Почему в неподвижных камерах желательна низкая базовая (минимальная) ISO? - Фотопедия
4 голосов
/ 19 февраля 2013

Почему низкая базовая чувствительность ISO так желательна для фотокамер, когда для цифровых кинокамер, например, Arri Alexa, Sony F65 и F55, Canon C300, C500, C500?

все наоборот?

Как фотограф-любитель, я ненавижу использовать что-либо ниже ISO 400/800, но предпочел бы использовать еще выше, если бы IQ был лучше. Что бы вы предложили для уличной съемки при слабом освещении или быстрой реакции?

Ответы [ 6 ]

8 голосов
/ 19 февраля 2013

Желательно зависит

Наиболее желаемая настройка ISO действительно зависит от типа фотографии, которую вы делаете, и от того, какая настройка ISO вам нужна для поддержки вашей фотографии. Низкий «базовый» ISO, равный 100, является скорее вопросом соответствия международным стандартам, чем что-либо еще. Тем не менее, base ISO камеры не является критическим фактором для качества родных настроек ISO в целом.

Во-первых, чтобы сгруппировать фотографов в несколько действительно грубых ведер, у вас обычно есть следующее:

  • Пейзаж и фотосъемка
    • Низкие ISO наиболее предпочтительны ... обычно ISO 100 почти во всех случаях, искусственно более низкие ISO используются, когда необходимы длительные выдержки без фильтрации и необходимо контролировать DOF
  • Макросъемка
    • Более низкие значения ISO, как правило, предпочтительнее ... средние настройки ISO полезны при небольших значениях диафрагмы
  • Умеренная съемка
    • Средние и более высокие ISO, как правило, используются исключительно (кроме исключительного света)
  • Съёмочная фотография
    • От высоких до очень высоких ISO, как правило, используются почти исключительно (за исключением исключительного освещения)
  • Фотография при слабом освещении
    • Более высокие значения ISO, как правило, используются в большинстве случаев, хотя часто это игра компромиссов ... доступный свет по сравнению с зерном / шумом
  • Свадебная и портретная фотография
    • от низкого до высокого ISO? Реально зависит от момента, освещения и допустимых уровней шума

Для вашего типа фотографии, которая действительно относится к действиям «Умеренный» и «Слабое освещение», я бы сказал, что настройки ISO от среднего до высокого являются идеальными. Я бы сказал, что ISO 800 - это, пожалуй, самое приятное место, но опять же, это действительно зависит от вашего стиля, ваших целей и в некоторой степени от возможностей вашего снаряжения.

Современное операторское оборудование, особенно новые модели Canon, такие как 5D III, и, если у вас есть наличные, особенно 1D X, действительно может расширить диапазон используемых настроек ISO для вашего вида работы. При собственных настройках ISO до 25600 и 51200 соответственно, качество, аналогичное ISO 800, поднимается по крайней мере до диапазона ISO 1600-3200, а в случае 1D X я видел снимки, сделанные при ISO 16000 (да, шестнадцать ТЫСЯЧ), которые выглядят феноменальными.

Итак, то, что ISO лучше для уличной фотографии при слабом освещении, в лучшем случае дает нечеткий ответ. Стилистически, если вы любите зернистость, вы, вероятно, можете избежать высоких настроек ISO, и шум просто становится художественным элементом вашей работы. Если вам не нравится зернистость, но у вас есть возможность использовать современное снаряжение, то очень вероятно, что вы сможете получить качественные фотографии за одну, две, может даже три ступени выше ISO.


TL; DR;

Остальная часть этого ответа разбирается в основах ISO, чувствительности и IQ при любой настройке ISO. Если вам интересно узнать, как возможно повышение IQ при более высоких настройках ISO, продолжайте читать.

Что такое ISO и чувствительность?

Немного о низкоуровневых характеристиках ISO и характеристиках шума при более высоких значениях ISO. Качество настройки ISO на самом деле не зависит от «базового» ISO. Под базовой ISO я имею в виду самые низкие собственные настройки. В наши дни, практически повсеместно, ISO 100 является «базовой» нативной настройкой ISO и соответствует одной или нескольким интерпретациям спецификации светочувствительности Международной организации стандартов, для которой используется ее тезка.

Как ни странно, ISO, который обычно относится к «чувствительности» пленки или датчика, на самом деле не имеет ничего общего с цифровыми датчиками. При увеличении ISO «чувствительность» датчика также предположительно увеличивается, однако в действительности точка максимальная насыщенность просто уменьшается вдвое по сравнению с предыдущей для каждой остановки увеличения ISO выше ISO 100. Это сложная концепция, которую нужно понять без объяснения причин, поэтому ...

