Er det bedre å ta bilder med høyere ISO, eller bruke lavere ISO og øke eksponeringen i etterbehandling?

Etter min forståelse gir høyere ISO et mer kornete bilde

Jeg er redd din forståelse er feil. Høy ISO gjør ikke «gir ikke nødvendigvis et mer kornete bilde, ettersom det er andre faktorer involvert. I noen tilfeller kan det være slik at senking av ISO øker støyen. Jeg gjorde et eksperiment for en stund tilbake for å bevise dette:

Det du ser er nøyaktig det du beskriver, ett bilde tatt på ISO 1600 uten redigering, i motsetning til det samme bildet som ble tatt med ISO 100, ble lysere i innlegget for å matche det første bildet.

Som du kan se ISO 100-bildet er mye mer støyende.

Det som skjer er at bildene inneholder skuddstøy og lesestøy . Skuddstøy oppstår fordi fotoner sendes ut tilfeldig av lyskilder som gir opphav til variasjoner i lyset som treffer hver del av sensoren. Lesestøy oppstår når det analoge signalet overføres fra sensoren til ADC .

Hva ISO-innstillingen på kameraet gjør er å forsterke analogt signal før avlesning og digitalisering. Når du forsterker signalet blir skuddstøyen også forsterket, og dermed er signal / støyforholdet det samme. Lesestøyen blir imidlertid ikke forsterket ettersom det skjer etter forsterkningen. Når du skyter med lav ISO og lyser opp bildet i programvaren, blir fotonstøyen og lesestøyen forsterket, noe som gir et høyere støynivå.

Så hvorfor anses ISO å bestemme bildet støy?

Det stemmer at lavest mulig støynivå oppnås ved lavest mulig ISO med så mye lys som mulig som treffer sensoren .

Det stemmer også at den største hastigheten for bilen min oppnås i femte gir. Men dette betyr ikke å sette den på femte side med tomgang på motoren vil øke hastigheten min. Den største innflytelsen på hastigheten i gassposisjonen. Giringen forhindrer bare at motoren stopper eller overvurderer.

På samme måte som største innflytelse på støy er den totale mengden lys som faller på sensoren. Men du må stille inn ISO for å unngå at bildet blir eksponert over eller under.

ISO har ikke et direkte forhold til støy hvis du har en veldig svak scene med lite lys som faller på sensoren, vil du ha støy uavhengig av ISO-innstillingen. Hvis du har massevis av lys som faller på sensoren, vil du ha veldig lite støy uavhengig av ISO-innstillingen (selv om du kanskje har overeksponering!)

Et annet problem med oppfatning av støy og ISO er at i noen av de automatiske opptaksmodusene P / Tv / Av å øke ISO vil føre til at kameraet endrer lukkerhastighet og / eller blenderåpning som resulterer i mindre lys som treffer sensoren, noe som betyr mer støy n manuell modus for fast lukkerhastighet og blenderåpning, vil ikke økning av ISO føre til at det blir mer støy i bildet .

Så hvorfor betyr noe av dette? Når alt kommer til alt, hvis du vil ha den laveste støyen, kan du bare sette den på et stativ, velge ISO 100 og la lukkeren være åpen så lenge som mulig før bildet blir overeksponert.

Problemet er at tenking om ISO først kan føre til misforståelser. For eksempel når du bruker den ovennevnte tilnærmingen i svakt lys med blenderåpningen åpen, kan lukkeren maksimalt gå ut på 1/30 sek. Folk husker delen ISO 100 = lavest støy , glemmer behovet for å få riktig eksponering (eller blir villedet av bildet på baksiden av LCD-skjermen, som kan se godt eksponert ut når du ser på skjermen i mørket) og ender opp med å undereksponere bildet, noe som gir mer støy enn om de hadde skutt på si ISO 400.

Det er like riktig å si lavest mulig støynivå oppnås når så mye lys som mulig treffer sensoren (uten å overeksponere bildet) og ISO er så høyt som mulig (uten å overeksponere bildet) .I de fleste tilfeller vil høyest mulig ISO være 100.

Tenker du først på lysnivået, så unngår ISO fallgruver når det er noen grense for hvor mye lys du kan få på sensoren under eksponeringen.

