デジタル写真におけるダイナミックレンジとトーンレンジの詳細
ダイナミックレンジとトーンレンジがデジタル写真の結果にどのように影響するか疑問に思ったことがあれば、あなただけではありません。 この2つの写真用語は、最初はちょっと混乱するかもしれませんが、DSLRの写真がどのように機能するかを学ぶことで、DSLRの写真を改善することができます。
ダイナミックレンジとは何ですか？
すべてのDSLRカメラには、画像をキャプチャするセンサーが内蔵されています。 センサのダイナミックレンジは、生成可能な最大の信号を最小の可能な信号で割ったもので定義されます。
信号は、カメラ画像センサのピクセルが光子を捕捉した後に生成され、フォトンが電荷に変換される。
つまり、ダイナミックレンジの広いカメラでは、ハイライトとシャドウの両方の詳細を同時に詳細にキャプチャすることができます。 RAWで撮影すると、センサーのダイナミックレンジが維持されますが、ファイル圧縮のためにJPEGが詳細をクリップすることがあります。
既に述べたように、センサ上のピクセルは、画像の露光中に光子を収集する。 露出が明るいほど、より多くの光子が集められます。 このため、画像のより明るい部分を収集するピクセルは、暗い部分を収集するピクセルよりも迅速に光子のすべてを収集する。 これは光子のオーバーフローを引き起こし、 ブルーミングを引き起こす可能性があります。
ダイナミックレンジの問題は、コントラストの高い画像で最もよく見られます。 光があまりにも激しい場合、カメラはハイライトを「吹き飛ばし」、画像の白い部分には詳細を残さないことがあります。 人間の目はこれらのコントラストと細部に気付くことができますが、カメラはできません。 これが起こると、被写体を落とすか、被写体を照らすコントラストを減らすためにフィルライトを追加して、露出を調整することができます。
DSLRのセンサーは、より大きなピクセルを有するため、DSLRはポイントおよびシュートカメラよりも大きなダイナミックレンジを持ちます。 これは、ピクセルがオーバーフローなしで画像の明るい部分と暗い部分の両方について光子を収集するのに十分な時間を有することを意味する。
トーンレンジとは何ですか？
デジタル画像の階調範囲は、ダイナミックレンジを記述するために必要な階調数に関係します。
2つの範囲は関連しています。 少なくとも10ビットのアナログ/デジタルコンバータ（ADC）と組み合わされた大きなダイナミックレンジは、自動的に広い階調範囲と同等です。 ADCは、デジタルセンサ上のピクセルを読み取り可能なイメージに変換するプロセスの一部です。同様に、10ビットのADCを備えたセンサが多数のトーンを出力できる場合は、大きなダイナミックレンジを持ちます。
人間の視覚は非線形であるため、ダイナミックレンジとトーンレンジのいずれか、または両方を、より快適にするために、トーンカーブで圧縮する必要があります。 実際には、RAW変換プログラムまたはカメラ内圧縮は、プリントまたはモニタで視覚的に好ましい方法でより大きいダイナミックレンジを圧縮するために、ぼんやりS字型の曲線をデータに適用する傾向があります。