Iso 1600: Что такого особенного в ISO 1600?
Что такого особенного в ISO 1600?
Ничего особенного
Нет ничего особенного в отношении ISO 1600, хотя в некоторых случаях настройки ISO после 1600 приводят к менее эффективным и действенным способам усиления сигнала изображения. Когда вы устанавливаете ISO на камеру, это просто , инструктирующее камеру изменить максимальную точку насыщения датчика, с которого сигнал будет усиливаться. Повышение ISO обычно дает камере команду усиливать сигнал, прежде чем электронная система последующего уровня добавляет больше электроники и шум квантования, поэтому использование более высокого значения ISO в камере обычно (с оговорками) лучше, чем использование низкого ISO и усиление экспозиции в посте , когда вы не можете получить достаточное количество света на объективе. За ISO 1600 нет особой математики, а именно — «наилучшая» настройка высокого ISO для минимизации шума во всех случаях , однако, в некоторых случаях может существовать специальная механика усиления, которая влияет на качество шума при высоком ISO .
Шум является функцией двух ключевых факторов: электронный шум, присутствующий в цепи датчик — меньший источник шума и шум фотонных импульсов, иногда называемый гауссовым шумом, который является основным источником шума. То, как шум проявляется (качество шума), является фактором метода (ов) усиления.
Шум
Шум является атрибутом сигнала изображения и, в конечном счете, имеет отношение к конструкции датчика, характеру его изготовления, отношению сигнал / шум (S / N) , усиление сигнала, эффективность АЦП и ряд других факторов. Эти факторы различаются от бренда к бренду, от модели к модели, а в некоторых случаях даже от одной камеры к другой той же модели. Новые датчики, как правило, демонстрируют меньше шума в целом, чем старые датчики, независимо от размера пикселя или используемых настроек ISO. Максимально допустимая настройка ISO может отличаться от двух образцов одной и той же камеры (что часто рекламируется как в случае с зеркальными фотокамерами Canon 7D) и от камер разных поколений (таких как Canon 400D и 650D).
Электронный шум , который может иметь различные формы, такие как шум с фиксированной диаграммой направленности (FPN), шум горизонтальной и вертикальной полосы (HVBN), часто имеет неестественную структуру и, следовательно, очень нежелателен, но влияет только на самые низкие уровни сигнала изображения (т.е. глубокие тени). При увеличении значения ISO электронный шум проявляется все реже и в конечном итоге полностью подавляется фотонным шумом.
Фотонный шум является результатом случайного характера света, который следует распределению Пуассона на датчике. Это означает, что фотоны случайным образом попадают на сенсор, но при достаточно высоком уровне сигнала их распределение примерно равномерно, и, таким образом, фотонный шум проявляется одинаково в любом месте на сенсоре . Фотошум составляет большую часть шума на цифровой фотографии, на порядки больше, чем электронный шум (за исключением неправильно экспонированных фотографий, где сигнал составляет лишь малую долю от полной емкости лунки, или FWC.
)
Существует несколько факторов, которые влияют на то, насколько значительно фотонный шум будет проявляться на фотографии. Исторически, чем больше пиксель, тем меньше этот тип шума будет отображаться . Фотодиод чувствителен к свету по площади … Глубина проникновения фотона в кремний фотодиода не является фактором насыщения пикселей. Большие пиксели обычно позволяют использовать более высокие значения ISO, поскольку они захватывают больше фотонов в единицу времени. Больше фотонов в единицу времени означает больше фотонов в целом для любой данной экспозиции, что увеличивает отношение сигнал / шум. Более высокий S / N позволяет использовать более высокий коэффициент усиления (подробнее об этом в данный момент) при преобразовании сигнала аналогового датчика в цифровой сигнал (файл RAW), который вы в конечном итоге используете для генерации изображений JPEG и TIFF с последующей обработкой программное обеспечение.
Усиление
Коэффициент усиления — это коэффициент преобразования электронов (e-) в цифровые единицы (DU).
