Är det bättre att fotografera med högre ISO, eller använda lägre ISO och höja exponeringen vid efterbehandling?

Enligt min förståelse ger högre ISO ett mer kornigt foto

Jag är rädd att din förståelse är felaktig. Hög ISO gör inte ”t ger nödvändigtvis ett mer kornigt foto eftersom det finns andra faktorer inblandade. Under vissa omständigheter kan det vara så att sänkning av ISO ökar bullret. Jag gjorde ett experiment för att bevisa detta:

Vad du ser är exakt vad du beskriver, en bild som tagits med ISO 1600 oredigerad, jämfört med samma bild som tagits med ISO 100, ljusare i inlägg för att matcha den första bilden.

se ISO 100-bilden är betydligt bullrigare.

Det som händer är att bilderna innehåller skottbrus och läsbrus . Skottljud uppstår eftersom fotoner släpps ut slumpmässigt av ljuskällor vilket ger upphov till variationer i ljuset som träffar varje del av sensorn. Läsbrus uppstår när den analoga signalen överförs från sensorn till ADC .

Vad ISO-inställningen på kameran gör är att förstärka analog signal före avläsning och digitalisering. Vid förstärkning av signalen förstärks också skottbruset, så signal / brusförhållandet är detsamma. Det lästa bruset förstärks dock inte eftersom det händer efter förstärkningen. När du fotograferar med låg ISO och lyser upp bilden i programvaran förstärks fotonbruset och läsbruset, vilket ger en högre ljudnivå.

Så varför anses ISO bestämma bilden buller?

Det är sant att lägsta möjliga ljudnivå uppnås vid lägsta möjliga ISO med så mycket ljus som möjligt som träffar sensorn .

Det är också sant att den största hastigheten för min bil uppnås i femte växeln. Men det betyder inte att jag lägger den på femte plats med tomgång kommer att öka min hastighet. Det största inflytandet på hastigheten i gasläget. Växlingen förhindrar bara att motorn stannar eller övervarvar.

På samma sätt störst påverkan på buller är den totala mängden ljus som faller på sensorn. Men du måste ställa in ISO för att undvika att bilden utsätts för mycket eller under.

ISO har inte ett direkt samband med buller, om du ha en mycket svag scen med lite ljus som faller på sensorn så kommer du att ha brus oavsett ISO-inställningen. Likaså om du har massor av ljus som faller på sensorn kommer du att ha väldigt lite brus oavsett ISO-inställningen (även om du kanske har överexponering!)

Ett annat problem med uppfattningar om brus och ISO är att i något av de automatiska fotograferingslägena P / Tv / Av att öka ISO kommer kameran att ändra slutartid och / eller bländare vilket resulterar i i mindre ljus som träffar sensorn vilket innebär mer ljud. Men jag n manuellt läge för fast slutartid och bländare, att öka ISO kommer inte att resultera i mer brus i bilden .

Så varför gör något av detta? När allt kommer omkring, om du vill ha det lägsta ljudet som din kamera kan erbjuda, ställ bara in det på ett stativ, välj ISO 100 och låt slutaren vara öppen så länge som möjligt innan bilden blir överexponerad.

Problemet är att tänka om ISO först kan leda till missförstånd. Till exempel när du använder ovanstående tillvägagångssätt i svagt ljus med bländaren vidöppen, kan slutaren max ut vid 1 / 30s. Människor kommer ihåg ISO 100 = lägsta brus -delen, glöm bort behovet av att få en korrekt exponering (eller vilseleds av bilden på baksidan av LCD-skärmen, som kan se bra ut när du tittar på skärmen i mörkret) och hamnar underxponerar bilden och ger mer buller än om de skulle skjuta på ISO 400.

Det är lika korrekt att säga lägsta möjliga ljudnivå uppnås när så mycket ljus som möjligt träffar sensorn (utan att bilden överexponeras) och ISO är så högt som möjligt (utan att bilden överexponeras) .I de flesta fall är den högsta möjliga ISO-värdet 100.

Att tänka på ljusnivån först, sedan undviker ISO fallgropar när det finns en viss gräns för hur mycket ljus du kan få på sensorn under exponeringen.

