Frage:
Warum heißt es Dynamikbereich?
Jossie Calderon
2020-07-21 22:22:47 UTC
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Ich verstehe, dass der Dynamikbereich der Unterschied zwischen der hellsten und der dunkelsten Beleuchtung ist, aber warum dynamisch ? Warum nicht statischer Bereich?

Ich bin mir nicht sicher, ob diese Frage zur Etymologie / Semantik hier ganz aktuell ist.Möglicherweise: https://english.stackexchange.com/ oder https://hsm.stackexchange.com/
Ich vermute stark, dass das Wort _dynamic_ über die Audio-Terminologie und damit [letztendlich aus der Musik] stammt (https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamics_ (Musik)).
Das Konzept, von dem Sie sprechen, heißt Kontrast.Der dynamische Bereich bezieht sich auf den Bereich, den eine Kamera verarbeiten kann, der dynamisch ist.
@user3528438 - Inwiefern ist der Bereich dynamisch?Es ist eine ziemlich feste Spezifikation, wenn eine Kamera ab Werk kommt.
Es ist nur historisch.
Fünf antworten:
Kahovius
2020-07-22 00:02:57 UTC
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Weil sich "Dynamikbereich" nicht auf einen Bereich bezieht, der dynamisch ist, sondern auf einen Dynamikbereich . Zum Beispiel: Bereich der Leuchtdichten oder Reflexionsgrade in der Fotografie oder Bereich der Amplituden in der Akustik.

Beachten Sie, dass "dynamisch" aus dem Griechischen δύναμις kommt, was "Leistung" bedeutet.

Ja.Der Begriff stammt ursprünglich aus der Audiotechnik und verbreitete sich von dort aus in anderen Bereichen.Das Verhältnis zur "Dynamik" in der Musik ist ganz beabsichtigt.
@hobbs: Insbesondere wenn man bedenkt, dass Licht wie Schall die Form von Wellen mit messbarer Amplitude hat.
Beachten Sie, dass im Gegensatz zum Bereich das dynamische Kontrastverhältnis zum statischen Kontrastverhältnis (wobei "dynamisch" und "statisch" Adjektive sind) bei der Erörterung der Funktionen von Monitoren eine wichtige Rolle spielt.
@supercat Ich denke nicht, dass dies ein gültiger Vergleich ist.Ein lauteres Geräusch ist eine Schallwelle mit einer höheren Amplitude als ein niedrigeres Geräusch, die mehr Luft bewegt.Eine hellere Lichtquelle sendet jedoch keine Welle mit einer höheren Amplitude aus, sondern sendet mehr Photonen aus, die von einem Sensor (bestimmt durch seinen Dynamikbereich) genau gezählt werden können oder nicht.
@smcs tut es tatsächlich: Im klassischen Regime bedeuten mehr Photonen (im Durchschnitt) eine höhere Amplitude der EM-Welle.Und es ist der Schallwelle ziemlich ähnlich, die in einem Kristall mit Phononen beschrieben werden kann.
@Ruslan Aber im klassischen Regime ist die Amplitude vieler Photonen im Durchschnitt konzeptionell. Es gibt keine tatsächliche Welle mit Kämmen und Tälern, die auf einen Detektor treffen, wie dies bei akustischen Wellen der Fall ist.Würdest du zustimmen?
@smcs wieder, im klassischen Regime ist Maxwells Theorie vollständig.Es gibt Kämme und Täler im elektrischen Feld, die sich entlang der Ausbreitungsrichtung bewegen, und die Schwingungen aufgrund dieser sind diejenigen, die zur Anregung der Elektronen im Detektor führen.Es ist typisch, das EM-Feld als Hintergrund im QM zu behandeln (im Gegensatz zu QED), und in vielen Fällen reicht es für Berechnungen aus.
@Ruslan Natürlich gibt es auf Photonenebene Scheitelpunkte und Täler in der EM-Strahlung.Sie haben jedoch alle die gleiche Amplitude, daher ist die Amplitude hier für das Konzept des Dynamikbereichs eines Systems (z. B. einer Digitalkamera) irrelevant.
Das @smcs-Photonenniveau und das klassische Regime sind nicht gut kompatibel: Die Anzahl der Photonen ist nicht definiert, wenn elektrische und magnetische Felder vorhanden sind, sodass Photonen keine Amplitude haben (mit Ausnahme der Wahrscheinlichkeitsamplitude).Und wenn man EM-Strahlung als Welle diskutiert (nämlich EMR mit Schall vergleicht), sind Photonen sowieso irrelevant.Sie werden nur dann signifikant, wenn wir das Schussrauschen oder den Absorptionsmechanismus der EMR durch den Sensor berücksichtigen müssen.
@smcs Kamerasensoren messen jedoch im Allgemeinen nicht die Amplitude der von einem einzelnen Elektron ausgebreiteten Welle.Sie messen die Amplitude der gesamten Feldstärke an einem bestimmten Ort (jede Fotoseite auf der Sensoroberfläche) über ein bestimmtes Zeitintervall.
Tetsujin
2020-07-21 22:59:11 UTC
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Es ist nicht der Unterschied , es ist das Verhältnis .

