在摄影技术不断进步的今天，动态范围始终是摄影师关注的核心指标之一。无论是风光摄影师面对的大光比场景，还是纪实摄影师捕捉的复杂光照环境，如何在一张照片中保留从最暗阴影到最亮高光的完整细节，一直是相机制造商努力攻克的技术难题。
松下在这一领域交出了一份独特的答卷 ——DGO（Dynamic Range Optimization）动态范围优化技术。这项技术不仅代表了松下在传感器技术上的创新突破，更为摄影爱好者带来了前所未有的创作可能性。
一、DGO 技术的诞生背景与定义
1.1 技术背景与发展历程
松下的 DGO 技术并非凭空而来，而是在面对传感器技术发展瓶颈时的创新解决方案。在 GH6 相机的开发过程中，松下首次没有使用索尼的 CMOS 传感器，而是选择了美国品牌的传感器，其核心目的就是为了实现 DGO 技术。这一转变背后有着深刻的技术考量：GH6 在不增加传感器面积的前提下提升了像素数，从原来的约 10.5 档动态范围降低到了 9.2 档，因此 DGO 技术成为了弥补动态范围损失的必备方案。
值得注意的是，DGO 技术的推出标志着松下在传感器技术路线上的重要转向。松下明确表示 GH6 的传感器 "不是由大家通常认为的公司制造"，这意味着松下已经从依赖外部传感器供应商转向自主研发或与新合作伙伴共同开发。实际上，松下将其图像传感器业务转移到了与 Tower 半导体的合资企业 TPS（Tower Panasonic Semiconductor Company），而 GH6 的传感器正是由松下控股的以色列 TowerJazz 公司制造。
1.2 DGO 技术的定义与本质
DGO（Dynamic Range Optimization）动态范围优化技术，也被称为 "动态范围提升"（Dynamic Range Boost）或 "双增益输出"（Dual Gain Output）技术。从技术本质上讲，DGO 是一种基于 CMOS 传感器的电子快门技术，它通过调整 CMOS 传感器的读出速度来实现对图像信号的增强。
简单来说，DGO 技术的核心原理是在同一曝光中分别以两种不同 ISO 值（例如 ISO 100 和 ISO 800）同时捕捉两幅图像，并将其合成为一幅 RAW 文件，从而兼具低 ISO 的高饱和能力与高 ISO 的暗部低噪声特性。这种技术架构可以同时为每个像素提供两个独立的读出路径，分别具备不同的增益放大倍率，两者同时输入机器的 A/D 转换器，从而合成高动态范围的图像。
1.3 技术定位与适用机型
DGO 技术主要应用于松下的高端相机产品线，包括LUMIX GH6和LUMIX G9 Mark II（G9M2）等旗舰机型。在 GH6 上，这项技术被称为 "Dynamic Range Boost"（动态范围提升），而在 G9M2 上则被称为 "动态范围增强功能"。
从产品定位来看，DGO 技术主要面向对画质有高要求的专业摄影师和视频创作者。这项技术首次让 LUMIX G 系列相机搭载了完整的 V-Log/V-Gamut 配置，在动态范围增强模式开启时可达 13 档以上的动态范围，这是 LUMIX G 系列中最宽广的范围。同时，DGO 技术也体现了松下在视频拍摄领域的技术追求，特别是在高动态范围视频录制方面的突破。
二、DGO 技术的核心工作原理
2.1 双增益输出架构解析
DGO 技术的核心在于其独特的双增益输出架构。这种架构的工作原理是从每个像素同时产生两条放大程度不同的读出通路：第一条通路包含常规的、高度放大的信号，用于捕获暗部细节；第二条通路包含较低放大率的信号，用以捕获在第一条通路中可能被剪切的高光信息。
