ISOs mais altos devem ser realmente preferidos (todas as outras coisas são iguais)?

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Meu entendimento da configuração ISO nas câmeras digitais é que, diferentemente das câmeras de filme, alterar o ISO não evoca nenhuma mudança física na câmera. Em vez disso, simplesmente instrui a câmera a multiplicar as tensões analógicas que lê dos sensores por um número constante, o que aumenta o brilho desse pixel na imagem JPEG de saída. E como os arquivos RAW armazenam as tensões reais lidas, antes que ocorram alterações no brilho, os valores no arquivo RAW serão os mesmos, independentemente da configuração ISO. Portanto, se você estiver tirando fotos apenas no formato RAW, a configuração ISO não fará absolutamente nada (também significaria que câmeras digitais com ISOs mais altos são completamente um truque de marketing) .

No entanto, este posto altamente votado contradiz isso. Ele mostra a seguinte imagem:
Ruído nas configurações ISO
que afirma que a configuração ISO não afetam a saída RAW! † Ele também declara "para minimizar o ruído, coloque o máximo de luz possível na câmera e use o ISO mais alto possível sem superexpor".

Se meu entendimento estiver correto, todas as imagens com a mesma velocidade do obturador resultarão na mesma imagem (RAW), independentemente da configuração ISO. No entanto, se a explicação na postagem acima estiver correta, as imagens (RAW) que foram tiradas com uma configuração ISO exposta incorretamente não poderão ser corrigidas no software sem a introdução de ruído extra. (Encontrei este tópico on-line no qual vários 'especialistas' discutem sobre qual entendimento está correto, mas nunca chegam a uma conclusão)


Para descobrir qual entendimento está correto, tentei fotografar uma imagem em vários ISOs e velocidades de obturador, no modo RAW + JPEG. Depois, carreguei os arquivos RAW no Photoshop e apliquei a correção automática em "Camera Raw" (antes da conversão JPEG) .

Estes foram os resultados (clique para ampliar) :

Imagens RAW com correção automática de PS
(Todas as fotos tiradas com a Sony a390 DSLR. Lente de zoom de abertura f / 5.6, 18-55 mm configurada para 55 mm)

E para comparação, aqui estavam os JPEGs criados para as mesmas fotos pela câmera (nenhuma correção do Photoshop aplicada):

Imagens JPEG com correção automática de PS

Parece que nós dois estamos errados (O que!?! ?? !!?) . A configuração ISO definitivamente teve uma grande diferença na imagem RAW final, mas parece que mesmo quando causa subexposição, o uso da configuração ISO mais baixa ainda resulta na menor quantidade de ruído !!

Suponho que, para entender por que isso seja, preciso saber exatamente como a configuração ISO funciona nos DLSRs - alguém poderia me explicar isso? O sensor está de alguma forma fisicamente mais sensível, ou é uma simples amplificação digital (ou possivelmente analógica) do sinal de tensão? Ou funciona de maneira diferente em câmeras diferentes (a minha é uma DLSR de nível mais baixo) ? Se o sensor não se tornar fisicamente mais sensível, por que a configuração ISO afeta a imagem RAW? Por que uma imagem ISO100 subexposta resultou em menos ruído (após a correção do photoshop) do que a mesma imagem com a mesma abertura / obturador no ISO3200 (exposto corretamente)?


(Pelo menos, acho que é isso que ele está dizendo. A publicação é ambígua sobre se a correção automática foi feita no arquivo RAW ou JPEG. Só estou assumindo que foi feito no RAW, no entanto, ao fazê-lo para o JPEG seria apenas estúpido - ele estaria amplificando o ruído de compressão + quantização, não o ruído da câmera, o que tornaria a postagem inteira incorreta)

