Чи справді слід віддавати перевагу вищим ISO (усі інші речі при рівності)?


44

Я розумію, що налаштування ISO на цифрових камерах полягає в тому, що, на відміну від плівкових камер, зміна ISO не спричиняє фізичних змін камери. Швидше, це просто каже камері помножити аналогові напруги, які вона зчитує з датчиків, на постійне число, що збільшує яскравість цього пікселя у вихідному JPEG-зображенні. Оскільки у файлах RAW зберігаються фактичні напруги, прочитані до того, як відбудуться будь-які зміни яскравості, значення у файлі RAW будуть однаковими незалежно від налаштування ISO. Таким чином, якщо ви знімаєте фотографії лише у форматі RAW, налаштування ISO не робить абсолютно нічого (це також означатиме, що цифрові камери з більш високими ISO є повністю маркетинговою хитрістю) .

Однак цей високоголосний пост суперечить цьому. Він показує наступне зображення:
Шум при налаштуваннях ISO
який стверджує , що установка ISO дійсно впливає на виході RAW! † Також зазначено, "щоб мінімізувати шум, потрапляйте якомога більше світла в камеру, тоді використовуйте найвищий ISO, який ви можете, не перенапружуючись".

Якщо моє розуміння правильне, усі зображення з однаковою швидкістю затвора призведуть до одного і того ж зображення (RAW), незалежно від налаштування ISO. Однак якщо пояснення у вищенаведеному дописі є правильним, (RAW) зображення, зроблені з неправильно експонованим налаштуванням ISO, не можуть бути виправлені в програмному забезпеченні без введення зайвого шуму. (Я знайшов цю тему в Інтернеті, в якій декілька "експертів" сперечаються вперед і назад про те, яке розуміння є правильним, але ніколи не дійшло до висновку)


Щоб зрозуміти, яке розуміння є правильним, я спробував знімати зображення в різних ISO та швидкості затвора в режимі RAW + JPEG. Потім я завантажив файли RAW у Photoshop і застосував автоматичне виправлення в межах "Camera Raw" (перед перетворенням JPEG) .

Такі результати (натисніть, щоб збільшити) :

RAW-зображення із автоматичною корекцією PS
(Усі знімки, зроблені за допомогою DSLR Sony a390 DS. Діафрагма f / 5.6, 18 -55-мм масштабний об'єктив встановлена ​​на 55 мм)

Для порівняння, тут були JPEG, створені для тих самих знімків камерою (не застосовується корекція Photoshop):

JPEG-зображення з автоматичною корекцією

Здається, ми обидва помиляємося (Що!?! ?? !!?) . Налаштування ISO, безумовно, мало велику різницю в кінцевому зображенні RAW, але, здається, навіть коли воно спричиняє недостатню експозицію, використання найнижчих параметрів ISO все одно призводить до найменшої кількості шуму !!

Я припускаю, що, щоб зрозуміти, чому це, мені потрібно точно знати , як працює налаштування ISO у DLSR - хтось може мені про це пояснити? Чи датчик якось фізично зробив більш чутливим, чи це просто цифрове (або можливо аналогове) посилення сигналу напруги? Або це працює по-різному в різних камерах (моя досить низький рівень DLSR) ? Якщо датчик фізично не стає більш чутливим, чому настройка ISO впливає на зображення RAW? Чому недоекспонований образ ISO100 спричинює менше шуму (після корекції фотошопу), ніж одне і те ж зображення з однаковою діафрагмою / затворами при (правильно експонованому) ISO3200?


(Принаймні, я думаю, що це він говорить. Пост є неоднозначним щодо того, чи було зроблено автоматичне виправлення в RAW або файлі JPEG. Я просто припускаю, що це було зроблено для RAW, хоча, як це робиться JPEG було б просто дурним - він підсилить шум стиснення + квантування, а не шум камери, що зробить весь пост неправильним)


1
Чудове запитання. Я певний час мав ту саму «ментальну модель» ISO, хоча розумію, що фактична продуктивність, здається, не зовсім відповідає цій моделі.
Д. Ламберт

1
Це не допоможе, якщо ви порівнюєте випуск 2006-vintage 30D та 2010-vintage 2010 α390. Розрядність і «широта» змінилися багато за ці роки, до точки , де ви , по суті , порівнюючи Kodachrome (досить вибагливі слайд - фільм) в Kodacolor (досить широти для одноразових камер).

