APP下载

什么是双重增益,它是如何工作的?

2022-03-16

电脑报 2022年9期
关键词:增益高光电容器

松下 GH6 具有一種名为 Dynamic Range Boost 的模式,该公司称该模式基于具有“双输出增益”的传感器。鉴于类似声音的“双增益”传感器设计的广泛采用,但在相机上却比较难见,不是每款都有采用,需要我们了解一番。

从技术上讲,大多数相机传感器都是模拟设备:它们输出的信号是一个连续的电压范围。这些电压被称为模数转换器的设备转换为一系列数字值。

芯片设计人员测量其像素的输出,并选择具有足够精度的位深度的ADC来对传感器的信号进行编码(超过这个精度意味着会产生大量描述噪声的多余数据)。ADC的设计使其能够响应基本 ISO 像素的最大可用输出而提供其最大值(例如,对于14 位 ADC为16383)。

然而,这意味着如果对来自传感器的信号进行 2 倍放大,在期望传感器获得较少光线的情况下,图像的最亮区域最终可能会产生太大的信号,以至于ADC无法正确编码。

尼康早期 1 系列相机中由 Aptina 制造的1型传感器是第一个包含双转换增益设计的传感器。到目前为止,大多数在 Photo Sphere 中具有“双增益”传感器的相机都使用了芯片制造商 Aptina 开发的技术,后来获得了索尼半导体的许可。这使用具有两种读出模式的像素设计:一种在路径中包含一个电容器,为明亮的高 DR 条件提供额外的电子存储容量,另一种使该电容器脱离。将电容器从读出路径中取出可提供更小的动态范围,但会增加转换增益:增强低光照条件下的信号。

“可切换双增益”,并不是说它是一种可以打开和关闭的设置,而是因为它是一个需要在两种状态之间切换的系统。

松下使用的技术不同,与电影摄影机公司 Arri 使用的传感器方法有更多共同之处。佳能在其某些 Cinema EOS 相机中也采用了类似的方法。这需要来自传感器的两个输出,并对每个输出应用不同级别的放大:一个具有改进的阴影特性的高增益输出和一个保留高光信息的低增益输出。

与可切换双增益设计相比,双输出方法会产生稍微不那么干净的阴影,这仅仅是因为放大发生在读出路径的下方。但是,双输出增益能够比可切换双增益方法更有效地保留高光(因此,更宽的总动态范围)。

这两种技术只有在更高的 ISO 下才真正发挥作用,在松下 GH6 上,双输出增益在 ISO 800 及以上时激活,Log 模式切换时的 ISO 等级都会更高,这是因为日志模式包含更多高光信息。

1132501705220

猜你喜欢

增益高光电容器
成功跨界的热词“高光”
高光大师百变玩妆
经典仪表放大器(PGIA)的新版本提供更高的设计灵活性
流光溢彩
常用电容器的介绍
旦增益西的藏戏梦
平行板电容器的两类动态分析
宽频带增益放大器的设计与测试
放大器仿真设计
高光,才是今年最流行的美妆单品!