Dynamikbereich: komprimiert oder Standard. Dynamische Komprimierung. Verhältnis oder Kompressionsverhältnis

02.08.2020 Festplatten

Denken wir über die Frage nach: Warum müssen wir die Lautstärke erhöhen? Um leise Geräusche zu hören, die unter unseren Bedingungen nicht hörbar sind (z. B. wenn Sie nicht laut zuhören können, falls vorhanden). Fremdgeräusche im Zimmer usw.). Ist es möglich, leise Geräusche zu verstärken und laute in Ruhe zu lassen? Es stellt sich heraus, dass es möglich ist. Diese Technik wird als Komprimierung bezeichnet Dynamikbereich(Komprimierung, Dynamikbereichskomprimierung, DRC). Dazu müssen Sie die aktuelle Lautstärke ständig ändern – leise Töne verstärken, laute – nicht. Das einfachste Gesetz der Volumenänderung ist linear, d.h. Die Lautstärke ändert sich gemäß dem Gesetz „output_loudness = k * input_loudness“, wobei k das Komprimierungsverhältnis des Dynamikbereichs ist:

Abbildung 18. Komprimierung des Dynamikbereichs.

Bei k = 1 werden keine Änderungen vorgenommen (das Ausgabevolumen ist gleich dem Eingabevolumen). Bei k< 1 громкость будет увеличиваться, а динамический диапазон - сужаться. Посмотрим на график (k=1/2) - тихий звук, имевший громкость -50дБ станет громче на 25дБ, что значительно громче, но при этом громкость диалогов (-27дБ) повысится всего лишь на 13.5дБ, а громкость самых громких звуков (0дБ) вообще не изменится. При k >1 – Die Lautstärke wird verringert und der Dynamikbereich erhöht.

Schauen wir uns die Volumendiagramme an (k = 1/2: DD-Komprimierung wird verdoppelt):

Abbildung 19. Lautstärkediagramme.

Wie Sie im Original sehen können, gab es sowohl sehr leise Töne, 30 dB unter dem Dialogpegel, als auch sehr laute Töne – 30 dB über dem Dialogpegel. Das. Der Dynamikbereich betrug 60 dB. Nach der Komprimierung sind laute Töne nur noch 15 dB höher und leise Töne 15 dB niedriger als Dialoge (der Dynamikbereich beträgt jetzt 30 dB). Dadurch wurden laute Geräusche deutlich leiser und leise Geräusche deutlich lauter. In diesem Fall liegt kein Überlauf vor!

Schauen wir uns nun die Histogramme an:

Abbildung 20. Komprimierungsbeispiel.

Wie Sie deutlich sehen können, bleibt die Form des Histogramms bei einer Verstärkung von bis zu +30 dB gut erhalten, was bedeutet, dass laute Töne gut zum Ausdruck kommen (sie erreichen nicht das Maximum und werden nicht abgeschnitten, wie es bei einer einfachen Verstärkung der Fall ist). . Dadurch entstehen leise Töne. Das Histogramm zeigt dies schlecht, aber der Unterschied ist mit dem Gehör deutlich wahrnehmbar. Der Nachteil dieser Methode sind die gleichen Volumensprünge. Der Mechanismus ihres Auftretens unterscheidet sich jedoch von den Lautstärkesprüngen, die beim Schneiden auftreten, und auch ihr Charakter ist anders – sie treten hauptsächlich bei sehr hoher Verstärkung auf leise Geräusche(und nicht beim Abschneiden von lauten, wie bei normaler Verstärkung). Eine übermäßige Komprimierung führt zu einer Abflachung des Klangbildes – alle Töne sind tendenziell gleich laut und ausdruckslos.

Eine übermäßige Verstärkung leiser Töne kann dazu führen, dass Aufnahmegeräusche hörbar werden. Daher verwendet der Filter einen leicht modifizierten Algorithmus, sodass der Rauschpegel weniger ansteigt:

Abbildung 21. Lautstärke erhöhen, ohne dass das Rauschen zunimmt.

Diese. Bei einem Lautstärkepegel von -50 dB verbiegt sich die Übertragungsfunktion und das Rauschen wird weniger verstärkt (gelbe Linie). Ohne eine solche Krümmung wird das Geräusch viel lauter sein (graue Linie). Diese einfache Modifikation reduziert das Rauschen selbst bei sehr hohen Komprimierungsstufen (1:5-Komprimierung im Bild) deutlich. Der „DRC“-Pegel im Filter legt den Verstärkungspegel für leise Geräusche (bei -50 dB) fest, d. h. Der in der Abbildung dargestellte Komprimierungspegel von 1/5 entspricht dem +40-dB-Pegel in den Filtereinstellungen.

