Более яркий свет немедленно вызывает более высокое напряжение, но не намного выше. Это важная часть. Если вы хотите, чтобы изображение выглядело так, как его ожидает глаз, вам нужно либо усилить сигнал (увеличивая разницу между высокими и низкими, как правильными, так и неправильными из-за шума) или , вам нужно читать дольше, увеличивая фактический образец. Последнее - то, что делают датчики, используемые в цифровых камерах.
Каждый фотосайт не только светочувствительный фотодиод, но также содержит аккумулятор, называемый «колодец». Поскольку фотодиод продолжает создавать напряжение (поскольку он подвергается воздействию света), аккумулятор заполняется. Если свет, попадающий на конкретный участок, яркий, он быстро заполняется. Если свет тусклый, он заполняется медленно. Когда экспозиция закончена, уровень скважины отбирается и преобразуется в цифровое значение.
Конечно, при ярком свете данных много, поэтому короткая выдержка дает точную картину (если вы извините за поворот фразы). Однако при слабом освещении измеряемой энергии не так много. Если вы просто сделаете быструю выборку, шум от чтения датчика и другие неизбежные случайные случайности будут вызывать такие же сильные вариации, как и «законное» различие между более полными и более пустыми фотосайтами, и невозможно будет определить, что есть что.
Это то, что происходит, когда вы берете недоэкспонированное изображение и пытаетесь запустить усиление в программном обеспечении: шум, шум, шум и, возможно, просто черноту. И любое мгновенное чтение (без хорошего аккумулятора) не будет иметь достаточного количества данных, чтобы быть полезным.
Просто так, правда. Оказывается, что современные датчики лучше в этом отношении, чем химически обработанная пленка: именно поэтому мы можем иметь по-видимому безумные значения ISO 25k и выше. Они способны достаточно точно измерить, чтобы можно было применить большое усиление без чрезмерного шума. Однако, по сути, по сравнению с волшебным устройством мгновенного чтения мы все еще находимся на том же уровне.