Цифровые датчики: чувствительность

Цифровой датчик - это электронное устройство, которое использует определенные свойства кремния для обнаружения света. Датчики используют фотодиоды для преобразования света (фотонов) в заряд (свободные электроны в цепи). Точнее говоря, каждый фотон, попадающий на фотодиод сенсорного пикселя, высвобождает электрон в диоде. Когда выполняется экспозиция и датчик считывается, освобожденные электроны каждого пикселя производят измеримый заряд, который преобразуется в цифровое число во время считывания. Цифровое число каждого пикселя сохраняется в формате RAW в виде значения пикселя красного, зеленого или синего цвета.

Каждый датчик имеет определенные внутренние свойства для каждого пикселя. Эти свойства определяют скорость преобразования фотонов в электроны в пикселях. Существует множество факторов, которые влияют на скорость конверсии, но чтобы упростить все это, мы просто называем это квантовой эффективностью, или Q.E. Большинство камер имеют Q.E. в диапазоне 40-60%, что означает, что для всех фотонов, падающих на пиксель, около половины из них фактически выделяют электрон и увеличивают заряд пикселя. Остальные либо отражаются, либо преобразуются в тепло.

По существу, если быть точным, Q.E. действительно является мерой истинной чувствительности датчика . При ISO 100 датчик с 60% Q.E. более чувствителен к свету, чем датчик с 40% Q.E. Датчик с 60% Q.E. способен захватывать больше света при любой заданной настройке ISO, чем датчик с 40% Q.E., и поэтому требует меньшего усиления сигнала для получения такой же экспозиции.

Цифровые датчики: ISO и экспозиция

Другим фактором в ISO и экспозиции является полная емкость лунки (FWC), или величина заряда, которую каждый пиксель в данном датчике может удерживать как физический максимум. Количество удерживаемого заряда или FWC датчика определяется площадью пикселя. Большие пиксели имеют большую площадь поверхности и способны удерживать больший заряд, чем меньшие пиксели. Это основная причина, по которой датчики FF с одинаковым количеством пикселей имеют более высокий IQ, чем датчики APS-C. Для любого данного датчика с таким же размером пикселя, один с более высоким Q.E. будет давать лучшие результаты, чем результаты с более низким Q.E., несмотря на то, что у каждого пикселя одинаковая площадь.

Итак, если Q.E. действительно мера чувствительности датчика, что такое ISO? ISO - это скорее инструкция, которую вы даете камере, которая говорит, насколько усилить заряд, накопленный в датчике, когда вы делаете экспозицию. Это изменяет максимальную насыщенность или уровень заряда, который предполагается «полностью выставленным», по сравнению с базовой настройкой ISO. Если у нас есть два датчика с одинаковым размером пикселя, один с 40% Q.E. (Датчик A) и один с 60% Q.E. (Датчик B). Можно предположить, что при ISO 100 первый имеет FWC 50000 электронов, в то время как последний имеет FWC 75 000 электронов.

Если мы поэкспериментируем с двумя гипотетическими камерами с нашими гипотетическими датчиками, предполагая, что мы выставляем фотографии с обеих камер при ISO 100, максимальный заряд во время чтения составляет 50 000 e для датчика A и 75 000 e для датчика B. Любые пиксели во время чтения, которые достигли FWC, считываются с чистейшей формой этого цвета. Под чистым я имею в виду, что если зеленый пиксель подвергается воздействию FWC, он на 100% зеленый. Если красный пиксель подвергается воздействию FWC, он на 100% красный и т. Д. Изменение ISO просто изменяет уровень заряда, преобразуемый в чистую форму цвета пикселей. Для упрощения мы просто назовем это «белым», а пиксель, достигший белого, достиг «максимального насыщения».

Если мы увеличим ISO 200, максимальное насыщение (Max Sat) будет уменьшено вдвое по сравнению с FWC. Для датчика A «белый» читается, когда пиксель имеет заряд 25000e или более, и для датчика B, когда пиксель имеет заряд 37,500e или более. При ISO 400 макс. Сб снова уменьшается вдвое, датчик A до 12500e-, датчик B до 18,750e-. И так далее, для каждой последующей настройки ISO. Например, в соответствии с ISO 25600 максимальное значение датчика А составляет ~ 195e-, а максимальное значение датчика В составляет ~ 293e -.

Очень важно указать, что увеличение ISO на самом деле не улучшает чувствительность датчиков. Для любого заданного значения экспозиции (выдержка и диафрагма) одинаковое количество фотонов будет достичь датчика независимо. Чувствительность цифрового датчика является фиксированным атрибутом, установленным в камне во время изготовления. Единственный способ действительно улучшить чувствительность - это создать лучшую технологию, которая максимизирует QE, увеличивая таким образом количество фотонов, которые фактически приводят к увеличению силы сигнала для данной экспозиции (по сравнению с теми, которые отражают или преобразуют в тепло).

