动态范围（Dynamic Range）
传感器的动态范围
动态范围表示图像所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。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。如下图所示：
照相机的动态范围越大，它能同时记录的暗部细节和亮部细节越丰富。请读者注意，动态范围与色调范围（tonal range）是不同的。
图像的动态范围
当我们用JPEG格式拍摄照片时，照相机图像处理器会以明暗差别强烈的色调曲线记录图像信息。在这个过程中，处理器常常会省去一部分RAW数据上的暗部细节和亮部细节。RAW格式使数码图像保持了传感器的动态范围，并且允许用户以一条合适的色调曲线压缩动态范围和色调范围，使照片输出到显示器或被打印出来后，获得适当的动态范围，适合观看。在色调范围的专题中，我们介绍了一个极端的例子。从这个例子可以看到在32位浮点图像中，较大的动态范围和色调范围是如何被压缩的。
象素大小和动态范围
看到这个地方，相信读者都应该清楚：数码相机的传感器是由数以百万个象素组成的，这些象素在传感器曝光的过程中吸收光子，转化成数字信号，然后成像。这个过程就像我们拿数百万个水桶到户外收集雨水。感光区域越光亮，收集的光子量自然越多。在传感器曝光后，传感器按照每个象素收集的光子量不同，赋予它们不连续的值，转化为数字信号（详细请看前面的AD转换器）。没有吸收光子和吸收光子至满载的象素值分别为"0"和"255"，即代表纯黑色和纯白色。下图的传感器只有16个象素，这些象素能在传感器曝光过程中迅速吸收光子。
一旦这些象素满载，光子便会溢出。溢出会导致信息（细节）损失，以红色为例，高光溢出使满载红色的象素附近的其他象素的值都变成255，但其实它们的真实值并没有达到255。换句话说，画面的细节发生了损失。在柱状图部分我们已经提到，这样会造成高光部分的信息缺失。另一方面，如果我们减少曝光时间来防止高光溢出，很多用来描述昏暗环境的象素没有足够的时间接收光子量，得出的象素值为0，这样反而会导致昏暗部分的信息缺失。
通过上面的说明，我们现在可以了解为什么数码单反会拥有更大的动态范围。原因很简单：数码单反的象素比较大。大的象素不会太快被“填满”，因此描述昏暗环境的象素在描述光亮环境的象素“满载”之前，有更多时间吸收光子，画面细节便会更加丰富。
动态范围的例子
照相机的动态范围与场景的动态范围基本相符。柱状图表明照片有丰富的亮部和暗部细节。
照相机的动态范围比场景的动态范围小。柱状图表明照片缺失亮部细节和暗部细节。
照相机的动态范围有限，以牺牲暗部细节为代价获得亮部细节。为了防止高光溢出，数码相机要求用较短的时间让象素曝光，描述暗部的象素没有足够的时间吸收光子量，损失细节。
照相机的动态范围有限，以牺牲亮部细节为代价获得暗部细节。为了使暗部象素有充分的曝光时间，数码相机要求用较长的时间让象素曝光，使描述亮部的象素发生高光溢出，损失细节。
场景的动态范围比照相机动态范围小，典型的例子是从飞机上拍摄照片。柱状图可以“拉长”到覆盖整个色调范围，得出一幅对比度较强的照片，但是可能在这个过程中发生色调分离。
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