Qu'est-ce que la plage dynamique et en quoi est-elle importante en photographie?

D'accord, cela peut être très hors échelle, mais c'est ma meilleure estimation comme une simple démonstration des intensités lumineuses. En outre, les capacités des capteurs peuvent être inférieures ou supérieures. Mais vous obtenez l'idée.

La raison pour laquelle la plage dynamique est si importante est qu'elle définit précisément la quantité d'une scène pouvant être représentée dans les limites du "noir" et du "blanc"de l'image. L'image ci-dessus représente une échelle très approximative de la luminosité des éléments typiques d'une scène, tandis que les "crochets" à droite donnent une indication approximative de la quantité de ces intensités pouvant être vues en détail à une exposition donnée. Plus l'exposition est courte, plus votre support est élevé (faible exposition pour les nuages brillants), plus l'exposition est longue, plus elle est basse (plus longue pour les scènes ombragées/nocturnes).

Bien sûr, dans la vraie vie, il n'y a vraiment pas de noir et blanc. Le noir serait l'absence totale de lumière et le blanc une quantité infiniment grande de lumière blanche dans toutes les fréquences. Mais quand il s'agit de photographier et de voir, vous ne travaillez pas avec une plage dynamique aussi élevée.

La différence? Si vous exposez un point et tirez pour avoir le même point d'écrêtage blanc dans l'intensité lumineuse de la scène, le point où le noir se produit peut être plus lumineux que les noirs dans l'image D'un reflex numérique. En effet, le capteur beaucoup plus grand est capable de capturer une plus grande variation d'intensité de la lumière. C'est le point blanc est plus clair et c'est le point noir est plus sombre que le point et tirer. On dirait que vous comprenez cette partie.

Pourquoi est-il important? Que se passe - t-il lorsque vous souhaitez voir à la fois les nuages lumineux dans une scène, mais aussi les zones d'ombre sombres à l'intérieur de la maison par la porte arrière? Dans la plupart des cas, les nuages deviendront blancs et vous ne pourrez voir aucun détail, ou l'intérieur de la maison sera simplement noir (ou très proche). Pour la caméra il tombe hors de la gamme actuelle d'intensités pour lesquelles vous exposez.

C'est une des lacunes de la photographie par rapport à la performance de l'œil. L'œil humain est généralement capable de voir une gamme d'intensités beaucoup plus grande qu'une caméra, généralement autour de 18 à 20 arrêts de variation d'intensité. Nous pouvons voir dans la maison et les nuages lumineux mais la caméra ne peut exposer que pour l'un ou l'autre. La plupart des capteurs DSLR peuvent capturer environ 10-13 arrêts de plage dynamique.

Outre, le format dans lequel l'image est capturée (pour la photographie numérique) peut permettre de conserver une quantité importante de la plage dynamique lors de la conversion de l'image en JPEG utilisable, car il s'agit du format "final" le plus courant dans lequel une photo se retrouve.

Avec un JPEG, le format qu'un point et tirer générera généralement pour vous, chaque composant de rouge, vert et bleu ne pouvez stocker que 8 bits de précision. Le noir est 0, Le Blanc est 255. Cela signifie qu'il y a 256 "étapes" entre le noir et le blanc. Inversement, avec une capture brute de haute précision, ceux-ci capturent généralement 12 à 14 bits d'informations. Pour le raw 12 bits, le noir est toujours 0, mais le blanc est 4,096. En capture 14 bits, le point blanc est 16 384. Cela signifie que les variations d'intensité sont capturées ordres de grandeur plus précisément. Il y a maintenant jusqu'à 16 384 "pas" entre les points noir et blanc de l'image.

Même si vous finissez généralement par Exporter vers ce format JPEG 8 bits, cela permet au photographe avant de régler l'exposition, de remplir la lumière et de récupérer les faits saillants soufflés beaucoup plus précisément que s'il avait été tenté avec l'image JPEG finale. Non seulement cela peut vous permettre de "sauvegarder" des photos du bac, mais cela peut également améliorer considérablement le résultat que vous obtenez des photos bien capturées. Une technique exploitant cela est Exposer à droite.

En outre #2: Je pense que la plus grande chose à noter par rapport à la plage dynamique numérique est que pour un réglage ISO donné, le SNR dans un capteur plein cadre sera beaucoup plus grand qu'un point and shoot. À la même exposition, les sites photo "big bucket" dans un capteur plein cadre permettent à plus de lumière de s'insérer dans la plage du capteur. Donc +13 EV sera toujours enregistré alors que sur un point et shoot il serait simplement blanc pur, par exemple.