Камера, которая преобразует ровно одну электронную единицу измерения в единицу, имеет «усиление единства». Большинство камер получают единичное усиление при некоторых точных (но, возможно, не выбираемых) настройках ISO. Чаще, усиление является дробным, например, 5,7 е- на каждый DU. Для каждого увеличения ISO стопа коэффициент усиления падает на один и тот же коэффициент. Если вы получаете усиление 5,7 е / DU при ISO 100, вы получите 2,85 е / DU при ISO 200, 1,425 е / DU при ISO 400, 0,7125 е / DU при ISO 800 и 0,35625 е- / DU при ISO 1600. При увеличении ISO вы теряете отношение сигнал / шум (S / N). Меньшее отношение сигнал / шум никогда не бывает хорошим … оно всегда означает больше шума из-за меньшего усиления сигнала. Меньший сигнал означает меньшую точность цветопередачи и меньшую детализацию. Точка, в которой эти факты приводят к ухудшению образа, в конечном итоге зависит от механизма усиления, который может различаться от поколения к поколению и бренда к бренду.
Новые сенсорные технологии увеличивают генерацию полной емкости по сравнению с генерацией, даже при уменьшении площади пикселей за счет использования более эффективных средств направления фотонов на чувствительную к свету поверхность, а не на поглощающие свет поверхности и компоненты.
Относительно недавнее введение микролинз в КМОП-датчики помогло направить фотоны на чувствительную поверхность фотодиода, вдали от проводки считывания и других нечувствительных поверхностей. Lightpipe Технология использует материал с высоким показателем преломления под специально настроенными микролинзами, чтобы помочь направлять свет через канал считывающей проводки над фотодиодом, так что большая его часть достигает диода, а не отражается от проводки. Датчики с задней подсветкой просто переворачивают всю конструкцию, выставляя фотодиод непосредственно на свет, устраняя необходимость во всех других конструкциях. Все это повышает «квантовую эффективность» (Q.E.) или общую скорость преобразования фотонов в электроны в датчике. Датчики с более высоким Q.E. поддерживать более высокое максимальное отношение сигнал / шум, что, в свою очередь, поддерживает более высокое усиление ISO 100 … что дополнительно поддерживает более высокое усиление при более низких значениях ISO.
Более высокое усиление, больше электронов на цифровую единицу, что уменьшает влияние фотонного шума при каждой настройке ISO.
Механизмы усиления
Теперь рассмотрим причины, по которым ISO 1600 (в прошлом) была самой высокой «полезной» настройкой ISO во многих случаях. Некоторые бренды, такие как Canon и в некоторых случаях Nikon, используют более одного механизма для усиления сигнала, поступающего от датчика. В последние несколько лет ISO 1600 обычно была последней «исходной» установкой ISO, после которой для достижения следующей настройки ISO использовались дополнительные усилители или даже цифровое усиление. Canon, вероятно, является худшим нарушителем , использующим альтернативные механизмы усиления. В их последнем поколении камер (7D, 5D II, 1D / s III и все серии Rebel вплоть до 650D) использовался дополнительный аналоговый коэффициент усиления в потоке пикселей … после считывания пикселей, но до АЦП (аналог цифровое преобразование), чтобы достичь значений ISO выше ISO 1600.
Nikon использовал нечто подобное в датчиках, которые они сами изготовили (любые камеры Nikon, и в этом отношении любые другие бренды, которые используют датчики Sony Exmor, используют принципиально иной подход к управлению сигналами в целом. поэтому они здесь не применяются.)
Достижение ISO 3200 в прошлом будет использовать стандартное аналоговое усиление на пиксель во время считывания пикселей для всех полных настроек ISO до ISO 1600, а затем дополнительное аналоговое усиление для потока пикселей сходит с датчика. В некоторых камерах ISO 6400 будет использовать тот же альтернативный аналоговый коэффициент усиления после чтения. Настройки ISO выше ISO 6400 обычно использовали подсказку о цифровом усилении метаданных, чтобы инструктировать инструменты постобработки применять дополнительное цифровое усиление для достижения более высоких настроек ISO. Такие настройки обычно назывались «расширенными» или «высокими» настройками ISO, и их можно было использовать только с шагом полной остановки выше «родной» настройки ISO камер.
(Примечание. Единственная причина, по которой действительно понадобится для использования расширенной настройки ISO в камере, будет в том случае, если им абсолютно потребуется более высокая скорость затвора, чем это может быть достигнуто при более низкой собственной настройке ISO. Во многих случаях все еще может быть желательным выбрать более низкую настройку ISO при требуемой скорости затвора, что может привести к недостаточной экспозиции, поскольку ручная фиксация экспозиции после съемки обычно дает лучший результат, чем расширенная ISO в камере.)