1
Так, не дублікат після редагування.
mattdm

1
Можливо, що твердження про відсутність різниці між значеннями ISO у режимі RAW є невірним, якщо є ймовірність, що на алгоритми автоматичного опромінення негативно впливає шум, пов'язаний з більш високим значенням ISO, що дозволяє більш повільно витримати.

2
@BBking: Так, ось я нарешті вийшов із усього цього. Я щойно прочитав з поста Метта надзвичайно шокуючу заяву "Насправді високий ISO - це добре!" хоч і не вистачає прихованого підтексту ".. добрий порівняно зі збільшенням яскравості в пості, але все ж не такий хороший, як збільшення діафрагми, витримки або освітлення!"
BlueRaja - Danny Pflughoeft

Відповіді:


55

Неправильно було б думати, що підвищення ISO призводить до «фізичної» зміни камери взагалі. Проблема з ISO полягає в тому, що люди часто називають це чутливістю . Це справді неправильно ... чутливість - це фіксований атрибут будь-якого датчика, і його неможливо змінити.

Чутливість дійсно синонімічніша квантовій ефективності фотодіодів, що враховує відсоток світла, відфільтрованого ІЧ-фільтром, низькопрохідним фільтром та кольоровим фільтром. Взагалі кажучи, більшість DSLR в наші дні насправді мають 13-18% "чутливості" до світла ... це означає, що лише близько 13-18% світла, що проходить через лінзу, насправді досягає фотодіоду і фактично вивільняє електрон. Приблизно 60% світла і більше фільтрується через фільтр і CFA, а квантова ефективність фотодіодів (швидкість ударів фотона до вивільнення електронів) у датчиках модерну коливається від ~ 45% до ~ 60%.

ISO насправді є лише інструкцією до електроніки камери, щоб змінити спосіб посилення електронного заряду, аналогового сигналу, що зберігається в датчику, для отримання належної експозиції. У цьому сенсі відбувається "фізична" зміна того, що насправді відбувається з сигналом зображення в електроніці датчика. Певне посилення подається на вихідний сигнал у датчику після зчитування. Збільшення ISO змінює цей коефіцієнт посилення, що призводить до більшого і більшого посилення сигналу.

Ваше питання полягає в тому, чи має значення підвищення ISO і чи зміна ISO впливає на RAW? Відповідь ТАК і ТАК! Якщо ви зняли все на ISO 100 і цифровим чином змінили "посилення", то ваші зображення будуть набагато шумнішими, ніж якщо ви використовуєте найбільш відповідні налаштування у вашій камері. Механізми посилення сигналу зображення, який виконується камерою, значно перевершують ваш базовий цифровий прискорений ISO, використовуючи такий інструмент після обробки, як Lightroom. Зразковий образ від Метта Ґрума, на який ви посилаєтеся з оригіналу публікації, повинен бути ідеальним прикладом цього. Зауважте, наскільки гірший шум у цифровому підвищеному зображенні ISO 100, ніж зображення ISO 1600? Шум синього кольору дуже сильний, починають проявлятися візерунки смуг, і втрачається деталізація. Камера зробила набагато кращу роботу, коли йому сказали використовувати ISO 1600 ... тут менше шуму, більше деталей, чіткіших деталей.

Причина підвищення якості ISO-камери - це те, що вона працює з оригінальним нативним сигналом, що вимикається датчиком, перш ніж будь-яка електроніка нижче буде мати можливість подати додатковий шум. У датчику зображень CMOS (CIS) кожен піксель має вбудовану схему зменшення шуму (CDS, корельована подвійна вибірка ... це вимірює заряд темного струму в пікселі в "час скидання") і запам'ятовує його таким чином можна відняти при зчитуванні), а також вбудований підсилювач. Коли зчитується кожен стовпець пікселів, заряд пікселя спочатку позначається схемою CDS, а потім "чистий" заряд безпосередньо підсилюється перед тим, як надсилатись до схеми зчитування, відправляється не вмирати. Аналого-цифрове перетворення, або АЦП, відбувається внаслідок відмирання датчика в мікросхемі DSP у більшості камер (є деякі винятки, більше за мить).

