía produce imágenes de alta resolución (10s de megapíxeles) y aún es lo suficientemente pequeña como para que pueda usarla con lentes convencionales, si no desea que quepa en su iPhone. Eso es duro
El rango dinámico en cámaras digitales es la relación de la señal máxima que puede detectar, al mínimo. El máximo está determinado por el “pozo completo” de un píxel en los sensores de imagen, que le indica cuántos electrones (de la conversión de fotones) puede capturar antes de que se sature. Esto finalmente está limitado por el tamaño de píxel, que luego dicta el tamaño del sensor, por lo tanto, el tamaño de las lentes necesarias. La señal mínima está dictada por el “ruido mínimo (lectura)” del sensor, que esencialmente le indica la cantidad mínima de electrones que se capturará para producir una imagen razonablemente buena. Este ruido, también expresado en electrones, está dictado por la eficiencia del diseño del circuito y el arte de los semiconductores (en sentido limitante).
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En pocas palabras, hay dos opciones: puede apuntar a 100 veces más señal (o pozo completo), con el sensor de última generación con el menor ruido. Esto probablemente hará que el sensor sea demasiado grande para las lentes de su cámara, si desea todos los megapíxeles. O puede tomar el sensor de su cámara favorita y reducir el ruido en 100x. Esto es realmente duro. Los dos anteriores también pueden tener interacción, lo que lo hace más complicado.
Existe una tendencia, entonces, de usar otros métodos como las celdas de doble sensibilidad mencionadas aquí, para lograr un rango dinámico más alto. Algunos son computacionalmente intensivos y otros usan diseños especiales de píxeles y circuitos, pero casi todos fabrican un rango dinámico más alto y vienen con algunas compensaciones. Ejemplos de compensaciones serían: artefactos de movimiento, demoras de obturación, pérdida de resolución, artefactos de reproducción de color, problemas de poca luz, etc.
Luego te encuentras con problemas para mostrar imágenes de alto rango dinámico, que es otro tema.
Sin embargo, es uno de los objetivos sagrados, y las cosas probablemente estén mejorando mientras hablamos.
