Che cos'è "ISO" su una fotocamera digitale?

Che cos'è "ISO" in generale e come viene definita la scala?

In che modo la scala ISO per la velocità della pellicola differisce dalla sensibilità ISO utilizzata nelle fotocamere digitali?

L'ISO inferiore è sempre migliore?

In fotografia, ISO generalmente si riferisce a una misura di " Velocità della pellicola ", che uso incluso il riferimento alla sensibilità del sensore digitale .

In breve, le lettere reali ISO sono un nome per l' Organizzazione internazionale per la standardizzazione (non, ufficialmente, un acronimo - maggiori informazioni qui ), e in fotografia si riferisce allo standard ISO 12232: 2006 e ad altri standard correlati: ISO 12232: 1998, ISO 5800: 1987, ISO 6: 1993 e ISO 2240: 2003. (Collegamenti sulla pagina Velocità film.) Storicamente il film ha usato anche gli standard ASA e DIN , il primo usando lo stesso sistema di numerazione e DIN usando una scala completamente diversa.

Gli standard per film e digitale sono tecnicamente diversi (in modi in cui non ho studiato abbastanza attentamente per riferire in modo completo), ma generalmente sono abbastanza simili che per scopi pratici, sono essenzialmente gli stessi (nonostante il fallimento della reciprocità , che molti i film sono piuttosto inclini, sebbene il digitale generalmente non lo sia). Pertanto, se si misura un'esposizione con la fotocamera digitale, è possibile utilizzare tale esposizione con una pellicola con la stessa classificazione dell'impostazione ISO utilizzata nella fotocamera digitale e aspettarsi di ottenere un'esposizione simile (a meno che la velocità dell'otturatore non sia lunga o breve abbastanza per Reciprocity Mancato avvio del film) (supponendo anche attrezzature simili altrimenti - nessuna differenza nei filtri, ecc.).

Sia in digitale che in film, un numero più alto indica una maggiore sensibilità. Un numero due volte più alto è due volte più sensibile (ad esempio 200 è due volte più sensibile di 100, 400 due volte più sensibile di 200, ecc.). Pertanto, quando si scatta in condizioni di luce relativamente scarsa e si desidera una velocità dell'otturatore relativamente elevata (ad es. Abbastanza veloce per arrestare il movimento), sarà essenziale un livello di sensibilità più elevato (quindi no, non sempre è più basso!)

Nelle fotocamere digitali (e in modo simile ma diverso nel film), valori ISO più elevati tendono a creare rumore (l'effetto correlato nel film è un aumento della granulosità ). Quindi, anche se non è sempre meglio (dipende da cosa stai cercando), i valori ISO più bassi sono sempre (o almeno quasi sempre) più bassi nel rumore, il che potrebbe essere desiderabile. (Nel caso di fotografia in condizioni di scarsa illuminazione in cui la velocità dell'otturatore non è un problema, esposizioni lunghe mescolate con valori ISO più bassi creeranno un'immagine "migliore" - sebbene sia concepibile che ad alcuni possano piacere gli effetti del rumore; a volte c'è sicuramente fascino filmare il grano.)

Per quanto riguarda il modo in cui viene definita la scala, si basa sulle misurazioni di un'immagine prodotta sulla base di un determinato scenario di illuminazione . I dettagli sono complessi, quindi lascerò i dettagli come esercizio per il lettore. Un riassunto laico è che (per il digitale) è una misura di quanto velocemente il sensore digitale diventa "saturo" di luce. (Per i film, il processo è correlato ma diverso.)

In sintesi: un ISO più elevato è più sensibile ma più rumoroso (ma non necessariamente peggiore), il digitale e il film classificati per lo stesso ISO (o ASA per il film) avranno una sensibilità simile e la scala si basa sulla velocità con cui diventerà un'immagine " saturo "dato una certa quantità di illuminazione.

NOTA: mi sto preparando per fare qualche sperimentazione relativa alla controversa risposta di Matt Grum. Spero che i miei risultati creino una bella e chiara risposta priva di disturbi all'importante punto che solleva: che un'immagine ad alta ISO con una bassa quantità di luce sarà meno rumorosa di un'immagine a bassa ISO con la stessa quantità di luce che ottiene al sensore , che viene successivamente amplificato in post-elaborazione. Altro a venire, si spera in ... EDIT: Beh, non sono riuscito a farlo accadere per un po 'di tempo. Potrei ancora farlo ad un certo punto. Nel frattempo, indicherò anche questo articolo che parla di confronti tra valori ISO nativi e non nativi e quantità di rumore in essi, che, sebbene l'articolo non lo dica esattamente, penso che sia probabilmente direttamente correlato esattamente a questa domanda.

