A/D převodník

Každý pixel senzoru měří množství světla (fotonů), které na něj dopadá. Výstupem však není číslo ale elektrické napětí úměrné světlu. Toto napětí je však poměrně malé a proto musí být nejprve zesíleno, aby bylo možné ho dále zpracovat. Míra zesílení tohoto základního napěťového signálu senzoru je ovládána nastavenou ISO citlivostí.

Po zesílení signálu na vhodnou úroveň je třeba analogové napětí z každého pixelu převést na číslo (Digit). K převodu slouží A/D převodník který změří napětí a přiřadí mu číslo. Přesnost A/D převodníku se vyjadřuje v bitech, přičemž 8 bitový převodník má k dispozici 256 diskrétních úrovní (0 až 255), 10 bitový má k dispozici 1024 úrovní, 12 bitový 4096 a 14 bitový 16384. Počtu bitů se říká barevná hloubka. Čím více bitů má A/D převodník k dispozici, tím jemněji jsou zaznamenány barvy a tím je snímek odolnější proti posterizaci. Ta se však objevuje jen při editaci snímku v PC, například při opravě špatné expozice.

Většina DSLR je vybavena 12 či 14 bitovými převodníky, 12/14 bitovou přesnost jsou však schopné zachovat jen v RAW režimu. JPEG totiž 12 ani 14 bitovou přesnost není schopen zaznamenat, protože umožňuje zaznamenat vždy pouze 8 bitů na každý kanál.

A/D převodník Počet možných hodnot
každého RGB kanálu
Absolutní počet
možných odstínů barev
8 bitů 256 16 milionů
10 bitů 1 024 1 miliarda
12 bitů 4 096 68 miliard
14 bitů 16 384 4 bilióny

Pro 12 bitový převodník typické DSLR, který má k dispozici 4096 úrovní, proběhne převod tak, že nulové hodnotě napětí ze senzoru odpovídající černé se přiřadí digitální číslo 0 a maximální hodnotě napětí ze senzoru se přiřadí maximální číslo 4095. Je-li napětí někde mezi krajními hodnotami, tak se lineárně převede na odpovídá číslo.

Maximální hodnota napětí ze senzoru odpovídá jeho dynamickému rozsahu. Většího napětí senzor není schopen a to ani v případě, že na pixel dopadlo ještě více světla. Kresba v takových místech potom logicky zaniká a hovoříme o přepáleném (klipujícím) kanále a v případě kdy klipují všechny kanály hovoříme o přepálené bílé.


A/D převodník převede analogový signál na číslo podobně jako stupnice teploměru. Celkový rozsah možných čísel odpovídá dynamickému rozsahu, nejmenší možný krok určí přesnost převodu. 8 bitové převodníky mají k dispozici 256 úrovní, 10 bitové 1024, 12 bitové 4096 a 14 bitové 16384.

Viz též Barevná hloubka, Dynamický rozsah, Posterizace, Přepálená bílá.

 

Zpět na slovník

Text a obrázky - copyright © 2011 ing. Roman Pihan.

Nemohou být použity či přetištěny bez svolení autora vyjma pro privátní a nekomerční použití.

 

 Mnohem více informací o DSLR, optice, expozici, ostření atd. najdete v knize Mistrovství práce s DSLR.