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
网友评论