现在相机的「14bit」色深够用吗？

16bit对14bit，理论上有如下优点：

1. 4倍精度，更不容易出现“断层”。

2. 量化噪声更低，理论动态范围更高

精度和断层：

高光精度我做过一个测试，结论是12bit和14bit高光精度看不出有区别：

图片12bit raw和14bit raw区别明显嘛？

以我的经验来看，“断层”一般出现在420编码的视频后期，或者8bit hdr（6bit sdr）。就连jpg机内直出，想找到明显断层都不容易。这是尼康zf的直出最暗部：

左侧格子亮度带渐变，但是snr太低了，看不出明显的条带状分层。

zf机内直出jpg的天空拉爆曲线效果如下：

原图：

非要说有没有断层，那确实是有，但是这样的处理不属于正常后期。实际上jpg进行中度偏轻的后期也是可以的。

14bit raw拉爆的效果：

拉爆以后再拉爆：

这应该很够用的吧。

说完亮部说暗部。

以下是gfx 100 ii的16和14bit暗部的极限调整，去色并缩小，以便于观察：

格子其实是有一些亮度渐变的，但是拍摄的位置不完全一样，只能大概看看。

左下和右上看起来亮度接近，左边好像确实更细腻。但是我觉得这里snr已经非常低了，也就仅仅是聊胜于无吧。硬说能分出a好b坏肯定是能的。

另一个例子：

我的这个格子图只有左半边有不太明显的渐变。我看不出有什么精度区别。

提亮8ev，区别很明显：

区别就是14bit偏色非常严重，16bit这边还不错。同时16bit的snr略高一丢丢，可以在下文的snr图表中体现。

比较常用的+5ev：

区别比较小。

结论1：更高的暗部精度实拍无法展现，但是高位深有助于减小偏色，原因是Black Level精度更高。

动态范围：

理论：量化噪声决定了snr-based DR的上限。

snr = 1时假设仅有量化噪声，上限计算方法如下：

DR_max = BitDepth + 0.29 (ev)

例如：

12bit对应12.29ev的DR上限，14bit对应14.29，16bit对应16.29等等。

所以看起来，对于高性能cmos，DR可以接近14档，12bit不够用。

16bit的理论DR上限，比14bit高2档。

但是现实是暗信号区是读出噪声主导，根本用不满上限。

实际表现如何呢，咱们直接看gfx100 ii ISO80的snr图表：

数据用我开发的超级扫描脚本扫描获得，16bit的log如下：

精度：ROI总数每组1250万，16bit PDR与ptp官方程序NefUtil的扫描结果（脚本转化为snr线）完全一致，差异0.00ev（与ptp网站报告值差异0.01ev）：

需要说明的是，NefUtil处理BL的逻辑，如果测得的实际BL高于元数据BL，则使用元数据BL。我的处理方法是单独拍摄黑场使用中心256*256区域并分通道计算和使用实测值。这是造成EDR和左下方图线有明显区别的原因。黑线依然是他在PTC页面发布的理论线。可以看到，由于BL处理不当，他的计算结果和他给出的理论线并不完全符合。我的snr线左下角与理论线也有明显分离，原因我认为从14bit黑场能看出cmos是多次曝光形成（俗称“拼接”）的，并且两边BL不一致，导致算出来的平均值有偏差。