АЦП зазвичай помірно паралельні, їх може бути вісім, шістнадцять, а може бути і більше в даній камері. Незважаючи на паралельність, кожен повинен все-таки обробити сотні тисяч, якщо не мільйони пікселів за частку секунди. Для цього потрібна висока робоча частота, яка має тенденцію вводити додатковий шум. Це основне джерело кольорового та смугового шуму в більшості DSLR-дисків, які мають такі. Зображення ISO 100, яке було підсилено в пост, також посилює цей додатковий шум після зчитування, який подається нижче від датчика .

Збільшуючи ISO-камеру, ви підсилюєте сигнал зображення безпосередньо, а будь-який додатковий пристрій, що подає шум, впливає лише на нижній кінець сигналу. Це зберігає співвідношення сигналу зображення та електронного шуму. Є додатковий внесок у шум, який не має нічого спільного з електронікою. Сама випадкова природа світла призводить до поширення Пуассона ударів фотонів. При меншій точці світла, що вражає датчик, шум Пуассона буде вище. Якщо у вас був безшумний датчик, який взагалі не вводив власного електронного шуму ... то використання ISO 1600 було б таким же, як використання ISO 100 та посилення експозиції на чотирьох зупинках у пості. Кількість шуму в двох зображеннях була б однаковою, і все це був би шум, що виникає внаслідок випадкової фізичної природи світла.


Сьогодні на ринку є один датчик, який майже безшумний. Sony Exmor датчик використовує високорозвинені, колонок-паралельно, на кристалі Цифрового АЦП / CDS зчитування дизайну. На відміну від більшості датчиків, які підтримують аналоговий сигнал по всьому трубопроводу від датчика до DSP (до того часу, як тільки після АЦП), Exmor виконує як CDS, так і АЦП увімкнено, і в цифровому вигляді. Замість того, щоб кожен піксель, що має аналогову схему CDS для вимірювання темного струму на піксель, Exmor виконує зчитування скидання, яке зчитування скидання негайно перетворюється в цифрове, і зберігає весь заряд «темного струму» датчиків у віртуальне зображення негативних значень. Коли проводиться експозиція, сигнал зображення зчитується, перетворюється в цифровий, а негативне зображення скидання застосовується до зображення позитивного впливу.

Оскільки в Exmor є один АЦП на стовпець, а не один АЦП на десятки стовпців, вони можуть працювати з меншою частотою. Між використанням цифрових CDS, АСД на стовпчик АЦП та компонентів нижчої частоти, Exmor вносить майже нульовий шум , не вводить видимих ​​смуг смуг чи шуму, і для всіх намірів і цілей може вважатися датчиком "безшумним".Шум все ще залишається, і достатньо підвищена експозиція після публікації призведе до того, що цей шум стане видимим. Однак можна сфотографуватись на ISO 100, підняти її на чотири зупинки, і вона повинна виглядати так само добре, як фото, зроблені в ISO 1600. Власне кажучи, у випадку Exmor ... тобто ТОЧНО справа! Вся "посилення" в Exmor є цифровою за своєю суттю, хоча сенсорна електроніка, як правило, краще, ніж ручне підняття експозиції в пост, з невеликим відривом.


Важливо також усвідомити, що підвищення ISO саме по собі насправді не додає шуму. ISO не є джерелом шуму! Якщо припустити безшумний датчик, якщо ви будете виставляти статичну сцену, щоб досягти належної експозиції при ISO 100, і виставити ту саму статичну сцену, щоб досягти належної експозиції при ISO 3200, останні будуть мати більше шуму. Чому ти питаєш? Причиною є шум Пуассона, частіше названий шумом фотонного пострілу або шумом, викликаним випадковою природою світла. У правильно експонованому зображенні ISO 100 ви використовуєте більш широку діафрагму, використовуючи довший затвор, або обидва. Припустимо, для обговорення ми змінюємо лише швидкість затвора, щоб підтримувати DOF і отримуємо абсолютно однакову сцену як для ISO 100, так і для ISO 3200. Різниця в швидкості затвора - п'ять зупинок. Це тридцять дві рази різниця в кількості світла на датчику! Чим більше у вас світла, тим менше буде видно шуму фотонного шуму ... співвідношення сигнал / шум (SNR) зображення до власного природного шуму вище при правильно виставленому зображенні ISO 100 і набагато нижче при належним чином відкриті зображення ISO 3200.