In DVD-Playern verwendete Codierungstechnologie mit eigener Technologie

Sounddecoder und -empfänger. Die Komprimierung (oder Reduzierung) des Dynamikbereichs wird verwendet, um Audiospitzen beim Ansehen von Filmen zu begrenzen. Wenn der Zuschauer einen Film sehen möchte, bei dem plötzliche Lautstärkeänderungen möglich sind (ein Film über einen Krieg,

(z. B.), aber seine Familienmitglieder nicht stören möchte, sollte der DRC-Modus eingeschaltet werden. Subjektiv nimmt nach dem Einschalten von DRC der Anteil im Ton ab niedrige Frequenzen und hohe Töne verlieren an Transparenz, daher sollten Sie den DRC-Modus nicht einschalten, es sei denn, dies ist erforderlich.

DreamWeaver (Siehe – Titelseite)

Ein visueller Editor für Hypertextdokumente, entwickelt vom Softwareunternehmen Macromedia Inc. Kraftvoll professionelles Programm DreamWeaver enthält Funktionen zum Generieren HTML-Seiten beliebiger Komplexität und Größe und verfügt außerdem über eine integrierte Unterstützung für große Netzwerkprojekte. Es handelt sich um ein visuelles Designtool, das erweiterte WYSIWYG-Konzepte unterstützt.

Fahrer (siehe Treiber)

Eine Softwarekomponente, die Ihnen die Interaktion mit Geräten ermöglicht

Computer wie z LAN-Karte(NIC), Tastatur, Drucker oder Monitor. An einen PC angeschlossene Netzwerkgeräte (z. B. ein Hub) benötigen Treiber, damit der PC mit dem Gerät kommunizieren kann.

DRM (Digital Rights Management – ​​Verwaltung des Zugriffs und Kopierens urheberrechtlich geschützter Informationen, Digital Rights Management)

u Konzept mit Anwendung spezielle Technologien und Methoden zum Schutz digitaler Inhalte, um sicherzustellen, dass diese nur autorisierten Benutzern bereitgestellt werden.

v Kundenprogramm zur Interaktion mit dem Digital Rights Management Services-Paket, das den Zugriff auf urheberrechtlich geschützte Informationen und deren Vervielfältigung kontrollieren soll. DRM Services ist tätig in Windows-Umgebung Server 2003: Die Client-Software läuft unter Windows 98, Me, 2000 und XP und ermöglicht Anwendungen wie Office 2003 den Zugriff auf zugehörige Dienste. Microsoft sollte in Zukunft ein Digital Rights Management-Modul für den Browser veröffentlichen Internet Explorer. Zukünftig ist geplant, dass ein solches Programm auf dem Computer erforderlich sein wird, um mit allen Inhalten arbeiten zu können, die DRM-Technologien zum Schutz vor illegalem Kopieren verwenden.

Droide (Roboter) (Siehe. Agent)

DSA(Algorithmus für digitale Signaturen – Algorithmus Digitale Unterschrift)

Algorithmus für digitale Signaturen mit öffentlichem Schlüssel. 1991 von NIST (USA) entwickelt.

DSL (Digital Subscrabe Line)

Moderne Technologie, die von städtischen Telefonzentralen unterstützt wird, um Signale über mehr auszutauschen hohe Frequenzen im Vergleich zu denen, die in herkömmlichen analogen Modems verwendet werden. Ein DSL-Modem kann gleichzeitig mit einem Telefon (analoges Signal) und einem digitalen Anschluss arbeiten. Da sich die Spektren des Sprachsignals vom Telefon und des digitalen DSL-Signals nicht „überschneiden“, d. h. sich nicht gegenseitig beeinflussen, ermöglicht Ihnen DSL, über dieselbe physische Leitung im Internet zu surfen und zu telefonieren. Darüber hinaus verwendet die DSL-Technologie in der Regel mehrere Frequenzen, und DSL-Modems auf beiden Seiten der Leitung versuchen, die besten Frequenzen für die Datenübertragung zu finden. Ein DSL-Modem überträgt nicht nur Daten, sondern fungiert auch als Router. Ausgestattet mit einem Ethernet-Anschluss ermöglicht das DSL-Modem den Anschluss mehrerer Computer.

DSOM(Verteiltes Systemobjektmodell, Distributed SOM – Distributed System Object Model)

IBM-Technologie mit entsprechender Softwareunterstützung.

DSR? (Datensatz bereit – Datenbereitschaftssignal, DSR-Signal)

Ein serielles Schnittstellensignal, das anzeigt, dass ein Gerät (z. B.

Modem) ist bereit, ein paar Daten an den PC zu senden.

DSR? (Gerätestatusbericht – Gerätestatusbericht)

DSR? (Gerätestatusregister - Gerätestatusregister)

DSS? (Entscheidungsunterstützungssystem - Entscheidungsunterstützungssystem) (Siehe.

Der zweite Teil der Serie widmet sich Funktionen zur Optimierung des Dynamikumfangs von Bildern. Darin erklären wir Ihnen, warum solche Lösungen benötigt werden, betrachten verschiedene Möglichkeiten ihrer Umsetzung sowie deren Vor- und Nachteile.