具体而言，传感器会采用两条不同的增益水平线路对捕获的数据进行读出 —— 使用较低增益线路来捕获高光部分，另一条较高增益的线路用于捕捉阴影。然后将两条线路的数据合并为 16Bit 的文件，从而提高画面的动态范围。这种设计类似于 ARRI 和佳能部分电影机使用的技术架构，每个像素都有两个并行的输出路径，在高 ISO 设置时，两条路径的输出会被合并以同时保留高光和阴影细节。
2.2 图像信号处理流程
DGO 技术的图像处理流程可以分为以下几个关键步骤：
第一步：双重信号捕获。在同一曝光过程中，传感器的每个像素同时进行两次读取，分别采用高增益和低增益设置。高增益读取优化用于捕获较暗区域的清晰细节，低增益读取优化用于捕获较亮区域的细节。这种双重读取机制确保了在单次曝光中能够获取更广泛的动态范围信息。
第二步：信号分离与处理。相机从单个帧中捕获两种类型的图像数据，分别处理这两组图像数据。高增益信号主要负责记录暗部细节，通过增加放大倍数来提升暗部的信号强度，减少噪点；低增益信号则专注于保留高光细节，避免过曝导致的信息丢失。
第三步：实时合成。将处理后的两组信号在像素级精度上进行合并，生成最终的高动态范围图像。这个合成过程并非简单的叠加，而是根据每个像素在不同增益下的表现，智能地选择或融合最佳的细节信息，从而实现高光不过曝、暗部有细节的理想效果。
第四步：16Bit 文件输出。最终的合成图像以 16Bit 的文件格式输出，相比传统的 12Bit 或 14Bit，16Bit 提供了 65536 级灰度层次，为后期处理提供了更大的调整空间。
2.3 与传统双原生 ISO 技术的本质区别
理解 DGO 技术，必须明确它与传统双原生 ISO 技术的本质区别。双原生 ISO 的核心是 "切换"，而 DGO 的核心是 "融合" 。
传统的双原生 ISO 技术（如松下 GH5S 的 400/2500 双原生 ISO）是指相机具有两个原生 ISO 值，相机在不同的光照条件下会在这两个 ISO 之间进行切换。例如，当 ISO 设置为 6400 时，相机会从原生值 2500 而非 400 进行增益放大，从而减少噪点。这种切换机制意味着在任何时刻，相机只能使用其中一个 ISO 值进行拍摄。
相比之下，DGO 技术是在同一曝光中同时使用两个不同的 ISO 值，然后将两个图像在像素级别进行融合，实现更大的动态范围。这种融合机制让 DGO 技术能够在单次拍摄中同时获得低 ISO 的高饱和能力和高 ISO 的暗部低噪特性，而不需要像双原生 ISO 那样在不同 ISO 之间切换。
此外，DGO 技术的设计目的是 "提升动态范围" 而非像双原生 ISO 那样主要为了改善高 ISO 性能。这一根本性的设计差异，使得 DGO 技术在处理高对比度场景时具有独特的优势，能够在保留高光细节的同时提升暗部的表现力。
2.4 硬件设计的独特性
DGO 技术的实现依赖于特殊的传感器硬件设计。GH6 采用了全新的 2520 万像素 4/3 画幅 Live MOS 传感器，这是 M4/3 系统中首款标准 2520 万像素传感器，无低通滤镜设计。这款传感器具有更快的读出速度，支持电子快门实现 C4K/4K 120p 视频录制和每秒 75 帧的连拍，同时最大程度减少了滚动快门失真。
从技术架构来看，DGO 传感器具有两个关键特征：
第一，双读出路径设计。传感器为每个像素提供两个并行的读出路径，这两个路径分别连接不同增益的放大器。这种设计使得每个像素能够同时产生两个不同增益的信号输出。
第二，实时合成电路。相机内置了专门的图像处理电路，能够实时处理和合成来自两个读出路径的信号。这种硬件级的合成能力确保了 DGO 技术能够在不影响拍摄速度的情况下实现高动态范围成像。
值得一提的是，DGO 技术对传感器的读出速度提出了很高的要求。由于需要同时处理两条视频流，这极大地增加了功耗，也对传感器的读出速度提出了考验，因此 DGO 模式下工作的图像传感器往往难以做到超高帧率拍摄。