Якщо ми використовуємо Nikon D800 (для якого використовується датчик Sony Exmor), для зйомки зображення, недоорієнтованого на п’ять зупинок на ISO 100, та іншого належного експозиції в ISO 3200 та посилення зображення ISO 100, воно буде коли-небудь трохи шумніше, ніж Зображення ISO 3200. Він ефективно має той самий SNR, що стосується шуму фотонного зйомки, і також матиме дуже малий внесок шуму читання, який буде посилюватися разом із рештою зображення.


Ну, ви попросили точно знати, як ISO працював у сучасній цифровій камері. Це не повне пояснення, і різні виробники по-різному керуються певними високими параметрами ISO. Наприклад, датчики Canon тільки підсилюють сигнал зображення безпосередньо від датчика до певної точки, а потім використовуватимуть додатковий підсилювач нижче за течією між датчиком та АЦП для досягнення верхньої пари зупинок (тобто в камері, яка переходить на ISO 6400, ISO 1600 - це максимальне "підсилення", а ISO 3200 і 6400 передбачають додаткове підсилення, але все-таки аналогове посилення.) "Розширені ISO" параметри також особливі для більшості камер, тому що все, що вони насправді є цифровий прискорення. Отже, будь-яка установка під назвою HI, або H1, H2 тощо, не є справжнім налаштуванням ISO ... це підроблені настройки ISO.


1
Ви також можете підняти ISO, якщо ви знімаєте при слабкому освітленні, наприклад, у спортивних приміщеннях. Знову ж таки, це не обов'язково про "опромінення" ... технічно кажучи, експозиція - це кількість світла на датчику, і на це впливає виключно діафрагма та затвор. Знову ж таки, зі спортом ... вам потрібен достатньо високий затвор, щоб адекватно заморозити рух у гравцях. Що стосується фотографії нічного неба, то високий рівень ISO може, нарешті, почати отримувати "експозицію" ... але не завжди. Я можу виставити нічне небо на 45 секунд на рівні 400 ISO без запуску, але при зйомці метеорів знову це ...
jrista

1
... не обов'язково щодо експозиції. Я хочу певного співвідношення яскравості між метеорами та зірками. Тривалі експозиції занадто сильно збільшують відношення яскравості, що призводить до дуже тьмяних метеорів. Більш коротка експозиція при більш високій ISO призводить до подібного "часу пікселів", що дозволяє мені зменшити співвідношення між зірками та метеорами, що робить метеори порівняно яскравішими та цікавішими. Якщо я хочу більше "експозиції", я використовуватиму об'єктив із ширшою діафрагмою, який буквально отримає більше світла на датчику ... однак я все одно використовую більш високий ISO, щоб нормалізувати час пікселів для метеорних зливів.
jrista

1
По-перше, я не впевнений, яким чином у вашої камери може бути "базовий" ISO 400, якщо він також відповідає ISO 100. Зазвичай ISO 100 - це налаштування, яке дозволяє "повноцінно використовувати" датчик. Якщо FWC - 60 000 електронів, то ISO 100 забезпечить максимальне насичення в перерахунку на електрони - 60 000, і застосує необхідне посилення, щоб переконатись, що 60 000 електронів вартістю заряду перетворюються на максимальну цифрову одиницю (при умові відсутності зміщення зміщення в 14 -бітовий датчик, який був би 2 ^ 14 або 16384.) ISO 400 вимагає збільшення коефіцієнта посилення, щоб гарантувати, що макс. сидів. з 15 000 перетворює на цифровий блок 16384 тощо.
jrista

1
У мережі було багато коментарів щодо Canon, що використовує базовий ISO 160. Це теж помилка, оскільки люди безпосередньо пов’язують шум та ISO трохи занадто багато. Canon використовує дивний механізм ISO. Їх підсилювачі здатні здійснювати лише кроки повного стопу, тому будь-які налаштування третьої стопи або напів зупинки потрібно "відсунути" або "витягнути" з нативного налаштування повного стопу. ISO 125 - це 1/3 стоп-сигналу ISO 100, який виконується підсилювачем нижнього (після датчика / перед ADC). ISO 160 - це 1/3-та зупинка вниз за течією ISO 200. Те саме стосується 250/320, 500/650, 1000/1250 і т.д. База ISO все ще 100.
jrista