TL; DR:  per ridurre al minimo il rumore, ottenere quanta più luce possibile attraverso l'obiettivo (poiché il rumore è principalmente causato da bassi livelli di luce) utilizzando le impostazioni di apertura e velocità dell'otturatore appropriate.

Quindi, mantenendo costanti queste impostazioni, aumentare l' ISO per quanto è possibile (senza evidenziare il clipping) in quanto ciò ridurrà la proporzione del segnale letto dal rumore.

L'ISO inferiore è sempre migliore?

No!

Per una quantità fissa di luce che penetra nella fotocamera, la riduzione dell'ISO non comporterà una riduzione del rumore (miglior rapporto segnale-rumore). L'unico modo per ridurre il rumore è combinare l'abbassamento dell'ISO con l'entrata in più luce aprendo l'apertura o lasciando l'otturatore aperto più a lungo.

Se la quantità di luce che è possibile immettere è limitata (è stata raggiunta l'apertura massima e non è possibile utilizzare una velocità dell'otturatore più lunga senza introdurre la sfocatura), l'utilizzo dell'ISO più elevato possibile (senza luci di ritaglio) porterà al rumore più basso nella Immagine. Questo sembrerà controintuitivo e inviterà i downgrade (sette finora!), Quindi per favore lasciami spiegare (vedi la mia risposta ai commenti alla fine).

Valori ISO elevati non causano rumore, la mancanza di luce provoca rumore. Il motivo per cui le persone associano ISO elevati al rumore è perché quando si aumenta l'impostazione ISO in modalità otturatore o priorità apertura, la fotocamera chiude l'apertura o aumenta la velocità dell'otturatore per compensare, entrambi i quali diminuiscono la quantità di luce che entra nella fotocamera.

Ecco una spiegazione del perché la scarsa luminosità provoca rumore:

Un'importante fonte di rumore nelle immagini deriva dalla natura casuale della luce e si chiama rumore dei fotoni o rumore di sparo. I fotoni vengono emessi in modo casuale da fonti di luce. Se si raccolgono molti fotoni, la casualità viene mediata e si ottiene quasi esattamente lo stesso numero emesso in ogni direzione. Se si raccolgono molti meno fotoni, il numero raccolto in pixel vicini (che dovrebbe vedere lo stesso colore) può differire, dando variazioni di luminosità chiamate rumore o granulosità. Ecco come la mancanza di luce porta al rumore. Vedi Wikipedia: rumore di sparo .

Un'altra fonte di rumore è il rumore letto. Il rumore di lettura si verifica quando le cariche analogiche sul sensore vengono digitalizzate (lettura). Il rumore di lettura è approssimativamente costante rispetto al numero di fotoni catturati. L'aumento dell'ISO amplifica il segnale e quindi il rumore del fotone, ma il rumore di lettura rimane lo stesso.

Se usi un ISO inferiore (con la stessa quantità di luce che entra nella tua fotocamera) otterrai un'immagine sottoesposta e quando la schiarisci in post amplificherai sia il rumore dei fotoni che il rumore di lettura . Il rumore totale sarà quindi maggiore.

Ecco un esempio di questo effetto in pratica:

Queste immagini sono state riprese con identiche impostazioni della barra ISO ed elaborate esattamente allo stesso modo. Quello in basso è chiaramente più rumoroso, nonostante sia stato girato a ISO 100.

Se dovessi tracciare il rumore rispetto all'ISO per ogni coppia di tempo di posa / apertura, scopriresti che il rumore aumenta sempre (a volte solo leggermente) al diminuire dell'ISO . Pertanto non vedo come si possa sostenere che valori ISO elevati producano immagini più rumorose, dato che quando tutti gli altri sono uguali valori ISO più bassi danno più rumore!

Risposta ai commenti

Ci dispiace, ma la tua spiegazione non cambia il fatto che la tua affermazione di base è sbagliata. Ciò che normalmente si desidera utilizzare è l'ISO più basso che fornirà un'esposizione corretta con una combinazione utilizzabile di tempo di posa e apertura

Il metodo che usi non ha alcuna reale conseguenza, quando ci pensi usando la modalità automatica e selezionando il valore ISO che fa sì che l'otturatore / l'apertura sia il più lungo / largo che puoi scappare equivale a impostare semplicemente l'otturatore / l'apertura deve essere la più lunga / ampia possibile in primo luogo e quindi impostare l'ISO per ottenere l'esposizione corretta.