Umfassen Sie die Unermesslichkeit

Im Idealfall sollte eine Kamera ein Bild der umgebenden Welt so einfangen, wie ein Mensch sie wahrnimmt. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Mechanismen des „Sehens“ einer Kamera und des menschlichen Auges erheblich unterscheiden, gibt es eine Reihe von Einschränkungen, die die Erfüllung dieser Bedingung nicht zulassen.

Eines der Probleme, mit denen Benutzer von Filmkameras früher konfrontiert waren und die jetzt auch Besitzer von Digitalkameras haben, ist die Unfähigkeit, Szenen mit großen Beleuchtungsunterschieden ohne den Einsatz spezieller Geräte und/oder spezieller Aufnahmetechniken angemessen einzufangen. Die Besonderheiten des menschlichen Sehsystems ermöglichen es, Details kontrastreicher Szenen sowohl in hell erleuchteten als auch in dunklen Bereichen gleichermaßen gut wahrzunehmen. Leider ist der Kamerasensor nicht immer in der Lage, ein Bild so aufzunehmen, wie wir es sehen.

Je größer der Helligkeitsunterschied in der fotografierten Szene ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit eines Detailverlusts in Lichtern und/oder Schatten. Dadurch stellt sich heraus, dass das Bild statt eines blauen Himmels mit üppigen Wolken nur ein weißlicher Fleck ist und im Schatten befindliche Objekte zu undeutlichen dunklen Silhouetten werden oder vollständig mit der Umgebung verschmelzen.

In der klassischen Fotografie ist das Konzept von fotografischer Spielraum(Einzelheiten finden Sie in der Seitenleiste). Theoretisch wird der fotografische Spielraum von Digitalkameras durch die Bittiefe des Analog-Digital-Wandlers (ADC) bestimmt. Wenn beispielsweise ein 8-Bit-ADC unter Berücksichtigung des Quantisierungsfehlers verwendet wird, beträgt der theoretisch erreichbare Wert des fotografischen Spielraums 7 EV, für einen 12-Bit-ADC 11 EV usw. Bei realen Geräten stellt sich jedoch heraus, dass der Dynamikumfang der Bilder gering ist bei aufgrund des Einflusses verschiedener Geräuscharten und anderer Faktoren das gleiche theoretische Maximum.

Ein großer Helligkeitsunterschied stellt ein ernstes Problem dar
Problem beim Fotografieren. In diesem Fall die Fähigkeiten der Kamera
Es stellte sich heraus, dass die Übertragung der meisten Daten nicht ausreichend war
helle Bereiche der Szene und als Ergebnis anstelle eines blauen Bereichs
Himmel (mit einem Strich markiert) es stellt sich heraus, dass es sich um einen weißen „Fleck“ handelt

Der maximale Helligkeitswert, den ein lichtempfindlicher Sensor erfassen kann, wird durch den Sättigungsgrad seiner Zellen bestimmt. Der Mindestwert hängt von mehreren Faktoren ab, darunter dem Ausmaß des thermischen Rauschens der Matrix, dem Ladungsübertragungsrauschen und dem ADC-Fehler.

Es ist auch erwähnenswert, dass der fotografische Spielraum derselben Digitalkamera je nach dem in den Einstellungen eingestellten Empfindlichkeitswert variieren kann. Der maximale Dynamikbereich ist durch die Einstellung der sogenannten Grundempfindlichkeit (entsprechend dem minimal möglichen Zahlenwert) erreichbar. Wenn der Wert dieses Parameters steigt, nimmt der Dynamikbereich aufgrund des zunehmenden Rauschpegels ab.

Fotografischer Spielraum moderne Modelle Digitalkameras, die mit großen Sensoren und 14- oder 16-Bit-ADCs ausgestattet sind, reichen von 9 bis 11 EV, was im Vergleich zu ähnlichen Eigenschaften von 35-mm-Farbnegativfilmen (durchschnittlich 4 bis 5 EV) deutlich höher ist. Somit verfügen selbst relativ preiswerte Digitalkameras über einen ausreichenden fotografischen Spielraum, um die meisten typischen Amateur-Aufnahmeszenen angemessen darzustellen.

Es gibt jedoch ein Problem anderer Art. Dies ist mit den Einschränkungen verbunden, die durch bestehende Aufnahmestandards auferlegt werden digitale Bilder. Verwendung des 8-Bit-JPEG-Formats Farbkanal(was mittlerweile zum De-facto-Standard für die Aufzeichnung digitaler Bilder in der Computer- und Digitaltechnikindustrie geworden ist) ist es theoretisch nicht einmal möglich, ein Foto mit einem fotografischen Spielraum von mehr als 8 EV zu speichern.