Цифровые датчики: шум и IQ

При более низких значениях ISO различия не столь значительны, так как полная вместимость скважин огромна. Однако по мере увеличения ISO и снижения уровня заряда для максимального насыщения различия, даже небольшие, могут быть очень значимыми с точки зрения шума и IQ. Несмотря на все внимание, различные формы электронного шума получают от фотографов, и количество усилий, которые были потрачены на разработку алгоритмов разброса ... подавляющее большинство шума на фотографии, и основная причина почти во всех настройках ISO для низкие средние тона и ярче, это шум фотонного выстрела.

Случайный характер света приводит к случайным ударам фотонов. Вы не можете предсказать, где или когда какой-либо данный фотон может ударить датчик и увеличить заряд пикселя. Таким образом, чем меньше у вас фотонных ударов, тем более шумным будет ваше изображение. При более низкой экспозиции или при более высоких настройках ISO (которые при отсутствии шума считывания являются абсолютно одинаковыми) некоторые пиксели могут получить много фотонных ударов, а некоторые могут получить немного или вообще не получить. Это приводит к равномерно распределенному количеству шума в зарядах каждого пикселя в датчике.

При высоких зарядах относительные различия невелики, поэтому уровень шума невелик. При низких зарядах относительные различия велики, поэтому количество шума велико. По мере того как ISO увеличивается за пределами определенного предела, а max sat уменьшается все больше и больше, все меньшие и меньшие различия в величине заряда, приобретенного во время данного воздействия, становятся все более значимыми. Сенсор А имеет заряд ~ 195 при ISO 25600, а Сенсор Б имеет заряд ~ 293. Это разница в 50% !!! Эта разница должна означать аналогичное уменьшение видимого количества шума при экспозиции при ISO 25600. Технически говоря, абсолютная разница составляет 50% при всех настройках ISO, поэтому все настройки ISO должны иметь одинаковое снижение шума, однако как относительное различия уменьшаются по мере уменьшения ISO, видимое количество шума нормализуется при приближении к ISO 100. Возможно, вы все еще можете заметить небольшую разницу, однако она не будет столь очевидной, как при более высоких настройках ISO.


Может ли ISO 800 стать лучше? Может ли более высокий ISO быть таким же, как ISO 800?

Итак, в ответ на следующее утверждение:

Как фотограф-любитель, я ненавижу использовать что-либо ниже ISO 400/800, но лучше бы использовать еще выше, если бы IQ был лучше.

ДА! Вы можете использовать более высокое значение ISO и получить такой же хороший, если не лучший IQ, если вы перейдете на современную камеру, которая поддерживает более высокие значения ISO. Я не уверен, какая у вас камера, но мы можем использовать Canon 60D и 1D X в качестве примеров. 60D имеет Q.E. 40%, в то время как 1D X имеет Q.E. 47%. 60D имеет FWC 24322e-, в то время как 1D X имеет FWC 90367e-. Преимущество 1D X заключается в улучшении Q.E на 7%, а также увеличении шага пикселя на 61% или в 2,6 раза больше площади пикселя для каждого пикселя.

Максимальный собственный ISO 60D составляет 6400, и при такой настройке он довольно шумный. 1D X, благодаря улучшенной реальной чувствительности (более высокое QE) и значительно большей пиксельной области, имеет максимальный собственный ISO 51200, а при ISO 25600 примерно такой же шум, как 60D @ 6400. При ISO 6400 1D X имеет в 3,3 раза больше максимальной насыщенности, чем 60D, и поэтому должен иметь примерно половину видимого шума.

Если вы перешли на 1D X с 60D, фотографии с ISO 3200 на 1D X должны выглядеть как минимум так же хорошо, как фотографии с ISO 800 на 60D, а ISO до 6400 вполне пригодны для уличной фотографии , 5D III, гораздо более доступная камера, чем 1D X, должна предлагать аналогичные результаты, хотя и на одну ступень меньше собственного диапазона ISO. Вместо ISO 3200, как на 1D X, ISO 1600 на 5D III должен производить IQ, аналогичный ISO 800 на 60D, и ISO 3200 должен быть вполне пригодным для использования. Если вы выполняете обновление с камеры, которая старше 60D, или с камеры с гораздо более низким Q.E., тогда различия могут быть еще более значительными. ISO 3200, 6400, может быть, выше на камере, такой как 5D III, может быть таким же пригодным для использования, как и ISO 800 на вашей текущей камере.