Tuttavia, non stavo suggerendo una metodologia di scatto, il punto che stavo mettendo in evidenza era, per ridurre al minimo il rumore, vuoi far entrare più luce possibile, dato che l'hai raggiunto con otturatore / apertura / flash o qualsiasi altra cosa, l'ISO dovrebbe essere il più alto possibile (prima di evidenziare la clip), poiché qualsiasi altra cosa comporterà una sottoesposizione e quindi più rumore di lettura.

se in realtà cambi la velocità dell'otturatore e / o l'apertura (seguendo la legge della reciprocità, come si farebbe normalmente), allora indovina un po ': ottieni più fotoni sul sensore per la stessa "esposizione" (chiamalo EV come regolato per ISO in questione)! Quindi, meno rumore!

Sì, ma non puoi aumentare l'ISO e allo stesso tempo cambiare le impostazioni per far entrare meno luce e concludere che hai più rumore perché stai usando un ISO più alto. Soprattutto quando puoi dimostrare che se aumenti l'ISO da solo diminuisci il rumore!

È come comprare un'auto con un motore più piccolo per ridurre il consumo di carburante, guidare ovunque con il piede appoggiato al pavimento e concludere che i piccoli motori aumentano il consumo di carburante! Cambia una variabile alla volta.

Per quanto riguarda la dichiarazione:

L'ISO inferiore è sempre migliore?

Sembra esserci una varietà di opinioni su questo argomento e, sebbene possano sembrare reciprocamente esclusive, non sono sicuro che sia così. Non è possibile tagliare e asciugare "Sì, l'impostazione ISO X è sempre migliore." Penso che la cosa migliore dipenda molto dal contesto ... da cosa stai cercando di scattare e da che tipo di luce è disponibile.

I due punti di vista espressi in modo tale che la tariffa include:

• Usa il più alto ISO possibile per massimizzare la saturazione (e quindi minimizzare il rumore) senza evidenziare i tagli.
• Utilizzare l'ISO più basso possibile per ridurre al minimo il rumore mentre si utilizzano l'otturatore e l'apertura corretti per ottenere un'esposizione corretta.

Il consenso generale è che optare per l'ISO più basso possibile per ottenere un'esposizione corretta è l'approccio migliore. Tale affermazione è fortemente carica di significato nascosto, tuttavia, poiché l'ISO più basso possibile potrebbe non essere necessariamente ISO 100. Potresti essere costretto a utilizzare una velocità dell'otturatore più elevata o un'apertura più stretta per ottenere gli effetti creativi che desideri, costringendoti a utilizzare un ISO più elevato per mantenere una corretta esposizione. Potresti anche affrontare problemi con la luce disponibile e raggiungere i limiti dell'obiettivo (ovvero l'apertura massima) ed essere costretto a utilizzare un ISO più elevato per ottenere un'esposizione corretta. Penso che sia questo il punto che Matt Grum ha cercato di chiarire.

Escludendo qualsiasi specifica esigenza creativa (ad es. Velocità dell'otturatore che congela l'azione o DOF di grandi dimensioni tramite una piccola apertura), l'impostazione ISO più bassa con l'otturatore e l'apertura necessari per produrre un'esposizione "corretta" (cioè un'esposizione che non è né sovra o sottoesposta, o se segui l'ETTR, uno che non ha eliminato alcun punto saliente) è, comunque, la migliore pratica. Questo può essere facilmente dimostrato, come mostrano gli scatti di esempio qui sotto. Questo set di esempi viene girato con diverse cose in mente:

1. Non è richiesto un tempo di posa breve, quindi potrebbe essere necessario il tempo necessario per ottenere un'esposizione corretta.
2. Non è richiesta la profondità di campo, quindi l'apertura massima.
3. La luce disponibile è fissa e non può essere modificata.
4. Verranno utilizzati un treppiede e un cavo per eliminare qualsiasi vibrazione della fotocamera.