Приведенная выше информация может быть применена к камерам последних поколений, не включая текущее поколение. Старые камеры от Canon определенно используют собственный аналоговый коэффициент усиления, а также дополнительное аналоговое усиление после чтения, а также как потенциальная жестко закодированная (то есть неконфигурируемая) +/- 1/3 остановка или подтягивание, выполняемое камерой с помощью регулировок экспозиции за кадром.
Это нажатие имеет тенденцию стоить вам потеря около 1/3 ступени динамического диапазона. Камеры Nikon прошлого поколения, в которых использовались датчики, разработанные Nikon, также использовали аналогичное высокое усиление ISO, хотя, похоже, что они используют аналоговое усиление для всех настроек ISO (включая третьи остановки), что обычно приводило к лучшему IQ при высоком ISO настройки третьей остановки относительно Canon, без потери DR. Нынешнее поколение камер от Canon, похоже, использует лучший подход аналогового усиления к настройкам ISO до новых максимумов (25600 для их не-1D линий и 51200 для 1D X) с дополнительным постом. -читаемое усиление используется только для наивысшего значения ISO (по крайней мере, как видно из результатов тестирования этих камер).
Это будет означать, что самый высокий используемый ISO для камер Canon имеет скачок от ISO 1600 до ISO 12800 как минимум, и, возможно, даже ISO 25600 для 1D X. Датчики Sony Exmor, которые сейчас используются Большинство конкурентов Canon, включая Nikon, используют совершенно другой тип конструкции сенсора и архитектуру обработки.
Датчики Exmor имеют максимальный стандарт ISO 12800, а все остальные настройки ISO расширяются в режиме ISO. До ISO 12800 датчики Sony Exmor работают достаточно хорошо, наравне с 5D III и 1D X. Кроме того, качество шума начинает довольно быстро снижаться и обычно не соответствует стандартам ISO 16000, 20000, 25600 Canon, 32000, 40000 и 51200. С другой стороны, Sony Exmor практически не имеет шума чтения и работает значительно лучше при ISO 100, 200 и в некоторой степени даже 400 с точки зрения динамического диапазона. Exmor DR быстро стал легендой, и сенсор действительно светит для типов фотографий, которые используют динамический диапазон на завтрак (например, Ландшафты).
Используемый ISO 3200 … 6400 … 16000?
Постоянный поток новых и улучшенных технологий постоянно меняет вещи. Всего четыре года назад Canon 450D и 40D с трудом справились с ISO 800, а ISO 1600 в значительной степени непригоден для использования. Поколение спустя, ISO 1600 стал более пригодным для использования, а в случае 5D II и 1Ds III, ISO 3200 был даже «применим» в некоторых обстоятельствах.
Сегодня я регулярно слышу, особенно от спортивных фотографов и фотожурналистов, что ISO до 16000, 20000, а иногда и , даже 25600 на 1D X «полностью пригоден для использования», «даже для печати с некоторыми постобработками!» С математической точки зрения, электронов и цифровых единиц и коэффициентов усиления и тому подобного, я не обязательно скажу, что есть что-то конкретное, что вызывает ISO 1600 как магический номер ISO . Самый высокий используемый ISO — это увеличение поколения за поколением, обычно примерно на одну остановку, но в последнее время с новейшими датчиками Canon он увеличился на целых три, возможно, даже четыре остановки.
ISO 6400 это новый ISO 1600
Sony A7R II, ISO 6400
В своей заметке Крис Гампат рассказывает о невероятном прогрессе фототехники за последние годы.
Несколько лет назад, в 2007 году, компания Nikon создала абсолютно новую реальность для фотографов и редакторов. Впервые фотографы смогли получить качественное чистое изображение в RAW при чувствительности ISO 800.
Конечно, в действительности, для большинства не было проблемой использование ISO 1600 или даже 3200. Это зависело от текущей задачи. Многие фотографы, которые работали для прессы, были довольны результатами. Через год появился D700 с полнокадровым сенсором, который поднял планку качественной съемки с высокой чувствительностью на новую высоту.
Переместившись в 2014 год можно обнаружить новую звезду высокого ISO — фотоаппарат Sony A7S с 12-мегапикельным сенсором, который, как может показаться просто нарушает законы физики, показывая высочайшее качество при экстремальных уровнях чувствительности. Спустя еще немного времени появляется Sony A7R II, в котором уже 42 мегапиксела, но все еще отличное качество и низкий уровень шумов.
Сейчас можно сказать, что технологии массовой фотографии перешагнули рубеж в ISO 6400. Чтобы получить невероятно высокие уровни ISO можно воспользоваться многими моделями камер: Canon EOS 1D X, Nikon D4S, Nikon D810 и Fujifilm X-T1.