2 голосов
/ 19 февраля 2013

Идея о том, что более низкий базовый ISO является желательным, вытекает из ошибочного понимания взаимосвязи между ISO и шумом и восходит к временам кино. Среди современных эмульсий те с более низким рейтингом ISO (то есть они медленнее реагируют на свет) имели меньший размер зерна, что, в свою очередь, давало менее зернистые изображения, что делает пленку с низким ISO очень желательной для некоторых целей.

Однако с цифровыми датчиками оказывается, что шум не имеет прямого отношения к ISO. Фактически возможно увеличить ISO и уменьшить шум!

ISO - это просто мера чувствительности. Он говорит вам, как быстро датчик насыщается (достигает точки, где он больше не может создавать заряд), т.е. как быстро фотография переэкспонируется. Это все. Это не обязательно определяет количество шума на изображении. Теперь давайте представим две камеры: A имеет базовый ISO 800 и B имеет базовый ISO 200. В соответствии с формулой экспозиции это означает, что если вы снимаете камеру A при f / 8 в течение 1 секунды, чтобы получить хорошо экспонированное изображение, затем необходимо снять камеру B при f / 8 в течение 4 секунд, чтобы получить ту же экспозицию. Что было бы лучше для съемки статичного объекта с помощью штатива (или при наличии достаточного количества света)? Большинство людей скажут B , потому что ISO 800 должен быть шумнее, чем ISO 200, верно?

Неправильно.

Теперь я покажу, что камера B имеет точно такой же датчик , что и A , но с очень плохими микролинзами , которые тратят 75% входящего света. Из-за этого вам нужно в четыре раза увеличить выдержку, чтобы учесть эту потерю и достичь той же экспозиции. Это означает, что согласно определению ISO базовый ISO падает до 200, так как для насыщения требуется потеря света. Это также означает, что за 4 секунды экспозиции фотоэлементы в камере B получают точно такое же количество света , и, таким образом, полученные изображения будут содержать точно такой же уровень шума .

Вот почему я говорю, что нет жесткой связи между ISO и шумом. Количество шума зависит главным образом от силы сигнала, то есть от количества поступающего света.

Теперь есть способы уменьшить базовый ISO и , чтобы получить менее шумные изображения, то есть путем поднятия точки насыщения (также известной как глубина), т.е. позволяя датчику собирать больше света перед насыщением. Медленное насыщение = более низкий ISO, , но больше света = больше сигнал = лучшее отношение сигнал / шум = меньше шума. Аналогичным образом, существуют способы увеличить базовый ISO, не влияя на шум, то есть улучшенные микролинзы или более эффективные пиксели. Они будут насыщаться быстрее, поэтому ISO будет выше, но при насыщении все равно будет собираться то же количество света, что и шум.

Обратите внимание, что любые шаги, которые вы предпримете для повышения эффективности датчика, увеличат базовый ISO, поскольку более эффективный датчик будет насыщаться быстрее! Таким образом, цифровые кинокамеры, о которых вы упоминаете, просто имеют датчики, которые насыщаются быстрее, чем соответствующие пленочные камеры, они не являются более шумными по своей природе (хотя они могут быть, так как существуют другие факторы).

1 голос
/ 19 февраля 2013

Сначала поговорим о цифровых камерах:

Это довольно сложный вопрос, но если вы планируете использовать полное разрешение сенсора, чем ниже, тем лучше, так как тогда у каждого отдельного фотодатчика будет изменено количество фотонов, достаточных для устранения случайных эффектов (или шума) , Большие фотодатчики также, вообще говоря, лучше, чем маленькие в этом отношении, поэтому 12-мегапиксельная камера телефона (4x5 мм) не так хороша с точки зрения шума, как 12-мегапиксельная FF-камера.

То же самое относится и к пленочным камерам, конечно, шпионская камера Minox никогда не будет делать такие же хорошие снимки, как Hasselblad или Rollie, независимо от того, насколько продвинутые объективы вы используете.

На базе датчиков ISO они имеют наилучший динамический диапазон, поэтому, если вы хотите делать хорошие снимки при слабом освещении, уменьшайте ISO и пользуйтесь поддержкой - правда для цифровых, правда для пленок (тогда вам нужно изменить качество пленки, и / или использовать другого разработчика, но обычно более высокий ISO дает более низкий динамический диапазон.

