Haruskah ISO yang lebih tinggi benar-benar disukai (semua hal lain dianggap sama)?


44

Pemahaman saya tentang pengaturan ISO pada kamera digital adalah bahwa, tidak seperti kamera film, mengubah ISO tidak menimbulkan perubahan fisik apa pun pada kamera. Sebaliknya, ini hanya memberitahu kamera untuk melipatgandakan tegangan analog yang dibaca dari sensor dengan angka konstan, yang meningkatkan kecerahan piksel tersebut dalam gambar JPEG keluaran. Dan karena file RAW menyimpan voltase yang sebenarnya dibaca, sebelum perubahan kecerahan terjadi, nilai-nilai dalam file RAW akan tetap sama terlepas dari pengaturan ISO. Jadi, jika Anda memotret gambar dalam format RAW saja, pengaturan ISO sama sekali tidak melakukan apa-apa (Juga itu berarti kamera digital dengan ISO lebih tinggi sepenuhnya merupakan alat pemasaran) .

Namun, postingan ini sangat bertentangan dengan itu. Ini menunjukkan gambar berikut:
Kebisingan pada pengaturan ISO
yang klaim bahwa pengaturan ISO tidak mempengaruhi output RAW! † Ia juga menyatakan "untuk meminimalkan noise masuk sebanyak mungkin cahaya ke dalam kamera kemudian gunakan ISO tertinggi yang Anda bisa tanpa overexposing."

Jika pemahaman saya benar, semua gambar dengan kecepatan rana yang sama akan menghasilkan gambar (RAW) yang sama, terlepas dari pengaturan ISO. Namun, jika penjelasan dalam posting di atas benar, (RAW) gambar yang diambil dengan pengaturan ISO yang tidak terpapar dengan benar tidak dapat diperbaiki dalam perangkat lunak tanpa menimbulkan noise tambahan. (Saya menemukan utas ini online di mana beberapa 'pakar' berdebat bolak-balik tentang pemahaman mana yang benar, tetapi tidak pernah mencapai kesimpulan)


Untuk mengetahui pemahaman mana yang benar, saya mencoba memotret gambar pada berbagai ISO dan kecepatan rana, dalam mode RAW + JPEG. Saya kemudian memuat file RAW ke Photoshop dan menerapkan koreksi-otomatis di dalam "Camera Raw" (sebelum konversi JPEG) .

Ini adalah hasilnya (klik untuk memperbesar) :

Gambar RAW dengan PS yang Diperbaiki Otomatis
(Semua pemotretan yang diambil dengan Sony a390 DSLR. Aperture f / 5.6, 18-55mm lensa zoom diatur ke 55mm)

Dan sebagai perbandingan, inilah JPEG yang dibuat untuk bidikan yang sama oleh kamera (tidak ada koreksi Photoshop yang diterapkan):

Gambar JPEG dengan PS yang Diperbaiki Otomatis

Tampaknya kita berdua salah (Apa!?! ?? !!?) . Pengaturan ISO pasti memiliki perbedaan besar dalam gambar RAW akhir, tetapi tampaknya bahkan ketika itu menyebabkan under-exposure, menggunakan pengaturan ISO terendah masih menghasilkan sedikit noise !!

Saya berasumsi bahwa, untuk memahami mengapa demikian, saya perlu tahu persis bagaimana pengaturan ISO bekerja di DLSR - dapatkah seseorang menjelaskannya kepada saya? Apakah sensor entah bagaimana secara fisik dibuat lebih sensitif, atau apakah itu penguatan digital sederhana (atau mungkin analog) dari sinyal tegangan? Atau apakah itu bekerja secara berbeda di kamera yang berbeda (milik saya adalah DLSR tingkat agak rendah) ? Jika sensor tidak secara fisik menjadi lebih sensitif, mengapa pengaturan ISO mempengaruhi gambar RAW? Mengapa gambar ISO100 yang kurang terang menghasilkan noise yang lebih sedikit (setelah koreksi photoshop) dibandingkan gambar yang sama dengan aperture / rana yang sama pada ISO3200 (yang terpapar dengan benar)?


(Setidaknya, saya pikir itulah yang dia katakan. Posnya tidak jelas apakah koreksi otomatis dilakukan pada file RAW atau JPEG. Saya hanya berasumsi itu dilakukan pada RAW, meskipun, seperti melakukannya ke JPEG hanya akan menjadi bodoh - ia akan memperkuat suara kompresi + kuantisasi, bukan suara kamera, yang akan membuat seluruh posting salah)


1
Pertanyaan bagus Saya sudah memiliki "model mental" yang sama dengan ISO untuk sementara waktu, sambil memahami bahwa kinerja aktual tampaknya tidak cukup cocok dengan model itu.
D. Lambert

1
Itu tidak membantu bahwa Anda membandingkan output 30D 2006-vintage dan 2010-vintage α390. Kedalaman bit dan "garis lintang" telah banyak berubah selama bertahun-tahun, ke titik di mana Anda pada dasarnya membandingkan Kodachrome (film slide yang agak rewel) dengan Kodacolor (cukup garis lintang untuk kamera sekali pakai).

