Я много раз слышал, что для минимизации шума максимальный ISO, который вы хотите использовать, - это ISO 1600, и что независимо от того, какую камеру или датчик вы используете, после того, как вы превысили этот порог (ISO 1600), шум возрастает в геометрической прогрессии.
Некоторые говорят, что это математика, но некоторые говорят, что это связано с тем, как обрабатывается сигнал, например, как применение огромного усиления в аудиооборудовании вызовет искажения.
В основном они утверждают, что ISO 1600 математически является наиболее «экономичной» чувствительностью для снижения шума.
Почему это?
- Что делает настройки ISO выше 1600 такими плохими?
- Применяет ли камера какой-либо экспоненциальный алгоритм после прохождения ISO 1600?
- Изменится ли отношение сигнал / шум после того, как вы пройдете ISO 1600?
Редактировать:
Я знаю, что производительность ISO улучшается, извините, но этот вопрос не об этом. У меня была 2,0-мегапиксельная камера, а ISO 200 был мусором, поэтому я знаю, насколько все улучшилось, и они будут продолжать улучшаться.
После перебора длинных ответов кажется, что ISO 1600 является пределом усиления аналогового сигнала, по крайней мере, на некоторых моделях. Помимо ISO 1600, в зависимости от бренда, для усиления сигнала используются различные цифровые алгоритмы (цифровой толчок). Так как этот цифровой сигнал воздействует на шум фотонной съемки и шум чтения, поскольку это происходит после АЦП, общий результирующий уровень шума высокий.
Это то, что я понял в совокупности из ответов, я все еще немного растерялся, если я правильно понял, поэтому, пожалуйста, поправьте меня.
Я все еще задаюсь вопросом, откуда мне знать предел аналогового усиления в моей камере? Если я хочу знать, когда происходит цифровая передача Canon / Nikon, доступна ли такая информация на их веб-сайтах? Или это секрет?
Ответы:
Ничего особенного
В ISO 1600 нет ничего особенного , 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 инструктирует камеру изменять максимальную точку насыщения датчика, с которой сигнал будет усиливаться. Повышение ISO обычно дает камере команду усилить сигнал, прежде чем электронная система последующего поколения добавит больше электронного шума и шума квантования, поэтому использование более высокого ISO в камере обычно (с оговорками) лучше, чем использование низкого ISO и усиление экспозиции в посте, когда вы можете ' Достаточно света в объективе.За ISO 1600 нет особой математики, а именно, что это «лучшая» 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: электронного шума, присутствующего в цепи датчика, и меньшего источника шума, и шума фотонных импульсов, иногда называемого 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, связан с тем, как сконструирован датчик, с характером его изготовления, отношением сигнал / шум (S / N) , усилением сигнала, эффективностью АЦП и рядом 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 с горизонтальной и вертикальной полосой (HVBN), часто имеет неестественный характер и поэтому 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 датчик, но при достаточно высоком уровне сигнала их распределение примерно одинаково, и, таким образом, фотонный шум проявляется одинаково в любом месте на датчике . 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.)
Есть несколько факторов, которые влияют на то, насколько значительно фотонный шум будет проявляться на фотографии. Исторически, чем больше пиксель, тем меньше этот тип шума будет проявляться . 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 програмное 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.
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 внедрение микролинз в CMOS-датчиках помогло направить фотоны на чувствительную поверхность фотодиода и вдали от проводки считывания и других нечувствительных поверхностей. Технология Lightpipe 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 подсветкойпросто переверните всю структуру, выставив фотодиод непосредственно на свет, устраняя необходимость во всех других структурах. Все это улучшает «квантовую эффективность» (КЭ) или общую скорость преобразования фотонов в электроны в датчике. Датчики с более высоким QE поддерживают более высокое максимальное отношение сигнал / шум, которые, в свою очередь, поддерживают более высокое усиление ISO 100 ..., что дополнительно поддерживает более высокое усиление при более низком 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) был 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, худший преступникиспользовать альтернативные механизмы усиления. В их последнем поколении камер (7D, 5D II, 1D / s III и все серии Rebel до 650D) использовали дополнительный аналоговый коэффициент усиления в потоке пикселей ... после считывания пикселей, но до АЦП (аналоговый цифровое преобразование), чтобы достичь значений ISO выше ISO 1600. Компания Nikon использовала 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 не применяются здесь.)
Достижение ISO 3200 в прошлом использовало бы 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, выходящего из 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 человек действительно нуждаетсяиспользовать расширенную настройку ISO в камере было бы, если бы им абсолютно требовалась более высокая скорость затвора, чем это было бы возможно 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 недоэкспонированию, 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 использовать нативное аналоговое усиление, а также дополнительный пост чтения аналогового усиления, а также потенциал жестко (т.е. не настраивается) +/- 1/3 стоп толкать или тянуть выполняется с помощью камеры через behind- корректировка экспозиции. Этот пуш-пулл обычно приводил к потере примерно 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 высоких настройках третьего останова ISO по сравнению с 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 означало бы, что самый высокий используемый ISO для камер Canon подскочил с ISO 1600 до ISO 12800 как минимум, и, возможно, даже ISO 25600для датчиков 1D X. Sony Exmor, которые в настоящее время используются большинством конкурентов Canon, включая Nikon, используют совершенно другой вид конструкции и архитектуры датчиков. 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 тех типов фотографий, которые используют динамический диапазон на завтрак (например, пейзажи).