Det finns andra missförstånd som härrör från att tänka på ISO som den primära faktorn som bestämmer buller. Ett sådant missförstånd handlar om en kameras ISO-bas (minsta infödda) ISO. Någon med en kamera Y vars ISO-bas är 200 kanske tror ”eftersom ISO 200 ger mig de renaste bilderna, skulle det inte vara bra att ha ISO 50 som en kamera X ”. Nu kan det vara så att kamera Y har en sensor med fantastisk kvanteffektivitet och mycket bra mikrolinser, vilket betyder att den är mycket effektiv för att fånga ljus, så att bilder blir överexponerade snabbt, vilket leder till en hög ISO-bas. Camera X kan ha en mycket äldre sensor med dålig QE, inga mikrolinser och låg fyllnadsfaktor. Det slösar bort mycket ljus och kräver därför längre exponeringar. Det producerar också bilder med samma brusnivå vid ISO 50 som Y gör vid ISO 200. Bara för att siffran är lägre betyder inte det att det är bättre.

Att sluta tänka på ljus först hjälper till att förklara ” ISO-mindre sensorer, till exempel det senaste partiet av Sony-sensorer som finns i kameror som Pentax K5 eller Nikon D800. Läsbruset är så lågt att det inte gör någon skillnad om du förstärker signalen före avläsning, vilket innebär att du kan få jämförbara resultat vid många olika ISO-inställningar, vilket visar att ISO inte är ansvarig för bildbrus.

Min föredragna fotograferingsmetod är i manuellt läge med automatisk ISO. Detta gör att jag kan välja skärpedjupet och hur mycket rörelseoskärpa jag vill / tål i bilden och sedan låta kameran minimera bruset för mig.

Kommentarer

• Ingenting som ett enkelt test för att motbevisa timmar av spekulation! +1! Nu när jag har auto-ISO i M, lämnar jag det knappast. Största framsteg i min senaste kroppsuppgradering, tillsammans med silkeslen ISO 1600 🙂
• ” Anledningen till sambandet mellan hög ISO och brus … ” Matt, att ’ inte är exakt korrekt, och du vet det. Om bilden kan korrekt exponeras vid en lägre ISO (och låt ’ antar en integrerad multipel av kameran ’ s ISO-bas för att få dåliga implementeringar ur vägen), kommer det att ha både lägre brus (som ett resultat av ett mer statistiskt giltigt provtagning av ljuset – ett sannolikt fenomen – eller reducerat skottbrus om du föredrar det) och en högre dynamik räckvidd. I ditt exempel, ett stilleben, kunde ISO 100-exponeringen lätt ha varit 1 / 2s, vilket resulterat i mindre buller än ISO 1600-exponeringen.
• (forts ’ d) Jag ’ jag tar inte hänsyn till det övergripande uttalandet – att exponera korrekt kommer att vara bättre än ” fixning i post ” —det ’ är bara att du fortsätter att utesluta den del där du ska säga att korrekta exponeringar vid lägre ISO-värden (åtminstone tills ISO-basen träffas) kommer att resultera i lägre brus än lika väl exponerade skott vid högre ISO.
• Stan har spikat det. Du får det lägsta uppenbara bruset med högsta möjliga signal / brusförhållande och pixelmättnad. Ibland har du inget annat val än att välja en bländare och slutartid och trycka ISO så högt du kan utan att klippa en bländare och slutartid … men i allmänhet använder du den lägsta ISO-inställningen medan du fortfarande får en korrekt exponering kommer att resultera i de renaste bilderna. Om du har förmågan att exponera i flera sekunder, eller använda en extremt bred bländare, medan du trycker exponeringen åt höger, vid ISO 100 … gör det. Du ’ har en renare bild.
• @jrista Max SNR uppnås verkligen vid min ISO med så mycket ljus som möjligt som träffar sensorn. Du säger ” med den lägsta ISO-inställningen medan du fortfarande får en korrekt exponering kommer att resultera i de renaste bilderna ” , problemet jag har med detta är att det lägger tonvikten på ISO. Tillvägagångssättet för ” ställer in ISO till 100 och ser sedan till att bilden är korrekt exponerad ” garanterar de renaste bilderna om det finns är tillräckligt med ljus , men vad som händer när slutaren maximerar 1/30-talet är att folk kommer ihåg ISO = 100 bit och glömmer andra delen, vilket leder till ökat brus. Jag ’ har sett det hända.