Det er andre misforståelser som stammer fra å tenke på ISO som den viktigste faktoren som bestemmer støy. En slik misforståelse er relatert til et kameras base (minimum innfødt) ISO. Noen med et kamera Y hvis ISO-basen er 200 kan tenke «siden ISO 200 gir meg de reneste bildene, ville det ikke vært bra å ha ISO 50 som kamera X «. Nå kan det være slik at kamera Y har en sensor med fantastisk kvanteeffektivitet, og veldig gode mikrolinser, noe som betyr at det er veldig effektivt for å fange lys, og dermed blir bilder raskt overeksponert, noe som fører til en høy ISO-base. Camera X kan ha en mye eldre sensor med dårlig QE, ingen mikrolinser og lav fyllingsfaktor. Det kaster bort mye lys og krever dermed lengre eksponering. Den produserer også bilder med samme støynivå ved ISO 50 som Y gjør ved ISO 200. Bare fordi tallet er lavere, betyr ikke det at det er bedre.

Til slutt tenker du først på lys hjelper til med å forklare » ISO-mindre «sensorer, for eksempel det siste partiet av Sony-sensorer som finnes i kameraer som Pentax K5 eller Nikon D800. Lesestøyen er så lav at det ikke gjør noen forskjell hvis du forsterker signalet før avlesning, noe som betyr at du kan få sammenlignbare resultater med mange forskjellige ISO-innstillinger, og bevise at ISO ikke er ansvarlig for bildestøy.

Min foretrukne opptaksmetode er i manuell modus med automatisk ISO. Dette lar meg velge dybdeskarphet og mengde bevegelsesuskarphet som jeg vil / tåler i bildet, og deretter få kameraet til å minimere støy for meg.

Kommentarer

• Ingenting som en enkel test for å motbevise timevis med spekulasjoner! +1! Nå som jeg har auto-ISO i M, forlater jeg det nesten ikke. Største fremgang i min siste kroppsoppgradering, sammen med silkeaktig ISO 1600 🙂
• » Årsaken til sammenhengen mellom høy ISO og støy … » Matt, at ‘ er ikke akkurat riktig, og du vet det. Hvis bildet kan riktig eksponeres ved en lavere ISO (og la ‘ antar et integrert multiplum av kameraet ‘ s ISO-base for å få dårlige implementeringer ut av veien), vil den ha både lavere støy (som følge av en mer statistisk gyldig prøvetaking av lyset – et sannsynlig fenomen – eller redusert skuddstøy hvis du foretrekker det) og en høyere dynamikk område. I ditt eksempel, et stilleben, kunne ISO 100-eksponeringen lett ha vært 1 / 2s, noe som resulterte i mindre støy enn ISO 1600-eksponeringen.
• (forts ‘ d) Jeg ‘ tar ikke problemer med den generelle påstanden – at eksponering riktig vil være bedre enn » å fikse i innlegg » —det ‘ er bare at du fortsetter å utelate delen der du skal si at korrekte eksponeringer ved lavere ISO-verdier (i det minste til ISO-basen er truffet) vil resultere i lavere støy enn like godt eksponerte skudd ved høyere ISOer.
• Stan har spikret den. Du får lavest mulig tilsynelatende støy med høyest mulig signal / støy-forhold og pikselmetning. Noen ganger har du ikke annet valg enn å velge blenderåpning og lukkerhastighet, og skyve ISO så høyt du kan uten å klippe blenderåpningen og lukkerhastigheten … men generelt sett bruker du den laveste ISO-innstillingen mens du fremdeles får en skikkelig eksponering, de reneste bildene. Hvis du har muligheten til å eksponere i flere sekunder, eller bruker en ultrabred blenderåpning mens du skyver eksponeringen mot høyre, ved ISO 100 … så gjør det. Du ‘ har et renere bilde.
• @jrista Max SNR oppnås faktisk ved min ISO med så mye lys som mulig som treffer sensoren. Du sier » med den laveste ISO-innstillingen mens du fremdeles får riktig eksponering, vil resultere i de reneste bildene » , problemet jeg har med dette er at det legger vekt på ISO. Tilnærmingen til » satte ISO til 100 og sørg for at bildet er riktig eksponert » vil garantere de reneste bildene hvis det er nok lys , men det som skjer når lukkeren maksimerer ut på 1/30-tallet, er at folk husker ISO = 100 bit og glemmer den andre delen, noe som fører til økt støy. Jeg ‘ har sett det skje.

Formelt , er det bedre å gå med høyere ISO, så lenge høyere ISO er implementert slik den skal implementeres: som høyere forsterkningsinnstilling for den interne analoge signalforsterkeren i kameraet, dvs. signalforsterker som fungerer i signalet før den blir konvertert til diskret digital form.

