一张图片有50dB, 这个dB指的啥?什么意思?

比起讲道理,讲故事更令人印象深刻。

分贝(decibel)的由来

这要从早期量化电报和电话电路中信号损失说起。

最初的量化是用Miles of Standard Cable(MSC)。1 MSC对应1英里(约1.6公里)长度的标准电话电缆在5000弧度/秒(795.8赫兹)的频率下的功率损失,和平均收听者可检测到的最小衰减匹配。

1924年,贝尔电话实验室重新定义了计量单位,用Transmission Unit(TU)取代了MSC。1TU是以10为底,测量power与参考power之比的对数的10倍。1 MSC是1.056 TU。1TU已经很接近1个MSC。 后来被命名为贝尔,以纪念AT&T公司的前身,贝尔电话公司的创始人Alexander Graham Bell。但是贝尔很少被使用,1928年,贝尔系统将TU重新命名为decibel,就是广为人知的分贝.

分贝(decibel)的用处

说了半天,分贝就是一个衡量单位,用来表达在对数刻度内,两个有指数关系的数字的大小。Decibel简写为dB。公式是:


分贝计算公式

其中P是要衡量的数,P_0是reference数。

也就是说,只要一个概念能用谁比谁的关系表达,理论上就可以用分贝(dB)来衡量。

比如最常见的衡量声音的强度用分贝表示,电学里分贝表示增益(gain),也就是功率或幅值之比,数字成像中分贝表示信噪比(signal-to-noise ratio),而在图像领域,分贝可以表示图片的动态范围(dynamic range)

什么是动态范围(dynamic range)

紧接着的问题就是”什么是图片的动态范围“。 动态范围是指图像中所包含的从“最亮”至“最暗”的比值,也就是图像从“最亮”到“最暗”之间灰度划分的等级数;动态范围越大,所能表示的层次越丰富,所包含的色彩空间也越广。那高动态范围(HDR)顾名思义就是从“最亮”到“最暗”可以达到非常高的比值。

一般的显示器可以显示的值域大概是[0,255],也就是8bits。8bits的图片的动态范围是 DynamicRange=log10(Max Intensity / Min Intensity)。公式中intensity是指强度,我们对最大亮度除以最低亮度的结果取对数,得到的结果就是动态范围的相对数值。根据公式计算,当我们在亮度通道使用8bit的的情况下,最高亮度255,最低亮度1。那么计算得出的动态范围就是数值约为2.4,再套用上面的公式,2.4 x 10 = 24dB。 也就是说,如果一张图片是24dB,那么意味着这张图片的动态范围应该是8bits的[0,255]. 为什么说应该呢?因为在图像领域有的计算是用log2的。严格来讲,如果看到一张图片标榜多少dB,最好问一下,或者自己用软件打开这张图片验证一下dB计算的时候是用log几。

回到题目

现在我们可以推算出50dB是什么概念了。如果以log10往回推导的话,这个图片的动态范围大概是100 000,也就是10万量的,就目前的科技而言绝对属于高动态范围图片。一般高动态范围的图片在16bits,也就是2^16,[0,65536]普遍认为是最高了(我还没见过比这个还大的图片)。我们使用的科学照相机最大的动态范围就是这个。但是如果用log2来计算的话,16bits相机可以是160dB,听起来很NB但实际上就是16bits。

最后附上一张表方便查询:


table of dB conversion

Ref:
https://blog.csdn.net/lqhbupt/article/details/7828827
https://en.wikipedia.org/wiki/Decibel

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,425评论 4 361
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,058评论 1 291
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,186评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,848评论 0 204
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,249评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,554评论 1 216
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,830评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,536评论 0 197
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,239评论 1 241
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,505评论 2 244
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,004评论 1 258
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,346评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,999评论 3 235
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,060评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,821评论 0 194
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,574评论 2 271
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,480评论 2 267

推荐阅读更多精彩内容

  • 还有44天中考的我,在这个节骨眼上还有闲情逸致去看小说。虽说感觉自己真是心大了,但是也有自责。成绩不算稳定,...
    对方学习中阅读 186评论 0 0
  • 读万卷书不如行万里路,行万里路不如阅人无数,阅人无数不如名师指路!前两天老公去南京参加聚成公司的课程—张金宝老师的...
    Sunny仔仔阅读 296评论 0 1
  • 19-3-24 今天上午10:55-12:55,小果果在外婆陪同下去华山路长颈鹿英语上课。下课后我们去了兴国路上的...
    舞草风掠阅读 220评论 0 1
  • 公司:丛迪服装有限公司 【日精进打卡第200天】 【知~学习】 《六项精进》大纲2遍,共244遍; 《六项精进》通...
    阿诗玛_6209阅读 138评论 0 0