• 5

關於"底片" 一個很不錯的比喻

前天在蹲馬桶時,剛好在看電子電路的書 (我上大號有看書的習慣)

裡面有講到,數位VS傳統就像是電子表VS傳統指針表
假設單位都只到"分"
數位電子表一定是整數 9:12 12:30 7:28這樣

而指針式的,卻有可能出現在兩格中間
9:12跟9:13中間,到底是12分還是13分?


我想了想,恩 對耶
數學上,"線段"是由無限多點組成的
也就是說在這個線段上,隨便一點都是一個數字
這就是像是底片的顏色

數位則可比喻為,由"很多點連起來"的一條線

假設顏色的變化為0~100
底片可以在這0~100的範圍內 找出任意一點
比如說72.3654 0.3100 甚至是29.7541355369

而數位相機
比如說 早期的Nikon 1D把0~100分為1000等分
線上的點 就是以 0.1為單位的1000個點
那現在的D3X很厲害了 可以分為10000等分
所以在這條線上可以找出45.99這樣的數字

假設10年後 出到5D mark10 可以把線段分到多細呢?
2010-04-20 20:47 發佈
文章關鍵字 底片 比喻
很傳神的比喻。
數位,0&1,開&關,階段....
平安、健康最重要
目前最大的數位相機是天文望遠相機大約是
散佈在40平方公分的基座上,每天晚上拍下來大約能夠蒐集10 terabytes的RAW檔資料,相信還有更大的建造計畫正在進行,
不過我看了照片,呃,好像科學家還有很多技術性的地方需要克服,圖真的很大,但是雜訊、失光、色散、彗星像差等等問題。。。

不管是CCD或者CMOS都有最佳信號與雜訊比,理論上是可以很高,但是信號取樣轉換線路並非實驗室般的完美,
加上很多外在因素都會影響信號拾取轉換流程的錯誤、損耗與失真,且陣列過密與溫度的關係也是另一個瓶頸,
總之今日的科技在這方面都還有很多地方需要克服。

底下這段只是其中一項(懂電子的應該比較容易看明白):
READ NOISE:

On-chip Amplifier Noise: combination of thermal white noise, 1/f noise and sense node sensitivity.
Sense node is the final collecting point at the end of the horizontal register. This converts charge to voltage. Typical sensitivities are 1--4 microvolts per electron
Voltage to outside world = charge/capacitance
White and 1/f noise depend on amplifier size (getting lower with larger sizes). But, as amplifier size grows its input capacitance (input comes from the sense node) also grows which lowers sense node sensitivity and increases the net read noise
After a decade of experimentation, optimal design was reached and typical readout noise is now 4-5 electrons (full well capacity is at least 100,000 electrons these days).
我韃韃的馬蹄 是美麗的錯誤 我 不是歸人 只是個過客
數位像機都會標示使用的ADC是幾Bits的 如果是12bits就有2^12level 14bits就有2^14level
但是這是上限 ... 考慮到 Noise level & 鏡頭解像度 一般resolution都遠低於此

另外您說的底片類比的問題 有實際上的惡謬 --- 如果真的底片可以在這0~100的範圍內 找出任意一點。那其Dynamic Range = 無限大。是不可能發生的,實際上還是有其極限。
Wang_Sherlock wrote:
數位像機都會標示使用...(恕刪)


感謝前輩的指教

小弟知道沒那麼誇張,是跟"數位相較之下"
底片是實線,數位是遠看看起來像實線的虛線
Wang_Sherlock wrote:
另外您說的底片類比的問題 有實際上的惡謬 --- 如果真的底片可以在這0~100的範圍內 找出任意一點。那其Dynamic Range = 無限大。是不可能發生的,實際上還是有其極限。

我想樓主並非是這個意思,動態範圍一樣不會變,樓主的講法來舉個例子好了。

假設底片上的亮度階調一樣是0~255,假設照片上中其中連續幾個點在數位圖片上數值是25,26,27,但在底片上卻可以表現出 25,25.000..001,25.000...0002,..........,27等完全連續的階調(當然也要底片的細緻度夠),我想這也是為何底片用幻燈機撥放會比數位檔用投影機撥放來的細緻的原因~
卡米攝影誌 http://jiawei.twbbs.org/
樓上大說的例子真是好!一看就懂!


15字15字15字15字15字15字15字15字15字15字
分享我的理解(乾脆花時間作成一張比較清楚啦~希望這樣有幫到樓主。。。勞駕點圖放大~):

感光原理不同,我只能說,各有優缺點,如果沒記錯的話CCD/CMOS大概只能擷取現場25%的光線。。。
再則矩陣式,或者模擬感光層的,都不夠完整,QuantumFilm又太小,總之從不同的立場出發,沒一個完美啦~
值得注意的是截至目前為止,底片片基上塗佈鹵化銀的感光技術,目前還是最好的方法喔,攝影人真的別想太多,專心拍照吧。



我韃韃的馬蹄 是美麗的錯誤 我 不是歸人 只是個過客
有趣的問題,提供幾個反向思考...

1. 底片有ISO100, ISO200, ISO400....各種不同感光度底片。為何要那麼麻煩...如果類比飽含各種細緻度,曝光不足應該不是問題---用後段放大的方法就可以提升感光量...
2. 以現今ADC技術 32/24 bits 根本不是問題,你用的電腦音效卡大概都是。既然技術方面沒有太大問題,為何相機現在方向都朝著增加畫數方面去改善...而忘記最容易改善的ADC...
3. 類比轉數位一直存在以有限去包含無限的迷思。問題根本在於我們忘記了Noise floor... 世界always 存在著 Noise,類比世界也是。當Noise問題加入後類比不再是無限的。好比 25 vs. 25.001 看起來是不一樣的,但0.001是Noise不是information.

BTW, 忘記樓主5D mark10的問題---我想不會有太大的進程。因為現在技術上可以做到但卻沒有發生...
又稍為提一下 resolution =1 & 0.1 的 Dynamic Range 差了20db嘔
Wang_Sherlock wrote:
有趣的問題,提供幾個...(恕刪)


如果信號拾取與雜訊成正比,類比數位轉換又被耦合電路的損耗與篩選設計瓶頸制約(例如:如果有三種顏色,只能取一種電位差),那怎麼轉怎麼放大都會低於預期的結果。。。

再則,陣列佈放的信號擷取電路,以佇列方式依序記錄成RAW或以內建的Firmware轉成TIFF或JPEG,鋸齒與動態範圍都在過程中一一損耗,底片不一樣,本身就是依據感光的程度不同形成不規則的記錄模式,比較能呈現原有的階調與層次(跟數位的動態範圍不同),所以基礎不同,基本上這兩種曝光技術,根本就不應該拿來作比較,在本質上比較接近的說法是:底片比較傾向化學變化,而數位比較傾向物理變化。
我韃韃的馬蹄 是美麗的錯誤 我 不是歸人 只是個過客
  • 5
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?