1
Ya, bukan duplikat setelah diedit.
mattdm

1
Ada kemungkinan bahwa pernyataan bahwa tidak ada perbedaan antara nilai ISO dalam mode RAW tidak benar jika ada kemungkinan bahwa algoritma paparan otomatis dipengaruhi secara negatif oleh kebisingan terkait dengan nilai ISO yang lebih tinggi yang memungkinkan kecepatan rana yang lebih lambat.

2
@BBking: Ya, itulah yang akhirnya saya dapatkan dari semua ini. Saya baru saja membaca dari posting Matt pernyataan yang sangat mengejutkan, "Sebenarnya, ISO tinggi baik!" sementara kehilangan subteks tersembunyi "..baik dibandingkan dengan meningkatkan kecerahan di pos, tetapi masih tidak sebagus meningkatkan apertur, kecepatan rana, atau pencahayaan!"
BlueRaja - Danny Pflughoeft

Jawaban:


55

Adalah salah untuk berpikir bahwa peningkatan ISO tidak menghasilkan perubahan "fisik" pada kamera sama sekali. Masalah dengan ISO adalah orang sering menyebutnya sensitivitas . Itu benar-benar keliru ... sensitivitas adalah atribut tetap dari setiap sensor yang diberikan, dan itu tidak dapat diubah.

Sensitivitas benar-benar lebih identik dengan efisiensi kuantum dari fotodioda, yang memperhitungkan persentase cahaya yang disaring oleh filter cutoff IR, low-passe filter, dan array filter warna. Secara umum, sebagian besar DSLR saat ini sebenarnya memiliki "sensitivitas" 13-18% terhadap cahaya ... itu berarti bahwa hanya sekitar 13-18% dari cahaya yang melewati lensa benar-benar mencapai fotodioda dan benar-benar melepaskan elektron. Sekitar 60% cahaya atau lebih difilter oleh tumpukan filter dan CFA, dan efisiensi kuantum dari fotodioda (laju pemogokan foton ke pelepasan elektron) dalam sensor modern berkisar dari ~ 45% hingga ~ 60%.

ISO benar-benar hanya sebuah instruksi untuk elektronik kamera untuk mengubah bagaimana muatan elektronik, sinyal analog, yang disimpan dalam sensor diperkuat untuk menghasilkan pencahayaan yang tepat. Dalam hal itu, ADA perubahan "fisik" dalam apa yang sebenarnya terjadi pada sinyal gambar dalam elektronik sensor. Sebuah tertentu gain diterapkan pada sinyal asli di sensor pada pembacaan. Peningkatan ISO mengubah penguatan ini, menghasilkan amplifikasi sinyal yang lebih besar dan lebih besar.

Pertanyaan Anda adalah, apakah meningkatkan ISO penting, dan apakah mengubah ISO memengaruhi RAW? Jawabannya adalah YA dan YA! Jika Anda memotret semuanya pada ISO 100, dan mengubah "amplifikasi" secara digital di pos, maka gambar Anda akan jauh lebih ribet daripada jika Anda menggunakan pengaturan yang paling sesuai di kamera Anda. Mekanisme penguatan sinyal gambar yang dilakukan oleh kamera jauh lebih unggul daripada peningkatan ISO digital dasar Anda dengan beberapa jenis alat pemrosesan pos seperti Lightroom. Contoh gambar dari Matt Grum yang Anda referensikan dari posting asli harus menjadi contoh ideal dari itu. Perhatikan seberapa buruk noise pada gambar ISO 100 yang dikuatkan secara digital daripada gambar ISO 1600? Ada banyak noise warna biru, pola pita mulai muncul, dan ada detail yang hilang. Kamera melakukan pekerjaan yang jauh lebih baik ketika disuruh menggunakan ISO 1600 ... ada lebih sedikit noise, lebih detail, detail lebih tajam.

Alasan meningkatkan ISO di dalam kamera lebih baik adalah bekerja dengan sinyal asli asli langsung dari sensor sebelum elektronik hilir memiliki kesempatan untuk memperkenalkan kebisingan tambahan. Dalam Sensor Gambar CMOS (CIS), masing-masing dan setiap piksel memiliki sirkuit pengurangan noise bawaan (CDS, sampling ganda berkorelasi ... ini mengukur muatan arus gelap dalam piksel pada "waktu reset", dan menghafalkannya sehingga dapat dikurangkan saat pembacaan) serta penguat bawaan. Ketika setiap kolom piksel dibacakan, muatan piksel pertama-tama dinoalkan oleh sirkuit CDS, dan bahwa muatan "bersih" kemudian secara langsung diperkuat sebelum dikirim ke sirkuit pembacaan yang dikirim mati. Konversi Analog-ke-Digital, atau ADC, muncul dari sensor mati dalam chip DSP di sebagian besar kamera (ada beberapa pengecualian, lebih banyak dalam satu saat).