Nehmen wir an, dass der ADC der Kamera es Ihnen ermöglicht, ein Bild mit einer Bittiefe von 12 oder 14 Bit zu erhalten, das erkennbare Details sowohl in den Lichtern als auch in den Schatten enthält. Wenn jedoch der fotografische Spielraum dieses Bildes 8 EV überschreitet, wird bei der Konvertierung in ein Standard-8-Bit-Format ohne zusätzliche Maßnahmen (d. h. einfach durch Verwerfen „zusätzlicher“ Bits) ein Teil der von der aufgezeichneten Information gelöscht Der lichtempfindliche Sensor geht verloren.

Dynamikumfang und fotografischer Spielraum

Vereinfacht ausgedrückt ist der Dynamikbereich als das Verhältnis des maximalen Helligkeitswerts eines Bildes zu seinem minimalen Wert definiert. In der klassischen Fotografie wird traditionell der Begriff fotografischer Spielraum verwendet, was im Wesentlichen dasselbe bedeutet.

Die Breite des Dynamikbereichs kann als Verhältnis ausgedrückt werden (z. B. 1000:1, 2500:1 usw.), meistens erfolgt dies jedoch auf einer logarithmischen Skala. In diesem Fall wird der Wert des dezimalen Logarithmus des Verhältnisses der maximalen Helligkeit zu ihrem minimalen Wert berechnet und nach der Zahl der Großbuchstabe D (von der englischen Dichte? - Dichte) oder seltener? - die Abkürzung OD (aus dem Englischen optische Dichte? - optische Dichte) wird platziert. Wenn beispielsweise das Verhältnis des maximalen Helligkeitswerts zum minimalen Wert eines Geräts 1000:1 beträgt, beträgt der Dynamikbereich 3,0 D:

Zur Messung des fotografischen Spielraums werden traditionell sogenannte Belichtungseinheiten verwendet, abgekürzt EV (Belichtungswerte; Fachleute nennen sie oft „Stopps“ oder „Schritte“). Bei diesen Einheiten wird der Belichtungskorrekturwert normalerweise in den Kameraeinstellungen festgelegt. Eine Erhöhung des fotografischen Breitengrads um 1 EV entspricht einer Verdoppelung der Differenz zwischen der maximalen und minimalen Helligkeitsstufe. Daher ist die EV-Skala ebenfalls logarithmisch, aber in diesem Fall wird der Logarithmus zur Basis 2 zur Berechnung der numerischen Werte verwendet. Wenn ein Gerät beispielsweise in der Lage ist, Bilder mit einem Verhältnis von maximaler zu minimaler Helligkeit von 256:1 aufzunehmen, dann ist dies der Fall Der fotografische Breitengrad beträgt 8 EV:

Komprimierung ist ein vernünftiger Kompromiss

Am meisten effektiver Weg Um den vollen Umfang der vom lichtempfindlichen Sensor der Kamera aufgezeichneten Bildinformationen zu erhalten, ist es möglich, Bilder im RAW-Format aufzuzeichnen. Allerdings verfügen nicht alle Kameras über eine solche Funktion und nicht jeder Hobbyfotograf ist bereit, für jedes aufgenommene Foto mühsam individuelle Einstellungen vorzunehmen.

Um die Wahrscheinlichkeit des Verlusts von Details kontrastreicher Bilder, die in der Kamera in 8-Bit-JPEG umgewandelt wurden, zu verringern, wurden Geräte vieler Hersteller (nicht nur Kompaktgeräte, sondern auch Spiegelreflexkameras) eingeführt Spezialfunktionen, sodass Sie den Dynamikbereich gespeicherter Bilder ohne Benutzereingriff komprimieren können. Durch die Reduzierung des Gesamtkontrasts und den Verlust eines kleinen Teils der Informationen im Originalbild ermöglichen solche Lösungen die Beibehaltung von Details in Lichtern und Schatten, die vom lichtempfindlichen Sensor des Geräts im 8-Bit-JPEG-Format erfasst werden, selbst wenn der Dynamikbereich des Bildes beeinträchtigt ist Das Originalbild war breiter als 8 EV.

Einer der Pioniere bei der Entwicklung dieses Bereichs war die Firma HP. Die 2003 auf den Markt gebrachte Digitalkamera HP Photosmart 945 verfügt über die weltweit erste HP Adaptive Lightling-Technologie, die geringe Lichtverhältnisse in dunklen Bildbereichen automatisch ausgleicht und so Schattendetails ohne das Risiko einer Überbelichtung bewahrt (was bei Aufnahmen mit hoher Auflösung sehr wichtig ist). Kontrastszenen). Der HP Adaptive Lightling-Algorithmus basiert auf den Prinzipien, die der englische Wissenschaftler Edwin Land in der RETINEX-Theorie der menschlichen visuellen Wahrnehmung dargelegt hat.