Ein Verhältnis hat daher kein festes 'unten' oder 'oben' dynamisch statt statisch.

Ref: Wikipedia - Dynamic Range

Um fair zu sein, da DR normalerweise in Logarithmen ausgedrückt wird, entspricht der Logarithmus eines Verhältnisses der Differenz der Logarithmen der Teile des Verhältnisses./ nitpick.=)
Bist du sicher?Die Antwort unter mir sagt anders und klingt überzeugender.
@JossieCalderon auf welche Antwort beziehen Sie sich?(Hinweis, Sie können auf den kleinen 'Teilen'-Text klicken und den eigentlichen Link kopieren / einfügen, um die Antwort zu erhalten, was nicht mehrdeutig ist.)
Die Aussage von @JossieCalderon [scottbb] ist eine mathematische Tatsache für die Art der Zahlen, die hier relevant sind.
@JossieCalderon Bitte beachten Sie, dass die Reihenfolge der Antworten von jedem Benutzer festgelegt wird.Jeder von uns sieht möglicherweise eine andere Reihenfolge.
aml
2020-09-03 14:17:59 UTC
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Ist die Antwort einfacher?

Der statische Bereich schlägt eine feste Skala vor, unabhängig von externen Einflüssen.

Der dynamische Bereich legt nahe, dass die Skala von externen Einflüssen beeinflusst wird.

Der Bereich von beispielsweise 12 Uhr an einem hellen, sonnigen Tag hätte also einen größeren Unterschied als 12 Uhr an einem kalten, stumpfen, grauen Tag.

Die Skala (z. B. 0-99) würde immer noch den Kontrast darstellen / Verhältnis zwischen dunkelsten und hellsten, aber die Unterschiede zwischen den einzelnen Inkrementen der Skala wären dynamisch, basierend auf den physischen Lichtverhältnissen.