ADC biasanya agak paralel, mungkin ada delapan, enam belas, mungkin lebih pada kamera yang diberikan. Meskipun paralel, masing-masing masih harus memproses ratusan ribu jika tidak jutaan piksel dalam sepersekian detik. Itu membutuhkan frekuensi operasi yang tinggi, yang cenderung menimbulkan kebisingan tambahan. Ini adalah sumber utama noise warna dan garis pada sebagian besar DSLR yang memamerkannya. Gambar ISO 100 yang ditingkatkan pada pos juga meningkatkan noise pasca-baca tambahan ini yang diperkenalkan di bagian hilir dari sensor .

Dengan meningkatkan ISO dalam kamera, Anda memperkuat sinyal gambar secara langsung, dan kontributor downstream tambahan untuk noise hanya memengaruhi ujung bawah sinyal. Ini menjaga rasio gambar terhadap noise sinyal elektronik. Ada kontributor tambahan untuk kebisingan yang tidak ada hubungannya dengan elektronik. Sifat acak dari cahaya itu sendiri menghasilkan distribusi Poisson dari serangan foton. Dengan cahaya total yang lebih sedikit mengenai sensor, noise Poisson akan lebih tinggi. Jika Anda memiliki sensor bersuara, yang sama sekali tidak menimbulkan gangguan elektronik sendiri ... menggunakan ISO 1600 akan sama dengan menggunakan ISO 100 dan meningkatkan eksposur hingga empat perhentian di pos. Jumlah noise dalam dua gambar akan sama, dan itu semua adalah noise yang dihasilkan dari sifat fisik cahaya yang acak.


Ada satu sensor di pasaran saat ini yang hampir tidak bersuara. The Sony Exmor sensor menggunakan sangat maju, kolom-paralel, ON-DIE Digital ADC / CDS pembacaan desain. Tidak seperti kebanyakan sensor, yang mempertahankan sinyal analog di sepanjang pipa dari sensor ke DSP (sampai setelah ADC), Exmor melakukan CDS dan ADC on-die, dan secara digital. Alih-alih setiap piksel memiliki sirkuit CDS analog untuk mengukur arus gelap per-piksel, Exmor melakukan reset-read, reset read itu segera diubah menjadi digital, dan menyimpan seluruh sensor "arus gelap" dalam gambar virtual nilai negatif. Ketika eksposur dibuat, sinyal gambar dibacakan, diubah menjadi digital, dan gambar reset negatif diterapkan ke gambar eksposur positif.

Karena ada satu ADC per kolom di Exmor, daripada satu ADC per lusinan kolom, mereka dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih rendah. Antara menggunakan CDS digital, ADC per-kolom, dan komponen frekuensi yang lebih rendah, Exmor memperkenalkan noise hampir nol , tidak memperkenalkan noise banding pola atau pola apa pun, dan untuk semua maksud dan tujuan dapat dianggap sebagai sensor "tanpa suara".Masih ada beberapa noise, dan cukup meningkatkan eksposur pada postingan pada akhirnya akan menyebabkan noise menjadi terlihat. Namun, orang dapat mengambil foto pada ISO 100, mengangkatnya dengan empat pemberhentian, dan membuatnya terlihat sebagus foto yang diambil pada ISO 1600. Sebenarnya, dalam kasus Exmor ... yaitu Persisnya! Semua "amplifikasi" di Exmor bersifat digital, meskipun sensor elektronik cenderung lebih baik daripada mengangkat paparan pos secara manual, dengan selisih yang kecil.


Penting juga untuk menyadari bahwa peningkatan ISO itu sendiri sebenarnya tidak menambah noise itu sendiri. ISO bukan sumber kebisingan! Dengan asumsi sensor bersuara, jika Anda mengekspos adegan statis sedemikian rupa sehingga Anda mencapai eksposur yang tepat pada ISO 100, dan mengekspos adegan statis yang sama sehingga Anda mencapai eksposur yang tepat pada ISO 3200, yang terakhir akan memiliki lebih banyak noise. Mengapa kamu bertanya? Kebisingan poisson, lebih sering disebut noise Photon Shot, atau noise yang disebabkan oleh sifat acak cahaya, adalah penyebabnya. Pada gambar ISO 100 yang terpapar dengan baik, Anda menggunakan aperture yang lebih lebar, menggunakan rana yang lebih panjang, atau keduanya. Mari kita asumsikan demi diskusi kita hanya mengubah kecepatan rana, untuk mempertahankan DOF dan mendapatkan adegan yang persis sama di ISO 100 dan ISO 3200. Perbedaan dalam kecepatan rana adalah lima berhenti. Itu adalah perbedaan tiga puluh dua kali lipat dalam jumlah cahaya pada sensor! Semakin banyak cahaya yang Anda miliki, semakin sedikit noise tembakan foton akan terlihat ... rasio signal-to-noise (SNR) dari gambar ke noise alami itu sendiri lebih tinggi dengan gambar ISO 100 yang terpapar dengan baik, dan jauh lebih rendah dengan gambar ISO 3200 yang terpapar dengan benar.