Formellt , är det bättre att gå med högre ISO, så länge högre ISO implementeras på det sätt som det ska implementeras: som högre förstärkningsinställning för den interna analoga signalförstärkaren i kameran, dvs signalförstärkaren som fungerar i signalen innan den konverteras till diskret digital form.

Ur rent matematisk synpunkt ”multiplicerar” den interna förstärkaren också signalen, precis som ”Exponering” -reglaget i vissa efterbehandlingsprogram. Multiplikationen utförs emellertid på den analoga sidan av processflödet innan signalen omvandlas till digital form. Detta utesluter alla avrundningsfel som alltid införs när multiplikationen (eller praktiskt taget någon annan bildvärdetransformation) utförs på de diskreta digitaliserade värdena.

För att allt detta ska fungera måste din kamera naturligtvis implementera ISO-inställningen specifikt genom att justera förstärkningen för den interna analoga förstärkaren. Billigare digitalkameror kan implementera ”falska” ISO-inställningar genom att hålla förstärkarens förstärkning konstant och multiplicera bilddata efter att den konverterats till digital form. Sådan implementering ger absolut inga meningsfulla fördelar jämfört med vad du kan göra i efterbehandling. Det är exakt samma sak som skjutreglaget ”Exponering” i efterbehandlingsprogramvaran.

Samtidigt implementerar många moderna SLR-kameror majoriteten av sina ISO-inställningar genom att justera förstärkarförstärkningen, samtidigt som de ”simulerar” de mest extrema ISO-inställningar (högsta och / eller lägsta) genom digital multiplikation. Det är ingen mening att använda sådana simulerade ISO-värden av ovan anledningar. Vissa kameror kan implementera ”standard” ISO-värden (ligger 100, 200, 400, 800 etc) genom att justera förstärkarförstärkningen, medan simulera ISO-värden med digitala multiplicering från närmaste ”standard” ISO-värde. Återigen är det ingen mening att använda sådana simulerade ISO-värden.

Kommentarer

• Min Canon 70D verkar (via Rawdigger) ha ett intervall på cirka 12000 diskreta värden för varje prov. Pixlarnas storlek indikerar att en brunnkapacitet är runt 23000, om minnet tjänar. IAC, ungefär dubbelt. Detta innebär att ISO-inställningen har (en liten) effekt på hur foton räknas mappas till provvärden. Om provet var 15 bitar (inte 14) kunde det alltid returnera all den insamlade informationen. Som det måste det ha åtminstone en hög / låg inställning som styr om du ska ta den svaga halvan eller skära precisionen i hälften. annars är det analog förstärkning eller digital skalning?
• Lite försiktighet, nuvarande ISO-standard föreslår inte ’ några föredragna metoder för implementering av ISO-hastighet. Analog implementering resulterar i lägre förhållande ’ transportbrus ’ till signal eftersom ’ transportbrus ’ (bullret på väg till ADC) är ganska konstant medan signalen förstärks. För sensorer med lågt läst brus blir analog implementering progressivt irrelevant när det gäller brusreducering, vilket gör beteendet hos alla ISO-hastighetsinställningar mycket nära simulerade.

Om iso 3200 inte är överexponerad är iso 100 mycket mörk, inte bara ganska mörk. I 8bit-intervallet skulle det gå mellan 0 och 15 pixelvärden, så mycket bullrigt, och iso 3200 skulle vara ganska bra, utom i mörka områden.

Dessa bilder är ISO 200 400 800 1600, från vänster till höger på en gammal Canon 400D där hög iso var känd för att vara dålig. Men ändå är ISO 1600 bäst.

Större

Det bästa sättet att sänka bruset är faktiskt genom att lägga till ljus i sensorn, genom inställningar eller genom att lägga till ljus till scenen. Dessa operationer har en kostnad: att lägga till ljus ändrar scenen vi vill fånga, lägga till ljus genom exponeringstid risker rörelseoskärpa vilket kan vara värre än bullret och öppna iris (om möjligt) minskar DOF och gör lins mjuk , och kanske till och med lägga till lite fransar .