Das Wort "statisch" kommt nicht wirklich ins Spiel.Das heißt, der Begriff "Dynamikbereich" ist eine quantifizierbare Eigenschaft eines Signals, Bildes usw. Es gibt weder einen entsprechenden "statischen Bereich", noch ist "dynamisch" in diesem Zusammenhang im Gegensatz zu "statisch".Analog zur Musik sprechen wir nicht über die "Statik" eines Songs, einer Passage usw. Wir sprechen über die Dynamik, den Unterschied zwischen lauten und leisen Teilen, insbesondere über ihren schnellen oder abrupten Wechsel zwischen Höhen und Tiefen und zurück.
Ich habe nicht vorgeschlagen, dass es einen Begriff "statischer Bereich" gibt, aber ich bin nicht der Meinung, dass es keinen gibt.Die vollständigen Noten zu etwas Perfektem sind fest, dh;statischer Wert.Das mittlere C ist immer eine bestimmte Frequenz.Was ich sagte, war, dass die Min / Max-Werte einer bestimmten Szene dynamisch sind, daher sind die Inkremente zwischen diesen beiden Variablen dynamisch.Das Licht ist nicht fixiert, daher entsprechen Helligkeit und Kontrast Ihrer Lautstärke / Lautstärke innerhalb des Tons.
supercat
2020-07-22 17:21:17 UTC
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Scheinbar konstante Beleuchtung repräsentiert tatsächlich eine Mischung aus hochfrequenten Wellen. Wenn die Intensität niedrig genug ist und man ein Stück Film belichtet, verursachen diese Wellen eine Folge von zufällig verteilten Änderungen der Zustände der Kristalle in der Emulsion. Während einige Arten von Erfassungsvorrichtungen Licht als einen stationären Zustand zu betrachten scheinen, geschieht tatsächlich innerhalb der Vorrichtung, dass Licht etwas in der Vorrichtung aus seinem Ruhezustand stößt, dann wird die Vorrichtung es zurücksetzen, dann wird Licht es erneut klopfen usw. Die mit Licht verbundenen Prozesse sind im Allgemeinen so schnell, dass sie nach dem Gesetz der großen Anzahl einheitlich erscheinen, aber unter dieser scheinbaren Einheitlichkeit ändern sich die Dinge tatsächlich ständig.

Das klingt für die Physik / Chemie vernünftig, aber was hat es mit dem Bereich der Lichtintensitäten zu tun, den ein bestimmter Film oder Sensor tatsächlich messen kann?Und was noch wichtiger ist, wie erklärt dies, welcher Dynamikbereich * ist *?z.B.Die lineare 8-Bit-Graustufenhelligkeit kann nur Pixelintensitäten ungleich Null von 1 bis 255 darstellen, ein ziemlich erbärmliches Verhältnis von hellster zu dunkelster nicht vollständig schwarzer Intensität im Vergleich zu chemischem Film.
@PeterCordes: Die Frage war "warum nicht statischer Bereich".Keine der anderen Antworten schien die Tatsache anzusprechen, dass die Lichtdetektion kein statischer Prozess ist.Ich habe nichts in der Frage gesehen, warum digitale Sensoren nur 255 lineare Werte zählen würden.Ein begrenzender Faktor für den Dynamikbereich ist bei der Lichtmessung wie bei Audio häufig das Grundrauschen.Wenn eine Kamera mehrere ISO-Einstellungen unterstützt, kann sie Werte von 0 bis 255 verwenden, um entweder eine Intensität von 0 bis 100% oder eine Intensität von 0 bis 25% darzustellen. In letzterem Fall wird jedoch viel mehr Bildrauschen erzeugt.Wenn die Kamera versuchen würde ...
... ein Intensitätspegel von 4095 oder 65535 auf jedem Pixel anstelle von 255, wobei die unteren Bits meistens Rauschen sind.Während der nützliche Informationsgehalt in diesen Bits viel geringer wäre als in den oberen Bits, wäre die Menge an Speicher, die benötigt wird, um sie verlustfrei aufzuzeichnen, leider viel größer als für die oberen Bits.
Ich habe nur ein konkretes Beispiel für den Dynamikbereich gegeben (in den bereits Zahlen eingebaut sind, weil er digital ist, vorausgesetzt, das Grundrauschen liegt unter 1; guter Punkt zum Rauschen).Trotzdem sehe ich nicht, wie Ihre Antwort für den Dynamikbereich einer Messung der Lichtintensität * gemittelt über die Belichtungsdauer * relevant ist.Normale Fotografie findet in Intensitätsbereichen statt, in denen die Anzahl der Photonen pro Pixel oder pro Filmkorn (mal ihre Chance, tatsächlich auf eine Art und Weise zu reagieren, die einen Unterschied macht) hoch genug ist, dass die Mittelwertbildung sehr gut funktioniert.
@PeterCordes: Das Aufnehmen eines Bildes mit einer Standbildkamera unterscheidet sich grundsätzlich nicht vom Aufnehmen einer Reihe von Bildern mit einer Videokamera (möglicherweise mit einer sehr schnellen oder sehr langsamen Bildrate), aber das Wegwerfen aller Bilder bis auf eines.Warum sich Kamerasensoren von Filmen unterscheiden, versucht der unbelichtete Film, die Menge an Material zu minimieren, mit der Photonen interagieren, ohne dass sie erkannt werden.Kamerasensoren müssen eine Menge Material enthalten, um den Transport von Bildinformationen aus dem Sensor zu handhaben und so den Anteil der Photonen zu verringern, die sinnvoll erfasst werden.
@supercat Nicht unbedingt.Sehr schnelle Filme hatten Lücken zwischen den Körnern, die nicht * jedes einzelne Photon * einfingen, das auf den Film fiel.
@MichaelC: Kein Film wird perfekt sein, und wenn Hochgeschwindigkeitsfilme verwendet werden, wird eine Änderung des Zustands eines Moleküls wahrscheinlich Änderungen an anderen in der Nähe befindlichen Molekülen während der Entwicklung auslösen (was die Tatsache verdecken könnte, dass diese anderen Moleküle ebenfalls vom Licht getroffen wurden)Film kann Photonen typischerweise viel besser aufzeichnen als typische elektronische Sensoren, die für das Hochgeschwindigkeitsauslesen ausgelegt sind.
Jossie Calderon
2020-07-21 22:34:14 UTC
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Mehrere Bilder werden erfasst und zusätzliche Informationen (wie bei mehr Beleuchtung) werden zu einigen Bildern hinzugefügt und bei anderen reduziert. Die Rahmen werden dann zu einem kombiniert, um die hellen und dunklen Farben zu verstärken. Dies gibt Ihnen einen hohen Sättigungsbereich, der geändert werden kann. Deshalb steht der HDR für High Dynamic Range.