BlueRaja - Danny Pflughoeft
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1
Ótima pergunta. Eu já tive o mesmo "modelo mental" da ISO por um tempo, enquanto entendia que o desempenho real parece não corresponder exatamente a esse modelo.
D. Lambert
1
Não ajuda que você esteja comparando a produção de uma 30D vintage de 2006 e uma α390 vintage de 2010. A profundidade de bits e a "latitude" mudaram muito ao longo dos anos, a ponto de você comparar o Kodachrome (um filme de slides bastante delicado) ao Kodacolor (latitude suficiente para câmeras descartáveis).
1
Sim, não é uma duplicata após a edição.
mattdm
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É possível que a afirmação de que não há diferença entre os valores ISO no modo RAW esteja incorreta se houver a chance de que os algoritmos de exposição automática sejam afetados negativamente pelo ruído relacionado a um valor ISO mais alto, permitindo uma velocidade mais lenta do obturador.
2
@BBking: Sim, foi o que finalmente consegui de tudo isso também. Acabei de ler no post de Matt a declaração altamente chocante "Na verdade, alto ISO é bom!" enquanto falta o subtexto oculto "..bom comparado ao aumento do brilho na publicação, mas ainda não tão bom quanto aumentar a abertura, a velocidade do obturador ou a iluminação!"
BlueRaja - Danny Pflughoeft

Respostas:

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Seria errado pensar que o aumento do ISO não resulta em nenhuma alteração "física" na câmera. O problema com a ISO é que as pessoas costumam chamar de sensibilidade . Isso é realmente um nome impróprio ... a sensibilidade é um atributo fixo de qualquer sensor e não pode ser alterado.

Sensibilidade é realmente mais sinônimo da eficiência quântica dos fotodiodos, levando em consideração a porcentagem de luz filtrada pelo filtro de corte de infravermelho, filtro de passe baixo e filtro de cores. De um modo geral, a maioria das DSLRs atualmente tem uma "sensibilidade" de 13 a 18% à luz ... isso significa que apenas 13 a 18% da luz que passa através da lente atinge o fotodiodo e libera um elétron. Aproximadamente 60% da luz ou mais é filtrada pela pilha de filtros e pelo CFA, e a eficiência quântica dos fotodiodos (a taxa de golpes de fótons até a liberação de elétrons) nos sensores modernos varia de ~ 45% a ~ 60%.

O ISO é realmente apenas uma instrução para os componentes eletrônicos da câmera para alterar como a carga eletrônica, o sinal analógico, armazenado no sensor é amplificado para produzir uma exposição adequada. Nesse sentido, há uma mudança "física" no que realmente está acontecendo com o sinal de imagem dentro dos componentes eletrônicos do sensor. Um certo ganho é aplicado ao sinal original no sensor na leitura. O aumento do ISO altera esse ganho, resultando em uma amplificação cada vez maior do sinal.

Sua pergunta é: o aumento do ISO é importante e a alteração do ISO afeta o RAW? A resposta é SIM e SIM! Se você fotografou tudo com ISO 100 e alterou a "amplificação" digitalmente, as suas imagens ficarão muito mais barulhentas do que se você usar a configuração mais apropriada na sua câmera. Os mecanismos de amplificação do sinal de imagem executados pela câmera são muito superiores ao aumento básico do ISO digital com algum tipo de ferramenta de pós-processamento como o Lightroom. A imagem de amostra de Matt Grum que você referenciou da postagem original deve ser um exemplo ideal disso. Observe como é pior o ruído na imagem ISO 100 digitalmente aumentada do que na imagem ISO 1600? Há muito ruído na cor azul, os padrões de faixas estão começando a aparecer e há perda de detalhes. A câmera fez um trabalho muito melhor quando foi solicitada a utilização da ISO 1600 ... há menos ruído, mais detalhes, detalhes mais nítidos.

A razão pela qual impulsionar o ISO na câmera é melhor é que ele trabalha com o sinal nativo original logo após o sensor, antes que qualquer eletrônica a jusante tenha a chance de introduzir ruído adicional. Em um sensor de imagem CMOS (CIS), cada pixel possui um circuito de redução de ruído (CDS), amostragem dupla correlacionada ... mede a carga de corrente escura no pixel no "tempo de redefinição" e a memoriza para que pode ser subtraído na leitura), bem como um amplificador embutido. Quando cada coluna de pixels é lida, a carga do pixel é primeiro eliminada pelo circuito CDS, e essa carga "limpa" é então diretamente amplificada antes de ser enviada para o circuito de leitura enviado para fora da matriz. A conversão de analógico para digital, ou ADC, ocorre na matriz do sensor em um chip DSP na maioria das câmeras (existem algumas exceções, mais em um momento).

