Почему при съемке в формате RAW используется настройка ISO?

Question

Необработанные файлы должны содержать в основном необработанные данные с датчика. Какой смысл иметь настройку ISO, если она не влияет на количество подсчитанных фотонов, а только обеспечивает усиление? Разве все, что сделано в камере, не может быть лучше в постобработке?

Другими словами, почему бы не сохранить ISO на 100 и отрегулировать экспозицию позже (кроме предварительного просмотра в камере)?

Обновление: три ответа, данные на сегодняшний день, дополняют друг друга, как и вопрос, заданный mattdm. Это означает, что мне трудно выбрать правильный ответ ... Буду рад обобщению. Я сделаю это сам через несколько дней, если никто не выйдет.

Что мне до сих пор не ясно, так это ISO на ПЗС против КМОП. Думаю, это другой вопрос.

Answer 1

Функция ISO на большинстве цифровых камер усиливает аналоговый сигнал перед считыванием и оцифровкой, что само по себе является источником шума. Если вы просто применяете поправку в цифровом виде, вы усиливаете шум считывания / квантования, а также сигнал.

Увеличение ISO в камере из-за недостатка света фактически снижает общий шум, видимый на изображении.

Вот слишком часто используемый пример сравнения аналогового усиления с цифровой коррекцией:

http://www.mattgrum.com/ISOcomparison/ISO_100_vs_ISO_1600.jpg

Answer 2

Увеличение усиления датчика - это не то же самое, что осветление темного изображения в приложении обработки изображений.

Невозможно восстановить в разрешении постобработки, которое не было захвачено.

Предположим, что темное изображение использует только четыре бита для каждого цвета: значения находятся в диапазоне 0-15 для красного, зеленого и синего. Тогда это фактически 12-битное изображение, с только 4 битами для каждого цветового канала.

Никакие манипуляции с изображениями не могут это исправить.

Это не означает, что применение усиления на датчике обязательно даст полное разрешение изображению: возникает вопрос шума. Но, в любом случае, результат будет другим.

«Структура усиления» конвейера обработки сигналов имеет значение. Это хорошо известно в аудио. Увеличение усиления на микрофонном предусилителе - это не то же самое, что увеличение общей громкости на PA, даже если влияние на общую громкость одинаково.

«Raw» означает, что данные с датчика не подвергаются сжатию с потерями, как JPEG. Это не имеет прямого отношения к этим вопросам. Без адекватного усиления фотоны не будут учитываться. Так сказать, чувствительность к приходу фотонов.

Answer 3

Это почти то же самое, что спрашивать Почему существует пленка, сертифицированная по ISO?

Разве все, что сделано в камере, не может быть сделано лучше при постобработке?

Ну да. Но диафрагма и выдержка являются такими же формами контроля экспозиции, как и ISO. Вы бы спросили то же самое о Глубине резкости? Какой смысл менять диафрагму при съемке в формате RAW, если я могу улучшить / изменить ее цифровым способом? Потому что на самом деле все зависит от контроля фотографа.

если это не влияет на количество подсчитанных фотонов

ISO действительно влияет на количество фотонов, собранных для «правильной» экспозиции. ISO / затвор / диафрагма все компенсируют друг друга. Вы увеличиваете одно, другое падает.

---

Учтите, что у вас есть постоянный источник света и фиксированные значения диафрагмы / скорости затвора. Изменение ISO не изменит количество захваченного света / фотонов. Тем не менее, результирующее изображение будет либо слишком / недодержано.

Пример: 5. / 5,6, выдержка 1/125, ISO 100

Если вы увеличите ISO, но по-прежнему хотите такую ​​же экспозицию, у вас будет что-то вроде:

ƒ / 5,6, 1/250, ISO 200 или ƒ / 2,8, 1/125, ISO 200

В обоих случаях вы увеличили ISO, уменьшив количество захваченного света / фотонов.

---

Когда свет попадает на датчик, он все еще захватывает аналоговый сигнал / с. После того, как аналоговый сигнал / с покидает выход датчика, он проходит через усилитель. Вот тут и приходит значение ISO, это, по сути, регулятор громкости усилителя.

