Dải tần nhạy sáng (Dynamic Range: DR) là giới hạn của chuỗi cấp độ giữa 2 thái cực của ánh sáng (đen tuyền và trắng tinh). DR càng rộng thì sự chuyển tiếp và độ chi tiết về màu sắc của ảnh càng rõ ràng, nói cách khác DR rộng sẽ tái hiện màu sắc sống động và chân thực hơn.
Dải tần nhạy sáng của bộ cảm biến ảnh (Dynamic Range of a Sensor)
Dải tần nhạy sáng của bộ cảm biến ảnh trong máy ảnh số được định nghĩa bằng tỉ lệ tín hiệu khả dụng giữa tín hiệu ghi nhận tối đa và tín hiệu ghi nhận tối thiểu. Tín hiệu ghi nhận tối đa là tổng tín hiệu mà 1 pixel có thể thu nhận được. Tín hiệu ghi nhận tối thiểu là tín hiệu bị nhiễu khi cảm biến không thể thu nhận 1 phần nào đó của ánh sáng.
Trên thực tế, máy ảnh số có dải tần nhạy sáng rộng sẽ ghi nhận được chi tiết của vùng tối và vùng sáng vào cùng một thời điểm.
Dải tần nhạy sáng của hình ảnh (Dynamic Range of an Image)
Dải tần nhạy sáng của bộ cảm biến ảnh (Dynamic Range of a Sensor)
Dải tần nhạy sáng của bộ cảm biến ảnh trong máy ảnh số được định nghĩa bằng tỉ lệ tín hiệu khả dụng giữa tín hiệu ghi nhận tối đa và tín hiệu ghi nhận tối thiểu. Tín hiệu ghi nhận tối đa là tổng tín hiệu mà 1 pixel có thể thu nhận được. Tín hiệu ghi nhận tối thiểu là tín hiệu bị nhiễu khi cảm biến không thể thu nhận 1 phần nào đó của ánh sáng.
Trên thực tế, máy ảnh số có dải tần nhạy sáng rộng sẽ ghi nhận được chi tiết của vùng tối và vùng sáng vào cùng một thời điểm.
Dải tần nhạy sáng của hình ảnh (Dynamic Range of an Image)
Khi ảnh được chụp ở chế độ lưu file JPEG, một số chi tiết của vùng tối (shadow) và vùng sáng (highlight) sẽ bị mất do cơ chế nén file của máy ảnh số. Đối với ảnh chụp ở chế độ RAW, DR của ảnh sẽ được bảo toàn đầy đủ (những tín hiệu thu nhận được của sensor) và cho phép người sử dụng chọn lựa cấp độ DR, cấp độ nén ảnh cũng như tông màu bằng các phần mềm chuyển đổi định dạng khi xuất ảnh sang các định dạng thông dụng như JPEG, TIFF...
Mối liên hệ giữa kích thước pixel và dải tần nhạy sáng
Như chúng ta đã biết, bộ cảm biến ảnh của máy số chứa hàng triệu điểm ảnh (pixel) sẽ thu nhận ánh sáng khi được phơi sáng (quá trình chụp ảnh). Bạn có thể so sánh tiến trình này giống như hàng triệu thùng nước tí hon được hứng nước mưa. Vùng bắt được nhiều ánh sáng sẽ thu nhận được nhiều phân tử ánh sáng (photon) hơn. Sau khi được phơi sáng, lượng ánh sáng thu nhận được của mỗi pixel sẽ gán cho 1 giá trị và được diễn dịch bởi thiết bị chuyển đổi từ tín hiệu tuần tự sang kỹ thuật số (A/D converter). Các giá trị lần lượt từ 0 đến 255 tương ứng với lượng ánh sáng thu được (nhiều hay ít, không có hoặc đầy) của mỗi pixel sẽ đại diện cho màu trắng, đen hoặc các sắc độ xám.
Nếu số pixel vùng sáng thu đầy ánh sáng (giá trị tối đa 255), chi tiết ảnh sẽ bị mất (trong nghề thường gọi là ảnh bị "chát" hoặc bị "lốp"). Mặt khác, nếu bạn giảm thời gian phơi sáng (để tránh tình trạng trên) thì các pixel ở vùng tối trên ảnh sẽ không thể thu được lượng ánh sáng tối thiểu nên các chi tiết vùng tối sẽ bị mất (giá trị bằng 0).
Do vậy, các máy ảnh số chuyên nghiệp (DSLR) có dải tần nhạy sáng cao vì pixel của bộ cảm biến có kích thước lớn hơn các loại máy thông thường. Pixel lớn sẽ thu nhận ánh sáng không quá nhanh, giúp cho việc thu nhận ánh sáng ở vùng tối được tốt hơn trước khi vùng sáng bị "đầy".
Một số hình ảnh minh họa về DR của máy ảnh số
DR của máy ảnh số thu nhận đầy đủ DR của cảnh chụp. Biểu đồ cho thấy chi tiết của vùng tối và vùng sáng đều được thu nhận đầy đủ.
Quảng cáo
Trong ảnh này, DR của máy ảnh thấp hơn DR của cảnh chụp. Biểu đồ cho thấy 1 số chi tiết của vùng tối và vùng sáng đã bị mất.
Giới hạn DR của máy ảnh này được ưu tiên dùng để thu nhận chi tiết của vùng sáng, nên vùng tối bị mất chi tiết. Thời gian phơi sáng (exposure time) ngắn giúp các vùng sáng bảo toàn chi tiết (không bị "chát") nhưng vùng tối không đủ thời gian để ghi nhận chi tiết.
Giới hạn DR của máy ảnh này được ưu tiên dùng để thu nhận chi tiết của vùng tối, nên vùng sáng bị mất chi tiết. Thời gian phơi sáng (exposure time) dài giúp vùng tối ghi nhận đủ thông tin cần thiết nhưng vùng sáng đã bị "đầy" thông tin nên mất chi tiết.
Trong ảnh này, DR của cảnh chụp thấp hơn DR của máy ảnh (điển hình là ảnh được chụp từ máy bay) cho ra ảnh thiếu tương phản. Biểu đồ có thể được kéo căng ra để lấp lên những vùng thiếu chi tiết giúp tăng tương phản cho ảnh nhưng sẽ xảy ra tình trạng phân sắc độ (posterization) trên ảnh.
Theo Fujifilm.com.vn