Dlaczego istnieje ustawienie ISO podczas robienia zdjęć na surowo?

35

Surowe pliki powinny zawierać głównie nieprzetworzone dane z czujnika. Po co mieć ustawienie ISO, jeśli nie wpływa to na liczbę zliczonych fotonów, a jedynie zapewnia wzmocnienie? Czy wszystko, co zrobiono aparatem, nie mogło być lepiej zrobione w przetwarzaniu końcowym?

Innymi słowy, dlaczego nie utrzymać ISO na 100 i wyregulować ekspozycję później (oprócz podglądów w aparacie)?

Aktualizacja: Trzy dotychczasowe odpowiedzi uzupełniają się, podobnie jak pytanie zadane przez mattdm. Oznacza to, że mam trudności z wybraniem prawidłowej odpowiedzi ... Z przyjemnością podsumuję. Zrobię to sam za kilka dni, jeśli nikt nie podejdzie.

To, co wciąż nie jest dla mnie jasne, to ISO na CCD vs. CMOS. Zgadnij, to inne pytanie.

Baczek
źródło
1
Chcesz wiedzieć więcej o ISO lub RAW? Ponieważ odpowiedź w skrócie jest taka, że ​​nadal są to nieprzetworzone dane, nawet gdy stosuje się ISO.
BBking
Myślę, że to, co chciałem wiedzieć, to tak naprawdę to, co faktycznie się zmienia, kiedy zmieniasz ISO i, co ważne, jak wpływa to na liczenie fotonów w sposób, który uniemożliwia regulację ISO na stanowisku. Rozumiem, że chodzi o poziomy napięcia w fotodiodach w CMOS - obniża się wraz ze wzrostem ISO, więc bardziej prawdopodobne jest zliczanie rzeczy, które nie są fotonami wchodzącymi przez obiektyw (tj. Szum). Powstaje zatem pytanie, dlaczego pliki RAW nie mogą rejestrować poziomów napięcia zamiast liczby fotonów?
Baczek
Ponieważ RAW jest kompilowany po przejściu sygnału przez wzmacniacz. ISO nie wpływa foton liczyć wyłącznie, jednak dla poprawnej ekspozycji, migawka / przysłona będą musiały zostać zmienione, który następnie ma wpływ na liczbę fotonów. Zmienia się poziom wyjściowy wzmacniacza. Jak wyjaśniono w mojej odpowiedzi, ISO jest jak pokrętło głośności dla tego wzmacniacza. Nie ma znaczenia, czy jest to matryca CCD czy CMOS. Nie można dostosować ISO w PP, jednak jest to odpowiednik ISO. Czujnik ma zasadniczo tylko jeden poziom czułości.
BBking

Odpowiedzi:

48

Funkcja ISO w większości aparatów cyfrowych wzmacnia sygnał analogowy przed odczytem i digitalizacją, która sama w sobie jest źródłem szumu. Jeśli zastosujesz cyfrową korektę, wzmocnisz szum odczytu / kwantyzacji, a także sygnał.

Zwiększenie czułości ISO w aparacie, aby uwzględnić brak światła, faktycznie zmniejsza ogólny szum widziany na obrazie.

Oto nadużywany przykład porównujący wzmocnienie analogowe z korekcją cyfrową:

http://www.mattgrum.com/ISOcomparison/ISO_100_vs_ISO_1600.jpg

Matt Grum
źródło
Nie wspominając o tym, że tracisz zakres dynamiki, ponieważ słaby sygnał nie wykorzystuje w pełni wszystkich bitów przetwornika analogowo-cyfrowego.
Blrfl
4
@Matt: Prawdopodobnie przydałby Ci się przykładowy obraz książek porównujących ISO 100 poprawionych w poście z ISO 1600. (Myślę, że może to być jedno z najbardziej wszechobecnych zdjęć na PhotoSE;)
jrista
och dalej, więc ...
Matt Grum
2
Rozumiem, że jednym z czynników wpływających na czujnik w różnych ustawieniach ISO jest to, że napięcie ładowania roboczego jest różne. Wpłynęłoby to na liczbę elektronów wyrzucanych przez foton.
Skaperen
12

Zwiększenie wzmocnienia w czujniku to nie to samo, co rozjaśnienie ciemnego obrazu w aplikacji do przetwarzania obrazu.

Nie można przywrócić w rozdzielczości przetwarzania końcowego, która nie została przechwycona.

Załóżmy, że ciemny obraz używa tylko czterech bitów dla każdego koloru: wartości mieszczą się w zakresie od 0 do 15 dla koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego. Zatem jest to w rzeczywistości obraz 12-bitowy, z tylko 4 bitami dla każdego kanału koloru.

Żadna manipulacja obrazem nie może tego naprawić.

