Il rumore è correlato alla velocità dell'otturatore e all'ISO?

Capisco che aumentando ISO, aumenterò la quantità di rumore nell'immagine risultante. Con un'apertura costante posso ridurre l'ISO e rallentare la velocità dell'otturatore (supponiamo che un soggetto in movimento, la fotocamera su un treppiede ecc., In modo che la velocità dell'otturatore non introduca alcuna sfocatura). La mia domanda è: il rumore dell'immagine di un ISO alto / velocità dell'otturatore veloce sarà lo stesso di un ISO basso / velocità dell'otturatore lento in cui entrambe le impostazioni forniscono la stessa quantità totale di esposizione?

Sto cercando le risposte che riguardano le moderne DSLR, non i film, nel caso in cui faccia la differenza.

Il rumore dell'immagine in una DSLR che funziona correttamente sarà influenzato dalla velocità dell'otturatore, ma non nella relazione lineare che la domanda implica. In ordine decrescente di impatto, il rumore dell'immagine è un fattore di:
- Amplificazione applicata alle celle del sensore (ISO più elevato aumenta il rumore)
- Rumore termico (il sensore più caldo è più rumoroso)
- Durata dell'esposizione (più lunga è la cattura, più i pixel casuali cumulativi illuminati su)

Anche il rumore relativo alla durata è correlato al rumore termico, poiché mantenere il sensore alimentato più a lungo causerà una maggiore generazione di calore.

Nel complesso, in un determinato ambiente di ripresa, l' aumento dell'ISO ha il maggiore effetto dannoso , derivando da prove empiriche di un bel po 'di fotografia notturna fatta usando una Canon 1D Mark III, Canon 5D Mark II e un paio di non-SLR, una Minolta DiMAGE A2 e DiMAGE A200.

Anche gli scatti serali estivi sembrano avere un rumore visibile maggiore (vedo più punti rossi casuali rispetto ad altri colori, stranamente) rispetto ai freddi scatti serali invernali.

Tecnicamente parlando, aumentare l'ISO in realtà non "aumenta il rumore". Quando si aumenta l'impostazione ISO, in realtà si sta semplicemente istruendo la fotocamera a modificare il livello di carica che rappresenta la "massima saturazione" (il punto in cui un pixel dovrebbe raggiungere il suo massimo valore numerico, che nel caso di un sensore a 14 bit è 16384.)

La causa principale del rumore in un'immagine è la distribuzione casuale dei fotoni quando raggiungono il sensore. Meno fotoni raggiungono il sensore, più apparente sarà la loro distribuzione casuale ... quindi il "grano" visibile. La quantità di rumore che vedi in una foto è inversamente proporzionale alla quantità di luce che raggiunge il sensore. Meno luce, più rumore ... più luce, meno rumore. Per un determinato tempo di esposizione, quando si ottiene meno luce sull'obiettivo, si espongono meno fotoni per pixel e poiché i fotoni sono effettivamente distribuiti in modo casuale, alcuni pixel possono ottenere meno di quanto dovrebbero, mentre altri ottengono più di quanto dovrebbero. Quella distribuzione irregolare è la causa specifica del rumore del colpo di fotone. Quando si ottiene più luce sul sensore, la natura casuale della luce si distribuirà sempre più uniformemente sull'area del sensore e quando il numero medio di fotoni per pixel aumenta e si normalizza, gli effetti del rumore dei fotoni diminuiranno.

Quando aumenti l'ISO per produrre un'esposizione "corretta" per quella piccola quantità di luce, amplifichi il segnale del sensore, il che esagera l'effetto che ha il rumore del fotone. In alternativa (supponendo un sensore ideale che non introduce alcun rumore elettronico), è sempre possibile esporre a ISO 100, quindi aumentare l'esposizione del numero necessario di fermate in post e sperimentare lo stesso effetto. Non è l'amplificazione, sia essa analogica o digitale, a creare rumore ... migliora semplicemente gli effetti del rumore.

• "La mia domanda è: il rumore dell'immagine di un ISO alto / velocità dell'otturatore veloce sarà lo stesso di un ISO basso / velocità dell'otturatore lento in cui entrambe le impostazioni forniscono la stessa quantità totale di esposizione?"