Fra det rent matematiske synspunktet «multipliserer» den interne forsterkeren også signalet, akkurat som «Exposure» -glidebryteren i noen etterbehandlingsprogramvare gjør. Multiplikasjonen utføres imidlertid på analoge siden av prosesseringsstrømmen, før signalet konverteres til digital form. Dette utelukker avrundingsfeil som alltid blir introdusert når multiplikasjonen (eller praktisk talt enhver annen bildeverditransformasjon) utføres på de diskrete digitaliserte verdiene.

Selvfølgelig, for at alt dette skal fungere, må kameraet ditt implementer ISO-innstillingen spesielt ved å justere forsterkningen til den interne analoge forsterkeren. Billigere digitalkameraer kan implementere «falske» ISO-innstillinger ved å holde forsterkerens forsterkning konstant og multiplisere bildedataene etter at den ble konvertert til digital form. En slik implementering gir absolutt ingen meningsfylte fordeler i forhold til hva du kan gjøre i etterbehandlingen. Det er nøyaktig det samme som «Exposure» -glidebryteren i etterbehandlingsprogramvare.

I mellomtiden implementerer mange moderne speilreflekskameraer flertallet av ISO-innstillingene sine ved å justere forsterkerforsterkningen, mens de «simulerer» det mest ekstreme ISO-innstillinger (den høyeste og / eller den laveste) ved digital multiplikasjon. Det er ikke noe poeng i å bruke slike simulerte ISO-verdier av de ovennevnte årsakene. Noen kameraer kan implementere «standard» ISO-verdier (ligger 100, 200, 400, 800 osv.) Ved å justere forsterkerforsterkningen, mens de simulerer brøkdelte ISO-verdier med digital multiplikasjon fra nærmeste «standard» ISO-verdi. Igjen er det ikke noe poeng i å bruke slike simulerte ISO-verdier.

Kommentarer

• Min Canon 70D synes (via Rawdigger) å ha et område på omtrent 12000 diskrete verdier for hver prøve. Størrelsen på piksler indikerer at en brønnkapasitet er rundt 23000, hvis minnet tjener. IAC, omtrent dobbelt. Dette innebærer at ISO-innstillingen har (en liten) effekt på hvordan foton-tellinger blir kartlagt til prøveverdier. Hvis prøven var 15 bits (ikke 14), kunne den alltid returnere all den innsamlede informasjonen. Som det er, må den ha minst en høy / lav innstilling som styrer om du skal ta den svake halvdelen eller kutte presisjonen i to. Ellers er det analog forsterkning eller digital skalering?
• En liten advarsel, gjeldende ISO-standard antyder ikke ‘ t noen foretrukne metoder for implementering av ISO-hastighet. Analog implementering resulterer i lavere forhold på ‘ transportstøy ‘ til signal fordi ‘ transportstøy ‘ (støyen på vei til ADC) er ganske konstant mens signalet forsterkes. For sensorer med lav lesestøy blir analog implementering gradvis irrelevant når det gjelder støyreduksjon, noe som gjør atferden til alle ISO-hastighetsinnstillinger veldig nær simulert.

Hvis iso 3200 ikke er overeksponert, er iso 100 veldig mørk, ikke bare ganske mørk. I 8-biters rekkevidde vil det gå mellom 0 og 15 pikselverdier, så veldig støyende, og iso 3200 ville være ganske bra, bortsett fra i mørke områder.

Disse bildene er ISO-er 200,400,800,1600 fra venstre til høyre på en gammel Canon 400D hvor høy iso var kjent for å være dårlig. Men fortsatt er ISO 1600 den beste.

Større

Den beste måten å redusere støy på er faktisk å legge til lys i sensoren, gjennom innstillinger eller ved å tilsette lys til scenen. Disse operasjonene medfører en kostnad: å legge til lys endrer scenen vi ønsker å fange, og legger til lys gjennom eksponeringstid risikoer bevegelsesskarphet som kan være verre enn støyen, og åpne iris (hvis mulig) reduserer DOF og gjør linsen myk , og kanskje til og med legge til litt frynser .

Her la jeg til flash, iso 200-800 (1600 ville overeksponere):

Større

Her ser vi at det nå er nok lys til å lage et lite støybilde i alle tilfeller – legg merke til at det å gå opp i iso fremdeles ikke gjør det mer støyende. Mangel på lys gjør det støyende, ikke høyt iso.