Lo scatto più chiaro è, come puoi vedere, lo scatto ISO 100. Alla massima apertura, ISO 100 richiedeva un tempo di esposizione di 0,6 secondi. È piuttosto lungo, ma poiché non c'è movimento, un'esposizione prolungata non è un problema. Lo scatto ISO 1600 è ancora correttamente esposto e ha utilizzato una velocità dell'otturatore esattamente quattro stop più veloce dello scatto ISO 100. Nonostante sia esposto correttamente, c'è ovviamente rumore aggiuntivo. Lo scatto finale è stato un altro scatto ISO 100 con le stesse impostazioni dello scatto ISO 1600, con il valore di esposizione regolato di + 4 EV in Lightroom. Il livello di rumore in questo scatto è ovviamente MOLTO più alto degli altri due poiché è stato migliorato digitalmente.

Dati questi esempi, possiamo trarre alcune conclusioni logiche:

• L'uso dell'ISO minimo per le scene senza movimento quando si scatta con un treppiede produrrà il rumore più basso possibile.
  • Comune per paesaggi e scene di nature morte.
  • Non comune per sport, fauna selvatica, uccelli o qualsiasi altra fotografia d'azione.
  • Dipende da cose come i ritratti, tuttavia poiché di solito è possibile controllare la quantità di luce disponibile per i ritratti, in genere dovrebbe essere possibile un ISO basso.
• L'uso dell'ISO minimo per una scena che ti consente di esporre correttamente minimizzerà il rumore, ma potrebbe non essere il rumore più basso possibile.
  • Se è necessario congelare l'azione con una velocità dell'otturatore elevata o aumentare il DoF con un'apertura ridotta, potrebbe essere necessario aumentare l'ISO per mantenere l'esposizione.
• Scattare con gli ISO più bassi indipendentemente dalla situazione è una cattiva idea.
  • Ciò comporterà spesso una sottoesposizione (possibilmente grave) quando la luce disponibile non è ottimale.
  • Ciò comporterà un rumore notevolmente maggiore quando l'esposizione verrà corretta in post elaborazione.

Penso che un buon modo per imparare quali sono le impostazioni ISO migliori per le varie scene e l'illuminazione sia impostare ISO su Auto, utilizzare la modalità manuale, scattare alcune foto e rivedere i risultati. La misurazione automatica dell'esposizione della fotocamera proverà sempre a creare un'esposizione "corretta" e, quando si dispone di una scena con una vasta gamma di toni, dovrebbe scegliere l'impostazione corretta per la maggior parte del tempo. Puoi anche provare a impostare manualmente un ISO più alto o più basso di quello scelto automaticamente dalla fotocamera e ripetere una ripresa per vedere i risultati. Al di fuori della fotografia forse di paesaggio e natura morta, probabilmente non troverai una singola impostazione ISO "corretta" o "migliore". Tuttavia, credo che la regola generale sarà sempre:

Usa l' ISO più basso possibile mantenendo un'esposizione corretta per il tipo di scatto che stai realizzando.

Per la natura morta, questo sarà probabilmente sempre l'ISO nativo minimo (senza utilizzare alcun tipo di espansione ISO). Per il paesaggio, probabilmente saranno ISO inferiori, come 100 o 200. Per la fotografia d'azione, inclusi sport, fauna selvatica, uccelli, bambini, ecc., L'ISO più basso può cambiare per ogni scatto e può variare da ISO 200 a ISO 3200 o oltre, e dipenderà molto dalla luce disponibile. Un sacco di luce ti permetterà di usare ISO più bassi, meno luce detterà ISO più alti. Indipendentemente dall'ISO che usi per gli scatti d'azione, un'altra buona regola empirica è:

È sempre meglio scattare una foto piuttosto che mancarne una perché non ti piacciono le impostazioni della fotocamera necessarie per catturarla.

Anche se devi usare ISO 3200 per ottenere scatti sportivi indoor decenti con il tuo obiettivo f / 1.4, almeno otterrai gli scatti. Tali ISO 3200 colpi dovranno avere minore rumore rispetto alle ISO 1600 colpi che underexpose quindi corretto mediante post-elaborazione, come mostrato dall'esempio (piuttosto estremo) di cui sopra. Al giorno d'oggi, anche gli algoritmi di riduzione del rumore sono piuttosto avanzati e possono ridurre notevolmente il livello di rumore di uno scatto ISO elevato a livelli più accettabili. Ciò rende nuovamente l'utilizzo di un ISO più elevato che garantirà un'esposizione corretta un'opzione migliore rispetto a un ISO inferiore che probabilmente sarà sottoesposto e richiederà una correzione post-processo.

