دامنه دینامیکی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از دامنه دینامیک)

دامنه دینامیکی یا دینامیک رنج (به انگلیسی: Dynamic range) یا محدوده دینامیکی عکس عبارت است از تفاوت مقدار روشنایی بین تاریک‌ترین نقاط و روشن‌ترین نواحی عکس که دارای جزئیات قابل تشخیص باشند. در برخی عکس‌ها نواحی تاریک یا روشن بعضاً دارای جزئیات هستند و در برخی قسمتها فاقد جزئیات یا بافت قابل تشخیص. محدوده دینامیکی عکس در واقع مشخص می‌کند که در عکس چه طیفی از روشنایی بین تاریک‌ترین قسمتهای حاوی جزئیات تا روشن‌ترین قسمتها وجود دارد. هر چقدر این فاصله بیشتر باشد، عکس دارای محدوده دینامیکی بیشتری است و در آن نواحی بیشتری در قسمتهای تاریک و روشن دارای جزئیات قابل تشخیص هستند. واحد سنجش دینامیک رنج، EV یا Exposure Value است. این مقدار محدوده دینامیکی در وسایل و مدیاهای مختلف، متفاوت است؛ مثلاً دوربین‌های عکاسی دیجیتال SLR دارای دینامیک رنج حدود ۶–۸ و چشم انسان دارای دینامیک رنج ۱۴EV است.

با تعریف فوق مشخص می‌شود که در بسیاری موارد دوربین قادر نیست عکسی بگیرد که کل نواحی عکس، چه نواحی تاریک و چه نواحی روشن، دارای جزئیات باشند و قابل دیدن شوند. راهی که برای حل این مشکل وجود دارد این است که چند عکس با نورسنجی‌های مختلف بگیریم و سپس از پردازش تلفیقی آن‌ها، به یک عکس برسیم که دارای دینامیک رنج بالا است و در آن همه نواحی دارای جزئیات قابل نمایش باشد. این مسئله اساس روش عکاسی HDR را تشکیل می‌دهد.

محدوده دینامیکی و ادراک انسان[ویرایش]

عامل (قدرت)(به انگلیسی: (Factor (power) دسی بل (به انگلیسی: Decibels) توقف (به انگلیسی: Stops)
۱ ۰ ۰
۲ ۳٫۰۱ ۱
۳٫۱۶ ۵ ۱٫۶۶
۴ ۶٫۰۲ ۲
۵ ۶٫۹۹ ۲٫۳۲
۸ ۹٫۰۳ ۳
۱۰ ۱۰ ۳٫۳۲
۱۶ ۱۲٫۰ ۴
۲۰ ۱۳٫۰ ۴٫۳۲
۳۱٫۶ ۱۵ ۴٫۹۸
۳۲ ۱۵٫۱ ۵
۵۰ ۱۷٫۰ ۵٫۶۴
۱۰۰ ۲۰ ۶٫۶۴
۱ ۰۰۰ ۳۰ ۹٫۹۷
۱ ۰۲۴ ۳۰٫۱ ۱۰
۱۰ ۰۰۰ ۴۰ ۱۳٫۳
۱۰۰ ۰۰۰ ۵۰ ۱۶٫۶
۱ ۰۰۰ ۰۰۰ ۶۰ ۱۹٫۹
۱ ۰۴۸ ۵۷۶ ۶۰٫۲ ۲۰
۱۰۰ ۰۰۰ ۰۰۰ ۸۰ ۲۶٫۶
۱ ۰۷۳ ۷۴۱ ۸۲۴ ۹۰٫۳ ۳۰
۱۰ ۰۰۰ ۰۰۰ ۰۰۰ ۱۰۰ ۳۳٫۲
صحنه‌ای با دامنه دینامیک بالا.

انسان قادر به شنیدن و دیدن دامنه دینامیک بسیار بالایی است که به‌طور حدودی دامنهٔ دینامیکی شنیداری انسان در شرایط عادی ۱۰۰ دسی بل تخمین زده می‌شود و دامنهٔ دینامیکی دیداری او در روز روشن به‌طور حدودی ۹۰ دسی بل تخمین زده می‌شود. برای مثال در برخی عکس‌ها نواحی تاریک یا روشن بعضاً دارای جزئیات هستند و در برخی قسمتها فاقد جزئیات یا بافت قابل تشخیص. محدوده دینامیکی عکس در واقع مشخص می‌کند که در عکس چه طیفی از روشنایی بین تاریک‌ترین قسمتهای حاوی جزئیات تا روشن‌ترین قسمت‌ها وجود دارد.

الکترونیک[ویرایش]

در الکترونیک از محدوده دینامیکی در زمینه‌های زیر استفاده می‌شود:

  • نسبت بیشینه سطح یک پارامتر مانند توان، جریان، ولتاژ یا فرکانس را به کمینه مقدار قابل تشخیص آن پارامتر را مشخص می‌کند. (به اندازه‌گیری‌های سیستم صوتی مراجعه کنید)
  • در سیستم انتقال، نسبت سطح اضافه بار (بیشینه توان سیگنال که سیستم می‌تواند بدون اعوجاج سیگنال تحمل کند) به سطح نویز سیستم است.
  • در سیستم‌ها یا دستگاه‌های دیجیتال، نسبت بیشینه و کمینه سطح سیگنال مورد نیاز برای حفظ نسبت خطای بیت مشخص است.
  • بهینه‌سازی عرض بیت مسیر داده‌های دیجیتال (با توجه به دامنه دینامیکی سیگنال) می‌تواند مساحت، هزینه و مصرف توان مدارها و سیستم‌های دیجیتال را کاهش دهد در حالی که عملکرد آنها را بهبود می‌بخشد. عرض بیت بهینه برای مسیر داده‌های دیجیتال کمترین عرض بیت است که می‌تواند نسبت سیگنال به نویز مورد نیاز را برآورده کند و همچنین از سرریز جلوگیری کند.

در کاربردهای صوتی و الکترونیکی، نسبت درگیر اغلب به اندازه کافی بزرگ است که به یک لگاریتم تبدیل می‌شود و در دسی‌بل مشخص می‌شود. [۳۲]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]