علم النطاق الديناميكي: كيفية حسابه وأهميته

ملحوظةتختلف القيم المُبلغ عنها باختلاف وضع الكاميرا وإعدادات التكبير. عادةً ما تُشير مواصفات الكاميرا إلى القيمة الخاصة بالوضع ذي أعلى نطاق ديناميكي. أما النطاق الديناميكي الأقصى "الحقيقي" فهو أقل، ويشمل تجنب تشبع البكسلات الأكثر سطوعًا، وإشارة دنيا تُوفر نسبة إشارة إلى ضوضاء مفيدة للقياس المقصود. مع ذلك، فإن هذه الاعتبارات خاصة بحالات الاستخدام الفردية، لذا فإن التعريف أعلاه مفيد للمقارنة بين الكاميرات.

2-النطاق الديناميكي وعمق البت

كثيرًا ما يُخلط بين النطاق الديناميكي وعمق البت، وفي الواقع، من الشائع أن يكون النطاق الديناميكي أقل بكثير من عمق البت، خاصةً في حالة الكاميرات ذات 16 بت. هذا يعني أنه على الرغم من إمكانية الحصول على 65,536 قيمة شدة إضاءة مختلفة، إلا أن الكاميرا لا تستطيع التمييز بين هذه القيم الكثيرة بدقة إحصائية.

ومع ذلك، لا يمكن أن يكون النطاق الديناميكي أعلى من عمق البت: على سبيل المثال، لا يمكن لكاميرا 12 بت قادرة على تقديم 4096 قيمة شدة مختلفة أن تميز بين أكثر من 4096 شدة مختلفة.

3-أمثلة عملية

●في مجال التصوير (مستشعر CMOS): إذا كانت الإشارة الأكثر سطوعًا هي 100000 إلكترون لكل بكسل وكان مستوى الضوضاء 5 إلكترونات، فإن النطاق الديناميكي هو 20000:1، أو ~86 ديسيبل.
●في قسم الصوت (الميكروفون): الميكروفون الذي يستشعر من 20 ميكروباسكال (عتبة السمع) إلى 20 باسكال (عتبة الألم) لديه نسبة ديناميكية تبلغ 1,000,000:1، أو حوالي 120 ديسيبل.