Jika kita menggunakan Nikon D800 (yang menggunakan sensor Sony Exmor), memotret gambar yang kurang terang dengan lima pemberhentian di ISO 100, dan satu lagi terpapar dengan benar di ISO 3200, dan menguatkan gambar ISO 100, itu akan menjadi sedikit lebih ribut daripada Gambar ISO 3200. Ini secara efektif memiliki SNR yang sama relatif terhadap noise tembakan foton, dan akan memiliki kontribusi yang sangat kecil dari noise baca juga yang akan diperkuat bersama dengan sisa gambar.


Nah, Anda diminta tahu persis bagaimana ISO bekerja di kamera digital modern. Ini bukan penjelasan lengkap, dan pabrikan yang berbeda menangani pengaturan ISO tinggi tertentu secara berbeda. Misalnya, sensor Canon hanya akan memperkuat sinyal gambar langsung dari sensor hingga titik tertentu, dan kemudian akan menggunakan penguat hilir tambahan antara sensor dan ADC untuk mencapai beberapa perhentian teratas (yaitu dalam kamera yang menuju ke ISO 6400, ISO 1600 adalah pengaturan "amplifikasi asli" maks, dan ISO 3200 dan 6400 melibatkan tambahan hilir, tetapi masih analog, amplifikasi.) Pengaturan "Expanded ISO" juga khusus pada sebagian besar kamera di mana semua itu sebenarnya adalah dorongan digital. Jadi pengaturan apa pun yang disebut HI, atau H1, H2, dll., Bukan pengaturan ISO yang benar ... itu adalah pengaturan ISO palsu.


1
Anda juga mungkin ingin menaikkan ISO jika Anda memotret dalam cahaya rendah, seperti di dalam ruangan olahraga. Sekali lagi, itu belum tentu tentang "pencahayaan" ... secara teknis, pencahayaan adalah tentang jumlah cahaya pada sensor, dan itu hanya dipengaruhi oleh apertur dan rana. Sekali lagi, dengan olahraga ... Anda membutuhkan rana yang cukup tinggi untuk membekukan gerak pemain. Dalam kasus fotografi langit malam, ISO tinggi mungkin akhirnya menjadi tentang mendapatkan "eksposur" ... tetapi tidak selalu. Saya dapat mengekspos langit malam selama 45 detik pada 400 ISO tanpa startrailing, tetapi ketika memotret meteor, sekali lagi ...
jrista

1
... tidak perlu tentang eksposur. Saya ingin rasio kecerahan tertentu antara meteor dan bintang-bintang. Eksposur lama meningkatkan rasio kecerahan terlalu banyak, menghasilkan meteor yang sangat redup. Eksposur yang lebih pendek pada hasil ISO yang lebih tinggi dalam "waktu pada piksel" yang serupa, memungkinkan saya untuk mengurangi rasio antara bintang dan meteor, membuat meteor relatif lebih cerah, dan lebih menarik. Jika saya ingin lebih "paparan", saya akan menggunakan lensa dengan bukaan yang lebih luas, yang benar-benar akan mendapatkan lebih banyak cahaya pada sensor ... namun saya masih menggunakan ISO yang lebih tinggi untuk menormalkan waktu pada piksel untuk hujan meteor.
jrista

1
Pertama, saya tidak yakin bagaimana kamera Anda dapat memiliki "basis" ISO 400, jika juga ISO 100. Biasanya, ISO 100 adalah pengaturan yang membuat "penggunaan penuh" dari sensor. Jika FWC adalah 60.000 elektron, maka ISO 100 akan memastikan bahwa saturasi maksimum dalam hal elektron adalah 60.000, dan akan menerapkan kenaikan yang diperlukan untuk memastikan bahwa 60.000 elektron yang bernilai dikonversi ke unit digital maksimum (dengan asumsi tidak ada bias offset, dalam 14 -bit sensor yang akan menjadi 2 ^ 14 atau 16384.) ISO 400 akan membutuhkan penguatan untuk memastikan bahwa maks. duduk. dari 15.000 dikonversi ke unit digital 16384, dll.
jrista

1
Ada banyak komentar di internet tentang Canon menggunakan ISO dasar 160. Itu juga salah, karena orang secara langsung menghubungkan kebisingan dan ISO sedikit terlalu banyak. Canon menggunakan mekanisme ISO eksentrik. Amplifier mereka hanya mampu melakukan langkah-langkah penuh, sehingga pengaturan berhenti-berhenti atau setengah-berhenti harus "didorong" atau "ditarik" dari pengaturan penuh-berhenti asli. ISO 125 adalah push stop 1/3 dari ISO 100 yang dilakukan oleh amplifier downstream (post-sensor / pre-ADC). ISO 160 adalah stop downstream 1/3 stop perhentian dari ISO 200. Hal yang sama berlaku untuk 250/320, 500/650, 1000/1250, dll. Basis ISO masih 100.
jrista

2
Eksposur yang ditekan memiliki lebih banyak noise dari pada pengaturan yang mereka gunakan. ISO 125, 250, 500, dan 1000 semuanya memiliki lebih banyak noise daripada induknya ISO 100, 200, 400, dan 800. Sebaliknya, paparan yang ditarik memiliki lebih sedikit noise daripada pengaturan yang menjadi dasarnya. ISO 160, 320, 640, dan 1250 memiliki lebih sedikit noise daripada orangtua mereka, ISO 200, 400, 800, dan 1600. Perbedaan dalam noise seringkali cukup jelas, itulah sebabnya mengapa begitu banyak orang berpikir Canon menggunakan ISO 160, karena sering terlihat lebih bersih daripada ISO 100. ISO dasar benar-benar baik dan benar-benar 100, tetapi kadang-kadang mitos seperti itu sulit untuk dibantah.
jrista