La velocità dell'otturatore è qualcosa che puoi usare per controllare quali impostazioni ISO ti occorrono. La velocità dell'otturatore è il tempo di esposizione e se riesci a ottenere solo 1/4 della quantità di luce sull'obiettivo di cui hai bisogno per poter utilizzare ISO 100, puoi sempre esporre quattro volte più a lungo. Ci sono avvertenze a questo ... se stai fotografando qualcosa con un movimento, vedrai un effetto movimento nella foto finale se la velocità dell'otturatore è troppo bassa. La velocità dell'otturatore più lenta può anche sfocare a causa delle vibrazioni della fotocamera, riducendo la nitidezza e il contrasto della foto. Se stai fotografando una scena fissa ... come un paesaggio o una natura morta, probabilmente hai la possibilità di ridurre la velocità dell'otturatore anziché aumentare l'ISO per ottenere un'esposizione corretta. L'esposizione più lunga consentirà a più luce di raggiungere il sensore e l'uso di un ISO inferiore richiederà una minore amplificazione,

Quindi la risposta alla tua domanda è NO , se scambi un ISO alto / otturatore veloce con un ISO basso / otturatore lento, dovresti finire con MENO RUMORE (ma potenzialmente più sfocatura da movimento o sfocatura dal movimento della fotocamera se stai scattando a mano libera .)

No. Il rumore aumenta con la velocità dell'otturatore, ma solo marginalmente. La quantità di rumore che si ottiene dall'amplificazione ISO è molto maggiore. Inoltre, perdi molta gamma dinamica aumentando l'ISO che non accadrà con basse velocità dell'otturatore fino a casi veramente estremi.

La velocità dell'otturatore non ha alcun effetto sul rumore nelle immagini, a meno che non ci si trovi in ​​modalità come "Priorità dell'otturatore" in cui altre impostazioni vengono automaticamente modificate per mantenere una determinata esposizione. Puoi provare impostando la fotocamera sul manuale completo e alternando le velocità dell'otturatore. Vedrai la tua immagine diventare più scura / più chiara man mano che la velocità dell'otturatore diminuisce / aumenta.

ISO cambia la sensibilità del sensore al segnale in entrata. Tuttavia, ciò significa anche che qualsiasi rumore è amplificato anche nell'uscita finale. Quindi, aumenta ISO e avrai più rumore e una maggiore esposizione effettiva. Diminuisci ISO e hai meno rumore ma minore esposizione effettiva (supponendo che tutto il resto sia uguale).

Quindi, se scegli ISO più bassi e velocità dell'otturatore più bassa e in qualche modo ottieni la stessa esposizione (forse stai modificando l'apertura o aggiungendo luce alla scena), otterrai meno rumore nelle immagini.

Ho riscontrato problemi di rumore quando si usano valori ISO bassi al di sotto di 400 ISO con tempi di posa elevati di oltre 4000 o 6000 secondi e davvero pessimi da 6500 a 8000 secondi. in una luce davvero brillante. Quindi ho cercato di mantenere ISO e velocità dell'otturatore un po 'bilanciati come mantenere la velocità dell'otturatore fino a 1250 o 2000 sec con ISO 400. E ISO più elevati quando si utilizzano velocità dell'otturatore elevate. L'ho sperimentato mentre provavo a cercare di eliminare la sfocatura da soggetti in rapido movimento mentre tenevo la mano con obiettivi a focale lunga.

Il rumore dipende da quanta luce si fa entrare, alzare tutti gli ISO fa amplificare un segnale già a causa della scarsa luminosità.

Per questo motivo un immagine otturatore ad alta ISO / veloce sarà contenere più rumore di una velocità dell'otturatore bassa ISO / lento, ma così sarebbe un'immagine a bassa ISO / dell'otturatore elevata velocità!

Non esattamente, il rumore deriverà dalle condizioni di esposizione al chip.

Un'esposizione più lunga può generare rumore, sebbene non sia una proprietà dell'otturatore ma una proprietà del chip.

Non dovresti vedere una differenza tra velocità dell'otturatore più alte (sopra il 60 ° / secondo)

L'effetto più visibile sarebbe dalla modifica dell'ISO / ASA

bassa velocità dell'otturatore, diciamo fino a circa 1/4, + medio ISO produrrà meno rumore rispetto alla maggiore velocità dell'otturatore, diciamo 200, + ISO alto, diciamo 3200