Här lade jag till flash, iso 200-800 (1600 skulle överexponera):

Större

Här ser vi att det nu finns tillräckligt med ljus för att göra en bild med låg ljudnivå i alla fall – speciellt märker att att gå upp i iso fortfarande inte gör det bullrigare. Brist på ljus gör det bullrigt, inte högt iso.

Sammanfattningsvis är ljus> iso, men högre iso! = din fiende; det är din vän när ljuset misslyckas.

För att rätta till ditt uttalande,

”En högre ISO ger en mer kornig bild vid normal exponering . ”

ISO som används har ingen inverkan på ljuset som kommer in i kameran eller sensorn för känslighet för ljus.En viss signal måste registreras för att stänga av det brus som finns i systemet. Vid hög ISO bearbetar sensorn en mindre mängd ljus som mer ljus och utvecklar därmed en bild snabbare, men har mer ljud.

Samma bild, tagen med lägre ISO, men med samma hastighet kommer fortfarande att ha samma mängd brus, men som Matt Grum påpekar kommer den digitala omvandlingen sannolikt att förstärka bruset och därmed göra en sämre helhetsbild eftersom nivåerna går in kommer att vara så låga när de fortfarande är i analog form.

Anledningen till att det är mindre buller vid standard exponering är att den ytterligare tid som ljuset samlas in av sensorn resulterar i mer jämfört med den relativt konstanta brusmängden.

I grund och botten får du brus från både kraftfluktuationer i kameran och brus från bildsensorn om du använder en lägre ISO och inte gör en standardexponering.

Om du har ett stativ och kan, använd låg ISO. Om du inte kan använda ett stativ, öka ISO eftersom korniga bilder är bättre än skakade bilder. En mycket mörk bild kan inte återställas (som en bränd) när den får ”mörka områden” eftersom det inte finns något att återställa (inga detaljer). Så om du kan se saker i sökaren och efter att ha tagit fotot har du fortfarande detaljer är det OK. Kontrollera också histogrammet.

Kommentarer

• Detta är inte ett bra råd, se @Matt Grumm ’ s svar för detaljer.
• För att klargöra frågade användaren inte om han skulle använd en längre exponering på en högre ISO, han frågade om samma exponeringstid skulle bli bättre konstgjord eller om en högre ISO skulle vara bättre. Matt Grum ’ svaret är rätta till frågan.
• Om du kan läsa hela 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 beror på kameran. Ökningen av ISO ökar signalen från sensorn, och detta är annorlunda än att göra bilden ljusare. Hög ISO kan betraktas som en hårdvaruboost medan ljusare i inlägg kan ses som en mjukvaruboost.

Att höja ISO kan leda till mindre buller, kanske det inte, jämfört med ljusbearbetning efter bearbetning. De flesta kameror ökar signalen bara upp till en punkt (400 till 1000 ISO eller så) och uppnår effektiva ISO-ökningar utöver det genom mjukvaruhantering. Återigen, vid vilken tidpunkt detta händer varierar beroende på kameramodell.

Du måste testa din specifika kameramodell för att veta hur effekterna av hög ISO och PP-ljusning skiljer sig åt.

I Hur som helst vill du ha en bra exponering, det vill säga du vill ha rådata med den mest användbara informationen i den, och exponera till höger teknik är vanligtvis ett bra sätt att uppnå detta.

Du pratar om en digitalkamera här. Om vid lika exponering, kvalitet skulle kunna förbättras genom att sänka ISO-värdet och förstärka signalen digitalt, varför skulle kameran inte göra det själv? Var skulle det vara meningen att konstgjort göra bilden sämre än den kan vara?

Med film kan du argumentera för att liknande tekniker kan vara meningsfulla eftersom exponering och laboratoriebehandling är två olika steg som styrs av olika aktörer, och om du hade kontroll över båda skådespelarna snarare än bara en, skulle du kunna förbättra resultaten på ett sätt Du kan inte bara kontrollera exponeringen.

Men det digitala fotografiet som produceras i kameran är helt under kontroll av kameran. Om underexponering och förstärkning av resultatet digitalt skulle vara den bästa vägen framåt, så skulle ISO implementeras (i själva verket ” ISO-invariant ” sensorer som nyare Sony Exmor-sensorer gör det på det sättet, men med många andra / äldre / mindre sensorer kan kretsarna i den analoga domänen göra ett bättre jobb när de förväntar sig lägre exponering).