HP Adaptive Lighting-Menü

Wie funktioniert adaptive Beleuchtung? Nachdem ein 12-Bit-Bild des Bildes erhalten wurde, wird daraus ein monochromes Hilfsbild extrahiert, bei dem es sich tatsächlich um eine Strahlungskarte handelt. Bei der Bearbeitung eines Bildes dient diese Karte als Maske und ermöglicht es Ihnen, den Einflussgrad eines recht komplexen digitalen Filters auf das Bild anzupassen. Somit ist in Bereichen, die den dunkelsten Punkten der Karte entsprechen, die Auswirkung auf das Bild des zukünftigen Bildes minimal und umgekehrt. Mit diesem Ansatz können Schattendetails sichtbar gemacht werden, indem diese Bereiche selektiv aufgehellt und dementsprechend der Gesamtkontrast des resultierenden Bildes verringert wird.

Es ist zu beachten, dass bei aktivierter adaptiver Beleuchtung das aufgenommene Bild auf die oben beschriebene Weise verarbeitet wird, bevor das fertige Bild in eine Datei geschrieben wird. Alle beschriebenen Vorgänge werden automatisch ausgeführt und der Benutzer kann im Kameramenü nur einen von zwei Adaptive Lighting-Betriebsmodi (niedrige oder hohe Belichtung) auswählen oder diese Funktion deaktivieren.

Im Allgemeinen sind viele spezifische Funktionen moderner Digitalkameras (einschließlich der im vorherigen Artikel besprochenen Gesichtserkennungssysteme) eine Art Nebenprodukt oder Konvertierungsprodukt von Forschungsarbeiten, die ursprünglich für militärische Kunden durchgeführt wurden. Wenn es um Funktionen zur Optimierung des Bilddynamikbereichs geht, ist Apical einer der bekanntesten Anbieter solcher Lösungen. Insbesondere die von seinen Mitarbeitern entwickelten Algorithmen liegen der Funktionsweise der SAT-Funktion (Shadow Adjustment Technology) zugrunde, die in einer Reihe von Olympus-Digitalkameramodellen implementiert ist. Kurz gesagt kann die Funktionsweise der SAT-Funktion wie folgt beschrieben werden: Basierend auf dem Originalbild des Bildes wird eine Maske erstellt, die den dunkelsten Bereichen entspricht, und dann wird der Belichtungswert für diese Bereiche automatisch korrigiert.

Sony erwarb außerdem eine Lizenz zur Nutzung der Entwicklungen von Apical. Viele Modelle von Kompaktkameras der Cyber-shot-Serie und DSLR-Kameras der Alpha-Serie verfügen über die sogenannte Dynamic Range Optimizer (DRO)-Funktion.

Fotos, die mit ausgeschaltetem HP Photosmart R927 aufgenommen wurden (oben)
und aktivierte Adaptive Lighting-Funktion

Wenn DRO aktiviert ist, wird die Bildkorrektur während der ersten Bildverarbeitung (d. h. vor der Aufnahme der fertigen Datei) durchgeführt JPEG-Format). In der Basisversion verfügt DRO über eine zweistufige Einstellung (Sie können im Menü zwischen Standard- und erweitertem Betriebsmodus wählen). Bei der Wahl Standart Modus Basierend auf einer Analyse des Bildes wird der Belichtungswert angepasst und anschließend eine Tonwertkurve auf das Bild angewendet, um die Gesamtbalance auszugleichen. Der erweiterte Modus verwendet einen komplexeren Algorithmus, der eine Korrektur sowohl in den Schatten als auch in den Lichtern ermöglicht.

Sony-Entwickler arbeiten ständig an der Verbesserung des DRO-Algorithmus. Beispielsweise kann bei der Spiegelreflexkamera a700 bei aktiviertem erweiterten DRO-Modus eine von fünf Korrekturoptionen ausgewählt werden. Darüber hinaus ist es mit möglich, drei Versionen eines Bildes gleichzeitig zu speichern (eine Art Belichtungsreihe). Verschiedene Optionen DRO-Einstellungen.

Viele Nikon-Digitalkameramodelle verfügen über eine D-Lighting-Funktion, die ebenfalls auf Apical-Algorithmen basiert. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Lösungen ist D-Lighting zwar als Filter zur Verarbeitung zuvor gespeicherter Bilder mithilfe einer Tonwertkurve implementiert, deren Form es Ihnen ermöglicht, Schatten heller zu machen, während andere Bereiche des Bildes unverändert bleiben. Da in diesem Fall jedoch vorgefertigte 8-Bit-Bilder verarbeitet werden (und nicht das Originalbild, das eine höhere Bittiefe und damit einen größeren Dynamikumfang aufweist), sind die Möglichkeiten von D-Lighting sehr begrenzt. Das gleiche Ergebnis kann der Benutzer erzielen, indem er das Bild in einem Grafikeditor bearbeitet.

