松下 GH6 具有一种名为 Dynamic Range Boost 的模式，该公司称该模式基于具有“双输出增益”的传感器。此模式始终处于静止图像拍摄模式，这是我们第一次在静止图像相机上看到双输出增益。
鉴于类似声音的“双增益”传感器设计的广泛采用，我们认为现在是了解这些系统及其功能的好时机。
为什么要使用这些方法?
要了解这些系统试图实现的目标，最好直接回过头来考虑为什么要在数码摄影中应用增益/硬件放大。
像素(或更准确地说，光电二极管)在被光击中时释放电子，这一过程称为光电效应。在传统传感器中，像素本身总是产生相同的输出电压以响应给定的光量。
模数转换
从技术上讲，大多数相机传感器都是模拟设备：它们输出的信号是一个连续的电压范围。这些电压被称为模数转换器的设备转换为一系列数字值。
芯片设计人员测量其像素的输出，并选择具有足够精度的位深度的 ADC 来编码传感器的信号(超过这个精度意味着产生大量描述噪声的多余数据)。ADC 的设计使其能够响应基本 ISO 像素的最大可用输出而提供其最大值(例如，对于 14 位 ADC 为 16383)。
然而，这意味着如果您对来自传感器的信号进行 2 倍放大，在期望传感器获得较少光线的情况下，图像的最亮区域最终可能会产生太大的信号，以至于 ADC 无法正确编码：这意味着它们仍然被记录为最大值。低光场景中最亮的灯光通常被放大到剪切点。
在非常低的光照条件下，可用的光子非常少，因此传感器产生的电压非常小。为了解决这个问题，大多数传感器应用越来越多的放大，这有两个好处：
首先，这意味着来自传感器的电子信号与模数转换器 (ADC) 调整编码的信号范围非常匹配：这意味着您对传感器的输出进行了详细的编码。它们往往是线性的，因此最暗的几挡光只用少数几个值编码。
其次，这意味着来自传感器的信号远大于可能在放大级和到达 ADC 之间添加的任何电子读取噪声，从而最大限度地减少了这种特定类型噪声对最终图像的影响。
应用放大的缺点是它会将传感器可能捕获的一些数据推到 ADC 可以处理的范围之外。
传统传感器
在大多数较旧的传感器中，随着相机 ISO 设置的增加，使用可编程增益放大器对信号施加越来越多的放大。放大器离像素越近，传感器的性能就越好，因为它会在过多的读取噪声被添加之前放大信号。
基本 ISO 通常能够捕获最宽的动态范围，然后每增加一步放大都会将最亮的捕获信息推到 ADC 范围之外(失去一档高光信息)，但随后会减少下游读取噪声的影响，有助于在阴影中扩展 DR。
这是充分利用这些安静信号的有效方法。
双转换增益传感器
尼康早期 1 系列相机中由 Aptina 制造的 1" 型传感器是我们遇到的第一个包含双转换增益设计的传感器。
到目前为止，大多数在 Photo Sphere 中具有“双增益”传感器的相机都是使用芯片制造商 Aptina 开发并随后获得索尼半导体许可的技术的相机。这使用具有两种读出模式的像素设计：一种在路径中包含一个电容器，为明亮的高 DR 条件提供额外的电子存储容量，另一种使该电容器脱离。将电容器从读出路径中取出可提供更小的动态范围，但会增加转换增益：增强低光照条件下的信号。
在每个像素的电路内部发生的这种更高水平的增益意味着在该过程的早期应用增益，在大量读取噪声潜入之前，这有助于提供比传统设计更高的 ISO 改进。
但是，值得注意的是，您需要决定是在高增益状态还是低增益状态下运行像素：您不能同时拥有这两种状态。松下型号(包括 S1H 和 GH5S)允许您通过名为“双原生 ISO”的菜单选项明确选择传感器工作的模式，但大多数相机只是在相机制造商选择的 ISO 设置下切换模式。它并不总是公开，但双转换增益传感器用于富士、尼康、理光、奥林巴斯、徕卡和索尼的大多数现代相机。
双输出增益
松下使用的技术不同，与电影摄影机公司 Arri 使用的传感器方法有更多共同点。佳能在其某些 Cinema EOS 相机中也采用了类似的方法。
这需要来自传感器的两个输出，并对每个输出应用不同级别的放大：一个具有改进的阴影噪声特性的高增益输出和一个保留高光信息的低增益输出，否则这些信息会被放大到削波点。
这两个流被组合起来，使用阴影区域的高增益数据和高光区域的低增益数据。结果组合在 16 位空间中，因此阴影区域不会被压缩回原始文件的低精度尾部。
与双转换增益设计相比，我们预计双输出方法会产生稍微不那么清晰的阴影，这仅仅是因为放大发生在读出路径的下方。但是，相反，我们希望双输出增益能够比双转换增益方法更有效地保留高光(因此，更宽的总动态范围)。
当我们在 GH6 上使用 Dynamic Range Boost 时，我们获得了额外 1EV 的高光 DR，如上所示。在某些场景中，这种捕捉更亮细节的能力会很有用。但在较暗的条件下，与 DR Boost 关闭设置相比，它为我们提供了将曝光提高 1EV 的选项：
通过为 DR Boost On 素材提供额外的光停止，两个文件将响应相同的真实世界色调进行剪辑，但 DR Boost On 版本中的所有其他内容将是一站式清洁器，为您提供更大的灵活性对中间色调和阴影进行分级。
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