摄像机为什么要使用log曲线来压缩大动态范围，而不是直接开发能承载更大动态范围的视频格式？

我的观点：

1. 根据韦伯-费希纳定律（Weber-Fechner Law），人眼对光的相对变化敏感，并且精度有限（1%对比度）。log曲线（下文称为“对数编码”）虽然bit数比raw更低（例如12bit raw->10bit log），但是几乎没有“压缩动态范围”，而是在“低位深容器里编入接近传感器上限的动态范围”（对比静态raw损失约1/3ev高光），通过优化码值分配，丢掉无用的高光级别，保留暗部精度，可在人眼几乎无法察觉到损失的情况下，减小文件大小。
   
   
2. 普通摄像机，包括微单，不支持高bit（14/16）读出，例如多数微单拍摄视频raw都仅支持12bit读出，传感器动态范围没有想象的那么高，12bit下最高12.29档@SNR=1=0dB，没有随便一测就14 15档那么多。但是拍摄xyla板目测也确实能看到15格。
   
   这里多说一点，图像领域的动态范围测定，不看能够记录的上下限，而是看高于某个信噪比阈值的范围。信噪比的测定也不是看图像细节，而是拍摄平坦灰阶目标，通过测量每个像素的DN值，计算均值和标准差来获得信噪比。机内降噪和h265的压缩共同作用，可以明显提高测到的信噪比，导致给定的snr阈值下的动态范围提升（可用范围提升），虽然记录的总光比并没有增加，细节还变少了。
   
   
3. 视频拍摄会产生恐怖的数据量，需要大幅压缩最终文件大小。减小位深可以减小文件大小。虽然不太多：例如在不考虑压缩时，从16bit降至10bit，节省的存储空间为1-10/16 = 37.5%。
   
   
4. 只降位深还不够。民用级设备需要严格控制输出文件的大小，否则用户需要购买大量高价存储设备，得不偿失。所以需要进行压缩。在 H.265 高效压缩 + 10bit 限制下，依然能记录接近传感器极限的动态范围。但是画质和暗部精度进一步受损。
   
   
5. 对于超高动态范围的摄影机（例如alexa35 18bit 原始数据），实际上厂家已经“直接开发能承载更大动态范围的视频格式”：以高容量的对数编码系统（logc4），输出12bit的arriraw。
   
   
6. 根据arri的说法，每ev保留约500个亮度级别（精度0.002ev，logc4 12bit下每ev实际保留的最高级别数是266，精度约0.004ev）就足够满足电影工业级别的后期需求。以12bit存储的logc4数据，还原到线性域之后，可以获得接近18bit linear raw的后期空间。所以，以10bit对数编码，就能够完全满足12bit甚至14bit的原始数据的记录精度。
   
   
7. 根据网络资料和ai的说法，H.265在语法上完全支持最高16位的视频流。目前的民用专业级机器，即使以线性数据记录，也不需要再开发新的格式。毕竟高画质全幅相机也只有14bit，16bit不知道什么时候才能给配上。