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2014年8月 3日 (日)

・ダイナミックレンジ拡張

富士フイルムのカメラにはダイナミックレンジ拡張機能が付いています。
この機能は白飛びを減らす効果があります。
基本的な考え方は・D-レンジオプティマイザの弊害
の項目で書きましたが、もっと具体的に書こうと思います。

デジタルカメラはセンサーから出てくる出力信号が
12bitだったり、14bitだったりします。
12bitだと4096段階の階調をもった信号です。
一方、最終出力のJPEGは8bitで256段階の信号です。

この変換でガンマと呼ばれる非線形の入出力処理を行います。
下の図がガンマの例です。
実際にどのようなガンマを用いているかは不明なので
下記のガンマの数値は例えだと思ってください。
Dl1
上記の図では入力信号が256の時に128の出力を返すことになります。
富士フイルムのダイナミックレンジ拡張機能では
100%、200%、400%とあります。
上記の図が、100%のときだと、200%、400%では下の図のようになります。
Dl2
200%の時は、撮影時に1段分暗く撮影します。
例えばシャッター速度で
もし100%の時に 1/60sだったら、
1/120s で撮影をします。

そうすると、入力の光の量が半分になるために、
つじつまを合わせるために、100%だと入力256で出力128だったところを
入力128で出力を128にします。

シャッター速度を2倍に早めたのに、同じ明るさで写るため
ISO感度表記が2倍になります。
ダイナミックレンジ拡張をするとISO感度が2倍になる理由はこれです。

もう一度さっきの図を見てみます。
Dl2_2
400%だと入力が64で出力が128になります。
入力に対して、出力の階調が足りなくなっています(実際の処理はわかりません)。
つまり、ダイナミックレンジ拡張を行うと、明るい部分の白飛びは減りますが、
暗部の階調が犠牲になります。
また、感度が上がったのと同等なので、ノイズも増えます。
このデメリットも理解した上で的確に使用することをオススメします。

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