4

Mengubah pengaturan ISO tidak meminta perubahan pada kamera , itu mengubah amplifikasi on chip. Tegangan yang dihasilkan oleh cahaya yang masuk diperkuat sebelum digitasi. Alasan untuk ini adalah bahwa sinyal analog mengambil suara dalam perjalanan ke ADC (analog ke digital converter). Dengan memperkuat sinyal lemah terlebih dahulu, efek noise ini berkurang dibandingkan dengan mendigitalkan sinyal lemah dan kemudian menerapkan amplifikasi secara matematis ke nilai-nilai digital (yang dilakukan Photoshop dalam contoh Anda), karena ini memperkuat noise yang dibaca.

Alasan Anda tidak mengalami efek yang sama menggunakan Sony A390 Anda adalah bahwa model fitur teknologi dipatenkan Sony yang dirancang untuk secara dramatis mengurangi penumpukan kebisingan membaca dalam perjalanan ke ADC. Satu-satunya keuntungan menggunakan pengaturan ISO di kamera adalah mengurangi noise kuantisasi yang dapat muncul jika tidak ada nilai digital yang cukup untuk mewakili perubahan kecil dalam sinyal lemah. Terlepas dari itu ISO hampir redundan (atau lebih buruk itu kontraproduktif seolah-olah pengukurannya tidak benar, gambar ISO tinggi dapat klip sedangkan gambar ISO rendah tidak akan).


Amplifikasi analog tidak akan mengurangi noise sama sekali - pada kenyataannya, amplifier akan selalu memperkenalkan sejumlah kecil noise sendiri. Itu masih akan lebih disukai untuk melakukan amplifikasi setelah konversi analog-ke-digital, karena hal itu akan menyebabkan Anda kehilangan nilai bit paling rendah dari data (menyebabkan gambar kehilangan beberapa kualitas - inilah yang dimaksud dengan kuantisasi kebisingan) . ... Kalau dipikir-pikir, penjelasan ini akan menjelaskan mengapa ISO3200 memiliki noise yang lebih tinggi pada gambar saya di atas - Saya ingin tahu apakah itu alasan yang benar / satu-satunya?
BlueRaja - Danny Pflughoeft

@ BlueRaja-DannyPflughoeft Setiap langkah dalam proses ini menambahkan suara 'arus gelap' tambahan. Itu sebabnya nilai tegangan analog untuk setiap sensel diperkuat-mati pada tingkat sensel sebelum bahkan dibacakan (untuk sensor CMOS). Amplifikasi analog tidak mengurangi noise "foton" yang disebabkan oleh sifat cahaya acak yang memengaruhi kerapatan foton pada setiap momen tertentu dalam bidang cahaya, tetapi tentu saja mengurangi efek derau baca (a / k / derau arus gelap) ) yang ditambahkan antara masing-masing sensel dan DAC.
Michael C

4

Dan karena file RAW menyimpan voltase yang sebenarnya dibaca, sebelum perubahan kecerahan terjadi, nilai-nilai dalam file RAW akan tetap sama terlepas dari pengaturan ISO.

Asumsi ini salah. Pengaturan ISO dalam kamera digital mengubah jumlah amplifikasi tegangan analog dari masing-masing sensor (pixel well) sebelum sinyal dibacakan, apalagi dikonversi menjadi informasi digital.

Apa yang direkam dalam file mentah adalah nilai dari sinyal analog yang diperkuat yang dikonversi menjadi informasi digital. Alasan untuk ini adalah bahwa ada suara tambahan yang ditambahkan oleh jalur elektronik antara sensor dan digital-to-analog converter (DAC). Jika tegangan analog dari masing-masing sensor tidak diperkuat sebelum dibacakan, mereka akan sangat lemah sehingga noise 'arus gelap' yang ditambahkan oleh jalur antara sensor dan DAC akan membanjiri semua kecuali sinyal terkuat (misalnya apa pun kecuali gambar kecuali gambar yang ditangkap dalam cahaya yang sangat terang dan / atau untuk periode waktu yang sangat lama).

Jadi, jika Anda memotret gambar dalam format RAW saja, pengaturan ISO sama sekali tidak berarti (Juga itu berarti kamera digital dengan ISO lebih tinggi benar-benar gimmick pemasaran).

Karena premis asli Anda, yang dikutip di atas, tidak benar, maka kesimpulannya berdasarkan pada premis yang salah sama-sama salah. Apa yang dikonversi oleh ADC dan direkam dalam data gambar mentah secara material dipengaruhi oleh amplifikasi on-die dari tegangan analog dari masing-masing sensor.

