Киноизображения и изображения на цифровых носителях.

Фотографическая широта, динамический диапазон фотоматериала — характеристика светочувствительного материала (фотоплёнки, передающей телевизионной трубки, матрицы) в фотографии, телевидении и кино.

• Определяет способность светочувствительного материала правильно передавать яркость снимаемого объекта.
• Измеряется как отношение величин максимальной и минимальной экспозиции линейного участка характеристической кривой.
• Выражается в виде двоичного («ступени экспозиции», «f-ступень», единица измерения «EV») или десятичного («плотность», единица измерения «D») логарифма, редко в линейной (количество градаций, измеряется в битах), этого отношения.
• Правильная передача яркостей означает, что с некоторой точностью равные отличия яркостей элементов объекта передаются равными отличиями в его изображении (иными словами, передаточная характеристика на данном участке достаточно линейна).
• Для цветных фотоматериалов дополнительным критерием правильности является баланс белого цвета для соответствующего диапазона экспозиций.

где — фотографическая широта, — экспозиция, см. рис. 1 — График характеристической кривой фотоплёнки

Рис. 1. Характеристическая кривая типичной фотоплёнки

Динамический диапазон фотоматериала — синоним фотографической широты. В современной фотографии термин «Фотографическая широта» традиционно применяется чаще для собственно плёночного фотографического процесса, в то время как «динамический диапазон» — для электронной аппаратуры (например, телекамер) и в цифровой обработке изображений (например, по отношению к сканерам)

Также термин фотографическая широта может употребляться фотографами как обозначение величины допустимого отклонения экспозиции для конкретного фотоматериала в конкретных условиях съёмки, с сохранением передачи деталей в светах и тенях сцены. В этом случае её величина зависит не только от свойств фотоматериала и объекта съёмки, но и от задачи, которую ставит фотограф.

Также термин «фотографическая широта» используется как характеристика всего фотографического процесса (а не отдельного его элемента) — от снимаемого объекта до конечного изображения. В этом случае она может быть как меньше фотографической широты светочувствительного материала (из-за недостатков преобразования изображения), так и больше её (благодаря применению технологии HDRi).

Для практического использования чаще используют понятие «полезная фотографическая широта» материала — на рис.1. Отвечает «полезному интервалу экспозиций», и соответствует «умеренной нелинейности» — более длинному участку характеристической кривой, от порога наименьшего почернения до точки вблизи точки максимальной оптической плотности фотослоя. Порог наименьшего почернения определяется как , где — оптическая плотность вуали.

• Чёрно-белые негативные плёнки от 2,5 до 9 ступеней.
• Чёрно-белые слайдовые (обращаемые) плёнки от 1,5 до 5 ступеней.
• Чёрно-белые фотобумаги: 0,7 (контрастные) — 1,7 (мягкие)
• Цветные негативные плёнки от 4 до 5 ступеней.
• Цветные слайдовые (обращаемые) плёнки от 2 до 4 ступеней.
• Специальные сверхконтрастные плёнки — менее 2 ступеней экспозиции.
• Специальные низкоконтрастные плёнки — более 11 ступеней экспозиции.
• Ранние CCD-матрицы — 5 ступеней.
• Типичные современные матрицы для систем видеонаблюдения — 9—10 ступеней, однако сейчас в таких камерах применяется HDR, в результате фотографическая широта такой камеры в целом может быть произвольной.
• Современные CCD-матрицы RGBG (основной производитель — Sony) — 9—10 ступеней.
• Матрицы с фильтрами CYGM (сокр. от англ. Cyan Yellow Green Magenta), RGBW (сокр. от англ. Red Green Blue White, например CFAK-матрица} — 10—11 ступеней.
• Super-CCD-матрицы rgbG в аппаратах Fuji S3 Pro — 9—12 ступеней.
• Цифровая SIMD-матрица (сокр. от англ. Single Instruction, Multiple Data) — по последним данным, 16 и более ступеней.

Особенности цифровых систем

Помимо самого светочувствительного элемента, цифровой фотоаппарат подразумевает различную обработку полученного изображения. По аналогии с плёнкой, на цифровой матрице получается «негатив» — сырой набор данных (записывается в виде файлов формата Raw).

Для дальнейшего просмотра на компьютере или для печати на принтере его надо преобразовать в «отпечаток» (обычно файлы формата JPG).

Формат файлов DNG (англ. Digital Negative) является наиболее удобным контейнером одновременно для сырой информации с матрицы и для обработанного изображения, а также параметров съёмки и преобразования одного в другое.

Если речь идёт о фотографической широте цифрового фотоаппарата в целом, а не его матрицы, это означает фактически фотографическая широта фотографического процесса (объект — матрица — файл JPG), и результат принципиально зависит от того, какие настройки преобразования сырых данных матрицы в конечный файл выставлены в самом фотоаппарате. Например, чем больше выставлен контраст, тем меньше будет фотографическая широта фотопроцесса в целом.