三、DGO 技术的核心优势与特点
3.1 动态范围的显著提升
DGO 技术最直接的优势体现在动态范围的大幅提升上。根据松下官方数据，在 V-Log 模式下，当动态范围增强模式关闭时，GH6 的动态范围为 12 档以上；而当动态范围增强模式开启时，动态范围可扩展到 13 档以上，这是 LUMIX G 系列中最宽广的范围。
第三方测试进一步验证了这一提升效果。在信噪比 = 2 时，动态范围为 11 档；在信噪比 = 1 时，动态范围达到 12.2 档。在实际测试中，开启动态范围提升后，GH6 的动态范围可以覆盖到 - 5EV 到 + 4EV 档，动态范围足足提升了 1 档多。
这种动态范围的提升不仅体现在数值上，更重要的是在实际拍摄中的表现。通过将低 ISO 电路产生的饱和度优先图像和高 ISO 电路产生的低噪点图像合成到一个像素中，合成后的图像同时具有低噪点和高饱和度，能够生成清晰流畅、色彩丰富的 HDR 图像。
3.2 图像质量的全面改善
DGO 技术对图像质量的改善是多方面的：
首先是噪点控制的优化。DGO 技术能够显著减少暗部噪点，特别是在高 ISO 设置下。通过双增益融合机制，相机能够在保持高光细节的同时，提升暗部的信噪比，使暗部区域的细节更加清晰可见。
其次是色彩表现的提升。DGO 技术不仅改善了亮度范围，还对色彩还原产生了积极影响。由于能够更好地保留高光和暗部的细节，图像的色彩过渡更加自然，饱和度和对比度的表现也更加准确。特别是在处理包含大面积天空或强光的场景时，DGO 技术能够保留更多的色彩层次。
第三是后期处理空间的扩大。16Bit 的文件输出格式为后期处理提供了更大的调整空间。摄影师可以在不产生明显噪点或断层的情况下，对曝光、对比度、色彩等参数进行大幅度调整，这对于专业的后期制作流程具有重要意义。
3.3 适用场景的广泛性
DGO 技术在多种拍摄场景中都能发挥重要作用：
高对比度场景是 DGO 技术最擅长的领域。无论是风光摄影中的日出日落、室内外混合照明的纪实场景，还是逆光人像等大光比环境，DGO 技术都能够通过一次曝光捕捉到完整的动态范围，避免传统方法中高光过曝或暗部死黑的问题。
低光拍摄时，DGO 技术同样表现出色。通过高增益路径捕获暗部细节，同时利用低增益路径保留环境光的真实色彩，DGO 技术能够在保持画面亮度的同时，最大程度地减少噪点，获得干净、清晰的低光图像。
视频拍摄是 DGO 技术的另一个重要应用场景。在视频模式下，DGO 技术可以实现卓越的 13 + 档动态范围和广泛的色域，支持 V-Log/V-Gamut 录制。这为专业视频创作者提供了更大的后期调色空间，能够更好地应对复杂的照明环境。
3.4 技术的局限性与注意事项
尽管 DGO 技术带来了诸多优势，但它也存在一些局限性需要摄影师了解：
第一，对拍摄条件的限制。DGO 技术在以下情况下无法工作：拍摄 61fps 或更高的高帧率（HFR）/ 可变帧率（VFR）视频时；使用 SH 高速连拍时；在静态图像拍摄中，如果快门速度慢于 1/15 秒，DGO 功能可能根据 ISO 设置而无法启用。
第二，ISO 设置的约束。在标准模式下，开启 DGO 功能后，基础 ISO 会从 100 提高到 800；在 V-Log/HLG 模式下，基础 ISO 会从 250 提高到 2000。这意味着使用 DGO 技术时，相机的最低感光度会有所提升，在极暗环境下可能需要使用更高的 ISO 或更长的曝光时间。
第三，功耗和发热问题。由于 DGO 技术需要同时处理两条视频流，这会显著增加相机的功耗和发热。在长时间使用 DGO 功能时，需要注意相机的温度管理，避免因过热而影响拍摄。