Beim Vergleich vergrößerter Fragmente ist deutlich zu erkennen, dass die dunklen Bereiche des Originalbildes (links)
Wenn die Funktion „Adaptive Beleuchtung“ aktiviert war, wurden sie heller

Es gibt auch eine Reihe von Lösungen, die auf anderen Prinzipien basieren. So implementieren viele Kameras der Lumix-Familie von Panasonic (insbesondere DMC-FX35, DMC-TZ4, DMC-TZ5, DMC-FS20, DMC-FZ18 usw.) die Lichterkennungsfunktion (Intelligent Exposure). Bestandteil iA intelligente automatische Schusskontrollsysteme. Die Funktion „Intelligent Exposure“ basiert auf der automatischen Analyse des Einzelbildes und der Korrektur dunkler Bildbereiche zur Vermeidung von Detailverlusten in den Schatten sowie (falls erforderlich) der Komprimierung des Dynamikumfangs kontrastreicher Szenen.

In einigen Fällen umfasst die Funktion zur Optimierung des Dynamikbereichs nicht nur bestimmte Vorgänge zur Verarbeitung des Originalbildes, sondern auch die Korrektur der Aufnahmeeinstellungen. Neue Modelle von Fujifilm-Digitalkameras (insbesondere die FinePix S100FS) implementieren beispielsweise eine Funktion zur Erweiterung des Dynamikumfangs (Wide Dynamic Range, WDR), die es den Entwicklern zufolge ermöglicht, den fotografischen Spielraum um eins oder mehr zu erhöhen zwei Schritte (in der Einstellungsterminologie - 200 und 400 %).

Bei aktiviertem WDR nimmt die Kamera Fotos mit einer Belichtungskorrektur von -1 oder -2 EV auf (abhängig von der gewählten Einstellung). Dadurch ist das Bild des Rahmens unterbelichtet – dies ist notwendig, um maximale Informationen über die Details in den Glanzlichtern zu bewahren. Das resultierende Bild wird dann mithilfe einer Tonwertkurve verarbeitet, mit der Sie die Gesamtbalance ausgleichen und den Schwarzwert anpassen können. Anschließend wird das Bild in das 8-Bit-Format konvertiert und als JPEG-Datei aufgezeichnet.

Durch die Komprimierung des Dynamikbereichs bleiben mehr Details erhalten
in Lichtern und Schatten, sondern eine unvermeidliche Folge einer solchen Belichtung
ist eine Abnahme des Gesamtkontrasts. Im unteren Bild
Die Textur der Wolken ist jedoch deutlich besser ausgeprägt
Aufgrund des geringeren Kontrasts diese Version des Fotos
sieht weniger natürlich aus

Eine ähnliche Funktion namens Dynamic Range Enlargement ist in einer Reihe von Kompakt- und Spiegelreflexkameras von Pentax (Optio S12, K200D usw.) implementiert. Laut Hersteller können Sie durch den Einsatz der Dynamic Range Enlargement-Funktion den fotografischen Spielraum von Bildern um 1 EV erhöhen, ohne dass Details in Lichtern und Schatten verloren gehen.

Eine ähnliche Funktion namens Highlight Tone Priority (HTP) ist in einer Reihe von Canon DSLR-Modellen (EOS 40D, EOS 450D usw.) implementiert. Laut Benutzerhandbuch verbessert die Aktivierung von HTP die Glanzlichtdetails (insbesondere im Graubereich von 0 bis 18 %).

Abschluss

Fassen wir zusammen. Dank der integrierten Komprimierung des Dynamikbereichs können Sie ein Quellbild mit hohem Dynamikbereich mit minimalem Schaden in 8-Bit konvertieren JPEG-Datei. Ohne die Möglichkeit, Bilder im RAW-Format zu speichern, können Fotografen mit dem Dynamikbereich-Komprimierungsmodus das Potenzial ihrer Kamera bei der Aufnahme kontrastreicher Szenen besser ausschöpfen.

Natürlich ist es wichtig zu bedenken, dass die Komprimierung des Dynamikbereichs kein Wundermittel, sondern eher ein Kompromiss ist. Die Beibehaltung von Details in Lichtern und/oder Schatten geht mit einer Erhöhung des Rauschpegels in den dunklen Bereichen des Bildes, einer Verringerung des Kontrasts und einer etwas gröberen Vergröberung der sanften Tonübergänge einher.

Wie alle automatische Funktion, ist der Dynamikbereich-Komprimierungsalgorithmus keine völlig universelle Lösung, die absolut jedes Bild verbessern kann. Daher ist es sinnvoll, es nur in den Fällen zu aktivieren, in denen es wirklich notwendig ist. Um beispielsweise eine Silhouette mit einem gut gestalteten Hintergrund aufzunehmen, muss die Funktion zur Komprimierung des Dynamikbereichs ausgeschaltet sein – sonst wird die spektakuläre Szene hoffnungslos ruiniert.