Saran dalam jawaban yang dirujuk pada awal pertanyaan harus dipahami sebagai "... biarkan cukup cahaya ke dalam kamera dan kemudian gunakan nilai ISO tertinggi yang tidak menghasilkan highlight yang meledak. Jika cukup cahaya dibiarkan masuk ke dalam kamera, ISO ideal itu bisa jadi adalah pengaturan ISO minimum kamera. Hanya ketika kita dibatasi oleh jumlah cahaya yang tersedia, lebar aperture maksimum kamera / pengaturan aperture yang diperlukan untuk mendapatkan kedalaman bidang yang diinginkan, atau waktu rana yang diperlukan untuk mencegah kekaburan subjek yang bergerak melakukan saran untuk meningkatkan ISO ke pengaturan tertinggi yang tidak mengekspos sorotan menjadi berlaku untuk pengaturan ISO yang lebih tinggi dari ISO dasar kamera.


3

Sensor tidak dapat dibuat lebih atau kurang sensitif. Mereka hanya menanggapi foto dengan membebaskan muatan listrik yang diakumulasikan per photosite.

Biaya itu adalah jumlah analog . Secara teknis, ia terpisah pada tingkat atom tetapi diperlakukan sebagai nilai analog. Ketika ISO diatur pada kamera apa perubahan adalah titik saturasi yang dipetakan ke nilai digital setinggi mungkin. Biaya yang lebih rendah dapat dipetakan secara proporsional oleh konverter A / D yang merupakan alasan Anda masih mendapatkan bit-depth per-pixel yang sama dengan semua ISO normal . Berbeda dengan ISO diperluas yang paling sering diproses secara digital.

Output RAW merekam nilai digital dan karenanya dipengaruhi oleh ISO. Jika Anda menggandakan sinyal secara digital untuk meniru ISO, Anda akan kehilangan kedalaman bit dan kelipatan noise apa pun yang ada dalam sinyal analog.


2
Jika Anda memperkuat sinyal analog maka Anda juga melipatgandakan noise yang ada dalam sinyal, kuncinya adalah memperkuat sinyal sebelum terlalu banyak noise menumpuk.
Matt Grum

Jawaban ini memverifikasi apa yang sudah saya asumsikan dalam pertanyaan - tetapi ini tidak menjelaskan mengapa ISO3200 akan memiliki lebih banyak noise ketika diekspos dengan benar daripada ISO100 pada kecepatan rana / rana yang sama, atau mengapa hasil saya akan berbeda dari Matt's
BlueRaja - Danny Pflughoeft

3

Saya percaya anggapan Anda salah. Meskipun mungkin di beberapa kamera mungkin ada gain tetap dan ISO adalah murni penyaringan digital (yang bisa dilakukan secara offline dengan mudah), saya percaya bahwa pada banyak kamera, pengaturan ISO sebenarnya mengontrol gain analog detektor.

ISO yang lebih tinggi tidak diinginkan, karena lebih banyak perolehan berarti lebih banyak noise.

Dalam sistem amplifikasi analog apa pun, penguatan staging penting untuk mendapatkan sinyal terbaik. Dalam sistem fotografi, keuntungan pertama kami adalah kekuatan pengumpulan cahaya lensa. Gain kedua adalah kepekaan film, atau gain elektronik aktual dari detektor, sesuai kasusnya.

Hasil paling tidak berisik diperoleh jika Anda membiarkan cahaya cukup dan hanya menggunakan gain sedang.

Menggunakan lebih banyak penguatan (ISO lebih tinggi) dalam detektor adalah "kejahatan yang diperlukan" untuk kondisi cahaya rendah atau ketika paparan pendek diperlukan untuk menghilangkan blur gerakan, atau apertur rendah diperlukan untuk kedalaman bidang.

Yaitu pilihan ISO pada dasarnya digerakkan oleh parameter lain: cahaya yang tersedia / aperture, dan kecepatan rana.


1

Meskipun tidak salah, pernyataan dalam jawaban itu membingungkan.

Jawabannya tidak membandingkan noise pada pengaturan ISO yang berbeda, itu membandingkan perbedaan antara amplifikasi analog dan digital. Mengatur ISO yang lebih tinggi menggunakan amplifikasi analog, sehingga kinerjanya lebih baik daripada mengekspos gambar di bawah dan memberi kompensasi dalam pemrosesan pos, karena menggunakan amplifikasi digital.

Pernyataan yang lebih bermanfaat adalah:

Jika Anda ingin meminimalkan kebisingan, Anda harus menggunakan pengaturan ISO serendah mungkin. Anda hanya harus menggunakan pengaturan ISO yang lebih tinggi jika Anda membutuhkannya untuk mendapatkan eksposur yang benar, ketika Anda tidak bisa mendapatkan lebih banyak cahaya ke kamera.


1

Untuk meminimalkan noise, Anda ingin cahaya sebanyak mungkin pada sensor, tunduk pada (1) tidak memotong highlight di mana Anda ingin menyimpan detail, (2) mengatur aperture untuk kedalaman bidang yang Anda inginkan dan (3) mengatur shutter kecepatan untuk blur gerakan yang Anda inginkan (subjek dan kamera) atau kurangnya blur gerak.

