El rango dinámico (abreviado DR , DNR , [1] o DYR [2] ) es la relación entre los valores mayor y menor que puede asumir una determinada cantidad. A menudo se utiliza en el contexto de señales , como el sonido y la luz . Se mide como una relación o como un valor logarítmico de base 10 ( decibelios ) o base 2 (duplicaciones, bits o paradas ) de la diferencia entre los valores de señal más pequeños y más grandes. [3]
El audio y el video reproducidos electrónicamente a menudo se procesan para adaptar el material original con un rango dinámico amplio a un rango dinámico grabado más estrecho que se puede almacenar y reproducir más fácilmente; este procesamiento se llama compresión de rango dinámico .
Los sentidos humanos de la vista y el oído tienen un rango dinámico relativamente alto. Sin embargo, un ser humano no puede realizar estas hazañas de percepción en ambos extremos de la escala al mismo tiempo. El ojo humano tarda en adaptarse a los diferentes niveles de luz, y su rango dinámico en una escena determinada es bastante limitado debido al deslumbramiento óptico . El rango dinámico instantáneo de la percepción del audio humano está igualmente sujeto a enmascaramiento , por lo que, por ejemplo, no se puede escuchar un susurro en un entorno ruidoso.
Un ser humano es capaz de escuchar (y discernir útilmente) cualquier cosa, desde un murmullo silencioso en una habitación insonorizada hasta el concierto de heavy metal más ruidoso. Tal diferencia puede exceder los 100 dB lo que representa un factor de 100.000 en amplitud y un factor de 10.000.000.000 en potencia. [4] [5] El rango dinámico de la audición humana es de aproximadamente 140 dB, [6] [7] variando con la frecuencia, [8] desde el umbral de audición (alrededor de −9 dB SPL [8] [9] [10] a 3 kHz) hasta el umbral del dolor (de 120 a 140 dB SPL [11] [12] [13]). Sin embargo, este amplio rango dinámico no se puede percibir de una sola vez; el tensor del tímpano , el músculo estapedio y las células ciliadas externas actúan como compresores mecánicos de rango dinámico para ajustar la sensibilidad del oído a diferentes niveles ambientales. [14]
Un ser humano puede ver objetos a la luz de las estrellas [a] oa la luz del sol, aunque en una noche sin luna los objetos reciben 1/1.000.000.000 de la iluminación que recibirían en un día soleado; un rango dinámico de 90 dB.
En la práctica, es difícil para los humanos lograr la experiencia dinámica completa utilizando equipos electrónicos. Por ejemplo, una pantalla LCD de buena calidad tiene un rango dinámico limitado a alrededor de 1000:1, [b] y algunos de los últimos sensores de imagen CMOS ahora [ ¿cuándo? ] han medido rangos dinámicos de alrededor de 23.000:1. [15] [c] La reflectancia del papel puede producir un rango dinámico de alrededor de 100:1. [16] Una cámara de video profesional como la Sony Digital Betacam logra un rango dinámico de más de 90 dB en la grabación de audio. [17]