Лучше снимать с более высоким ISO или использовать более низкий ISO и увеличить экспозицию при постобработке?

Предположим, есть две фотографии, сделанные в следующем сценарии:

Сценарий 1 - Снимок сделан с использованием ISO 3200.

Сценарий 2 - Снимок сделан с использованием ISO 100.

Обе фотографии сделаны в условиях средней освещенности. Фотография в Сценарии 2 довольно темная, в то время как фотография, сделанная в Сценарии 1, выглядит хорошо.

Насколько я понимаю, более высокий ISO дает более зернистое фото. Так может ли фотография в сценарии 2 (которая выглядит довольно темной) быть модифицирована программно (например, Photoshop), чтобы увеличить яркость и быть лучше, чем фотография, сделанная с более высоким ISO?

Насколько я понимаю, более высокий ISO дает более зернистое фото

Боюсь, ваше понимание неверно. Высокий ISO не обязательно дает более зернистую фотографию, поскольку есть другие факторы. В некоторых случаях может случиться так, что снижение ISO увеличивает шум. Некоторое время назад я провел эксперимент, чтобы доказать это:

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

То, что вы видите, - это именно то, что вы описываете: одно изображение, снятое при ISO 1600 без редактирования, по сравнению с той же фотографией, снятой при ISO 100, в яркости после публикации соответствует первому изображению.

Как вы можете видеть, изображение ISO 100 значительно шумнее.

Что происходит в том , что изображения содержат дробовой шум и шум считывания . Съемочный шум возникает из-за того, что фотоны испускаются случайным образом источниками света, что вызывает изменения в освещении, попадающем на каждую часть датчика. При чтении аналогового сигнала от датчика к АЦП возникает шум считывания .

Настройка ISO на камере заключается в усилении аналогового сигнала перед считыванием и оцифровкой. При усилении сигнала усиливается и шум выстрела, поэтому отношение сигнал / шум одинаково. Однако шум чтения не усиливается, как это происходит после усиления. Когда вы снимаете при низком значении ISO и осветляете изображение программным способом, фотонный шум и шум чтения усиливаются, обеспечивая более высокий уровень шума.

Так почему же считается, что ISO определяет шум изображения?

Это правда, что минимально возможный уровень шума достигается при минимально возможном значении ISO при максимально возможном освещении, попадающем на датчик .

Также верно, что наибольшая скорость для моей машины достигается на пятой передаче. Но это не означает, что включение его в пятое с холостым ходом двигателя увеличит мою скорость. Наибольшее влияние на скорость в положении дроссельной заслонки. Зацепление просто предотвращает заглохание или перегрузку двигателя.

Точно так же самое большое влияние на шум оказывает общее количество света, падающего на датчик. Но вы должны установить ISO, чтобы избежать чрезмерного или недоэкспонирования изображения.

ISO не имеет прямой связи с шумом, если у вас очень тусклая сцена с небольшим количеством света, падающего на датчик, то вы будете иметь шум независимо от настройки ISO. Точно так же, если на датчик падают тонны света, у вас будет очень мало шума независимо от настройки ISO (хотя у вас может быть передержка!)

Другая проблема с восприятием шума и ISO заключается в том, что в любом из автоматических режимов съемки P / Tv / Av увеличение ISO приведет к тому, что камера изменит выдержку затвора и / или диафрагму, что приведет к меньшему освещению, попадающему в датчик, что означает больше шума , Однако в ручном режиме для фиксированной скорости затвора и диафрагмы увеличение ISO не приведет к увеличению шума на изображении .

Так почему же все это имеет значение? В конце концов, если вам нужен самый низкий уровень шума, который может предложить ваша камера, просто установите ее на штатив, выберите ISO 100 и оставьте затвор открытым как можно дольше, прежде чем изображение станет переэкспонированным.

Проблема заключается в том, что первые мысли об ISO могут привести к недоразумениям. Например, при использовании вышеизложенного подхода при слабом освещении с широко открытой диафрагмой затвор может быть максимально на 1/30 с. Люди помнят ISO 100 = минимальный уровень шума , забывают о необходимости получить правильную экспозицию (или вводят в заблуждение из-за изображения на задней панели ЖК-дисплея, которое может выглядеть хорошо экспонированным при просмотре экрана в темноте) и в конечном итоге недоэкспонировать изображение, создавая больше шума, чем если бы они снимали, скажем, по ISO 400.