Ich bin verwirrt, Sie beantworten Ihre eigene Frage, aber bei Ihrer Antwort geht es nur um einen hohen Dynamikbereich und nicht darum, warum er als Dynamikbereich bezeichnet wird.Ihre Antwort passt nicht wirklich zu Ihrer Frage.
@Matt: Innerhalb der ungefähr ist das Warum.Ich sage buchstäblich, warum es HDR heißt.
Sie haben den High-Teil von HDR erklärt, aber Ihr Fragentitel und Ihr Text beziehen sich auf den Grundbegriff "Dynamikbereich".Jeder Sensor und jede Art der Darstellung eines Bildes (z. B. 8-Bit-RGB-Abtastwerte) hat einen festen Dynamikbereich.Sie müssen keine HDR mit Mehrfachbelichtung durchführen, damit der Dynamikbereich als Konzept relevant ist.Diese Antwort ist nicht falsch, es ist nur keine Antwort auf * diese Frage *.
Sie fragten: "Warum heißt es Dynamikbereich?"nicht "Warum heißt es hoher Dynamikbereich?"oder "Was ist ein hoher Dynamikbereich?"Mit HDR können Sie den Dynamikbereich Ihrer Kamera erhöhen, indem Sie Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungen aufnehmen und kombinieren.
@john HDR ist eine beliebige Methode, mit der Details in einer Szene erfasst werden können, in der der Dynamikbereich der Details in dieser Szene die DR-Fähigkeit des vorgesehenen Anzeigemediums überschreitet.Mehrfachbelichtungen sind nicht erforderlich.Was Adams mit seinem Zonensystem getan hat, um Szenen mit hohem Dynamikbereich auf Papier mit niedrigem Dynamikbereich zu pressen, ist eine Form der Bildgebung mit hohem Dynamikbereich.Der Begriff gab es lange vor der digitalen Fotografie.


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