第四，与某些功能的兼容性。DGO 技术与某些相机功能存在兼容性限制，例如在使用某些特殊拍摄模式或滤镜时，DGO 功能可能无法启用。
四、DGO 技术的实际应用与操作指南
4.1 相机设置与启用方法
在不同的松下相机上，DGO 技术的启用方式略有不同：
在 GH6 上，DGO 功能被称为 "Dynamic Range Boost"（动态范围提升）。在照片模式下，该功能从 ISO 800 起自动激活，无需手动设置；在视频模式下，需要手动激活 "Dynamic Range Boost" 选项，且仅在 ISO 设置比基础值高 3 档时才能启用。
具体的启用步骤如下：
- 进入相机菜单，选择 "视频" 设置
- 找到 "Dynamic Range Boost" 选项
- 将其设置为 "ON"
- 注意此时基础 ISO 会自动提升到 800（标准模式）或 2000（V-Log/HLG 模式）
在 G9 Mark II 上，DGO 功能被称为 "动态范围增强功能"。与 GH6 不同，这项功能会自动启动，无需手动设置。但需要注意的是，当以超过 60fps 的速度拍摄视频、进行慢速或快速拍摄，或者启用 SH 连拍时，动态范围增强功能不会启动。
4.2 不同拍摄模式下的表现差异
DGO 技术在不同拍摄模式下的表现存在显著差异，了解这些差异对于充分发挥 DGO 技术的优势至关重要：
照片模式下，DGO 技术的工作机制相对简单直接。从 ISO 800 开始，相机自动启用双增益输出功能，无需任何手动操作。在这个模式下，DGO 技术能够有效提升图像的动态范围，特别是在处理高对比度场景时效果明显。
视频模式下，DGO 技术的使用更加复杂和灵活。首先，用户需要手动启用 "Dynamic Range Boost" 功能；其次，该功能仅在 60fps 或更低的帧率下可用；第三，在不同的色彩配置文件下，DGO 技术的表现也有所不同。在 V-Log 模式下，开启 DGO 后动态范围的提升最为明显，能够达到 13 档以上。
特殊模式下，DGO 技术可能受到限制。例如，在高帧率拍摄模式（如 4K 120p、1080p 240p）下，DGO 功能无法启用。这是因为高帧率拍摄对传感器的读出速度要求极高，而 DGO 技术的双增益输出机制会占用额外的处理资源。
4.3 与其他相机功能的协同使用
DGO 技术并非孤立存在，它与相机的其他功能有着密切的协同关系：
与 V-Log/V-Gamut 的配合是 DGO 技术最强大的组合之一。DGO 技术首次让 LUMIX G 系列相机实现了完整的 V-Log/V-Gamut 配置，在动态范围增强模式开启时可达 13 档以上的动态范围。这种组合为专业视频创作者提供了前所未有的色彩和动态范围控制能力。
与高分辨率模式的结合展现了 DGO 技术的技术潜力。G9 Mark II 支持 100MP 手持高分辨率模式，在连续拍摄 16 张影像时会微调传感器的位置，然后系统会智慧选取最稳定的多张影像，并自动合成为一张高达 1 亿像素的图像文件。虽然 DGO 技术本身不直接参与高分辨率合成，但它提供的高质量基础图像为最终的高分辨率图像奠定了良好基础。
与防抖系统的协同确保了 DGO 技术在手持拍摄时的可靠性。GH6 支持 5 轴双防抖系统，配合 DGO 技术能够在各种拍摄条件下获得稳定、高质量的图像。特别是在低光环境下，防抖系统减少了因相机抖动导致的模糊，而 DGO 技术则保证了暗部细节的清晰可见。
4.4 实际拍摄中的注意事项
在使用 DGO 技术进行实际拍摄时，有几个关键注意事项需要牢记：