Также правильно сказать, что минимально возможный уровень шума достигается, когда максимально возможное количество света попадает на датчик (без передержки изображения), а уровень ISO настолько высок, насколько это возможно (без передержки изображения) . В большинстве случаев максимально возможный ISO будет 100.

Думая сначала об уровне освещенности, затем ISO избегает ловушек, когда есть какой-то предел, сколько света вы можете получить на датчик во время экспозиции.

Есть и другие недоразумения, которые возникают из-за того, что ИСО является основным фактором, определяющим шум. Одно из таких недоразумений связано с базовым (минимальным собственным) ISO камеры. Кто-то с камерой Y, чей базовый ISO равен 200, может подумать: «Поскольку ISO 200 дает мне самые чистые изображения, разве не было бы здорово иметь ISO 50, подобный камере X». Теперь может случиться так, что у камеры Y есть датчик с фантастической квантовой эффективностью и очень хорошими микролинзами, что означает, что он очень эффективен для захвата света, следовательно, изображения быстро переэкспонируются, что приводит к высокой базовой ISO. Камера X может иметь гораздо более старый сенсор с плохой QE, без микролинз и низким коэффициентом заполнения. Это тратит много света и, следовательно, требует более длительной экспозиции. Он также создает изображения с тем же уровнем шума при ISO 50, что и Y при ISO 200.

Наконец, размышления о освещении помогают объяснить датчики «без ISO», такие как последняя партия датчиков Sony, обнаруженная в таких камерах, как Pentax K5 или Nikon D800. Шум при чтении настолько низок, что не имеет никакого значения, если вы усиливаете сигнал перед считыванием, а это означает, что вы можете получить сопоставимые результаты при многих различных настройках ISO, доказывая, что ISO не несет ответственности за шум изображения.

Мой предпочтительный метод съемки - в ручном режиме с авто-ISO. Это позволяет мне выбрать глубину резкости и величину размытия в движении, которое я хочу / могу допустить на изображении, а затем заставить камеру минимизировать шум для меня.

Формально, лучше использовать более высокий ISO, если более высокий ISO реализован так, как это должно быть реализовано: как более высокая установка усиления для внутреннего усилителя аналогового сигнала в камере, то есть усилителя сигнала, который работает в сигнале до он преобразуется в дискретную цифровую форму.

С чисто математической точки зрения внутренний усилитель также «умножает» сигнал, как это делает ползунок «Экспозиция» в некоторых программах постобработки. Однако умножение выполняется на аналоговой стороне потока обработки, прежде чем сигнал преобразуется в цифровую форму. Это исключает любые ошибки округления, которые неизменно вносятся, когда умножение (или фактически любое другое преобразование значения изображения) выполняется для дискретных оцифрованных значений.

Конечно, для того, чтобы все это работало, ваша камера должна реализовать настройку ISO, в частности, путем регулировки усиления внутреннего аналогового усилителя. Более дешевые цифровые камеры могут реализовывать «поддельные» настройки ISO, сохраняя коэффициент усиления усилителя постоянным и умножая данные изображения после его преобразования в цифровую форму. Такая реализация не даст абсолютно никаких значимых преимуществ по сравнению с тем, что вы можете сделать в постобработке. Это то же самое, что и слайдер «Экспозиция» в программном обеспечении постобработки.

Между тем, многие современные зеркальные камеры реализуют большинство своих настроек ISO, регулируя усиление усилителя, одновременно «имитируя» самые экстремальные настройки ISO (самые высокие и / или самые низкие) путем цифрового умножения. Нет смысла использовать такие смоделированные значения ISO по причинам, упомянутым выше. Некоторые камеры могут реализовывать «стандартные» значения ISO (например, 100, 200, 400, 800 и т. Д.), Регулируя усиление усилителя и симулируя дробные значения ISO путем цифрового умножения от ближайшего «стандартного» значения ISO. Опять же, нет смысла использовать такие смоделированные значения ISO.

Если iso 3200 не переэкспонирован, то iso 100 очень темный, а не просто темный. В 8-битном диапазоне он будет иметь значение от 0 до 15 пикселей, поэтому очень шумно, и iso 3200 будет вполне нормально, за исключением темных областей.

Эти изображения представляют собой ISO 200 400 800 166 слева направо на старом Canon 400D, где было известно, что высокое iso является плохим. Но все же ISO 1600 является лучшим.

