Почему самый низкий ISO всегда 100?

Кажется, что наименьшее значение ISO для цифровых камер всегда составляет 100. Иногда было бы полезно иметь гораздо более низкие значения ISO, в основном для съемки с большой выдержкой.

Чего нет 50, 20 или даже 10 настроек ISO ...?

Датчики камеры (см. Эту статью для обзора) состоят из очень большого количества отдельных элементов датчика, каждый из которых можно рассматривать как ведро, которое собирает фотоны. Эти области имеют максимальное количество фотонов, которые они могут захватить, прежде чем они заполнятся, что называется насыщением (это когда клип выделяется). Эта максимальная емкость не зависит от настройки ISO камеры.

Как указано в этом вопросе, самый низкий или «базовый» ISO обычно соответствует неусиленной чувствительности датчика, увеличение ISO приводит к умножению показаний датчика, что означает, что максимальное значение, которое может быть сохранено в записанном изображении, может быть достигнуто до насыщения сенсорных лунок.

Поэтому уменьшение ISO потребует «демпфирования» показаний датчика, что может быть сделано только после считывания уровней датчика и, следовательно, не может фактически снизить чувствительность датчика к входящему свету. Это приведет к любому искусственному снижению чувствительности, что также приведет к соответствующему уменьшению динамического диапазона, поскольку вы сжимаете общий диапазон уровней датчиков в менее чем общую часть диапазона уровней, которые могут быть записаны в изображении.

Все это долгий способ сказать, что датчики камеры имеют фиксированную минимальную чувствительность к свету, независимо от того, к какому ISO это относится. Любое искусственное уменьшение ISO ниже этого минимального значения датчика фактически не сделает датчик менее чувствительным к свету, а также уменьшит диапазон уровней освещенности, которые могут быть записаны на изображении.

Фильтры с нейтральной плотностью решают проблему необходимости более длинной экспозиции (без ограничения), чем позволяет минимальная чувствительность камеры, за счет уменьшения количества света, попадающего на датчик, что приводит к заполнению сегментов датчика с меньшей скоростью, чем без фильтра использовался.

Уменьшение ISO ниже минимального может быть сделано только после того, как записанные значения будут считаны с датчика, и, следовательно, фактически не может затемнить изображение, попадающее на датчик, что и требуется для получения «действительно» увеличенного времени экспозиции. Результатом такого уменьшения могло бы стать увеличение воспринимаемого времени экспозиции при просмотре конечного изображения, которое на самом деле является просто артефактом сдавливания уровней света, записанных на датчике, в меньший диапазон при записи их в изображение. Фильтры нейтральной плотности делают изображение, попадающее на сенсор, темнее, что приводит к увеличению «подлинного» времени экспозиции.

Числовое значение самого низкого значения ISO рассчитывается в соответствии со стандартами, описанными в этом вопросе.

Сейчас я не могу найти ссылку, но помню, как однажды прочитал, что датчики имеют полезный диапазон, поэтому самый низкий ISO выбран таким образом, чтобы получить наиболее полезный диапазон. Родной диапазон моей камеры - ISO 200-3200, что составляет пять ступеней. Если бы это началось с ISO 50, я был бы рад иметь такую ​​низкую скорость, когда я хочу / нуждаюсь в этом, но пять остановок означали бы, что самый высокий предлагаемый ISO будет 800 - и я слишком много снимаю при 1600 и 3200, чтобы хотеть ограничить себя на высоком конце. Кроме того, ISO 800 будет иметь гораздо больше шума - возможно, как уровень шума ISO 3200. Начиная с ISO 10, это означает, что верхний предел составляет всего 160. 200-3200 обеспечивает гораздо более полезный диапазон, чем 50-800 или 10-160 для большинства пользователей. Легко добавить фильтр нейтральной плотности, чтобы получить меньшую скорость затвора, но нет никакого «осветляющего фильтра» отрицать высокие требования ISO. (Но разве это не было бы здорово?)

Этот пост в блоге на DPreview указывает, что:

ISO 100 - это «нормальная» настройка для большинства камер, хотя некоторые из них снижаются до ISO 50.

Тем не менее, это не указывает, почему это или какие камеры имеют эту настройку.

Этот пост на Digicaminfo имеет следующие утверждения:

Большинство зеркальных фотоаппаратов производят изображения, по существу, бесшумные при самых низких настройках скорости ISO, обычно ISO 100-200

Сравнение небольших сенсорных цифровых камер, как правило, позволяет получать изображения с низким уровнем шума при самой низкой настройке скорости ISO, обычно ISO 50/80/100.

Что указывает на то, что установка ISO ниже 100 фактически не приведет к получению лучшего изображения, потому что вы не можете иметь меньше шума, чем «без шума». Производители, по-видимому, приняли это решение, предположительно на основании исследований (?), Учитывая, что существуют другие способы (например, фильтры нейтральной плотности) для снижения уровня освещенности.

Базовый ISO не всегда равен 100, но он близок (обычно в диапазоне 80-200), и причины на удивление просты и нетехнически:

1. Ситуации, когда ISO 100 слишком высокий, сравнительно редки (сравните количество людей, которые хотят снимать широко открытые или длинные выдержки при ярком освещении, с количеством людей, которые испытывают затруднения при получении хороших снимков в помещении), и их можно легко исправить с помощью фильтра ND ,

2. и связано с первой причиной - никто не выбирает камеру из-за ее производительности, когда слишком много света - просто посмотрите на все рекомендации по оборудованию на этом сайте - все они следуют одной и той же формуле: «Я много снимаю X, какая камера Лучше всего снимать Х при слабом освещении ».

Есть веская техническая причина, по которой современные камеры не предлагают опцию с более низким ISO, но если бы рынок нуждался в камере с низким ISO, яркие инженеры из Sony, Canon и Fujifilm уже решили бы эти проблемы (я перечислил только те компании, потому что они делают свои датчики, почти все остальные покупают датчики от сони)