Apakah noise dalam gambar tergantung pada "Megapixels" atau "ISO"?

Saya punya pertanyaan tentang kualitas gambar. Apakah noise dalam gambar tergantung pada "Megapixels" atau "ISO"?

Kebisingan berasal karena sejumlah faktor, lihat:

Apa itu noise di foto digital?

Meningkatkan jumlah megapiksel yang menjaga segala sesuatu yang lain konstan (ukuran sensor, teknologi, dll.) Akan meningkatkan noise per pixel, tetapi juga memiliki efek membuat noise lebih halus yang kurang pantas.

ISO tidak dengan sendirinya meningkatkan noise, hanya jika Anda menggabungkan peningkatan ISO dengan mengurangi waktu rana / apertur penutup.

Layak untuk mengulang ini lagi di sini ...

Meningkatkan ISO sambil menjaga kecepatan rana / apertur konstan tidak meningkatkan noise :

Berikut adalah contohnya, karena pemotretan ISO 100 kurang diekspos, menaikkan ISO ke 1600 menghasilkan hasil yang jauh lebih berisik!

Ketika berbicara tentang ISO , adalah keliru jika meningkatkan ISO meningkatkan noise. Itu tidak melakukan hal semacam itu. Alasan ISO tinggi menghasilkan gambar yang bising sepenuhnya karena fakta bahwa untuk ISO yang lebih tinggi, Anda harus memotong jumlah cahaya (sinyal) yang mengenai sensor, yang pada akhirnya meningkatkan rasio noise sebelum amplifikasi ISO bahkan terjadi.

Jawaban singkatnya adalah keduanya, tetapi membutuhkan beberapa penjelasan.

Megapiksel. Ya, tetapi hanya jika kita berbicara tentang 12MP vs 24MP untuk ukuran sensor yang diberikan . Masalahnya bukan jumlah absolut megapiksel per se, tetapi ukuran masing-masing piksel. Ember dalam hujan adalah analogi yang umum digunakan. Pada dasarnya, jika Anda memiliki dua ember di tengah hujan, yang lebih besar dengan luas dua kali lipat dari yang lainnya, yang lebih besar akan mengumpulkan dua kali lebih banyak air (atau foton).

Ini semua tentang rasio signal-to-noise.

Foton mengenai fotodioda -> fotodioda memancarkan elektron -> elektron disimpan dalam sel -> muatan analog yang dikonversi menjadi sinyal digital oleh unit analog-ke-digital (ADU). Bagaimanapun juga, kira-kira.

Level amplifikasi yang terjadi pada tahap ADU ditentukan oleh level ISO. Masalahnya adalah di sepanjang jalan kebisingan terjadi. Yang kami maksudkan adalah sinyal yang tidak diinginkan - tingkat muatan yang disimpan di dalam sumur tidak 100% mencerminkan bacaan ringan di dunia yang sempurna. Ada berbagai alasan untuk ini (beberapa di antaranya alami dan tidak dapat dihindari - perincian [di sini] [2]). Pada level ISO yang lebih tinggi, sinyal perlu diperkuat bahkan lebih meningkatkan dampak kebisingan yang tidak diinginkan ini sebagai persentase dari total sinyal.

Angka-angka berikut ini sewenang-wenang, tetapi katakan saja pada ISO 100 Anda memiliki 4 unit noise dari sinyal 12,5 unit yang dikumpulkan dan pada ISO 400 Anda memiliki 4 unit dari 10 unit yang dikumpulkan. Catatan...

• tingkat kebisingan sebelum amplifikasi tidak tergantung pada ISO yang dipilih).
• pada ISO 400 1/4 sebanyak cahaya dikumpulkan (ISO 400 dua stop di atas ISO 100). Gandakan ISO, setengah jumlah cahaya yang dikumpulkan.

Proses amplifikasi perlu membawa sinyal ke 100.

• ISO 100 (x2): 8/100 = 8% noise.
• ISO 400 (x8): 32/100 = 32% noise.

Jadi peningkatan ISO menyebabkan lebih banyak noise. Jika piksel individual kami dua kali lebih besar sehingga tidak diperlukan amplifikasi (sekali lagi, ini hanya untuk menjelaskan konsepnya) maka yang berikut ini adalah benar.

• ISO 100: 4 unit noise untuk 100 unit sinyal total (4%)
• ISO 400: 4 unit noise untuk 25 unit total sinyal (16%)

... dan kebisingan akan berkurang.

Kedua faktor tersebut dapat berdampak pada kebisingan. Dari keduanya, efek ISO adalah yang paling langsung terlihat. Semua kamera digital menunjukkan noise gambar yang naik seiring peningkatan ISO. Bergantung pada kamera, Anda mungkin melihat sedikit atau tidak ada noise pada ISO 100, misalnya, dan lebih proporsional ketika Anda mendekati pengaturan ISO maksimum untuk kamera Anda (biasanya 1600 hingga 6400 atau lebih). Ada banyak contoh untuk hampir setiap kamera yang ada di pasaran (ulasan untuk setiap kamera tertentu sering menunjukkan contoh).