2
Натиснуті експозиції мають більше шуму, ніж налаштування, на якому вони засновані. ISO 125, 250, 500 та 1000 мають більше шуму, ніж їхні вихідні ISO 100, 200, 400 та 800. І навпаки, витягнуті експозиції мають менше шуму, ніж налаштування, на якому вони засновані. ISO 160, 320, 640 та 1250 мають менше шуму, ніж їхні вихідні ISO 200, 400, 800 та 1600. Різниця в шумі часто досить очевидна, саме тому так багато людей думають, що Canon використовує базовий стандарт ISO 160, оскільки він часто виглядає чистіше, ніж ISO 100. База ISO справді добре і справді 100, але іноді такі міфи важко розвінчати.
jrista

4

Зміна налаштування ISO викликає зміну камери , вона змінює посилення мікросхеми. Напруги, що виникають при надходженні світла, посилюються до оцифрування. Причиною цього є те, що аналоговий сигнал піднімає шум на шляху до АЦП (аналого-цифровий перетворювач). Підсилюючи слабкий сигнал спочатку, ефекти цього шуму зменшуються порівняно з оцифровуванням слабкого сигналу, а потім математичним застосуванням посилення до оцифрованих значень (що робить Photoshop у вашому прикладі), оскільки це посилює шум читання.

Причина, що ви не відчуваєте такого ж ефекту, використовуючи Sony a390, полягає в тому, що модель має запатентовану технологію Sony, розроблену для того, щоб значно зменшити накопичення шуму читання на шляху до АЦП. Єдиною перевагою використання ISO-налаштування в камері є зниження рівня квантування шуму, який може виникнути, якщо недостатньо цифрових значень для відображення невеликих змін слабкого сигналу. Крім того, ISO майже не надто вигідний (або, ще гірше, це контрпродуктивно, як якщо б вимірювання невірно, зображення високої ISO може затиснутись, тоді як низьке зображення ISO не буде).


Аналогове підсилення взагалі не зменшить шум - насправді підсилювач завжди буде вводити невелику кількість власного шуму. Це все-таки було б краще робити посилення після перетворення аналого-цифрового перетворення, оскільки це призведе до того, що ви втратите дані з найменшими бітами, що варті даних (змушення зображення втратить певну якість - саме це означає квантування шум) . ... Подумайте, це пояснення пояснило б, чому ISO3200 у моїх зображеннях вище шуму - мені цікаво, чи це правильна / єдина причина?
BlueRaja - Danny Pflughoeft

@ BlueRaja-DannyPflughoeft Кожен крок процесу додає додатковий шум "темного струму". Ось чому значення аналогової напруги для кожного датчика підсилюється увімкнено на рівні датчика ще до його зчитування (для датчиків CMOS). Аналогове посилення не зменшує "фотонний" шум, викликаний випадковою природою світла, що впливає на щільність фотонів у будь-який конкретний момент у світлому полі, але, безумовно, це зменшує ефект шуму зчитування (а / к / темний шум струму ), що додається між кожним сенселем та ЦАП.
Майкл С

4

Оскільки у файлах RAW зберігаються фактичні напруги, прочитані до того, як відбудуться будь-які зміни яскравості, значення у файлі RAW будуть однаковими незалежно від налаштування ISO.

Це припущення є неправильним. Налаштування ISO в цифрових камерах змінюють величину посилення аналогової напруги від кожного сенселя (піксельну свердловину) до зчитування сигналу, значно менше перетворюється на цифрову інформацію.

Що записується у сировинні файли - це значення посиленого аналогового сигналу, перетвореного в цифрову інформацію. Причиною цього є те, що електронні шляхи між датчиком і цифро-аналоговим перетворювачем (ЦАП) додаються додаткові шуми. Якщо аналогові напруги від кожного датчика не підсилюються перед зчитуванням, вони будуть настільки слабкими, що шум "темного струму", що додається шляхом проходження між датчиком і ЦАП, перекриє всі, крім найсильніших сигналів (наприклад, будь-що, крім зображень, які були захоплені у дуже яскравому світлі та / або протягом дуже тривалого періоду часу).

Таким чином, якщо ви знімаєте фотографії лише у форматі RAW, налаштування ISO не робить абсолютно нічого (це також означатиме, що цифрові камери з більш високими ISO є повністю маркетинговою хитрістю).

