В чем разница между цифровым высоким ISO-шумом и зернистостью пленки?

В чем разница между цифровым высоким ISO-шумом и зернистостью пленки? Почему один «ест детали», а другой нет?

• Размер зерен в пленке варьируется в зависимости от чувствительности пленки. Чем более чувствительна пленка, тем крупнее зерно. Цифровой шум всегда имеет размер пикселя, независимо от настройки ISO.

• Зернистость пленки нейтральна по цвету, так как состоит в основном из различий в яркости. Цифровой шум состоит из различий в яркости и цвете и наиболее заметен в канале синего цвета.

• В более современных цифровых камерах цифровой шум довольно ровный. В более ранних моделях шум имел больше полос и шаблонов. Зерно пленки не имеет полос или узоров, поэтому оно воспринимается как чистый шум. Если у цифрового шума есть какие-либо полосы или паттерны, мозг может легко уловить это, и это беспокоит больше, чем чистый шум.

• Ни зерно, ни шум не съедают детали. Это шумоподавление, которое поглощает детали, поскольку оно не может отличить мелкие детали от шума. Шумоподавление используется для цифрового шума, но также может использоваться для уменьшения зернистости пленки.

Ниже приведен пример. Слева - зернистость пленки Kodak Gold ISO 200. Справа - цифровой шум Canon EOS 5D Mark II @ ISO 3200. Обратите внимание на синий шум в темных областях на правом изображении.

Существует также проблема цветности (цвет) и яркости цифрового шума. Люди обычно находят шум цвета более нежелательным, потому что он кажется менее естественным; именно поэтому шумные фотографии иногда лучше работают в черно-белом преобразовании. Лучшие алгоритмы шумоподавления могут также адресовать один или другой выборочно.

Я считаю, что в фильме присутствует только шум яркости, и это одна из причин, по которой люди иногда считают его менее нежелательным, чем цифровой шум.

Самая большая разница в картинах шума. Зерно пленки вызвано зернами серебра, присутствующими в пленке, и они не имеют последовательного рисунка.

ISO-шум возникает в цифровом датчике и основывается на пикселях, и, следовательно, в виде шаблона.

Некоторые считают, что пленочный гран более приятен из-за непоследовательной картины, в которой возникает шум.

Пленка с более высоким ISO имела тенденцию иметь больше зерна; и цифровые снимки с более высоким ISO показывают больше шума - аналогичная причина, но внешний вид отличается.

Цифровой шум ISO связан с размером каждого пикселя, так как шум на пиксель (поэтому, чем больше у вас пикселей, тем менее очевидный шум при просмотре одинакового размера), в то время как с пленкой шум на кристалл - вы нужны большие кристаллы для более высокой чувствительности.

Одна из аналогий, которую я использовал в прошлом, чтобы продемонстрировать это, заключается в том, чтобы попросить нескольких человек выбрать время с секундомером, сколько времени потребуется машине, чтобы проехать по автостоянке, а затем определить время, которое требуется человеку, чтобы совершить то же путешествие - из-за того, что человек медленнее, погрешность меньше пропорциональна общему количеству, даже если разные люди будут определять время в течение нескольких секунд друг от друга.

Одно интересное отличие состоит в том, что шум цифровой камеры в значительной степени является шумом квантования, связанным с процессом формирования изображения. Это может касаться сенсоров, «инвариантных по ISO», где настройка ISO больше не влияет на захват необработанного изображения, но вместо этого определяет, к какой экспозиции стремится камера и как интерпретируются необработанные значения. Для такого датчика уровень шума зависит от фактической экспозиции, но не от установленного значения ISO.

Напротив, выбор уровня ISO / ASA для пленки определяет зернистость пленки. Пленка ASA100, недоэкспонированная 3EV, сохраняет мелкую зернистость по сравнению с пленкой ASA800, но теряет контраст. Если вы увеличите контраст при увеличении, вы получите более точечный вид, чем грубозернистый.

Некоторые цифровые камеры имеют возможность использовать более высокие значения ISO при меньших разрешениях: это немного больше, чем то, что делают более высокие пленки ASA с более грубым зерном, даже если зерно цифровой камеры представляет собой прямоугольную структуру, а зернистость пленки неравномерно разнесена.

Огромная разница.

Зернистость пленки больше похожа на текстуру, которая оживляет изображения.

Шум является дефектом чувствительности камеры к свету. Шум - это результат интерпретации света на изображении, которое камера не может захватить. Камера не может улавливать свет в условиях слабой освещенности, поэтому она изобретает цвета, которые датчик не может уловить. Таким образом, этот шум не является представлением реального изображения, это интерпретация того, что, по мнению датчика, может быть там.