После этого он проходит через аналого-цифровой преобразователь. Затем он может быть обработан в цифровой форме, отрегулирован, сжат или любым другим способом в соответствии с функциями камеры. Перед любым этим цифровым процессом он находится в форме данных RAW.

почему бы не сохранить ISO на 100 и отрегулировать экспозицию позже (кроме предварительного просмотра в камере)?

Поскольку низкий ISO увеличивает время затвора (в автоматическом режиме), и вам может потребоваться более высокая скорость затвора для предотвращения дрожания / смазывания или чего-либо еще.

Удалено, поскольку я думаю, что это чрезмерная информация, о которой я недостаточно знаю.

Основной ответ заключается в том, что он еще не обработал. Сначала он проходит через усилитель (которым вы управляете с помощью ручки громкости). RAW - необработанное изображение.

Answer 4

Хм, я думаю, что ISO - это контроль того, сколько электрического потенциала вы пропускаете через датчик.

Думайте об этом как о фотогальванических элементах (солнечных элементах), когда он накапливает электрический потенциал в конденсаторе или батарее, в конце концов, сопротивляющий потенциал прекращает больше заряда от здания, если только более сильный источник света не освещает фотоэлектрические элементы.

Сопротивление низкого значения ISO (что означает высокое сопротивление) предназначено для устранения неравномерной силы света при активации соседних датчиков освещенности (которые могут создавать шум).

Когда вы поднимаете ISO, это что-то вроде понижения этого потенциала и, следовательно, позволяет нижнему свету вызывать приемлемый сигнал. Что происходит, когда сильный пакет фотонов попадает на датчик, он освещает и также запускает окружающие датчики, тем самым создавая шум.

Шум виден на снимках с низкой освещенностью, но вместо этого приводит к чрезмерной экспозиции на снимках с высокой освещенностью (из-за освещения множества соседних источников ... Подумайте, сильный дождь на поверхности воды в бассейне или несколько капель тут и там . Вы не можете сказать, где рябь образуется при сильном дожде, но они довольно очевидны при слабом дожде).

Таким образом, ISO - это физический атрибут, а не цифровое усиление или еще много чего. С низким ISO свет даже не воспринимается как сигнал. При высоких значениях ISO окружающие датчики воспринимают источники света, которые излишне сильны.

Из-за этого лучше всего установить ISO правильно, чтобы он воспринимал слабые пакеты света, но не настолько высоко, чтобы окружающие датчики принимали тот же самый световой пакет

Answer 5

Другими словами, почему бы не сохранить ISO на 100 и отрегулировать экспозицию позже (кроме предварительного просмотра в камере)?

1. Эффект зависит от реализации в вашей конкретной камере. Некоторые камеры реализуют аналоговое усиление (различной степени) до оцифровки сигнала, а некоторые нет. Вы можете снять серию экспозиций при различных значениях ISO, затем посмотреть на уровень шума и определить, что лучше для вашей конкретной модели камеры. Некоторые детали здесь . Кажется, что более новые камеры более высокого класса часто проектируются как без ISO.

2. Съемка всех при базовой ISO и недоэкспонирование вместо использования более высокого ISO в камере - это боль при просмотре изображений. Возможность видеть мои изображения сразу после экспозиции - одно из самых важных преимуществ цифровых камер по сравнению с пленкой. Моя камера может дать немного лучшие результаты, если снимать при ISO 100 и «толкать» в редакторе, но для меня важнее преимущество правильного предварительного просмотра, чем небольшой шум.

Answer 6

Другими словами, почему бы не сохранить ISO на 100 и отрегулировать экспозицию позже? (кроме предварительного просмотра в камере)?

Просто - потому что тебе не хватает света. Когда у вас достаточно источников света, рекомендуется выбрать изо на уровне 100. Но когда у вас меньше источников света, у вас есть три варианта для сохранения правильной экспозиции: 1. Вы можете изменить выдержку на некоторое значение, которое все еще в порядке, затем 2. Вы можете изменить диафрагму, а затем и часто 3. Вы должны изменить значение ISO.

Таким образом, изменение значения ISO необходимо, когда у вас недостаточно освещения.