Оскільки ваше первісне приміщення, процитоване вище, є невірним, то випливає, що висновок, що ґрунтується на цій неправильній передумові, є однаково неправильним. На те, що перетворюється АЦП і записується в неочищені дані зображення, істотно впливає посилення аналогової напруги від кожного датчика.

Пораду у відповіді, на яку посилається на початку запитання, слід розуміти як "... пустіть у камеру достатньо світла, а потім використовуйте найвище значення ISO , яке не призводить до видуття світла . Якщо достатньо світла пропускається у камера, цей ідеальний ISO цілком може бути мінімальним параметром ISO камери. Тільки тоді, коли ми обмежені кількістю доступного світла, максимальною шириною діафрагми камери / налаштуванням діафрагми, необхідними для отримання бажаної глибини різкості, або часу затвора, необхідного для запобігання розмиванню предмета, що рухається, дає поради підвищити ISO до найвищої настройки, що не перекриває яскраві кольори, застосовні до налаштувань ISO, що перевищують базовий рівень камери ISO.


3

Датчики не можуть бути більш-менш чутливими. Вони просто реагують на фотографії, звільняючи електричний заряд, який накопичується за фотосайт.

Цей заряд є аналоговою величиною. Технічно він дискретний на атомному рівні, але трактується як аналогове значення. Коли на камері встановлено ISO, то зміна - це точка насичення, яка відображається до максимально можливого цифрового значення. Низькі заряди пропорційно відображаються за допомогою A / D перетворювача, тому ви все одно отримуєте однакову глибину біта на піксель у всіх нормальних ISO. На відміну від розширеного ISO, який найчастіше обробляється цифровим шляхом.

Вихід RAW записує цифрові значення і тому впливає ISO. Якщо ви помножите сигнал цифровим чином для емуляції ISO, ви втратите бітову глибину та множину будь-якого шуму, присутнього в аналоговому сигналі.


2
Якщо ви підсилюєте аналоговий сигнал, ви також примножуєте будь-який шум, присутній у сигналі, вони клавіша посилює сигнал до того, як накопичиться занадто багато шуму.
Метт Грум

Ця відповідь підтверджувала те, що я вже припускав у запитанні, але це не пояснює, чому ISO3200 матиме більше шуму при правильному впливі, ніж ISO100, при однаковій швидкості діафрагми / затвора або чому мої результати відрізнятимуться від Метта
BlueRaja - Danny Pflughoeft

3

Я вважаю, що ваше припущення є невірним. Хоча, можливо, в деяких камерах може бути фіксований коефіцієнт посилення, а ISO - це чисто цифрова фільтрація (що можна зробити так само легко в режимі офлайн), я вважаю, що на багатьох камерах налаштування ISO фактично контролює аналоговий коефіцієнт посилення детектора.

Вища ISO не бажана, оскільки більше посилення означає більше шуму.

У будь-аналоговому посиленні системи, посилення постановка важлива , щоб отримати кращий сигнал. У фотографічній системі наше перше посилення - це сила збору світла об'єктива. Другий коефіцієнт посилення - це чутливість плівки або фактичний електронний посилення детектора, залежно від випадку.

Найменш галасливі результати виходять, якщо ви пропускаєте достатньо світла і використовуєте лише помірний коефіцієнт посилення.

Використання більше коефіцієнта посилення (вищий ISO) у детекторі - це "необхідне зло" при умовах низької освітленості або коли потрібні короткі експозиції для усунення розмитості руху, або низька діафрагма потрібна для глибини різкості.

Тобто вибір ISO в основному визначається іншими параметрами: доступним світлом / діафрагмою та швидкістю затвора.


1

Хоча саме по собі це невірно, твердження у цій відповіді є заплутаним.

Відповідь - не порівняння шуму в різних параметрах ISO, а порівняння різниці між аналоговим та цифровим підсиленням. При встановленні більш високого рівня ISO використовується аналогове посилення, що забезпечує кращу ефективність, ніж під час експонування зображення та компенсації після обробки, оскільки використовується цифрове посилення.

Більш корисним буде твердження:

Якщо ви хочете мінімізувати рівень шуму, вам слід скористатись мінімально можливим налаштуванням ISO. Більш високу настройку ISO слід використовувати лише тоді, коли вона потрібна для правильної експозиції, коли ви не можете отримати більше світла в камері.