Avslutningsvis, lys> iso, men høyere iso! = fienden din; det er din venn når lyset svikter deg.

For å rette opp påstanden din,

«En høyere ISO gir et mer kornete bilde ved standard eksponering . »

ISO-en har ingen innvirkning på lyset som kommer inn i kameraet eller følsomheten til sensoren for lys.En viss mengde signal må registreres for å dempe støyen som ligger i systemet. Ved høy ISO behandler sensoren en mindre mengde lys som mer lys og utvikler dermed et bilde raskere, men har mer støy.

Det samme bildet, tatt med lavere ISO, men med samme hastighet vil fremdeles ha samme mengde støy, men som Matt Grum påpeker, vil den digitale konverteringen sannsynligvis forsterke støyen og dermed lage en dårligere helhetsbilde når nivåene går inn vil være så lave når de fremdeles er i analog form.

Årsaken til at det er mindre støy ved standard eksponering er at den ekstra tiden som lyset samles opp av sensoren, resulterer i mer signal sammenlignet med den relativt konstante mengden støy.

I utgangspunktet får du støy fra både effektsvingninger i kameraet og i støy fra bildesensoren hvis du bruker en lavere ISO og ikke gjør en standard eksponering.

Hvis du har et stativ og kan, bruk lav ISO. Hvis du ikke kan bruke et stativ, øk ISO fordi kornete bilder er bedre enn ristede. Et veldig mørkt bilde kan ikke gjenopprettes (som et brent) når det får «full mørke områder» fordi det ikke er noe å gjenopprette (ingen detaljer). Så hvis du kan se ting gjennom søkeren din og etter at du har tatt bildet, har du fortsatt detaljer, er det OK. Sjekk også histogrammet.

Kommentarer

• Dette er ikke et godt råd, se @Matt Grumm ‘ s svar for detaljer.
• For å avklare spurte brukeren ikke om han skulle bruk en lengre eksponering på høyere ISO, spurte han om samme eksponeringstid ville blitt bedre kunstig eller om bruk av høyere ISO ville være bedre. Matt Grum ‘ s svar er svaret riktig svar på spørsmålet.
• Hvis du kan lese hele svaret: A very dark picture cannot be recovered (as a burned one) once it gets "full dark areas" because there is nothing to recover (no details)

Det avhenger av kameraet. Øking av ISO øker signalet fra sensoren, og dette er annerledes enn å lyse bildet i innlegget. Høy ISO kan betraktes som en maskinvareforhøyelse mens lysere i innlegget kan betraktes som en programvareforbedring.

Øking av ISO kan føre til mindre støy, kanskje ikke, sammenlignet med etterbehandling av lysere. De fleste kameraer øker signalet bare opp til et punkt (400 til 1000 ISO eller så) og oppnår effektive ISO-økninger på toppen av det ved manipulering av programvare. Igjen, på hvilket tidspunkt dette skjer, varierer etter kameramodell.

Du må teste din spesifikke kameramodell for å vite hvordan effekten av høy ISO og PP-lysing er forskjellig.

I uansett vil du ha en god eksponering, det vil si at du vil ha rådata med den mest nyttige informasjonen i, og eksponerer til høyre teknikk er vanligvis en god måte å oppnå dette på.

Du snakker om et digitalt kamera her. Hvis kl. lik eksponering, kvalitet kan forbedres ved å senke ISO-verdien og forsterke signalet digitalt, hvorfor ville ikke kameraet gjøre det av seg selv? Hvor ville det være å gjøre bildet kunstig verre enn det kan være?

Med film kan du hevde at lignende teknikker kan gi mening, siden eksponering og laboratoriebehandling er to forskjellige trinn kontrollert av forskjellige aktører, og hvis du hadde kontroll over begge aktørene i stedet for bare en, kan du forbedre resultatene på en mann du kunne ikke bare kontrollere eksponeringen.

Men det digitale fotografiet som produseres i kameraet er fullstendig under kontroll av kameraet. Hvis undereksponering og deretter forsterkning av resultatet digitalt ville være den beste veien videre, så ville ISO være implementert (faktisk » ISO-invariant » sensorer som nyere Sony Exmor sensorer gjør det på den måten, men med mange andre / eldre / mindre sensorer kan kretsene i det analoge domenet gjøre en bedre jobb når den forventer lavere eksponering).