Если вы уменьшаете частоту дискретизации, как это может делать профессиональная видеокамера, большая часть шума устраняется. Кроме того, когда много снимков отображаются очень быстро, как при просмотре фильма, шум отдельных снимков гораздо менее заметен, так как они проходят перед вашими глазами слишком быстро! Итак, опять же, шум не так проблематичен, как при просмотре пикселов на цифровом снимке. Большинство кинокамер не имеют очень быстрых объективов, но, опять же, использование более высокого ISO не совсем та же проблема, что и при использовании фотоаппарата для фотографирования.

Не так давно ISO 200 был верхним пределом пригодного для использования ISO, пока шум не стал слишком большой проблемой. Сегодня большинство камер могут очень хорошо справляться с ISO 3200.

Если снимаемый объект имеет низкую контрастность, во что бы то ни стало увеличьте ISO (высокий ISO означает, что у датчика камеры будет меньший динамический диапазон). На верфи, где я работал в молодости, фотограф поднялся в воздух только в облачный, пасмурный день, поскольку контраст был наименьшим, поэтому идеально подходил для аэрофотосъемки строящихся больших темных туш.

Мой D3200 с его великолепным 24-мегапиксельным сенсором не очень хорош, как есть (фотодатчики в этой камере довольно маленькие), но использование его в 12-мегапиксельном режиме даст вам выдающиеся снимки! В режиме видео он просто использует чуть более 2-мегапиксельной карты, что значительно снижает размер записи видео.

Мой D600 с его в два раза большим полноформатным сенсором 24 Мп каждый день превосходит его благодаря своим физически большим фотодатчикам. Hasselblad, с еще большим датчиком, снова на шаг впереди!

1 голос
/ 19 февраля 2013

В идеале вы хотите, чтобы ISO был «родным» для датчика. Все, что «не родное», выше или ниже, будет создавать шум.

Для камер Nikon и Canon исходным ISO обычно является ISO 100 или ISO 200. Вы найдете множество источников сравнительных изображений, показывающих ситуации, когда ISO 50 или ISO 125 на этих камерах обычно производят больше шумных снимков, чем при ISO 100. Это несколько аналогично пленочным камерам, где вы обычно устанавливаете камеру на значение ISO, указанное для используемой пленки. Это обеспечивает лучшее качество и низкий уровень шума. Но вы можете протолкнуть пленку, установив камеру на более высокое значение ISO, чем для пленки, но, как вы, возможно, знаете, это создает много шума.

Поэтому, чтобы иметь минимально возможный шум, лучше всего начать с исходного ISO, а затем отрегулировать выдержку и диафрагму для достижения желаемого эффекта. Если вы ограничены, то двигайте ISO вверх (обычно на целых остановках), пока вы больше не будете ограничены.

Многие новые камеры оснащены датчиками с очень низким уровнем шума, так что эти проблемы становятся менее значимыми.

1 голос
/ 19 февраля 2013

Сначала я бы не сравнил цифровые кинокамеры с пленочной фотографией, яблоки с апельсинами.

Во-вторых, все зависит от того, как вы хотите, чтобы ваша фотография выглядела; темно, много зерна. Используете ли вы цветную или черно-белую пленку. Также ваши условия освещения, у вас есть штатив, какой объектив вы будете использовать.

Обычно я использую черно-белую пленку 100 ISO, мне нравятся мои фотографии. Для внутреннего использования я использую 400. Редко я использую 800 iso, но бывают случаи, когда я нажимаю от 800 до 1600, чтобы получить интересные фотографии.

Я предлагаю прочитать ISO, диафрагму, фокусное расстояние, в основном основы. В его нынешнем виде ваш вопрос слишком расплывчат, чтобы дать конкретный ответ.

0 голосов
/ 01 июня 2017

Чувствительность сенсора фиксирована, точно так же, как чувствительность каждого типа пленки была зафиксирована в соответствии с правилом пленки.

Настройки ISO не изменяют чувствительность датчика.

Я скажу это снова, потому что миф состоит в том, что манипулирование с ISO каким-то образом делает датчик более или менее чувствительным к свету. Это не так.

Настройки ISO не изменяют чувствительность датчика.

Установка более высокого значения ISO просто позволяет сократить время экспозиции (или уменьшить диафрагму), следовательно, уменьшить количество света и, следовательно, уменьшить отношение сигнал / шум. При считывании уровни, считываемые с датчиков, усиливаются. Это усиление усиливает как шум, так и данные изображения, что приводит к более заметному шуму при более высоких настройках ISO.

Это несколько аналогично недоэкспонированию пленки, затем увеличению времени разработки или использованию другого разработчика.

Конечно, если начинать с очень небольшого количества шума, то после его усиления не так много, и в аппаратном и программном обеспечении используются все виды искусности для выявления и минимизации шума.

Добро пожаловать на сайт Фотопедия, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...