C'est comme avoir une boîte de 1L pour capturer l'eau au lieu d'une boîte de 500 ml en un point et tirer.

En outre # 3 (avec photos ajoutées): Voici un exemple de la façon dont certains capteurs peuvent être limités.

C'est ce que mon iPhone a produit. Le premier que j'ai exposé pour la zone sombre dans la rue. Le second est exposé pour les bâtiments lumineux et le troisième est une image "HDR" produite par l'iPhone. Avec quelques ajustements, la zone d'ombre peut être faite pour approximer la plage dynamique de ce que j'ai réellement vu, bien qu'elle soit encore limitée.

Clairement la dynamique est trop limité dans l'iPhone pour capturer toutes les informations dont vous avez besoin à la fois. À une extrémité, les blancs juste complètement souffler et à l'autre, les ombres sont presque complètement noir.

Il y a deux plages dynamiques importantes à se préoccuper en photographie. Le premier est la plage dynamique de la scène que vous regardez. La plage dynamique de la scène, et celle de votre appareil photo. Permettez-moi de les expliquer dans cet ordre.

La plage dynamique d'une scène est la plage allant de l'objet le plus brillant à l'objet le plus faible de cette scène. Typiquement, cela serait mesuré comme un rapport d'intensités. Si vous photographiez un morceau de papier blanc uniformément éclairé, cette plage est faible. Si vous photographiez un coucher de soleil, cette plage est assez élevée.

La seconde est celle de votre appareil photo. Je vais expliquer cela en termes d'appareil photo numérique, parce que c'est un peu plus facile à comprendre, mais les mêmes concepts s'appliquent aux caméras de cinéma.

Afin d'expliquer, permettez-moi d'abord d'expliquer quelque chose sur les appareils photo numériques. Les appareils photo numériques enregistrent les informations sous forme de nombre. La plupart des caméras capturent ces informations dans un nombre compris entre 0 et 255, de sorte que le nombre peut être stocké dans un octet (8 bits). Les caméras haut de gamme auront 10, 12, 14 ou même 16 bits, et il y a des rumeurs de magnifiques caméras avec 24 bits par canal couleur. La plage dynamique est alors la plage allant de la valeur non nulle la plus faible à la valeur non saturée la plus élevée, ou pour une caméra 8 bits, 1-254. (Je dois ajouter que techniquement, la plage dynamique est la valeur de l'intensité maximale non saturée sur l'intensité détectable la plus basse. Cela entre en jeu davantage si le capteur est non linéaire, ce qui peut arriver)

Pourquoi tout ce important? Une bonne photo correspondra à la plage dynamique de la scène et de l'appareil photo. Il y a de la place pour la créativité, mais il y a toujours cette règle empirique. Quelques points à garder à l'esprit.

1. L'œil humain a une plage dynamique fantastique, qui dépasse de loin celle du meilleur appareil photo.
2. On peut augmenter la plage dynamique effective grâce à une technique connue sous le nom de HDR, ou plage dynamique élevée.
3. Les couchers de soleil sont probablement les plages dynamiques les plus élevées de toutes les scènes naturelles.

Pour illustrer cela, je vais inclure quelques photos.

Cette image a une plage dynamique faible. La plupart des objets ont à peu près la même luminosité et ont tendance à avoir un aspect terne.

Cette photo a une meilleure plage dynamique. Il y a encore quelques détails visibles dans l'ombre, mais il n'y a pas de faits saillants coupés.

Cette image a une plage dynamique si grande qu'il est difficile d'obtenir toute la scène capturée par ma caméra 8 bits. Notez que le sol n'est pas du tout allégé et qu'il est vraiment difficile de voir les détails du cactus. C'est difficile à dire, mais le canal rouge est en fait saturé ici, et il y a peu ou pas de détails dans les régions d'ombre. Pourtant, j'ai utilisé mon choix artistique pour garder le ciel dans la portée de la caméra, et laisser le cactus être plus une silhouette.

Wow, plutôt ouvert...

La plage dynamique, comme l'indique le Wiki, est la plage de valeurs qui peuvent être capturées et ce n'est pas une valeur fixe sur toutes les caméras. DxOMark est une organisation qui, entre autres choses, mesure la plage dynamique de divers capteurs de caméra et ils la définissent comme: "une valeur numérique décrivant le rapport entre les valeurs de luminance les plus élevées et les plus basses qui peuvent être mesurées avec précision sur un capteur."Comme vous pouvez le voir sur le site, La gamme des caméras est assez large du bas au haut.