Можно ли использовать 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 даже 25600 на 1D X "полностью пригоден для использования", "даже для печати с некоторыми работами по постобработке!" С математической точки зрения, электроны и цифровые единицы и коэффициенты усиления и все такое, я не обязательно скажу, что есть что-то конкретное, что называет ISO 1600 волшебным числом ISO, Наивысший 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, а то и на четыре остановки.
источник
1600 - это не волшебное число, но с сегодняшней современной технологией многие DSLR обычно дают плохие результаты выше ISO 1600. С другой стороны, вы можете утверждать, что многие все еще дают хорошие результаты при 3200 и 6400 - это зависит от аудитории и от того, какую технологию они используют. знакомы с. Если вы читаете это на форуме со многими пользователями DSLR потребительского уровня, то 1600, вероятно, является безопасным максимумом для текущей технологии. Если вы входите в число профессионалов, использующих топовое линейное оборудование, такое как Nikon D800 или Canon 5DmkIII, они определенно не остановятся на ISO 1600.
Взгляните на некоторые из изображений ISO 5DmkIII с высоким ISO здесь . ISO 12800 не выглядит плохо для меня. Сравните это с ISO 800 на Canon Rebel XT, который я использовал для съемки в прошлые годы, и они находятся на одном уровне. Это субъективно, но с моей точки зрения я бы ни за что не остановился на ISO 1600 на 5DmkIII!
Чтобы прямо ответить на ваш вопрос - в ISO 1600 нет ничего особенного. Я полагаю, вы просто читаете много вещей, которые упоминают эту цифру в данный момент времени. Эта цифра со временем изменится, и это уже с профессиональными зеркальными камерами серии.
источник
Насколько я знаю, это фиктивное заявление. В ISO 1600 нет ничего постоянного, кроме ISO 1600. Технология постоянно меняется, и сегодня ISO 1600 намного лучше, чем пять лет назад.
Производительность ISO также сильно зависит от размера датчика. Посмотрите на это сравнение между недавними 2X, 1.5X и полнокадровыми датчиками из последних камер. Я уже месяц снимаю на Nikon D4 и без колебаний использую ISO 6400. На Pentax K-5 я обычно останавливаюсь на ISO 1600 и устанавливаю K-5 II для автоматического достижения ISO 3200, но это примерно на одну остановку лучше.
По другому аспекту вашего вопроса нет такой вещи, которую вы хотите использовать без особых обстоятельств. Я хотел использовать очень шумные настройки, чтобы сделать снимок, который я вообще не смог бы сделать вообще. Эти изображения могут иметь значение для меня, несмотря на то, что они не будут делать отличные отпечатки размером с плакат.
источник
ISO - это метафора от пленочной фотографии, которая действительно контролируется усилением сенсора до аналого-цифрового преобразования, до определенной точки. Этот тип усиления хорош, потому что он влияет только на некоторые части шума, которые выглядят хорошими и обычно не так плохи. Затем для достижения более высокого значения ISO они «обманывают» и просто выполняют цифровое смещение, то есть для каждого бита они сдвигают двойные значения «ISO», но это увеличивает уродливый шум чтения, так же, как если бы вы недоэкспонировали изображение и усилили его на своем компьютере. В том поколении камер, в котором мы работали в конце 2000-х годов, аналоговое усиление было до 1600, а затем мы могли бы достичь 3200 с помощью пользовательской настройки «high» (3200) - но это цифровое усиление, и вы можете увидеть прямой эффект на sensorgen.info. это имеет на чтение шума и DR:
http://sensorgen.info/CanonEOS_40D.html
http://sensorgen.info/CanonEOS_5D.html
Я знаю парня, который говорит, что некоторые камеры еще более сложны, чем использование аналогового и цифрового усиления, прежде чем они переключатся на использование только цифровых. Может быть, это то, что происходит на никоне здесь, где 100-200 идет не так:
http://sensorgen.info/NikonD3100.html
Но на новом поколении камер кажется, что ISO 3200 - это новый «1600»:
http://sensorgen.info/CanonEOS_5D_MkIII.html
источник
Использование максимума ISO 1600 - ужасное правило, ИМО. Да, более высокие ISO имеют гораздо более заметный шум. Тем не менее, в зависимости от камеры / датчика, сцены и предполагаемого использования, я ставлю 3200, 6400 и, возможно, даже выше, вполне приемлемо. Например, если вы разместите фотографию в Интернете, вы получите отличный результат при гораздо более высоком ISO. Точно так же, печатая маленький 4x6, я уверен, что вы получите приемлемый результат. Печать 16x20 - это, конечно, другая история.
Всякий раз, когда это упоминается, я всегда думаю, что человек, который говорит это, явно не имеет большой истории с фотографией, чтобы использовать фильм. Сегодняшний стандарт ISO 1600 явно лучше, чем пленка ISO 400. Пленка ISO 400, безусловно, пригодна для использования.
И последнее замечание: лучше ли делать шумные снимки с высоким ISO или вообще без фото? Я знаю, что бы я выбрал - и выбрал, много раз.
источник