Законы настройки экспозиции, которые были раньше, изменились. Еще несколько лет назад никто не мог представить съемку при чувствительности ISO 32000 с диафрагмой f/11 и выдержкой 1/250 секунды, которая бы позволяла получать чистый RAW-файл с небольшим количеством шумов. Это было просто невозможно. И если кто-либо тогда попытался снимать с такими параметрами для работы, а не для тестов, над ним бы просто посмеялись. Но сейчас наступило время более продвинутых технологий. Это уже не первый случай, когда фотопривычки нужно менять. Когда фотография только появилась, то фотографы использовали камеры большого формата и даже не мечтали о выдрежке в десятые или сотые доли секунды. Одна секунда — вот был предел мечтаний. Но когда начали выпускать камеры малого формата с 35-миллиметровой пленкой, оказалось что возможно использовать очень высокую чувствительность и короткие выдержки, и правила игры изменились.
Сейчас эти правила снова меняются. Но это имеет намного большее значение, чем было тогда.
Есть сенсоры, которые могут видеть лучше человеческого глаза в условиях очень низкой освещенности. И прогресс не собирается останавливаться, технологии постоянно развиваются, и это далеко не конец.
В художественном аспекте, на уровне искусства, современный уровень технического совершенства означает, что фотографы имеют гораздо больший потенциал, чем им был необходим еще совсем недавно. Это значит, что можно искать новые творческие подходы и применять свои креативные идеи, чтобы полностью использовать эти появившиеся возможности.
Ведь это действительно удивительная возможность для всей фотографии — выйти за рамки ISO 6400.
Шум. Почему у моего изображения с ISO 1600 зернистый фон?
Я попытаюсь объяснить, как зернистость, которую вы видите, является результатом настроек вашего снимка, и постараюсь сделать это просто, без фотографического жаргона или математики.
Ваше фото имеет настройки f6.3, 1/1000, ISO 1600, 210мм . И я думаю, что это достойные настройки для изображения, которое вы сделали.
Пчела движется быстро, поэтому 1/1000 достаточно быстры, чтобы получить достаточно четкое изображение ее тела (но недостаточно быстры, чтобы захватить крылья). Ваша диафрагма относительно мала 6.3 , и это, вероятно, потому, что используемый вами зум-объектив имеет максимальную апертуру 6,3 при увеличении до 210mm , но также хорош для обеспечения фокусировки пчелы. Создается впечатление, что фото сделано в тени или в пасмурный день, поэтому настройки диафрагмы и затвора кажутся максимально оптимальными для пропускания света, и в условиях естественного освещения их нельзя изменить чтобы впустить больше света (апертура, вероятно, не может быть больше на вашем зум-объективе при 210 мм (зум-объективы с большей апертурой очень дороги из-за требуемого качества оптики), а затвор не может быть медленнее или пчела будет размытым) и поэтому ISO необходимо увеличить до 1600 для оптимальной экспозиции изображения. Я предполагаю, что ваша камера — модель 2014 года, и 1600 ISO — это более высокая (более высокая — это относительный термин, читайте следующий абзац для объяснения) настройка ISO для этого поколения камер, и поэтому зернистость в основном исходит от этой настройки.
Настройка ISO в цифровых камерах изменяет напряжение на датчике камеры, делая каждый пиксель более чувствительным к свету. Шум возникает из-за того, что пиксель срабатывает под действием некоторых фотонов, но фотонов недостаточно для того, чтобы камера смогла определить правильный цвет или яркость для этого пикселя. Каждый пиксель похож на мышеловку. Чем ниже ISO, тем устойчивее установлена ловушка, как будто мышь действительно должна толкнуть ее, чтобы она сработала. По мере увеличения ISO ловушка устанавливается более свободно, например, простое прохождение мимо нее и сотрясение земли может привести к ее срабатыванию, не захватывая мышь или, в случае пикселя, не захватывая наиболее точное значение цвета или яркости. .
С каждым годом технология датчиков камеры и программное обеспечение для рендеринга изображений в камерах делают шум все менее и менее заметным, то есть при съемке с ISO 1600 на камеру 2012 года значительно больше шума, чем при съемке на камеру 2021 года с ISO 1600.