Os ADCs geralmente são moderadamente paralelos; pode haver oito, dezesseis, talvez mais em uma determinada câmera. Apesar de paralelos, cada um ainda deve processar centenas de milhares, senão milhões de pixels em uma fração de segundo. Isso requer uma alta frequência operacional, que tem a tendência de introduzir ruído adicional. Essa é a principal fonte de ruído de cores e faixas na maioria das DSLRs que exibem isso. A imagem ISO 100 que foi aprimorada na publicação também está aumentando esse ruído pós-leitura adicional que é introduzido a jusante do sensor .

Ao aumentar o ISO na câmera, você amplifica o sinal da imagem diretamente, e quaisquer contribuintes adicionais a jusante do ruído afetam apenas a extremidade inferior do sinal. Isso preserva a imagem para a relação do sinal de ruído eletrônico. Há um contribuidor adicional para o ruído que não tem nada a ver com a eletrônica. A natureza aleatória da luz em si resulta em uma distribuição de Poisson dos ataques de fótons. Com menos luz total atingindo o sensor, o ruído de Poisson será maior. Se você tivesse um sensor silencioso, um que não apresentasse nenhum ruído eletrônico próprio ... usar a ISO 1600 seria o mesmo que usar a ISO 100 e aumentar a exposição em quatro paradas no post. A quantidade de ruído nas duas imagens seria idêntica, e tudo seria ruído resultante da natureza física aleatória da luz.


Hoje existe um sensor no mercado que é quase silencioso. O sensor Sony Exmor usa um design de leitura ADC / CDS digital ON-DIE altamente avançado, paralelo à coluna. Diferentemente da maioria dos sensores, que mantêm um sinal analógico em toda a tubulação, do sensor ao DSP (até logo após o ADC), o Exmor executa o CDS e o ADC na matriz e de maneira digital. Em vez de cada pixel possuir circuitos CDS analógicos para medir a corrente escura por pixel, o Exmor realiza uma leitura de redefinição, essa leitura de redefinição é imediatamente convertida em digital e armazena toda a carga de "corrente escura" dos sensores em uma imagem virtual de valores negativos. Quando é feita uma exposição, o sinal da imagem é lido, convertido em digital e a imagem de redefinição negativa é aplicada à imagem de exposição positiva.

Como existe um ADC por coluna no Exmor, em vez de um ADC por dezenas de colunas, eles podem operar com uma frequência mais baixa. Entre o uso do CDS digital, o ADC por coluna e os componentes de frequência mais baixa, o Exmor introduz um ruído quase zero , não apresenta nenhum ruído de faixa ou padrão visível e, para todos os efeitos, pode ser considerado um sensor "silencioso".Ainda há algum ruído, e o aumento suficiente de uma exposição no correio resultará, em última análise, nesse ruído. No entanto, pode-se tirar uma foto na ISO 100, levantá-la em quatro paradas e parecer tão boa quanto uma foto tirada na ISO 1600. De fato, no caso da Exmor ... isso é EXATAMENTE o caso! Toda a "amplificação" no Exmor é digital por natureza, embora os componentes eletrônicos do sensor tendam a ser melhores nisso do que o aumento manual da exposição no correio, por uma pequena margem.


Também é importante perceber que o aumento da ISO em si não adiciona ruído. ISO não é uma fonte de ruído! Supondo que um sensor silencioso, se você expõe uma cena estática de modo a obter uma exposição adequada na ISO 100 e expõe a mesma cena estática de modo a obter uma exposição adequada na ISO 3200, o último terá mais ruído. Porque você pergunta? O ruído de Poisson, mais comumente chamado de ruído Photon Shot, ou ruído causado pela natureza aleatória da luz, é a causa. Na imagem ISO 100 adequadamente exposta, você está usando uma abertura maior, usando um obturador mais longo ou ambos. Vamos supor, para fins de discussão, que estamos apenas alterando a velocidade do obturador, para manter a DOF e obter exatamente a mesma cena nas ISO 100 e ISO 3200. A diferença na velocidade do obturador é de cinco paradas. Essa é uma diferença de trinta e duas vezes na quantidade de luz no sensor! Quanto mais luz você tiver, menor será o ruído na captura de fótons ... a relação sinal-ruído (SNR) da imagem em relação ao seu próprio ruído natural é maior com uma imagem ISO 100 adequadamente exposta e muito menor com uma imagem ISO 3200 adequadamente exposta.