MODIFICARE:

Ulteriori indagini per coprire le affermazioni di Matt sull'ISO hanno portato a un'altra immagine di esempio. L'immagine seguente è divisa in quattro bande, due che rappresentano l'esposizione secondo la metodologia di Matt e due che rappresentano l'esposizione in cui l'ISO è mantenuto il più basso possibile. L'affermazione era che quando si tenta di esporre una scena, si imposta l'apertura e l'otturatore, quindi si utilizzano i valori ISO più alti possibili senza eliminare le alte luci e si corregge l'esposizione tramite post elaborazione riducendo l'EV, per produrre un'immagine con il rumore più basso. Ciò contraddice l'affermazione normale secondo cui si dovrebbe usare l'ISO più basso e regolare l'apertura e / o l'otturatore per ottenere un'esposizione corretta per mantenere il rumore più basso possibile.

La prima e la terza banda nell'immagine sopra sono state scattate scegliendo una velocità dell'otturatore e un'apertura specifiche, quindi aumentando l'ISO il più possibile senza evidenziare i tagli. La seconda e la quarta banda nell'immagine sopra sono state scattate scegliendo ISO 100 e un'apertura specifica e regolando la velocità dell'otturatore per ottenere un'esposizione corretta (senza ETTR.) Entrambe le immagini sono state corrette in post produzione utilizzando la funzione "Tono automatico" di Lightroom, che ha causato una riduzione dell'esposizione dell'immagine ISO alta di un po ', e praticamente ha lasciato la stessa immagine ISO 100.

Esiste una differenza di tre stop ISO tra questi due scatti e il livello di rumore aumentato dell'immagine ISO 800 è molto chiaro nelle tonalità. Nei mezzitoni, si osserva un aumento del rumore nell'immagine ISO 800 rispetto all'immagine ISO 100. In tutti i livelli tonali, i dettagli fini sono stati persi in un modo o nell'altro nell'immagine ISO 800 rispetto all'immagine ISO 100. Ciò può essere osservato esaminando il telecomando nella sua culla, i frontali del palmo e in qualsiasi tonalità di ombra. Con i toni medi e le alte luci, i livelli di rumore non sono sufficientemente alti da causare un degrado significativo nella stampa. È tuttavia probabile che il livello di rumore in mezzitoni e ombre si intrometta in dettagli precisi, come si potrebbe rilevare con la macrofotografia o qualsiasi foto che spinga i limiti di risoluzione di un obiettivo o di un sensore.

Mentre la compensazione dell'esposizione negativa nella post-elaborazione ha effettivamente ridotto il livello di rumore dell'immagine ISO elevata a livelli più accettabili, non c'è dubbio che l'uso dell'ISO più basso possibile comporterà un rumore inferiore rispetto alla compensazione dell'esposizione negativa post-elaborazione di un ISO elevato Immagine.

La vera domanda è: è sempre appropriato usare l'ISO più basso possibile? Se puoi esporre la scena che stai cercando di catturare senza effetti collaterali indesiderati, come sfocatura, sottoesposizione, ecc., Scegli l'ISO reale più basso che puoi (le impostazioni ISO espanse di solito ottengono un'impostazione ISO inferiore tramite digitale, piuttosto che analogico, significa ... quindi usare l'espansione ISO 50, per esempio, dovrebbe essere evitato.) Se non puoi esporre la scena che si sta tentando di catturare senza effetti collaterali indesiderati, che potrebbe essere il caso quando si fotografa sport o fauna selvatica, si fotografano concerti o si fa gran parte di qualsiasi tipo di fotografia indoor che coinvolge qualsiasi azione, quindi aumentando l'ISO al livello minimo accettabile che ti permetterà di esporre correttamente la tua scena (ad esempio eliminare l'effetto movimento, esporre al giusto livello, ecc.) dovrebbe essere scelto.

Se hai l'headroom, sovraesporre scegliendo l'ISO massimo possibile senza evidenziazioni di ritaglio e applicando una compensazione dell'esposizione negativa nella post elaborazione, può aiutare a mitigare gli effetti del rumore di ISO molto alti e sarà una scelta migliore rispetto alla scelta di un ISO che è troppo basso, quindi applicando una compensazione dell'esposizione positiva nella post elaborazione (che aumenterà solo gli effetti del rumore).

L'ISO è effettivamente una sensibilità del sensore, sia esso film o digitale. In teoria, l'ISO per una macchina fotografica digitale dovrebbe essere la stessa di una macchina da presa.