1

Щоб мінімізувати шум, вам потрібно якомога більше світла на датчику, за умови (1) не відсікання виділень, в яких ви хочете зберегти деталі, (2) встановлення діафрагми на бажану глибину різкості та (3) налаштування затвора. швидкість для бажаного розмиття руху (предмет та камера) або відсутність розмиття у русі.

Чи допоможе посилення ISO, якщо виконати вищевикладене і все ще нижче вирізати потрібні моменти? Якщо підвищення ISO зменшує шум читання, це може допомогти. Це залежить від датчика вашої камери. У деяких датчиках ви отримуєте менше шуму зчитування, якщо підвищуєте ISO, принаймні до точки. В інших датчиках (іноді їх називають менш ISO), шум читання не збільшується при ISO.

Це передбачає, що ви стріляєте в сирому вигляді.


1

Я розглядав питання про те, що у шоу High ISO ви бачите більше шуму, ніж у знімку Iso 100, хоча всі говорять вам, що це повинно бути навпаки. Люди говорять вам, чому це повинно бути навпаки, і Jrista розповів, чому ефект не такий очевидний у вашій камері, як, наприклад, у камер Canon (майже рівний). Але ви помітили, що в післясистемному стані iso 100 здавалося, що це менше шуму, а не рівний або більше шуму, як і раніше.

Я продовжував вивчати ваш результат. Висновок оригінальної демонстрації Метта передбачає, що кінцевим результатом є той самий образ із тих самих умов, коли ви піднімаєте ISO проти підняття експозиції на посаді для належного викриття. Тобто однакова яскравість @ те саме надходить світло. Тож я порівняв вашу гістограму рядка 0,01s iso 100 проти iso 3200 і виявив, що ви не підняли iso 100 стільки, скільки iso 3200. Є приблизно 40% різниці.

iso3200 40 відсотків яскравіше

Якщо ми збільшимо ваше зображення ISO 100, щоб краще відповідати iso 3200, давайте подивимось на результат:

більше поштовху до iso 100

Тепер це виглядає досить рівно, якщо ви подивитесь на силу шуму, тож Дріста має рацію щодо свого майже ідеального датчика. Можливо, текстури в темряві трохи краще з iso 3200, і синюваті зерна здаються більшими, але важко зробити висновок про якість шуму в цих веб-перетворених зображеннях. нам потрібно побачити результати на рядах.


0

Дуже швидка відповідь: піднімаючи ізо-налаштування, ви застосовуєте більший посилення сигналу. Це означає, що ви множуєтесь «аналоговим» способом (підсилюючи струм), а не «цифровим» способом (множення числа на 2, на 4 .... і так далі, що відповідало б вашій ментальній моделі ).

Останніми роками популярність набирає термін (я не думаю, що він особливо добре обраний), який описує датчик, який працює так, як ви собі уявляєте, і це "безмежна камера".


0

Перш ніж прийняти відповідь, я просто хотів додати резюме того, що я дізнався з усіх цих чудових відповідей та кількох інших джерел. Я бачив, як кілька користувачів рекомендують "використовувати найвищий ISO, який ви можете без перекриття", без будь-яких додаткових пояснень або кваліфікаторів, що абсолютно неправильно.

Я роблю це спільнота вікі, тому сміливо додайте до неї або виправте будь-які помилки.


ISO чіт-лист цифрової камери

  • Використання найнижчого ISO (для даної експозиції, що означає, що вам доведеться змінити або діафрагму, або швидкість затвора) завжди дасть вам найменший шум; однак, це не завжди дасть вам це найкращу картину .

    Наприклад, низька швидкість затвора при ISO 100 може призвести до розмиття зображення, тоді як швидкість витримки за ISO 400, незважаючи на більше шуму, може виглядати краще через відсутність розмиття (а шум може не бути навіть бути видно) .

    Немає хорошого правила знати, коли це буде так. Вам слід багато експериментувати, щоб здобути цю інтуїцію.

    • Значення ISO, які не some-power-of-2 * 100можуть бути винятком із цього правила, можливо, перевагу перед нижчими значеннями ISO. Дивіться, наприклад, тут .