Se usarmos a Nikon D800 (que usa um sensor Sony Exmor), fotografar uma imagem subexposta em cinco paradas na ISO 100 e outra adequadamente exposta na ISO 3200 e amplificar a imagem ISO 100, ela será um pouco mais barulhenta do que a Imagem ISO 3200. Ele possui efetivamente o mesmo SNR em relação ao ruído da tomada de fótons e também terá uma contribuição muito pequena do ruído de leitura que será amplificado junto com o restante da imagem.


Bem, você pediu para saber exatamente como o ISO funcionava em uma câmera digital moderna. Esta não é uma explicação completa, e diferentes fabricantes lidam com determinadas configurações de alto ISO de maneira diferente. Por exemplo, os sensores da Canon apenas amplificam o sinal de imagem diretamente do sensor até um determinado ponto e, em seguida, usam um amplificador a jusante adicional entre o sensor e o ADC para obter as duas principais paradas (por exemplo, em uma câmera que vai para ISO 6400, ISO 1600 é a configuração máxima "amplificada de forma nativa" e ISO 3200 e 6400 envolve uma amplificação adicional a jusante, mas ainda analógica.) As configurações de "ISO expandido" também são especiais na maioria das câmeras, pois tudo o que realmente são é um impulso digital. Portanto, qualquer configuração chamada HI, ou H1, H2, etc., não é uma configuração ISO verdadeira ... é uma configuração ISO falsa.

jrista
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1
Você também pode aumentar o ISO se estiver fotografando com pouca luz, como esportes em ambientes fechados. Novamente, isso não é necessariamente sobre "exposição" ... tecnicamente falando, a exposição é sobre a quantidade de luz no sensor e é afetada apenas pela abertura e pelo obturador. Novamente, nos esportes ... você precisa de um obturador alto o suficiente para congelar adequadamente os movimentos dos jogadores. No caso da fotografia do céu noturno, o ISO alto pode finalmente se tornar "exposição" ... mas nem sempre. I pode expor o céu noturno por 45 segundos a 400 ISO sem startrailing, mas ao fotografar meteoros, novamente, é ...
jrista
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... não necessariamente sobre exposição. Eu quero uma certa proporção de brilho entre os meteoros e as estrelas. Exposições longas aumentam muito a taxa de brilho, resultando em meteoros muito fracos. Exposições mais curtas com ISO mais alto resultam em "tempo em pixels" semelhante, permitindo-me reduzir a proporção entre estrelas e meteoros, tornando os meteoros relativamente mais brilhantes e mais interessantes. Se eu quiser mais "exposição", usarei uma lente com uma abertura maior, que literalmente obterá mais luz no sensor ... no entanto, eu ainda usaria um ISO mais alto para normalizar o tempo em pixels para chuvas de meteoros.
jrista
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Primeiro, não tenho certeza de como sua câmera pode ter um ISO "base" de 400, se também tiver ISO 100. Geralmente, ISO 100 é a configuração que faz o "uso total" do sensor. Se a FWC for 60.000 elétrons, a ISO 100 garantirá que a saturação máxima em termos de elétrons seja 60.000 e aplicará o ganho necessário para garantir que 60.000 elétrons no valor da carga sejam convertidos para a unidade digital máxima de 2 bits que seria 2 ^ 14 ou 16384.) O ISO 400 exigiria um aumento para aumentar para garantir um lance máximo de Sentou. de 15.000 convertidos para uma unidade digital do 16384, etc
jrista
1
Houve muitos comentários na rede sobre a Canon usando um ISO base de 160. Isso também é uma falácia, porque as pessoas relacionam diretamente o ruído e o ISO um pouco demais. A Canon usa um mecanismo ISO excêntrico. Seus amplificadores são capazes apenas de etapas de ponto final, portanto, qualquer configuração de terceiro ponto ou ponto final deve ser "pressionada" ou "puxada" a partir de uma configuração nativa de ponto final. O ISO 125 é um impulso de 1/3 de batente do ISO 100 executado pelo amplificador a jusante (pós-sensor / pré-ADC). O ISO 160 é uma tração a jusante de 1/3 de ponto do ISO 200. O mesmo vale para 250/320, 500/650, 1000/1250, etc. O ISO base ainda é 100.
jrista
2
As exposições forçadas têm mais ruído do que a configuração em que se baseiam. Todos os ISO 125, 250, 500 e 1000 têm mais ruído do que seus pais ISO 100, 200, 400 e 800. Por outro lado, as exposições puxadas têm menos ruído do que a configuração em que se baseiam. As normas ISO 160, 320, 640 e 1250 têm menos ruído do que seus pais ISO 200, 400, 800 e 1600. A diferença de ruído costuma ser bastante aparente, e é por isso que muitas pessoas pensam que a Canon usa uma ISO base de 160, pois geralmente parece mais limpo que o ISO 100. O ISO básico é realmente bom e realmente 100, mas às vezes é difícil desmascarar esses mitos.
jrista
4