L'ISO sul film è determinato dalla dimensione del grano della sostanza chimica. Ciò significa che la risoluzione sarà migliore con una pellicola ISO inferiore. Inoltre, poiché la grana di un film è tutto o niente, ciò porterà a macchie o rumori.

Il modo in cui l'ISO viene raggiunto in una fotocamera digitale può aiutare a capire perché è importante e perché usare un ISO più elevato non è sempre una buona cosa. Non conosco il modo in cui è stato realizzato nel film, quindi non posso davvero parlarci, ma immagino che stia usando principi piuttosto simili.

Prima di tutto, Matt ha fatto un ottimo lavoro spiegando le diverse fonti di rumore. Ciò che accade in una fotocamera in realtà si riduce a quanto segue.

1. La luce colpisce il sensore.
2. Il segnale sul sensore viene passato attraverso un circuito di guadagno . La quantità di guadagno dipende dall'impostazione ISO utilizzata.
3. Il valore del segnale viene quindi eseguito attraverso un convertitore A2D . Ciò che farà sarà mappare il segnale amplificato in un intervallo da 0 a 255 (o superiore, a seconda del numero di bit nel convertitore), un segnale digitale.

La fotocamera potrebbe quindi rimuovere alcune delle fonti di rumore di base, in particolare il rumore "Corrente scura". Questo è il segnale se dovessi esporre l'oscurità completa.

Quindi cosa succede realmente quando si attiva l'ISO? Ci sono fondamentalmente due percorsi, che tratterò di seguito.

Se l'ISO viene aumentato e la velocità dell'otturatore corrisponde di conseguenza, il livello del segnale che passa nel convertitore A2D rimane lo stesso. Tuttavia, la quantità di segnale sul sensore è ridotta. Ciò significa che qualsiasi rumore che dipende dal sensore sarà in effetti amplificato. Questo include cose come Shot Noise. Alcune altre forme di rumore non saranno amplificate.

La seconda opzione è se l'immagine originale era sottoesposta, ma la ISO la porta ad essere correttamente esposta. È possibile aumentare il contrasto dell'immagine sottoesposta per avere lo stesso valore massimo / minimo dell'immagine correttamente esposta. Il segnale che esce dal convertitore A2D avrà effettivamente un intervallo più piccolo. Ciò lascerà solo pochi livelli di luce, portando a un'immagine dall'aspetto molto più rumoroso rispetto all'immagine correttamente esposta.

Alcune altre cose interessanti. I sensori tendono a sanguinare se sono saturi di pixel vicini. Se un'immagine viene aumentata in ISO e diminuita nella velocità dell'otturatore, non verrà saturata sull'FPA stesso, rimuovendo alcuni artefatti. Ciò può portare a prestazioni leggermente migliori se saturo.

In generale, ISO elevati su una fotocamera digitale avranno meno rumore rispetto agli stessi ISO su pellicola, grazie a un modo molto migliore per ottenere ISO elevati.

Spero che questo non sia troppo tecnico, ma sono solo entusiasta di condividere la mia conoscenza dell'ingegneria elettrica con la comunità :-) Fammi sapere se hai altre domande, e proverò a spiegarlo ancora meglio.

Per rispondere alla seconda domanda, direi che un ISO inferiore non è sempre migliore, ma in generale è meglio usare l'ISO più basso possibile. Ad esempio, se si scatta in ambienti chiusi, un ISO più elevato consente di utilizzare un tempo di esposizione più breve, riducendo la sfocatura da movimento. Di solito uso l'ISO più basso che mi permetterà di non superare il limite di 1 velocità dell'otturatore della lunghezza dell'obiettivo. Ma ci sono sempre delle eccezioni.

Velocità del film

Nella fotografia analogica, ISO misura la sensibilità del film alla luce. Un film con una velocità maggiore raggiungerà il suo punto di saturazione (o sovraesposizione) più velocemente.

È possibile utilizzare una pellicola a basso ISO in condizioni di luce intensa. In situazioni di scarsa luminosità, potrebbe essere necessaria un'apertura più ampia di quella disponibile o una velocità dell'otturatore molto lunga.

È possibile utilizzare una pellicola ad alto ISO quando non c'è abbastanza luce per un'esposizione corretta. Tuttavia, se lo usi con molta luce, dovrai limitare la luce che arriva alla tua fotocamera con velocità dell'otturatore e apertura.

