Связан ли шум с выдержкой, а также с ISO?

Я понимаю, что, увеличивая ISO, я буду увеличивать количество шума в результирующем изображении. С постоянной диафрагмой я могу уменьшить ISO и уменьшить скорость затвора (допустим, неподвижный объект, камера на штативе и т. Д., Поэтому скорость затвора не приведет к размытию). Мой вопрос заключается в том, будет ли шум изображения при высокой ISO / быстрой скорости затвора совпадать с низким ISO / медленной скоростью затвора, когда обе настройки обеспечивают одинаковую общую величину экспозиции?

Я ищу ответы, которые относятся к современным зеркальным фотоаппаратам, а не к фильмам, на случай, если это что-то изменит.

На шум изображения в правильно работающей цифровой зеркальной камере будет влиять скорость затвора, но не линейная зависимость, о которой идет речь. В порядке убывания воздействия шум изображения является фактором:
- усиления, применяемого к сенсорным ячейкам (более высокий уровень ISO увеличивает шум);
- теплового шума (более горячий датчик шумит);
- длительности воздействия (чем дольше захват, тем больше подсвечиваются кумулятивные случайные пиксели). вверх)

Шум, связанный с длительностью, также связан с тепловым шумом, так как длительное питание датчика приведет к выделению большего количества тепла.

В целом, в данной съемочной среде увеличение ISO оказывает наибольший пагубный эффект , что подтверждается эмпирическими данными, полученными из довольно большого количества ночных снимков, выполненных с использованием Canon 1D Mark III, Canon 5D Mark II и нескольких не зеркальных фотокамер Minolta. DiMAGE A2 и DiMAGE A200.

Летние вечерние снимки также, кажется, имеют больший видимый шум (я вижу больше случайных красных точек, чем другие цвета, как ни странно), чем холодные зимние вечерние снимки.

Технически говоря, увеличение ISO на самом деле не «увеличивает шум». Когда вы увеличиваете настройку ISO, вы на самом деле просто указываете камере, какой уровень заряда представляет «максимальное насыщение» (точка, в которой пиксель должен достичь своего максимального числового значения, что в случае 14-битного датчика 16384.)

Основной причиной шума на изображении является случайное распределение фотонов, когда они достигают датчика. Чем меньше фотонов достигнет датчика, тем более очевидным будет их случайное распределение ... таким образом, видимое «зерно». Количество шума, которое вы видите на фотографии, обратно пропорционально количеству света, попадающего на датчик. Меньше света, больше шума ... больше света, меньше шума. Для данного времени экспозиции, когда вы получаете меньше света на объектив, вы выставляете меньше фотонов на пиксель, и поскольку фотоны эффективно распределяются случайным образом, некоторые пиксели могут получить меньше, чем должны, а другие получают больше, чем должны. Это неравномерное распределение является специфической причиной шума фотонных импульсов., Когда вы получаете больше света на сенсор, случайная природа света будет распределяться более равномерно по всей области сенсора, и по мере того, как среднее число фотонов на пиксель увеличивается и нормализуется, эффекты шума от фотонных импульсов будут уменьшаться.

Когда вы заводите ISO, чтобы получить «правильную» экспозицию для этого небольшого количества света, вы усиливаете сигнал датчика, что усиливает эффект, который имеет шум фотонного выстрела. В качестве альтернативы (при условии идеального датчика, который не вносит собственного электронного шума), вы всегда можете выставить экспозицию при ISO 100, затем увеличить экспозицию на необходимое количество остановок в посте и испытать тот же эффект. Это не усиление, будь то аналоговое или цифровое, создает шум ... оно просто усиливает шумовые эффекты.

• «Мой вопрос заключается в том, будет ли шум изображения при высокой ISO / быстрой скорости затвора совпадать с низким ISO / медленной скоростью затвора, когда обе настройки обеспечивают одинаковую общую величину экспозиции?»

