什么是雙重增益，它是如何工作的？

松下 GH6 具有一種名為 Dynamic Range Boost 的模式，該公司稱該模式基于具有“雙輸出增益”的傳感器。鑒于類似聲音的“雙增益”傳感器設(shè)計(jì)的廣泛采用，但在相機(jī)上卻比較難見，不是每款都有采用，需要我們了解一番。

從技術(shù)上講，大多數(shù)相機(jī)傳感器都是模擬設(shè)備：它們輸出的信號(hào)是一個(gè)連續(xù)的電壓范圍。這些電壓被稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)備轉(zhuǎn)換為一系列數(shù)字值。

芯片設(shè)計(jì)人員測(cè)量其像素的輸出，并選擇具有足夠精度的位深度的ADC來對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行編碼（超過這個(gè)精度意味著會(huì)產(chǎn)生大量描述噪聲的多余數(shù)據(jù)）。ADC的設(shè)計(jì)使其能夠響應(yīng)基本 ISO 像素的最大可用輸出而提供其最大值（例如，對(duì)于14 位 ADC為16383）。

然而，這意味著如果對(duì)來自傳感器的信號(hào)進(jìn)行 2 倍放大，在期望傳感器獲得較少光線的情況下，圖像的最亮區(qū)域最終可能會(huì)產(chǎn)生太大的信號(hào)，以至于ADC無法正確編碼。

尼康早期 1 系列相機(jī)中由 Aptina 制造的1型傳感器是第一個(gè)包含雙轉(zhuǎn)換增益設(shè)計(jì)的傳感器。到目前為止，大多數(shù)在 Photo Sphere 中具有“雙增益”傳感器的相機(jī)都使用了芯片制造商 Aptina 開發(fā)的技術(shù)，后來獲得了索尼半導(dǎo)體的許可。這使用具有兩種讀出模式的像素設(shè)計(jì)：一種在路徑中包含一個(gè)電容器，為明亮的高 DR 條件提供額外的電子存儲(chǔ)容量，另一種使該電容器脫離。將電容器從讀出路徑中取出可提供更小的動(dòng)態(tài)范圍，但會(huì)增加轉(zhuǎn)換增益：增強(qiáng)低光照條件下的信號(hào)。

“可切換雙增益”，并不是說它是一種可以打開和關(guān)閉的設(shè)置，而是因?yàn)樗且粋€(gè)需要在兩種狀態(tài)之間切換的系統(tǒng)。

松下使用的技術(shù)不同，與電影攝影機(jī)公司 Arri 使用的傳感器方法有更多共同之處。佳能在其某些 Cinema EOS 相機(jī)中也采用了類似的方法。這需要來自傳感器的兩個(gè)輸出，并對(duì)每個(gè)輸出應(yīng)用不同級(jí)別的放大：一個(gè)具有改進(jìn)的陰影特性的高增益輸出和一個(gè)保留高光信息的低增益輸出。

與可切換雙增益設(shè)計(jì)相比，雙輸出方法會(huì)產(chǎn)生稍微不那么干凈的陰影，這僅僅是因?yàn)榉糯蟀l(fā)生在讀出路徑的下方。但是，雙輸出增益能夠比可切換雙增益方法更有效地保留高光（因此，更寬的總動(dòng)態(tài)范圍）。

這兩種技術(shù)只有在更高的 ISO 下才真正發(fā)揮作用，在松下 GH6 上，雙輸出增益在 ISO 800 及以上時(shí)激活，Log 模式切換時(shí)的 ISO 等級(jí)都會(huì)更高，這是因?yàn)槿罩灸Ｊ桨喔吖庑畔ⅰ?/p>

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