Ukuran gambar (megapiksel) tidak secara langsung memengaruhi noise, tetapi secara tidak langsung memengaruhi noise ketika Anda mempertimbangkan dua sensor dengan ukuran yang sama. Dalam hal ini, semua hal dianggap sama, sensor megapiksel yang lebih besar akan menunjukkan lebih banyak noise sebagai efek samping dari mencoba "memeras" lebih banyak piksel ke dalam sensor dengan ukuran yang sama. Meskipun ini dapat ditunjukkan dalam kasus-kasus tertentu dalam garis kamera, faktor ini bisa sulit dijabarkan karena kamera juga sering memiliki sensor yang ditingkatkan atau teknologi pemrosesan yang mengelola kebisingan dengan lebih efektif.

Ada beberapa jawaban yang bagus di situs ini mengenai aspek kebisingan tertentu. Jika Anda mencari "noise", Anda akan menemukan semua jenis bacaan yang bagus .

Penyebab utama noise pada gambar adalah karena Photon Shot Noise sebagai akibat dari tidak mengumpulkan cukup cahaya ... Kebisingan ini disebabkan oleh keacakan cahaya / foton. Ketika sedikit sekali cahaya yang terkumpul, kemungkinan besar sensor (piksel) akan menerima cahaya yang tidak memadai atau bahkan tidak ada cahaya. Pikirkan ini sebagai terkena hujan ... paparan singkat untuk mandi ringan dan Anda tidak akan sepenuhnya basah / tertutup.

ISO hanya memungkinkan Anda untuk mengumpulkan lebih sedikit cahaya (aperture lebih kecil / SS lebih cepat).

Lebih banyak MP (sensor / area) hanya membagi cahaya yang dikumpulkan lebih jauh (lebih dipengaruhi oleh keacakan). Tetapi jika ukuran sensor sama dan gambar ditampilkan pada ukuran fisik yang sama, maka gambar akan memiliki cahaya yang sama per area dan dengan demikian karakteristik noise yang sama, terlepas dari jumlah MP.

Beberapa jawaban yang bagus sudah. 2 sen saya. Saya mencoba membuat daftar lengkap.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ISO adalah:

1. Jumlah cahaya yang mengenai sensor. Lebih sedikit cahaya, lebih banyak noise. Anda dapat mengontrolnya dengan memanipulasi apertur dan kecepatan rana Anda, atau menambahkan lebih banyak cahaya ke adegan.

2. Kualitas sensor. Berbicara untuk dirinya sendiri.

3. Area sensor. Semakin besar kebisingan semakin kecil.

4. Suhu kerja sensor. Semakin dingin itu semakin sedikit kebisingan yang dimilikinya.

5. Area per sensel (pixel) di sini Megapixels memiliki sedikit dampak, tetapi variabel ini dikompensasi oleh area sensor. Jika dua sensor memiliki ukuran yang sama, tetapi penghitungan megapiksel yang berbeda, megapiksel yang lebih rendah akan memiliki lebih sedikit noise, tetapi hasil yang serupa dapat dicapai dengan mengamplas jumlah megapiksel yang lebih besar ke yang lebih rendah.

6. Pembesaran sinyal. Lihat poin 7.

7. Perhitungan dilakukan oleh kamera untuk mengimbanginya. Di sinilah ISO berperan, algoritma yang digunakan untuk meningkatkan ISO dihitung untuk karakteristik spesifik sensor. Berikut ini salah satu kelebihan menggunakan prosesor yang lebih modern, selain lebih banyak sensor modern. Komputasi lain yang dapat dilakukan adalah rata-rata bidikan eksposur yang panjang.

8. Jumlah manipulasi yang dilakukan pengguna ke file, merujuk pada seberapa banyak peningkatan bayangan dibuat menggunakan kurva misalnya.

9. Pemrosesan pasca dilakukan untuk file, mengacu pada algoritma pengurangan kebisingan.

10. Beberapa teknik pengurangan noise lainnya seperti menggabungkan bidikan yang berbeda. Ini mirip dengan jumlah cahaya yang mengenai sensor (titik 1) tetapi dilakukan secara artifisial.

11. Setiap resampling dilakukan ke file. Resampling file dengan noise menggunakan algoritma rata-rata seperti bicubic akan melicinkannya. Lihat poin 5.

Setiap

Tanggapan: ISO

Contoh:

• ISO 80 (iso rendah) -> gambar tanpa noise

• ISO 6400 (iso tinggi) -> gambar dengan banyak noise

Jika Anda menaikkan level ISO, Anda akan mengeluarkan lebih banyak noise pada foto.