A alteração da configuração ISO invoca uma alteração na câmera , altera a amplificação do chip. As tensões produzidas pela luz que entra são amplificadas antes da digitalização. A razão para isso é que o sinal analógico capta ruídos no caminho para o ADC (conversor analógico para digital). Amplificando um sinal fraco primeiro, os efeitos desse ruído são reduzidos em comparação à digitalização do sinal fraco e, em seguida, aplicando matematicamente a amplificação aos valores digitalizados (que é o que o Photoshop está fazendo no seu exemplo), pois isso amplifica o ruído de leitura.

O motivo pelo qual você não experimenta o mesmo efeito usando o Sony a390 é que o modelo apresenta a tecnologia patenteada da Sony, projetada para reduzir drasticamente o acúmulo de ruído de leitura no caminho para o ADC. A única vantagem de usar a configuração ISO na câmera é reduzir o ruído de quantização que pode surgir se não houver valores digitais suficientes para representar pequenas alterações em um sinal fraco. Além disso, o ISO é quase redundante (ou pior, é contraproducente, como se a medição estivesse incorreta, uma imagem ISO alta pode cortar, enquanto uma imagem ISO baixa não.

Matt Grum
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A amplificação analógica não reduziria o ruído - de fato, o amplificador sempre introduzirá uma pequena quantidade de ruído. Ainda assim, seria preferível fazer a amplificação após a conversão analógico-digital, pois isso faria com que você perdesse os bits mais baixos de dados (fazendo com que a imagem perdesse alguma qualidade - é isso que significa quantização). ruído) . ... Pense bem, essa explicação explicaria por que o ISO3200 tinha um ruído maior nas minhas imagens acima - será que é o único / correto motivo?
BlueRaja # Danny Pflughoeft
@ BlueRaja-DannyPflughoeft Cada etapa do processo adiciona ruído adicional de 'corrente escura'. É por isso que o valor da tensão analógica de cada sensor é amplificado na matriz no nível do sensor antes mesmo de ser lido (para sensores CMOS). Amplificação analógica não reduz "fotão" ruído causado pela natureza aleatória de luz que afeta a densidade de fótons em qualquer momento particular dentro de um campo de luz, mas certamente faz reduzir o efeito da leitura de ruído (um k / a / corrente escura ruído ) que é adicionado entre cada sensor e o DAC.
22618 Michael C #
4

E como os arquivos RAW armazenam as tensões reais lidas, antes que ocorram alterações no brilho, os valores no arquivo RAW serão os mesmos, independentemente da configuração ISO.

Esta suposição está incorreta. As configurações ISO nas câmeras digitais alteram a quantidade de amplificação da tensão analógica de cada sensor (poço de pixels) antes que o sinal seja lido, muito menos convertido em informações digitais.

O que é gravado nos arquivos brutos são os valores do sinal analógico amplificado convertido em informação digital. A razão para isso é que há um ruído adicional adicionado pelas vias eletrônicas entre o sensor e o conversor digital-analógico (DAC). Se as tensões analógicas de cada sensor não forem amplificadas antes de serem lidas, elas serão tão fracas que o ruído de 'corrente escura' adicionado pelo caminho entre o sensor e o DAC sobrecarregará todos os sinais, exceto os mais fortes (por exemplo, qualquer coisa, exceto imagens) capturados sob luz muito forte e / ou por períodos muito longos).

Portanto, se você estiver tirando fotos apenas no formato RAW, a configuração ISO não fará absolutamente nada (também significaria que câmeras digitais com ISOs mais altos são completamente um truque de marketing).