Zum Abschluss unserer Betrachtung dieses Themas ist anzumerken, dass die Verwendung von Funktionen zur Komprimierung des Dynamikbereichs es uns nicht ermöglicht, Details im resultierenden Bild „herauszuziehen“, die nicht vom Kamerasensor erfasst wurden. Um bei der Aufnahme kontrastreicher Szenen zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, müssen Sie möglicherweise zusätzliche Werkzeuge (z. B. Verlaufsfilter für die Landschaftsfotografie) oder spezielle Techniken verwenden (z. B. mehrere Bilder mit Belichtungsreihe aufnehmen und diese dann mithilfe der Tone-Mapping-Technologie zu einem Bild zusammenführen). ).

Der nächste Artikel konzentriert sich auf die Burst-Funktion.

Fortsetzung folgt

Komprimierung ist eines der mythischsten Themen in der Tonproduktion. Es heißt, Beethoven habe damit sogar die Nachbarskinder erschreckt:(

Okay, tatsächlich ist die Verwendung von Komprimierung nicht schwieriger als die Verwendung von Verzerrung. Die Hauptsache ist, das Funktionsprinzip zu verstehen und eine gute Kontrolle zu haben. Das werden wir jetzt gemeinsam sehen.

Was ist Audiokomprimierung?

Das erste, was Sie vor der Vorbereitung verstehen müssen, ist die Komprimierung. Arbeiten mit dem Dynamikbereich des Klangs. Und wiederum ist nichts anderes als der Unterschied zwischen dem lautesten und dem leisesten Signalpegel:

Also, Komprimierung ist die Komprimierung des Dynamikbereichs. Ja, Nur Komprimierung des dynamischen Bereichs, oder mit anderen Worten Senken Sie den Pegel lauter Teile des Signals und erhöhen Sie die Lautstärke leiser Teile. Nicht mehr.

Sie fragen sich vielleicht, warum dieser Hype dann damit zusammenhängt? Warum reden alle über Rezepte für die richtige Kompressoreinstellung, aber niemand teilt sie? Warum verwenden viele Studios trotz der großen Anzahl cooler Plugins immer noch teure, seltene Kompressormodelle? Warum verwenden einige Hersteller Kompressoren mit extremen Einstellungen, während andere überhaupt keine Kompressoren verwenden? Und wer davon hat am Ende Recht?

Durch Komprimierung gelöste Probleme

Die Antworten auf solche Fragen liegen auf der Ebene des Verständnisses der Rolle der Komprimierung bei der Arbeit mit Ton. Und es ermöglicht:

  1. Betonen Sie den Angriff Klang, wodurch er ausgeprägter wird;
  2. „Einsetzen“ einzelner Instrumententeile in den Mix, was ihnen Kraft und „Gewicht“ verleiht;
  3. Machen Sie Instrumentengruppen oder einen gesamten Mix zusammenhängender, solch ein einzelner Monolith;
  4. Lösen Sie Konflikte zwischen Tools Verwendung von Sidechain;
  5. Korrigieren Sie die Fehler des Sängers oder der Musiker, Nivellierung ihrer Dynamik;
  6. Mit einer bestimmten Einstellung wirken als künstlerischer Effekt.

Wie Sie sehen, ist dies ein nicht weniger bedeutender kreativer Prozess als beispielsweise das Erfinden von Melodien oder das Kreieren interessanter Klangfarben. Darüber hinaus kann jedes der oben genannten Probleme mithilfe von 4 Hauptparametern gelöst werden.

Grundparameter des Kompressors

Trotz der großen Anzahl von Software- und Hardwaremodellen von Kompressoren entsteht die ganze „Magie“ der Komprimierung, wenn richtige Einstellung Hauptparameter: Threshold, Ratio, Attack und Release. Schauen wir sie uns genauer an:

Schwellenwert oder Ansprechschwelle, dB

Mit diesem Parameter können Sie den Wert festlegen, ab dem der Kompressor arbeitet (d. h. das Audiosignal komprimiert). Wenn wir den Schwellenwert also auf -12 dB einstellen, arbeitet der Kompressor nur in den Teilen des Dynamikbereichs, die diesen Wert überschreiten. Wenn unser gesamter Ton leiser als -12 dB ist, leitet der Kompressor ihn einfach durch, ohne ihn in irgendeiner Weise zu beeinflussen.

Verhältnis oder Kompressionsverhältnis

Der Verhältnisparameter bestimmt, wie stark ein Signal, das den Schwellenwert überschreitet, komprimiert wird. Eine kleine Mathematik, um das Bild zu vervollständigen: Nehmen wir an, wir richten einen Kompressor mit einem Schwellenwert von -12 dB und einem Verhältnis von 2:1 ein und füttern ihn mit einem Drum-Loop, in dem die Lautstärke der Kick-Drum -4 dB beträgt. Was wird in diesem Fall das Ergebnis des Kompressorbetriebs sein?