Nie znaczy to, że zastosowanie wzmocnienia na czujniku koniecznie da pełną rozdzielczość obrazu: chodzi o szum. Ale w każdym razie wynik będzie inny.

Liczy się „struktura wzmocnienia” potoku przetwarzania sygnału. Jest to dobrze znane w audio. Zwiększenie wzmocnienia na przedwzmacniaczu mikrofonowym nie jest tym samym, co zwiększenie głośności głównej na PA zamiast tego, nawet jeśli wpływ na ogólną głośność jest taki sam.

„Raw” oznacza po prostu, że dane z czujnika nie podlegają kompresji stratnej, takiej jak JPEG. Nie ma to bezpośredniego wpływu na te kwestie. Bez odpowiedniego wzmocnienia fotony nie będą liczone. Zysk to wrażliwość na przybycie fotonów, że tak powiem.

zaraz
źródło
5

To prawie to samo, co pytanie Dlaczego jest film z oceną ISO?

Czy wszystko, co zrobiono aparatem, nie mogło być lepiej zrobione w przetwarzaniu końcowym?

No tak. Ale przysłona i czas otwarcia migawki są formami kontroli ekspozycji, podobnie jak ISO. Czy zapytałbyś tego samego o głębię pola? Jaki jest sens zmiany przysłony podczas fotografowania w formacie RAW, jeśli mogę ją cyfrowo poprawić / zmienić? Ponieważ tak naprawdę chodzi o kontrolę fotografa.

jeśli nie wpływa to na liczbę zliczonych fotonów

ISO faktycznie wpływa na ilość fotonów zebranych do „prawidłowej” ekspozycji. ISO / migawka / przysłona wzajemnie się kompensują. Zwiększasz jeden, drugi spada.


Weź pod uwagę, że masz spójne źródło światła i stałe wartości przysłony / czasu otwarcia migawki. Zmiana ISO nie zmieni ilości przechwyconego światła / fotonów. Jednak powstały obraz będzie albo prześwietlony / niedoświetlony.

Przykład: ƒ / 5,6, czas otwarcia migawki 1/125, ISO 100

Jeśli zwiększysz ISO, ale nadal chcesz mieć taką samą ekspozycję, będziesz mieć coś takiego:

ƒ / 5,6, 1/250, ISO 200 lub ƒ / 2.8, 1/125, ISO 200

W obu przypadkach zwiększyłeś ISO, jednocześnie zmniejszając ilość przechwyconego światła / fotonów.


Kiedy światło uderza w czujnik, nadal przechwytuje analogowy sygnał / sygnały. Po wyjściu sygnału analogowego z wyjścia czujnika przechodzi on przez wzmacniacz. W tym momencie pojawia się wartość ISO, jest to zasadniczo pokrętło głośności wzmacniacza.

Następnie przechodzi przez przetwornik analogowo-cyfrowy. Następnie można go przetwarzać cyfrowo, regulować, kompresować lub dowolnie, zgodnie z funkcjami aparatu. Przed jakimkolwiek procesem cyfrowym ma on postać danych RAW.

dlaczego nie utrzymać ISO na 100 i wyregulować ekspozycję później (oprócz podglądów w aparacie)?

Ponieważ niskie ISO wydłuża czas otwarcia migawki (w trybie automatycznym) i możesz chcieć krótszego czasu otwarcia migawki, aby zapobiec drganiom / rozmyciu lub cokolwiek innego.

Usunięte, ponieważ uważam, że są to nadmierne informacje, o których nie wiem wystarczająco dużo.

Podstawowa odpowiedź brzmi, ponieważ nie wykonano jeszcze żadnego przetwarzania. Najpierw przechodzi przez wzmacniacz (który kontrolujesz za pomocą pokrętła głośności). RAW to nieprzetworzony obraz.

BBking
źródło
3
Nie zgadzam się z analogią filmu. Czujniki wykorzystują elektroniczne wzmocnienie zebranego analogicznego sygnału, podczas gdy film zmienia ogólną czułość poprzez faktyczną zmianę wielkości ziaren zbierających fotony. Jeśli zastosujemy tę analogię do fotografii cyfrowej, powinniśmy zmienić czujnik i zastosować niższą rozdzielczość (niższą Mpx), aby uzyskać wyższą czułość.
Vincent Robert
Pewnie. Ale cyfrową rzeczą jest to, że nie musisz tego robić. Jedynym powodem, dla którego powiedziałem, że na początku jest to, że ISO było pojęciem fotograficznym, zanim jeszcze stało się cyfrowe.
BBking
1
Drobna uwaga: zwiększenie ISO nie zwiększa liczby fotonów uderzających w czujnik. Zwiększa siłę uzyskanego sygnału z tych fotonów. Tylko przysłona obiektywu i czas otwarcia migawki mogą zmienić ilość otrzymywanego światła - ale możesz być bardziej wrażliwy na to światło.
Jasmine
Mówiłem w pewnym sensie, że jeśli zmienisz ISO, zmienisz także przysłonę / czas otwarcia migawki, aby uzyskać prawidłową ekspozycję . Wpływa więc na ilość przechwytywanego światła. Jednak w trybie ręcznym i ustawieniach czas otwarcia migawki ƒ / 5,6 1/125 jest stały, ale zmień ISO ... Tak, masz rację. Jeśli zmienisz ISO i nic więcej, nie zmieni to ilości przechwyconego światła / fotonów (oczywiście jeśli masz spójne źródło światła), ale wynikowy obraz będzie prześwietlony / niedoświetlony.
BBking
1

