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爱活3000问 | RAW照片色彩深度越高画质就越好?

来源:五横门户网站 发布日期:2019-12-02 21:22:13

最近,疑似尼康z8手册的截图在互联网上泄露。截图显示新相机支持16位原始格式的照片。如果实现,z8将成为第一个支持16位RAW的全尺寸相机。色深(位/位)是原始照片的一个重要指标。理论上,值越高,颜色越丰富,动态范围越宽,颜色深度能等同于图像质量吗?

怀疑z8手册,新相机支持16位原始和60-80%高压缩比原始

要理解深度对原始图像质量的影响,必须从数码相机的成像原理入手。当光通过透镜时,它将被cmos传感器上的光电二极管转换成电信号,然后输入信号将被放大,通过adc(模数转换器)上的模数转换转换成数字信号,并经历第一个“位”。

采样精度(单位位)是adc的一个重要参数。值越高,性能越好。我们常说传感器的比特输出数是指adc的采样精度。cmos传感器的采样精度决定了颜色数量和理论动态范围。如果采用拜耳阵列,12位adc支持68.68亿种颜色和12级动态范围,精度提高到14位后支持4.39万亿种颜色和14级动态范围。在今天的显示设备和打印水平,12位就足够满足使用,更高的精度是扩大动态范围。应当注意,传感器的动态范围由光电二极管的信噪比决定。adc就像一扇门。动态范围由身高和有多少人高决定。adc只能在限制高度方面发挥作用。为了方便同行,我们将使门比人高。这同样适用于照相机。

如今,16位模数转换器已用于中帧相机,14位模数转换器通常用于全帧和aps-c帧相机,12位模数转换器主要用于m43和1英寸相机。adc的精度不是恒定的。输出视频时,14位通常会减少12位甚至10位,以提高输出速度。因此,同一台摄像机的视频动态范围往往不如照片的动态范围。cmos传感器输出数字信号后,将进入dsp处理并通过第二个“位”。一般来说,处理器的处理精度与adc相同。这不会影响图像质量,但也有助于控制dsp成本,避免性能浪费。

在数字信号处理器去除拜耳、白平衡调整和莫尔条纹去除之后,数字信号将被打包成原始或jpg格式的照片。Jpg格式是高度压缩和锐化的,只有8位深度,完全不能进行后处理。具有高“比特”的raw指的是照相机的图像质量。我相信摄影爱好者都知道raw是一种未经处理和压缩的照片存储格式。它有多种包装格式,如adobe的dng,尼康nef,佳能crw。事实上,相机的所有原始照片都已经过处理,比如去除热噪声。压缩后,原始照片的动态不再受颜色深度的限制。最典型的例子是阿里阿列克谢系列和松下gh5s。

Dng是adobe推广的原始格式。

Alexa使用alev iii cmos传感器。成像期间,两个14位adc分别以高增益和低增益同时设置输出信号。这两个信号经过hdr组合,由内部精度高达16位的数字处理器猜测颜色,输出动态范围超过15个文件的图像,最后存储在颜色深度仅为12位的arriraw中。然而,gh5s rw2(松下raw format)的色深为12位,可限于12位传感器,照片的动态范围仅为12档左右。

Alexa是一个alevcmos传感器。

可以看出,原始照片的颜色深度与图像质量没有绝对的关系。颜色深度值越高(比特值越高),动态范围可能越高。然而,颜色深度越低,图像质量就越低。同样的原理也适用于视频日志。此外,随着摄像机连续拍摄速度和像素数的快速增加,存储压力变得空前巨大。压缩原始技术已经变得极其重要,它可以在几乎不损失图像质量的情况下减小照片的大小。16位原始照片当然不错,但原始压缩技术同样重要。

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