In unserem Fall überschreitet der Bassdrum-Pegel den Schwellenwert um 8 dB. Dieser Verhältnisunterschied wird auf 4 dB (8 dB / 2) komprimiert. In Kombination mit dem unbearbeiteten Teil des Signals führt dies dazu, dass nach der Bearbeitung durch einen Kompressor die Lautstärke der Bassdrum bei -8 dB liegt (Schwellenwert -12 dB + komprimiertes Signal 4 dB).

Angriff, Frau

Dies ist die Zeit, nach der der Kompressor auf das Überschreiten der Ansprechschwelle reagiert. Das heißt, wenn die Angriffszeit über 0 ms liegt - Der Kompressor beginnt mit der KomprimierungÜberschreitung des Schwellwertsignals nicht sofort, sondern nach einer vorgegebenen Zeit.

Freilassung oder Wiederherstellung, Frau

Das Gegenteil eines Angriffs: Mit dem Wert dieses Parameters können Sie festlegen, wie lange es dauern soll, bis der Signalpegel wieder unter den Schwellenwert fällt Der Kompressor hört auf zu komprimieren.

Bevor wir fortfahren, empfehle ich dringend, eine bekannte Probe zu nehmen, einen beliebigen Kompressor auf seinem Kanal zu platzieren und 5–10 Minuten lang mit den oben genannten Parametern zu experimentieren, um das Material sicher zu fixieren

Alle andere Parameter sind optional. Sie können zwischen verschiedenen Kompressormodellen unterschiedlich sein, was teilweise der Grund dafür ist, dass Produzenten für bestimmte Zwecke unterschiedliche Modelle verwenden (z. B. einen Kompressor für Gesang, einen anderen für eine Schlagzeuggruppe, einen dritten für den Master-Kanal). Ich werde nicht im Detail auf diese Parameter eingehen, sondern sie nur angeben allgemeine Informationen Um zu verstehen, worum es hier geht:

  • Knie oder Knick (hartes/weiches Knie). Dieser Parameter bestimmt, wie schnell das Kompressionsverhältnis (Verhältnis) angewendet wird: hart entlang einer Kurve oder sanft. Ich stelle fest, dass der Kompressor im Soft Knee-Modus nicht linear arbeitet, sondern beginnt, den Klang sanft zu komprimieren (sofern dies bei Millisekunden angemessen ist). bereits vor dem Schwellenwert. Um Gruppen von Kanälen und den Gesamtmix zu bearbeiten, wird häufig Soft Knee verwendet (da es unbemerkt funktioniert), und um den Anschlag und andere Eigenschaften einzelner Instrumente hervorzuheben, wird Hard Knee verwendet;
  • Reaktionsmodus: Peak/RMS. Der Peak-Modus ist gerechtfertigt, wenn Sie Amplituden-Bursts strikt begrenzen müssen, sowie bei Signalen mit komplexer Form, deren Dynamik und Lesbarkeit vollständig vermittelt werden müssen. Der RMS-Modus ist sehr sanft zum Klang und ermöglicht es Ihnen, ihn dicker zu machen und gleichzeitig den Attack beizubehalten.
  • Voraussicht (Lookahead). Dies ist die Zeit, in der der Kompressor weiß, was auf ihn zukommt. Eine Art vorläufige Analyse eingehender Signale;
  • Makeup oder Gain. Ein Parameter, mit dem Sie die Lautstärkeabnahme infolge der Komprimierung ausgleichen können.

Zuerst und der wichtigste Rat, was alle weiteren Fragen zur Komprimierung beseitigt: wenn Sie a) das Prinzip der Komprimierung verstehen, b) genau wissen, wie sich dieser oder jener Parameter auf den Klang auswirkt, und c) es geschafft haben, mehrere in der Praxis auszuprobieren verschiedene ModelleDu brauchst keinen Rat mehr.

Ich meine es absolut ernst. Wenn Sie diesen Beitrag sorgfältig gelesen haben, mit dem Standardkompressor Ihrer DAW und ein oder zwei Plug-Ins experimentiert haben, aber immer noch nicht verstanden haben, in welchen Fällen Sie große Attack-Werte einstellen müssen, welches Verhältnis Sie verwenden und in welchem ​​Modus Sie die verarbeiten sollen Quellsignal - dann durchsuchen Sie weiterhin das Internet nach vorgefertigten Rezepten und wenden diese gedankenlos überall an.

Rezepte zur Feinabstimmung des Kompressors Es ist ein bisschen wie Rezepte für die Feinabstimmung eines Halls oder Chors – es macht keinen Sinn und hat nichts mit Kreativität zu tun. Deshalb wiederhole ich beharrlich das einzig richtige Rezept: Bewaffnen Sie sich mit diesem Artikel, guten Monitorkopfhörern, einem Plug-In zur visuellen Kontrolle der Wellenform und verbringen Sie den Abend in Gesellschaft einiger Kompressoren.

Handeln Sie!