    • На відміну від цієї відповіді , якщо всі інші параметри рівні, без відсікання, всі ISO-налаштування будуть майже еквівалентними щодо автоматично виправленого зображення RAW. Різниця полягає в тому, що нижчий показник ISO матиме менший контраст / квантування-шум через втрату інформації (оскільки корекція експозиції проводиться цифровим способом, а не аналоговим) , але насправді, як правило, має дещо менший загальний шум, оскільки підсилювачі використовуються вищими ISO, створюють певний шум, а тому, що більш високі ISO, більш чутливі до шуму .

      Це саме те, що я спостерігав на образах у питанні.

    • Для деяких датчиків підвищення ISO може знижувати шум читання, принаймні, до точки. Дивіться http://www.sensorgen.info/

  • Якщо розмір діафрагми або швидкість затвора є гнучкими для знімка, який ви бажаєте зробити (тобто не спричинить розмиття, не поставить під загрозу ваше художнє бачення тощо) , використовуйте комбінацію, яка дозволяє мати найнижчу можливу ISO , зберігаючи належну експозицію, щоб мінімізувати рівень шуму.

    • Якщо або розмір діафрагми, або швидкість затвора є гнучкими для знімка, який ви бажаєте зробити (тобто не спричинить розмиття, не поставить під загрозу ваше художнє бачення тощо) , використовуйте комбінацію, яка дає найбільшу світло на датчику , поки ви не вирізаєте яскраві моменти, в яких хочете зберегти деталі.
  • Якщо розмір діафрагми та швидкість затвора є жорсткими і незмінними, виберіть ISO, який забезпечує належну експозицію, щоб мінімізувати шум.

    • Це не завжди можливо. Якщо вам доведеться вибирати між нижчим ISO, який недостатньо піддається впливу, і вищим ISO, який перенапружений, зазвичай краще вибрати більш високий ISO та виправити експозицію на посаді.
  • Якщо розмір діафрагми та швидкість затвора є жорсткими і незмінними, виберіть ISO, який забезпечує результати з найнижчим рівнем читання, доки ви не будете вирізати виділення, в яких хочете зберегти деталі, і відрегулюйте яскравість в пості.


Більше інформації

  • Значення датчиків камери є аналоговими, але їх потрібно перетворити на цифрові, щоб використовувати комп'ютер. Будь-яке посилення цих значень повинно здійснюватися перед аналого-цифровим перетворенням, щоб уникнути втрати інформації (квантування шуму) . Налаштування ISO в камері регулює, скільки аналогового посилення робиться. Ось чому налаштування ISO впливає на вихід RAW.

  • Налаштування "Авто-ISO" на багатьох камерах не перевищуватиме певний ISO (щоб уникнути шуму) , навіть якщо ця ISO необхідна для належного впливу. У цих випадках вам доведеться встановити ISO вручну.

  • Вимір експозиції не завжди є правильним, тому для знаходження правильної експозиції може знадобитися певний експеримент.

  • Зображення іноді навмисно перекриваються, щоб зменшити шум і отримати якомога більше корисної бітової глибини з вихідного файлу RAW. Це називається Expose To Right (ETTR) ( Див. Також ) . У цьому випадку все вищезазначені правила прокрутки все ще діють; просто замініть фразу "належне опромінення" на "найвищий неперерізний екстракшн".

    • Занадто велике перенапруження може призвести до відсікання значень (максимум тому, що вони вищі, ніж сенсор може впоратися) . Ось чому знімки ISO 800 та ISO 3200 зліва від зображення у запитанні не вдалося відновити.

Я б вважав, що "належна експозиція" є "найвищою експозицією без відсікання", а часто навіть "найвищою експозицією" лише підкреслює ", тому що" низький контраст ", як у прикладі, трапляється рідко, а перенапруження за визначенням більше, ніж це, це означає буде ще більше кліпувати.
Майкл Нільсен

"... і тому, що більш високі ISO є більш чутливими до шуму." Тільки якщо кількість зафіксованого світла менше! Шум пострілу - результат випадкового розподілу фотонів у світлому полі. Як і в усьому, на що впливає випадковість, чим більший розмір вибірки, тим менше середнє значення відхилення від норми. Чим менший розмір вибірки, тим вище буде стандартне відхилення від норми.
Майкл С

"Це саме те, що я спостерігав на образах у питанні". Що ви зауважили, це те, що ваше програмне забезпечення для перетворення не «автоматично збільшувало» образ ISO до такої ж яскравості, як зображення ISO 3200. Будь ласка, дивіться відповідь @MichaelNielsen
Майкл С
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.