Таким образом, отношение шума к ISO очень зависит от камеры (сенсора), которую вы используете. С современными цифровыми камерами у вас всегда будет шум, его степень зависит от настроек экспозиции камеры и количества света в сцене. Если вы не можете увеличить диафрагму и больше не можете уменьшать скорость затвора для снимка, который вы пытаетесь сделать, то все, что вы можете сделать, это увеличить ISO. Вы должны изучить свою камеру и программное обеспечение для редактирования изображений, чтобы выяснить, насколько вы можете поднять ISO для разных типов снимков. Я обычно использую минимальное возможное значение ISO для требуемой экспозиции (часто я немного недоэкспонирую, потому что не хочу увеличивать ISO/шум, а вместо этого редактирую фотографию, возвращая ее обратно к желаемой экспозиции, что приводит к желаемому количеству света в кадре). фото, но меньше шума из-за более низкого значения ISO (я обычно делаю это со своими старыми более шумными камерами)), то есть я сначала устанавливаю диафрагму и выдержку.
Вернемся к вашему снимку… он настолько хорош, насколько это возможно с точки зрения точности изображения с этой камерой. «Удаление» шума из этого снимка, в частности, было бы очень легко для программного обеспечения, так как все это одного цвета на заднем плане и не в фокусе. Найдите программные инструменты для шумоподавления. Они доступны в большинстве фоторедакторов. Знание того, как редактировать шум, позволит вам представить снимки, которые вы обычно не можете сделать, например, астро-снимки. А иногда кадр невозможно сделать с естественным освещением и шумом камеры, но вы можете изобрести свой собственный источник света (например, вспышку), чтобы делать снимки, которые люди никогда раньше не видели!
Лучше всего изучить свою камеру. Попробуйте сделать тот же снимок с двумя заблокированными настройками (скажем, диафрагмой и выдержкой) и измените только одну из них с высокой на низкую (скажем, ISO).
Вы сможете узнать, как каждая настройка работает независимо.
Ура!
П.С. если вы записываете фотографии в режиме JPEG, камера немного уменьшит ваши фотографии как часть рендеринга JPEG. Это не означает, что вы записываете в формате JPEG, а объясняет, что если вы записываете в формате RAW, вам нужно самостоятельно визуализировать фотографию, удалить шум и настроить цвет с помощью фоторедактора. Форматы RAW (
Таблица размеров диафрагмы для быстрого ознакомления:
Экспозиция— Как правильно экспонировать пленку с ISO 3200 на камере, поддерживающей 1600 ISO?
спросил
Изменено 6 лет, 2 месяца назад
Просмотрено 12 тысяч раз
Я только что купил пленку 3200 ISO (ILFORD DELTA 3200), а моя камера (Chinon Cm-5) позволяет устанавливать пленки до 1600 ISO.
- выдержка
- пленка
- высокое разрешение
1
Ваша идея находится на правильном основном пути — вы можете замерить на пределе вашей камеры, а затем изменить то, что камера считает недодержкой. ISO 3200 на самом деле только на один стоп быстрее, чем 1600 (каждое удвоение — это один стоп). Вы говорите «точки», и может случиться так, что ваш объектив имеет точки щелчка на и половину ступеней, и в этом случае да, два щелчка были бы правильными. (Если вы не уверены, что именно означает «стоп», см. этот вопрос.)
Но есть еще одна вещь, которую следует учитывать. Ilford Delta 3200 — это не пленка 
Так что, если вам не нужна более высокая скорость, вы можете выставляй ролл на 1600 и прояви так (или отметь в инструкции к проявителю что ты сделал). Помимо очевидного (необходимость более длинной выдержки или более широкой диафрагмы), у этого нет никаких недостатков, и на самом деле вы сможете получить больше деталей в тенях, а зернистость пленки будет менее заметной.
3200 ISO на одну ступень быстрее, чем 1600 ISO, а не на две. «Треугольник экспозиции» подскажет вам, что если бы у вас была выдержка, например, 1/250 и диафрагма F/8 для правильной экспозиции ISO 1600, то переход на f/11 или 1/500 обеспечил бы компенсация разницы светочувствительности пленки.
Конечно, есть компромиссы. Вы либо добавляете глубину резкости, либо не можете уменьшить скорость затвора до уровня, достаточного для художественного размытия, или что-то в этом роде. Ни один из них может не иметь для вас никакого значения.
0
Когда вы снимаете на пленку с ISO 3200, вы можете установить для камеры значение ISO 1600 и компенсацию экспозиции (EV) на -1.