Apakah peningkatan ISO akan membantu jika Anda melakukan hal tersebut di atas dan masih di bawah kliping highlight yang diinginkan? Jika peningkatan ISO mengurangi noise baca, ini bisa membantu. Itu tergantung pada sensor di kamera Anda. Dalam beberapa sensor Anda mendapatkan lebih sedikit noise yang dibaca jika Anda meningkatkan ISO, setidaknya sampai pada titik tertentu. Pada sensor lain (kadang-kadang disebut ISO-less), noise baca tidak meningkat dengan ISO.

Ini mengasumsikan Anda menembak mentah.


1

Saya telah melihat masalah yang Anda lihat lebih banyak suara di acara ISO Tinggi daripada tembakan Iso 100 meskipun semua orang mengatakan kepada Anda bahwa itu harus berlawanan. Orang-orang memberi tahu Anda mengapa itu harus berlawanan dan Jrista memberi tahu Anda mengapa efeknya tidak terlihat jelas dengan kamera Anda seperti misalnya kamera Canon (hampir sama). Tetapi pemberitahuan Anda bahwa tampaknya lebih sedikit noise di iso 100 yang dikuatkan dan tidak sama atau lebih banyak noise masih berdiri.

Saya pergi melihat hasil Anda. Kesimpulan oleh demonstrasi Matt asli mengasumsikan bahwa hasil akhirnya adalah gambar yang sama dari kondisi yang sama, di mana Anda kemudian meningkatkan ISO vs meningkatkan Exposure di pos untuk mengekspos dengan benar. Yakni kecerahan yang sama @ lampu masuk yang sama. Jadi saya membandingkan baris 0,01 Anda iso 100 vs iso 3200 histogram dan menemukan Anda tidak menaikkan iso 100 sebanyak iso 3200. ada sekitar 40% perbedaan.

iso3200 40 persen lebih cerah

Jika kami meningkatkan gambar iso 100 Anda agar sesuai dengan iso 3200 lebih baik, mari kita lihat hasilnya:

lebih banyak dorongan ke iso 100

Sekarang terlihat cukup sama jika Anda melihat kekuatan suara, jadi Jrista benar tentang sensor sempurna Anda. Mungkin tekstur dalam gelap sedikit lebih baik dengan iso 3200, dan butiran kebiruan tampak lebih besar, tetapi sulit untuk menyimpulkan kualitas suara dalam gambar yang dikonversi web ini. kita perlu melihat hasilnya di raw.


0

Jawaban yang sangat cepat: menaikkan pengaturan iso Anda menerapkan penguatan yang lebih besar pada sinyal. Ini berarti bahwa Anda mengalikan dengan cara "analog" (memperkuat arus) dan tidak dengan cara "digital", (mengalikan angka dengan 2, dengan 4 .... dan seterusnya, yang akan sesuai dengan model mental Anda ).

Dalam tahun-tahun terakhir sebuah istilah semakin populer (saya tidak berpikir ini dipilih dengan baik) yang menggambarkan sebuah sensor yang bekerja seperti yang Anda bayangkan, dan itu adalah "kamera terisolasi".


0

Sebelum saya menerima jawaban, saya hanya ingin menambahkan ringkasan dari apa yang telah saya pelajari dari semua jawaban hebat ini dan beberapa sumber lainnya. Saya telah melihat beberapa pengguna merekomendasikan "menggunakan ISO tertinggi yang Anda bisa tanpa overexposing," tanpa penjelasan atau kualifikasi tambahan, yang sepenuhnya salah.

Saya membuatnya menjadi komunitas-wiki, jadi jangan ragu untuk menambah atau memperbaiki kesalahan.


Kamera Digital Lembar Cheat ISO

  • Menggunakan ISO terendah (untuk eksposur tertentu, artinya Anda harus mengubah apertur atau kecepatan rana juga) akan selalu memberi Anda sedikit noise; Namun, itu tidak akan selalu memberi Anda gambaran terbaik .

    Misalnya, memiliki kecepatan rana lambat pada ISO 100 dapat menyebabkan gambar menjadi agak buram, sementara memiliki kecepatan rana lebih cepat pada ISO 400, meskipun memiliki lebih banyak noise, mungkin terlihat lebih baik karena kurangnya blur (dan noise mungkin tidak bahkan terlihat) .

    Tidak ada aturan yang baik untuk mengetahui kapan ini akan terjadi. Anda harus banyak bereksperimen untuk mendapatkan intuisi ini.

    • Nilai ISO yang some-power-of-2 * 100mungkin bukan pengecualian untuk aturan ini, mungkin lebih disukai daripada nilai ISO yang lebih rendah. Lihat misalnya di sini .

    • Bertentangan dengan jawaban ini , semua pengaturan lain sama, dan tanpa kliping, semua pengaturan ISO akan hampir setara dalam hal gambar RAW yang dikoreksi otomatis. Perbedaannya adalah bahwa pengaturan ISO yang lebih rendah akan memiliki lebih sedikit kontras / kuantisasi-noise, karena kehilangan informasi (karena koreksi paparan dilakukan secara digital, bukan analog) , tetapi sebenarnya akan cenderung memiliki sedikit kurang kebisingan keseluruhan, karena amplifier digunakan oleh ISO yang lebih tinggi menciptakan noise, dan karena ISO yang lebih tinggi lebih sensitif terhadap noise yang ditembakkan .