Como sua premissa original, citada acima, está incorreta, segue-se que a conclusão baseada nessa premissa incorreta é igualmente incorreta. O que é convertido pelo ADC e gravado nos dados brutos da imagem é afetado materialmente pela amplificação na tensão analógica de cada sensor.

O conselho da resposta mencionada no início da pergunta deve ser entendido como "... deixe luz suficiente na câmera e use o valor ISO mais alto que não resulte em realces soprados. Se luz suficiente for deixada entrar câmera, esse ISO ideal pode muito bem ser a configuração ISO mínima da câmera, apenas quando estamos limitados à quantidade de luz disponível, à largura máxima de abertura da câmera / à configuração de abertura necessária para obter a profundidade de campo desejada ou ao tempo do obturador necessário para para evitar desfocar um objeto em movimento, aconselha-se a aumentar o ISO para a configuração mais alta que não exponha demais os realces, tornando-se aplicável a uma configuração ISO maior que o ISO da linha de base da câmera.

Michael C
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3

Os sensores não podem ser mais ou menos sensíveis. Eles simplesmente respondem às fotos liberando uma carga elétrica acumulada por photosite.

Essa carga é uma quantidade analógica . Tecnicamente, é discreto no nível atômico, mas é tratado como um valor analógico. Quando o ISO é definido na câmera, o que muda é o ponto de saturação que é mapeado para o maior valor digital possível. As cargas mais baixas são mapeadas proporcionalmente pelo conversor A / D, e é por isso que você ainda obtém a mesma profundidade de bits por pixel em todo o ISO normal . Ao contrário do ISO expandido, que geralmente é processado digitalmente.

A saída RAW registra os valores digitais e, portanto, é afetada pela ISO. Se você multiplicar o sinal digitalmente para emular ISO, você perderá a profundidade de bits e o ruído presente no sinal analógico.

Itai
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2
Se você amplifica o sinal analógico, também multiplica qualquer ruído presente no sinal, a chave é amplificar o sinal antes que muito ruído seja acumulado.
precisa
Esta resposta verificou o que eu já assumi na pergunta - mas isso não explica por que o ISO3200 teria mais ruído quando exposto corretamente do que o ISO100 na mesma velocidade de abertura / obturador, ou por que meus resultados seriam diferentes dos de Matt
BlueRaja - Danny Pflughoeft
3

Acredito que sua suposição está incorreta. Embora talvez em algumas câmeras possa haver um ganho fixo e o ISO seja uma filtragem puramente digital (o que pode ser feito offline com a mesma facilidade), acredito que em muitas câmeras, a configuração do ISO realmente controla o ganho analógico do detector.

ISO mais alto não é desejável, porque mais ganho significa mais ruído.

Em qualquer sistema de amplificação analógica, o ganho de nível é importante para obter o melhor sinal. No sistema fotográfico, nosso primeiro ganho é o poder de captação de luz da lente. O segundo ganho é a sensibilidade do filme, ou o ganho eletrônico real do detector, conforme o caso.

Os resultados menos ruidosos são obtidos se você deixar entrar luz suficiente e usar apenas um ganho moderado.

Usar mais ganho (ISO mais alto) no detector é um "mal necessário" para condições de pouca luz ou quando são necessárias exposições curtas para eliminar o desfoque de movimento ou abertura baixa para profundidade de campo.

Ou seja, a escolha do ISO é basicamente orientada por outros parâmetros: luz / abertura disponível e velocidade do obturador.

Anon
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Embora não seja incorreta per se, a afirmação nessa resposta é confusa.

A resposta não é comparar ruído em diferentes configurações ISO, mas comparar a diferença entre amplificação analógica e digital. A definição de um ISO mais alto usa a amplificação analógica, de modo a ter um desempenho melhor do que a exposição da imagem e a compensação no pós-processamento, assim como a amplificação digital.

Uma declaração mais útil seria:

Se você deseja minimizar o ruído, use a configuração ISO mais baixa possível. Você só deve usar uma configuração ISO mais alta se precisar obter uma exposição correta, quando não conseguir mais luz na câmera.

Guffa
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Para minimizar o ruído, você deseja o máximo de luz possível no sensor, sujeito a (1) não recortar os destaques nos quais deseja preservar os detalhes, (2) configurando a abertura para a profundidade de campo desejada e (3) configurando o obturador velocidade para o desfoque de movimento desejado (assunto e câmera) ou falta de desfoque de movimento.