Cela signifie, du point de vue de la photographie, que plus la plage dynamique de l'appareil photo est grande, plus vous pouvez capturer d'informations, en particulier lorsque les gammes de couleurs et de tons traversent l'image. Par exemple, l'effet de ceci est qu'une caméra peut manquer des nuances subtiles de rouge tandis qu'une autre capture cela, fournissant des informations qui seraient autrement manquées. Cela vous donne beaucoup de flexibilité dans la conversion de post-production au format JPEG ou, mieux encore, des impressions potentiellement améliorées si vous travaillez avec un logiciel et une imprimante capable de gérer la gamme.

Il a également un effet pratique sur le traitement de l'exposition. J'ai posté mon article sur le Pentax K-5 plage d'exposition avant, mais je vais le lier à nouveau parce que c'est pertinent pour la question et que le K-5 détient actuellement la couronne de plage dynamique. Cela vous donne une idée des détails qui peuvent réellement être dans l'image.

Quoi qu'il en soit, cela pourrait être un traité, c'est un grand sujet, mais les coquilles de noix sont couvertes. :)

Il y a déjà quelques bonnes réponses techniques ici. En termes d'impact sur la photographie cependant, la réponse simple est que la plage dynamique est la raison pour laquelle l'exposition existe.

C'est-à-dire que l'exposition est la façon dont le photographe montre un tranche de la plage dynamique et donc de choisir quelle plage de valeurs de luminosité est importante pour sa photographie, tout comme la composition vous permet de choisir ce qu'il faut inclure et exclure dans une image.

Dans la photographie, gamme dynamique est la différence relative de luminosité entre le détail le plus clair et le plus sombre qui peut être capturé dans une seule photo.

• Si vous avez une petite plage dynamique, ensuite, les parties sombres conserveront moins de détails, et les parties très lumineuses sont plus susceptibles pour couper (aller aussi blanc qu'ils peuvent aller). Très bien si vous vouliez une courbe d'image contrastée de toute façon.

• Une plus grande plage dynamique signifie que vous pouvez obtenir de manière satisfaisante un moins image contrastée, ou vous offre plus capacité à éclaircir/assombrir sélectivement certains domaines en post-traitement.

Contrairement aux écrans LCD où la plage dynamique est exprimée comme un rapport (de plus en plus vide de sens) comme 500:1, en photographie, elle est exprimée en arrêts, où chaque arrêt représente un doublement de l'intensité lumineuse originale (pré-gamma-corrigée).

La plupart des capteurs numériques ont au moins 8EV (8 arrêts) de plage dynamique, ce qui est beaucoup, et à peu près égal au film de diapositive. Pour la plupart, il ne vaut pas la peine d'être obsédé par la plage dynamique lorsque l'on compare les caméras de nos jours. La plage dynamique est une mesure technique, mais comme elle mesure les valeurs pré-corrigées gamma, elle peut être trompeuse quant à l'effet visible qu'elle peut avoir sur votre image. Au-delà d'un certain point, vous ne verrez tout simplement aucune différence car toute autre plage est perdue dans les valeurs les plus sombres (ou avec la compression de surbrillance, les plus légères) que votre moniteur/imprimante peut reproduire. Cette plage supplémentaire pratiquement invisible peut être utile, cependant, lorsque vous souhaitez augmenter ou réduire sélectivement la luminosité (brûler/esquiver) dans des zones ou récupérer d'une forte sur/sous-exposition.

Notez que différents endroits d'examen de caméra mesurent la plage dynamique différemment - et je ne fais pas du tout confiance aux mesures de DxOMark - je pense qu'ils ont utilisé des méthodes imparfaites (fait intéressant, je trouve que les mesures de DPreview reflètent davantage la réalité). Techniquement, la plage dynamique doit être mesurée à partir des valeurs les plus élevées qui peuvent être représentées jusqu'aux valeurs les plus basses qui ne sont pas obscurcies par le bruit. Le bruit est important:

• Lorsque vous augmentez L'ISO, vous perdez la plage dynamique. C'est simplement parce que le niveau de bruit augmente, vous obtenez donc moins de portée dans l'ombre.
• Lorsque vous baissez ISO, vous gagnez une plage dynamique, mais uniquement jusqu'à L'ISO de base du capteur de la caméra. En dessous de cela (comme certaines caméras plus récentes vous le permettent) et vous commencez à perdre de la portée dans les faits saillants.