动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为:

D = lg(Power_max / Power_min)×10;

对于一个底片扫描仪，动态范围是扫描仪能记录原稿的色调范围。即原稿最暗点的密度(Dmax)和最亮处密度值(Dmin)的差值。

我们已经知道对于一个胶片的密度公式为D = lg(Io/I)。 那么假设有一张胶片，扫描仪向其投射了1000单位的光，最后总共有96%的光通过胶片的明亮(银盐较薄)部分，而在胶片的较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为:

Dmin=lg(1000/960)= 0.02;

后者的密度为:

Dmax=lg(1000/40)= 1.40

那么我们说动态范围为:D=Dmax-Dmin=1.40-0.02=1.38。

只要是扫描仪的动态范围能够大于胶片的动态范围，就可以真实的表现原稿上的信息，包括真实的反映出一些细微的暗部细节。

实际上扫描仪和胶片不同，可以把扫描仪看作一个完整的信号系统，包含输入、DSP、输出多个部分。那么最后的动态范围大小由其中最小值的的单元来决定。这时就需要提位数概念。

这个概念广泛应用于模拟信号，数字信号的转换传输领域

并且是音乐，影像领域非常重要的概念。

拿一台相机的技术参数来说明的话，

动态范围表示图像中所包含的从"最暗"至"最亮"的范围。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。

数码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。请注意，动态范围与色调范围(tonal range)是不同的。

当我们采用JPEG格式拍摄照片时，数码相机的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。而使用RAW格式拍摄，则能图像保持感光元件的动态范围，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。

数码相机的感光元件是由数以百万个像素组成的，这些像素在像素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。感光元件曝光后，按照每个像素收集的光子量不同，赋予它们不连续的值，并转化为数字信号。没有吸收光子和吸收光子至满载的像素值分别显示为"0"和"255"，即代表纯黑色和纯白色。

一旦这些像素满载，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像素附近的其它象素的值都变成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，这样会造成高光部分的信息缺失。如果我们以减少曝光时间来防止高光溢出，很多用来描述昏暗环境的像素则没有足够的时间接收光子量，得出的像素值为0，这样就会导致昏暗部分的信息缺失。

ISO:感光度（也叫曝光时间）

P·S：在不改动设备的前提下，增加曝光时间是唯一可以提高信噪比的方法。

其通俗来说就是最大值与最小值的差.。

宽容度：宽容度是指感光元件记录景物量度范围的能力，高宽容度给了后期处理充足的空间，去提高画面的对比度

什么是HDR？

HDR，或者high dynamic range，本质是一种后期合成技术。对于前面提到的、场景光很弱的情形，HDR没有意义，还是老老实实增加曝光时间为上；只有在场景中同时存在强光和弱光的时候，HDR才有意义。

当然这些理论实际应用只在光学无损信息领域，当图片和视频信息被“像素化”甚至“二值化”

后就不再适用了。

而在音频应用领域

动态范围指的是受实验者的听觉范围，是从纯音听阈到不舒适阈，如一个正常人听阈为0dB SPL，不适阈为120dB SPL，则他的动态范围为120dB 。动态范围因人而异，两个听力图相同的患者，他们的响度增长函数是不同的，对响声的敏感程度也是不同的，对于比较严重的重振患者，他的动态范围比正常人要窄。

如果从音响播放和录音设备去追溯 ，那就是技术参数上的db范围大小。

每种电子设备都有一个动态范围，它的值主要取决于电源限制和单元的残余噪声电平。如果设备的本底噪声具有较强的窄频带分量，将限制系统的动态范围。

P·S：本底噪声是指声源停止发声时周围环境的噪声。在噪声测量中应排除本底噪声的影响，当所测噪声源的A声级以及各频带声压级都高于本底相应的噪声级10dB以上时，则本底噪声的影响可以忽略不计，当相差在3~9dB之间则须进行修正以得到实际的被测噪声值。

信噪比指的是平均信号电平与平均本底噪声电平之间的差。一般来讲，某一设备，由常见节目源信号平均输出电平，信号峰值通常比平均输出电平大10至20dB。

因此，我们常在电平表“0”附近操作调音台，将余下的可用电压摆幅用于应对节目源峰值。“平均”电平非常重要，因为我们听者(及测试工具)正是根据它来判断节目信号的响度。

如果使用电压计测量设备残余噪声的R. M. S.值，信噪比就是该值与标称“零”输出电平之差，这两个值通常用dBV或dBu表示。这假定，设备被驱动至“电平表零读数”处，通常在这个范围内，我们可以得到最优化的增益结构，更好地操作调音台。

系统(或某个部件)的动态范围不取决于出现的信号，它仅仅是可能的最大未失真电平与本底噪声最高分量(通常为A计权)之间的差。而信噪比需要一个信号，所以它必须在系统或部件使用的时候测量得出。

一个动态范围大的系统，可能由于操作方式的问题，拥有糟糕的信噪比。动态范围用于描述一个系统或设备可能达到的性能表现，而信噪比一般用以衡量事实操作时所能达到的水平。

现在，如果一个能量大的歌手在同一个系统中，产生120 dBA的输出到手持话筒中(对近距离拾音的歌手而言并不罕见)，信噪比将达到更合理的80 dB，因为120 dBA-40 dBA = 80 dB。因此，我们经常强调，好的话筒摆放技巧对实现好的系统性能至关重要，因为它最终决定系统的信噪比。

在一个礼堂音响系统中，当系统拥有最大的所需打开话筒数量(NOM)时，我们使用的最低信噪比标准是25 dB。

在同一个系统中，我们假设在同一个听音位置，系统能够线性产出的最响亮瞬时声音是110 dBA。

即便系统以90 dBA的平均电平操作，还是可以应付这种程度的峰值。最高的节目峰值取决于正在使用的音箱以及与音箱连接的可用功放。这是我们掌握该系统动态范围的一个重要组成条件。

如果最大的本底噪声分量是空调造成的窄频带“呜呜声”，在实时分析器中测得是35 dBA，那么系统的动态范围并不可观(110 dBA - 35 dBA = 75 dB)。可通过调整空调，消除噪声来提高动态范围。

从以上例子中可以看出，就观众而言，一个音响系统的动态范围和信噪比通常由环境决定。因为系统中大部分电子元件的动态范围约为100 dB或以上，当声音最终到达观众时，音响系统绝不能成为薄弱的一环。一个专业音频系统，在所有设备运行时，电子部件的动态范围应至少为96 dB。

只有在录音室或家庭影院中，设备的本底噪声才成为影响特定听音位的动态范围和信噪比的因素。因此，有可能设计出一个具有非常大动态范围的音响系统，但是由于房间等原因，总体的信噪比很不尽如人意。

有人可能设计了一个系统，其中各个设备都有超过100 dB的动态范围，却发现在实际操作中，由于系统校准中增益结构不佳，信噪比被大大降低。最常见的原因是功放被开到最大，调音台在-20 dBV处操作进行补偿。

这也是很多剧院的设计原理。

设计系统时，我们应选择具有大动态范围的单个设备，然后在使用中应以最大信噪比去调整及操作系统，以获得最佳效果。