больше

Действительно, лучший способ уменьшить шум - это добавить свет к датчику, через настройки или добавить свет в сцену. Эти операции обходятся дорого: добавление света меняет сцену, которую мы хотим запечатлеть, добавление света через время экспозиции рискует размытие движения, которое может быть хуже, чем шум, и открытие диафрагмы (если возможно) уменьшает DOF и делает объектив мягким , и, возможно, даже добавить некоторую окантовку .

Здесь я добавил flash, ISO 200-800 (1600 будет переэкспонировать):

больше

Здесь мы видим, что теперь достаточно света, чтобы сделать изображение с низким уровнем шума во всех случаях - особенно обратите внимание, что повышение в iso по-прежнему не делает его более шумным. Отсутствие света делает его шумным, а не высоким iso.

В заключение, свет> iso, но выше iso! = Ваш враг; это твой друг, когда свет подводит тебя.

Чтобы немного исправить ваше утверждение,

«Чем выше ISO, тем более зернистое изображение при стандартной экспозиции ».

Используемый ISO не влияет на свет, поступающий в камеру, или на чувствительность датчика к свету. Определенное количество сигнала должно быть зарегистрировано, чтобы отключить шум, который присущ системе. При высоком значении ISO датчик обрабатывает меньшее количество света, чем больше света, и, следовательно, быстрее формирует изображение, но имеет больше шума.

Это же изображение, полученное с более низким ISO, но с той же скоростью, будет по-прежнему иметь такой же уровень шума, но, как указывает Мэтт Грум, цифровое преобразование, скорее всего, усилит шум и, следовательно, ухудшит общее изображение по мере увеличения уровня будет настолько низким, когда все еще в аналоговой форме.

Причина, по которой при стандартной экспозиции меньше шума, заключается в том, что дополнительное время, в течение которого датчик собирает свет, дает больший сигнал по сравнению с относительно постоянным уровнем шума.

В основном вы получаете шум как от колебаний мощности в камере, так и от шума от датчика изображения, если вы используете более низкий ISO и не используете стандартную экспозицию.

Если у вас есть штатив, и вы можете использовать низкий ISO. Если вы не можете использовать штатив, увеличьте ISO, потому что зернистые изображения лучше, чем дрожащие. Очень темное изображение не может быть восстановлено (как сгоревшее), как только оно получает «полностью темные области», потому что нечего восстанавливать (никаких деталей). Итак, если вы можете видеть вещи через видоискатель и после съемки фотографии у вас все еще есть детали, все в порядке. Также проверьте гистограмму.

Здесь много факторов, это не просто огромный скачок в ISO. У вас есть быстрый объектив (F2.8) и неподвижный объект со светом, который можно перемещать.

Зачем беспокоиться о переходе на ISO 1600, если вы можете просто включить окружающий свет, перейти на ISO 400 или около того и удалить шум как проблему?

Если свет не может быть сдвинут (даже с небольшим фонариком и кусочком бумаги в качестве рассеивателя? Серьезно?), У вас нет более быстрого объектива, и вы просто должны иметь это изображение книг в темноте. ... ну, тогда, по крайней мере, сделайте еще несколько снимков при ISO 800, 1000 и 1200, чтобы увидеть, что вы получите.

Затем вы будете вынуждены (хвататься за жемчужины !!) потратить целую МИНУТУ в Lightroom, чтобы сбалансировать цвет, увеличить экспозицию и добавить немного ясности, прежде чем закончите.

Это зависит от камеры. Увеличение ISO увеличивает сигнал от датчика, и это отличается от осветления изображения в посте. Высокий уровень ISO можно рассматривать как аппаратное ускорение, в то время как повышение яркости постов можно рассматривать как программное ускорение.

Увеличение ISO может привести к меньшему шуму, но не может, по сравнению с постобработкой. Большинство камер усиливают сигнал только до определенного уровня (от 400 до 1000 единиц ISO или около того) и достигают эффективного увеличения ISO в дополнение к этому путем программных манипуляций. Опять же, в какой момент это происходит, зависит от модели камеры.

Вам нужно будет протестировать вашу конкретную модель камеры, чтобы узнать, как различаются эффекты повышения яркости ISO и PP.

В любом случае вам нужна хорошая информация , то есть необработанные данные с самой полезной информацией, и использование правильной техники обычно является хорошим способом для достижения этой цели.