曝光设置的调整。由于开启 DGO 功能后基础 ISO 会自动提升，摄影师需要相应调整曝光参数。在标准模式下，基础 ISO 从 100 提升到 800 意味着相机对光线的敏感度提高了 3 档，因此需要相应减少曝光量，例如使用更小的光圈、更快的快门速度或降低 ISO 值。
白平衡的校准。DGO 技术通过双增益融合可能会对色彩表现产生微妙影响，特别是在极端光照条件下。建议在重要拍摄前进行白平衡校准，确保色彩还原的准确性。
后期处理的优化。DGO 技术生成的 16Bit RAW 文件为后期处理提供了巨大空间。在后期处理时，可以充分利用这一优势，对曝光、对比度、色彩等进行大幅度调整，而不必担心画质的损失。特别是在处理高对比度场景时，可以分别调整高光和暗部的细节，实现理想的画面效果。
五、DGO 技术的技术发展与未来展望
5.1 技术演进历程
DGO 技术的发展体现了松下在传感器技术上的持续创新。从最初的概念提出到 GH6 上的首次应用，DGO 技术经历了多年的研发和优化。这项技术的灵感来源于专业电影机领域的双增益技术，如 ARRI 和佳能的部分电影机已经采用了类似的架构。
松下将这一专业技术成功移植到了民用相机领域，并且进行了针对性的优化。例如，在 GH6 上，改进的 DGO 系统使其可以从基本 ISO 开始生效，而早期的实现可能需要更高的 ISO 触发条件。这种改进不仅提升了技术的实用性，也扩大了其应用范围。
5.2 硬件技术的支撑
DGO 技术的成功离不开背后强大的硬件支撑。松下在传感器制造技术上的进步为 DGO 技术的实现提供了可能。通过与 Tower 半导体的合作，松下建立了新的传感器制造体系，这不仅保证了技术的自主性，也为技术创新提供了更大的空间。
同时，新一代维纳斯引擎的推出也为 DGO 技术提供了强大的处理能力支撑。新的维纳斯引擎提供了比以前高出两倍的处理能力，能够高速处理新传感器的更高像素数和更高分辨率、更高比特率的视频。这种硬件性能的提升确保了 DGO 技术能够实时处理和合成双增益信号，而不会影响相机的响应速度。
5.3 未来发展趋势
展望未来，DGO 技术有着广阔的发展前景：
技术融合的趋势日益明显。DGO 技术与其他先进技术的结合将产生更强大的效果。例如，与人工智能算法的结合可以实现更智能的动态范围优化，根据不同的拍摄场景自动调整双增益的融合策略；与深度学习技术的结合可以进一步提升噪点控制和细节保留能力。
应用场景的拓展也值得期待。随着技术的成熟和硬件性能的提升，DGO 技术有望在更多的拍摄场景中发挥作用。例如，在高速摄影、红外摄影、多光谱成像等特殊领域，DGO 技术都可能带来新的突破。
功耗控制的优化是技术发展的重要方向。当前 DGO 技术的一个限制是功耗较高，这影响了其在某些场景下的使用。未来通过新的电路设计和制程工艺，有望在保持性能的同时显著降低功耗，使 DGO 技术能够在更多的拍摄条件下使用。
结语
松下的 DGO（Dynamic Range Optimization）动态范围优化技术代表了相机传感器技术的一个重要发展方向。通过创新的双增益输出架构，DGO 技术成功地在单次曝光中实现了传统多曝光 HDR 的效果，为摄影师提供了前所未有的动态范围控制能力。
这项技术的核心价值不仅在于提升了相机的技术指标，更重要的是为摄影师的创作提供了更大的自由和可能性。无论是面对大光比的风光场景，还是复杂的室内照明环境，DGO 技术都能够帮助摄影师捕捉到更加丰富、更加真实的画面细节。同时，16Bit 的文件输出和 13 档以上的动态范围也为后期处理提供了广阔的空间，让创意表达更加自由。
当然，DGO 技术也并非完美无缺。它对拍摄条件的限制、对 ISO 设置的约束，以及较高的功耗要求，都需要摄影师在实际使用中加以注意和适应。但随着技术的不断进步和硬件性能的持续提升，这些限制有望在未来得到逐步改善。
微信扫描下方的二维码阅读本文