Hmm, myślę, że ISO to kontrola tego, ile potencjału elektrycznego przepuszczasz przez czujnik.

Pomyśl o tym jak o fotowoltaice (ogniwach słonecznych), kiedy gromadzi potencjał elektryczny w kondensatorze lub baterii, w końcu potencjał oporowy zatrzymuje większy ładunek, chyba że silniejsze źródło światła oświetli fotowoltaikę.

Rezystancja o niskiej ISO (co oznacza wysoką rezystancję) ma na celu wyeliminowanie nierównomiernej mocy światła z aktywacji sąsiednich czujników światła (które mogą powodować hałas).

Kiedy podnosisz ISO, jest to coś w rodzaju obniżenia tego potencjału, a zatem pozwala, aby niższe światło wyzwoliło akceptowalny sygnał. Dzieje się tak, gdy silna paczka fotonów trafi w czujnik, oświetla, a także wyzwala otaczające czujniki, powodując hałas.

Hałas jest widoczny na zdjęciach przy słabym oświetleniu, ale zamiast tego skutkuje nadmierną ekspozycją na zdjęciach o wysokiej ekspozycji (ze względu na oświetlenie wielu sąsiednich źródeł ... Pomyśl o ulewnym deszczu na powierzchni wody w basenie i kilku kroplach tu i tam. nie mówią, gdzie powstają zmarszczki w ulewnym deszczu, ale są one dość oczywiste w lekkim deszczu).

Dlatego ISO jest atrybutem fizycznym, a nie cyfrowym wzmocnieniem lub czymkolwiek innym. Przy niskim ISO światło nie jest nawet odbierane jako sygnał. W trybie wysokiej czułości otaczające czujniki wychwytują niepotrzebnie silne źródła światła.

Z tego powodu najlepiej jest ustawić ISO w odpowiedni sposób, aby odbierać słabe pakiety światła, ale niewystarczająco wysokie, aby otaczające czujniki wychwytywały ten sam pakiet światła

Nowicjusz
źródło
0

Innymi słowy, dlaczego nie utrzymać ISO na 100 i wyregulować ekspozycję później (oprócz podglądów w aparacie)?

Po prostu - ponieważ nie masz wystarczającej ilości świateł. Gdy masz wystarczającą ilość światła, dobrym wyborem jest utrzymanie wartości iso na 100. Ale gdy masz mniej światła, masz trzy opcje utrzymania właściwej ekspozycji: 1. Możesz zmienić czas otwarcia migawki na pewną wartość, która jest nadal w porządku, to 2. Możesz zmienić przysłonę, a następnie i często 3. Musisz zmienić wartość ISO.

Dlatego zmiana wartości ISO jest konieczna, gdy nie masz wystarczającej ilości oświetlenia.

Dejo
źródło
0

Innymi słowy, dlaczego nie utrzymać ISO na 100 i wyregulować ekspozycję później (oprócz podglądów w aparacie)?

  1. Efekt zależy od implementacji w konkretnej kamerze. Niektóre kamery realizują wzmocnienie analogowe (w różnym zakresie) przed przetworzeniem sygnału na sygnał cyfrowy, inne nie. Możesz sfotografować zestaw ekspozycji z różnymi czułościami ISO, a następnie spojrzeć na poziom hałasu i ustalić, co jest najlepsze dla danego modelu aparatu. Kilka szczegółów tutaj . Wydaje się, że nowsze aparaty wyższej klasy są często projektowane jako pozbawione ISO.

  2. Fotografowanie z użyciem podstawowej czułości ISO i niedoświetlenie zamiast używania wyższej czułości ISO w aparacie jest uciążliwe dla przeglądania zdjęć. Możliwość obejrzenia moich zdjęć zaraz po naświetleniu jest jedną z najważniejszych zalet aparatów cyfrowych w porównaniu do filmu. Mój aparat może dawać nieznacznie lepsze wyniki, jeśli zostanie sfotografowany przy ISO 100 i „wciśnięty” w edytorze, ale korzyść z prawidłowego podglądu jest dla mnie ważniejsza niż trochę szumu.

MirekE
źródło