O aumento da ISO ajudará se você fizer o que precede e ainda estiver abaixo dos cortes dos destaques desejados? Se aumentar o ISO diminui o ruído de leitura, pode ajudar. Depende do sensor na sua câmera. Em alguns sensores, você obtém menos ruído de leitura se aumentar o ISO, pelo menos até certo ponto. Em outro sensor (às vezes chamado de menos ISO), o ruído de leitura não aumenta com o ISO.

Isso pressupõe que você esteja gravando em bruto.

foosion
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Eu estive analisando a questão de ver mais ruído no programa High ISO do que na foto Iso 100, mesmo que todo mundo esteja lhe dizendo que deve ser o oposto. As pessoas estão dizendo a você por que deveria ser o oposto e Jrista lhe disse por que o efeito não é tão aparente com sua câmera quanto com, por exemplo, as câmeras Canon (quase iguais). Mas você percebe que parecia haver menos ruído na iso 100 pós-aprimorada e ainda não igual ou mais ruído.

Fui em frente, olhando para o seu resultado. A conclusão da demonstração original de Matt pressupõe que o resultado final é a mesma imagem e nas mesmas condições, em que você aumenta o ISO x aumenta a exposição no pós para expor adequadamente. Ou seja, o mesmo brilho @ a mesma luz que chega. Portanto, comparo o histograma da linha 0.01s iso 100 vs iso 3200 e descobri que você não aumentou o iso 100 tanto quanto o iso 3200. há uma diferença de cerca de 40%.

iso3200 40% mais brilhante

Se aumentarmos a sua imagem iso 100 para combinar melhor com a iso 3200, vamos ver o resultado:

mais impulso para iso 100

Agora, parece bastante igual se você observar a potência do ruído, então Jrista está certo quanto ao seu sensor quase perfeito. Talvez as texturas no escuro sejam um pouco melhores com a iso 3200 e os grãos azulados pareçam maiores, mas é difícil concluir a qualidade do ruído nessas imagens convertidas na web. precisamos ver os resultados nas matérias-primas.

Michael Nielsen
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Uma resposta muito rápida: aumentando a configuração iso, você está aplicando um ganho maior ao sinal. Isso significa que você está se multiplicando de maneira "analógica" (amplificando uma corrente) e não de maneira "digital" (multiplicando um número por 2, por 4 ... e assim por diante, o que corresponderia ao seu modelo mental )

Nos últimos anos, um termo está ganhando popularidade (não acho que seja particularmente bem escolhido), que descreve um sensor que funciona como você imagina, e é uma "câmera isolada".

Francesco
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Antes de aceitar uma resposta, eu só queria adicionar um resumo do que aprendi com todas essas ótimas respostas e várias outras fontes. Eu já vi vários usuários recomendando "usar o ISO mais alto possível sem superexpor", sem nenhuma explicação ou qualificador adicional, o que está completamente errado.

Eu estou criando o wiki da comunidade, então fique à vontade para adicionar ou corrigir qualquer erro.


Folha de dicas ISO da câmera digital

  • Usar o ISO mais baixo (para uma determinada exposição, o que significa que você também precisará alterar a abertura ou a velocidade do obturador) sempre fornecerá o mínimo de ruído; no entanto, nem sempre lhe dará a melhor imagem .

    Por exemplo, ter uma velocidade lenta do obturador na ISO 100 pode fazer com que a imagem fique um pouco embaçada, enquanto uma velocidade mais rápida do obturador na ISO 400, apesar de ter mais ruído, pode parecer melhor devido à falta de desfoque (e o ruído pode não seja visível) .

    Não existe uma boa regra para saber quando será esse o caso. Você deve experimentar muito para ganhar essa intuição.

    • Valores ISO que não são some-power-of-2 * 100podem ser uma exceção a essa regra, possivelmente sendo preferidos a valores ISO mais baixos. Veja por exemplo aqui .