      Inilah yang saya amati dalam gambar di pertanyaan.

    • Untuk beberapa sensor, peningkatan ISO dapat menurunkan noise baca, setidaknya sampai pada titik tertentu. Lihat http://www.sensorgen.info/

  • Jika ukuran apertur atau kecepatan rana fleksibel untuk pemotretan yang ingin Anda ambil (mis. Tidak akan menyebabkan kekaburan, tidak akan membahayakan visi artistik Anda, dll.) , Gunakan kombinasi yang memungkinkan Anda memiliki ISO serendah mungkin , sementara masih memiliki eksposur yang tepat, untuk meminimalkan kebisingan.

    • Jika ukuran apertur atau kecepatan rana fleksibel untuk pemotretan yang ingin Anda ambil (mis. Tidak akan menyebabkan kekaburan, tidak akan membahayakan visi artistik Anda, dll.) , Gunakan kombinasi yang menghasilkan paling banyak cahaya pada sensor , selama Anda tidak memotong highlight di mana Anda ingin menyimpan detail.
  • Jika ukuran apertur dan kecepatan rana keduanya kaku dan tidak dapat diubah, pilih ISO yang menyediakan pencahayaan yang tepat untuk meminimalkan kebisingan.

    • Ini mungkin tidak selalu memungkinkan. Jika Anda harus memilih antara ISO lebih rendah yang kurang terpapar dan ISO lebih tinggi yang terlalu terpapar, umumnya lebih baik untuk memilih ISO yang lebih tinggi dan memperbaiki paparan di pos.
  • Jika ukuran apertur dan kecepatan rana sama-sama kaku dan tidak dapat diubah, pilih ISO yang memberikan hasil dalam kebisingan baca terendah, selama Anda tidak memotong sorotan di mana Anda ingin menyimpan detail, dan menyesuaikan kecerahan di pos.


Info lebih lanjut

  • Nilai-nilai dari sensor kamera adalah analog, tetapi perlu dikonversi ke digital untuk digunakan oleh komputer. Setiap penguatan nilai-nilai ini harus dilakukan sebelum konversi analog-digital, untuk menghindari kehilangan informasi (noise kuantisasi) . Pengaturan ISO di kamera mengontrol seberapa banyak amplifikasi analog dilakukan. Inilah sebabnya mengapa pengaturan ISO mempengaruhi output RAW.

  • Pengaturan "Auto-ISO" pada banyak kamera tidak akan melampaui ISO tertentu (untuk menghindari noise) , bahkan jika ISO itu diperlukan untuk eksposur yang tepat. Dalam hal ini, Anda harus mengatur ISO secara manual.

  • Indikator eksposur tidak selalu benar, sehingga menemukan eksposur yang tepat mungkin memerlukan beberapa eksperimen.

  • Gambar kadang-kadang sengaja diekspos berlebihan, untuk mengurangi kebisingan dan mendapatkan kedalaman bit berguna sebanyak mungkin dari file keluaran RAW. Ini disebut Expose To The Right (ETTR) ( Lihat juga ) . Dalam hal ini, semua aturan Cheat-Sheet di atas masih berlaku; cukup ganti frasa "paparan yang tepat" dengan "paparan berlebih non-kliping tertinggi."

    • Terlalu banyak mengekspos akan menyebabkan nilai terpotong (maksimal karena mereka lebih tinggi daripada yang bisa ditangani oleh sensor) . Inilah sebabnya mengapa pemotretan ISO 800 dan ISO 3200 di sebelah kiri gambar dalam pertanyaan tidak dapat dipulihkan.

Saya akan menganggap "paparan yang tepat" sebagai "paparan non-kliping tertinggi" dan sering bahkan "kliping paparan tertinggi hanya menyoroti", karena "kontras rendah" seperti dalam contoh jarang terjadi, dan overexposure menurut definisi lebih dari itu, artinya akan klip lebih banyak lagi.
Michael Nielsen

"... dan karena ISO yang lebih tinggi lebih sensitif terhadap bunyi tembakan." Hanya jika jumlah cahaya yang ditangkap lebih sedikit! Bunyi tembakan adalah hasil dari distribusi acak foton dalam bidang cahaya. Seperti halnya apa pun yang dipengaruhi oleh keacakan, semakin tinggi ukuran sampel, semakin sedikit penyimpangan dari norma yang ada dalam nilai rata-rata. Semakin rendah ukuran sampel, semakin tinggi standar deviasi dari norma yang ada.
Michael C

"Inilah yang saya amati dalam gambar-gambar dalam pertanyaan." Apa yang Anda amati adalah bahwa perangkat lunak konversi Anda tidak "meningkatkan otomatis" gambar ISO ke kecerahan yang sama dengan gambar ISO 3200. Silakan lihat jawaban @MichaelNielsen.
Michael C
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.