Скорость затвора - это то, что вы можете использовать для управления необходимыми настройками ISO. Скорость затвора - это время экспозиции, и если вы можете получить только 1/4 количества света, попадающего на объектив, которое необходимо для использования ISO 100, вы всегда можете выставить в четыре раза дольше. К этому есть предостережения ... если вы фотографируете что-либо с движением, вы увидите размытие движения на финальной фотографии, если выдержка слишком низкая. Более низкая скорость затвора также может привести к размытости изображения от дрожания камеры, что может снизить резкость и контрастность вашей фотографии. Если вы фотографируете неподвижную сцену ... такую ​​как пейзаж или натюрморт, у вас, вероятно, есть возможность уменьшить выдержку, а не увеличить ISO для достижения правильной экспозиции. Чем дольше воздействие, тем больше света попадет на датчик, а использование более низкого значения ISO потребует меньшего усиления,

Таким образом, ответ на ваш вопрос - НЕТ , если вы торгуете с высоким ISO / быстрым затвором для низкого ISO / медленного затвора, вы должны в конечном итоге получить МЕНЬШИЙ ШУМ (но потенциально больше размытости при движении или размытость от дрожания камеры, если вы снимаете с рук .)

Нет. Шум увеличивается с увеличением выдержки, но незначительно. Количество шума, которое вы получаете от усиления ISO, намного больше. Вы также теряете большой динамический диапазон, увеличивая ISO, что не произойдет при низких скоростях затвора до действительно крайних случаев.

Скорость затвора не влияет на шум на ваших изображениях - если только вы не находитесь в таких режимах, как «Приоритет выдержки», где другие параметры автоматически изменяются, чтобы вы сохранили определенную экспозицию. Вы можете попробовать это, установив камеру полностью в ручную и переключаясь между выдержками. Вы просто увидите, что ваше изображение становится темнее / светлее, когда скорость затвора уменьшается / увеличивается.

ISO изменяет чувствительность датчика к входящему сигналу. Однако это также означает, что любой шум также усиливается в конечном выходе. Таким образом, увеличьте ISO, и вы получите больше шума и более высокую эффективную экспозицию. Уменьшите ISO, и у вас будет меньше шума, но более низкая эффективная экспозиция (при условии, что все остальное одинаково).

Поэтому, если вы выберете более низкий ISO и более медленную скорость затвора и каким-то образом получите ту же экспозицию (возможно, вы меняете диафрагму или добавляете свет в сцену), вы будете получать меньше шума на изображениях.

У меня возникли проблемы с шумом при использовании низкого значения ISO, скажем, ниже 400 ISO, с высокой выдержкой, скажем, 4000 или 6000 с, и очень плохой от 6500 до 8000 с. в действительно ярком свете. Поэтому я пытался сохранить ISO и выдержку на уровне, близком к тому, чтобы снизить выдержку до 1250 или 2000 с с помощью ISO 400. И более высокое значение ISO при использовании быстрых выдержек. Я испытал это, экспериментируя с попыткой устранить размытость от быстро движущихся объектов, держа руку на объективе с большим фокусным расстоянием.

Уровень шума зависит от того, сколько света вы пропускаете, все, что повышает ISO, это усиливает уже сигнал из-за слабого освещения.

По этой причине изображение с высоким ISO / быстрым затвором будет содержать больше шума, чем изображение с низким ISO / медленным затвором, но также и изображение с низким ISO / быстрым затвором!

Не совсем, шум будет результатом условий воздействия на чип.

Более длительное воздействие может создать шум - хотя это не свойство затвора, а свойство чипа.

Вы не должны видеть разницу между более высокой скоростью затвора (выше 60-й в секунду)

Наиболее заметный эффект будет от изменения ISO / ASA

медленная скорость затвора, скажем, до 1/4 или около того, + средний ISO даст меньше шума по сравнению с более высокой скоростью затвора, скажем, 200, + высокий ISO, скажем, 3200