    • Ao contrário desta resposta , todas as outras configurações são iguais e, sem recorte, todas as configurações ISO serão quase equivalentes em termos de imagem RAW corrigida automaticamente. A diferença é que a configuração ISO mais baixa terá menos contraste / ruído de quantização, devido à perda de informações (porque a correção da exposição é feita digitalmente e não analógica) , mas na verdade tende a ter um pouco menos de ruído geral, porque os amplificadores usado pelos ISOs mais altos cria algum ruído, e porque os ISOs mais altos são mais sensíveis ao ruído da tomada .

      Foi exatamente isso que observei nas imagens da pergunta.

    • Para alguns sensores, o aumento do ISO pode diminuir o ruído de leitura, pelo menos até certo ponto. Veja http://www.sensorgen.info/

  • Se o tamanho da abertura ou a velocidade do obturador forem flexíveis para a foto que você deseja tirar (por exemplo, não causará desfoque, não comprometerá sua visão artística, etc.) , use a combinação que permite obter o ISO mais baixo possível , enquanto continua a ter a exposição adequada, para minimizar o ruído.

    • Se o tamanho da abertura ou a velocidade do obturador forem flexíveis para a foto que você deseja tirar (por exemplo, não causará desfoque, não comprometerá sua visão artística, etc.) , use a combinação que resulta em mais luz no sensor , contanto que você não esteja recortando os destaques nos quais deseja preservar os detalhes.
  • Se o tamanho da abertura e a velocidade do obturador forem rígidos e imutáveis, escolha o ISO que fornece a exposição adequada para minimizar o ruído.

    • Isso nem sempre é possível. Se você tiver que escolher entre um ISO mais baixo que está subexposto e um ISO mais alto que está superexposto, geralmente é melhor escolher o ISO mais alto e corrigir a exposição depois.
  • Se o tamanho da abertura e a velocidade do obturador forem rígidos e imutáveis, escolha o ISO que fornece resultados com o menor ruído de leitura, desde que você não esteja cortando os destaques nos quais deseja preservar os detalhes e ajuste o brilho na postagem.


Mais informações

  • Os valores dos sensores da câmera são analógicos, mas precisam ser convertidos em digitais para serem usados ​​por um computador. Qualquer amplificação desses valores deve ser feita antes da conversão analógico-digital, para evitar a perda de informações (ruído de quantização) . A configuração ISO na câmera controla a quantidade de amplificação analógica realizada. É por isso que a configuração ISO afeta a saída RAW.

  • A configuração "Auto-ISO" em muitas câmeras não ultrapassa um certo ISO (para evitar ruídos) , mesmo que esse ISO seja necessário para uma exposição adequada. Nesses casos, você terá que definir o ISO manualmente.

  • O medidor de exposição nem sempre está correto; portanto, encontrar a exposição correta pode exigir alguma experimentação.

  • Às vezes, as imagens são superexpostas intencionalmente, para reduzir o ruído e obter a maior profundidade de bits possível do arquivo de saída RAW. Isso se chama Expor à direita (ETTR) ( consulte também ) . Nesse caso, todas as regras acima mencionadas são aplicáveis; basta substituir a frase "exposição adequada" por "maior superexposição sem cortes".

    • Superexpor demais fará com que os valores sejam cortados (no máximo porque são mais altos do que o sensor pode suportar) . É por isso que as fotos ISO 800 e ISO 3200 à esquerda da imagem na pergunta não puderam ser restauradas.
BlueRaja - Danny Pflughoeft
fonte
Eu consideraria "exposição adequada" a "maior exposição sem recorte" e, muitas vezes, até "o recorte com maior exposição apenas destaca", porque "baixo contraste", como no exemplo, raramente acontece, e superexposição é por definição mais do que isso, o que significa que vai cortar ainda mais.
22613 Michael Nielsen
"... e porque ISOs mais altos são mais sensíveis ao ruído de tiro". Somente se a quantidade de luz capturada for menor! O ruído do tiro é o resultado da distribuição aleatória de fótons dentro de um campo de luz. Como em qualquer coisa afetada pela aleatoriedade, quanto maior o tamanho da amostra, menor o desvio da norma no valor médio. Quanto menor o tamanho da amostra, maior o desvio padrão da norma.
22618 Michael C #
"Isso é exatamente o que observei nas imagens da pergunta." O que você observou é que o seu software de conversão não aumentou automaticamente a imagem ISO com o mesmo brilho da imagem ISO 3200. Por favor, consulte a resposta @ MichaelNielsen.
Michael C