(Non esperto nella fotografia analogica, quindi non molte informazioni qui.)

ISO digitale

Nella fotografia digitale, ISO è fondamentalmente questo :

È solo un numero ¹ arbitrario che descrive la quantità di amplificazione applicata al segnale analogico ² dal sensore prima di convertirlo in un numero digitale. Rappresenta quanti fotoni sono necessari per produrre un valore di "uno" sul pixel digitale risultante.

Esso non descrive la sensibilità del sensore.

L'aumento dell'ISO non ti permetterà di vedere più luce in condizioni di oscurità e non saturerà il sensore più velocemente. Sarà solo allungare il segnale in modo meno luce è necessaria per produrre lo stesso valore di pixel, anche amplificando il rumore. Quindi l' immagine si saturerà più velocemente, ma non utilizzerai tutto il potenziale del sensore.

È buono o cattivo?

Quindi, se ISO sta amplificando il rumore, è sempre meno meglio? No. Se non hai abbastanza luce, l'unica alternativa all'ISO elevato è l'amplificazione dell'immagine in post-elaborazione, che amplifica lo stesso rumore che otterresti con l'ISO. Ancora peggio, aggiungerà ancora più rumore. ³

Quindi da dove viene l'idea sbagliata secondo cui più ISO equivale a più rumore? Perché le persone, essendo abituate all'analogico, sceglievano un numero ISO e si attenevano ad esso, quindi impostavano l'esposizione per evitare la sovraesposizione dell'immagine risultante.

Questo è capovolto perché stai limitando la quantità di luce utilizzabile che entra nel sensore per soddisfare un vincolo scelto arbitrariamente .

Scegli invece la migliore apertura e velocità dell'otturatore in base alle tue condizioni. Ciò minimizzerà il rumore da sparo. Quindi aumentare ISO il più possibile senza sovraesporre, per ridurre la quantità di rumore di lettura.

O lascia che la fotocamera scelga automaticamente l'ISO per te.

Note:

¹ Essi impostare i numeri per rendere l'immagine aspetto come un'immagine scattata con una pellicola di quella velocità ISO in condizioni simili. Sfortunatamente, non tengono conto delle dimensioni del sensore che aggiunge ancora più confusione al mito comune secondo cui i sensori più grandi sono migliori in condizioni di scarsa illuminazione.

² Alcune fotocamere imbrogliano anche amplificando il segnale digitale , dopo la conversione A / D. Questo non aiuta con il mito che ISO più alti producono più rumore, quando è vero il contrario nella realtà.

³ Il rumore aggiuntivo è chiamato rumore di lettura, che viene introdotto dal convertitore A / D dopo aver applicato ISO.

Nella fotografia digitale, la velocità ISO non caratterizza la sensibilità del sensore. L'impostazione della velocità ISO su una fotocamera digitale sta controllando la quantità di amplificazione / moltiplicazione del segnale dal sensore dopo che i dati sono già stati acquisiti. La velocità ISO non controlla la sensibilità del sensore ed è più simile all'elaborazione "push" di un film, controllando così la luminosità complessiva del risultato.

A causa delle limitazioni dei convertitori da analogico a digitale in alcune fotocamere, ISO più elevati possono comportare meno rumore e meno ombre ostruite.

Ciò che mi è sfuggito finora in tutte le risposte è che l'ISO è sostanzialmente equivalente alla valutazione ASA del film descrivendo una costante materiale che descrive la relazione tra l'esposizione luminosa (l'integrale temporale della densità del flusso luminoso per area) e la saturazione del mezzo (film valori negativi o sensore / file massimo su digitale). Se lavori con sensori / pellicole / piastre più grandi mantenendo lo stesso valore ISO / ASA, avrai bisogno di aperture fisicamente più grandi per coprire l'area più grande con la stessa luminosità. Per la stessa inquadratura, avrai una lunghezza focale proporzionalmente maggiore, quindi si scopre che rapporti come f / 2.8 si combinano bene con i valori ISO e il tempo di esposizione per capire l'esposizione corretta.

Ora un film ha una grana e un film con una maggiore sensibilità otterrà i suoi risultati a scapito di una granulometria più elevata. Allo stesso modo, una maggiore sensibilità per i sensori digitali ha un costo per siti di pixel più grandi, con conseguente riduzione dei conteggi dei pixel o necessità di sensori più grandi. La griglia altamente regolare di un sensore digitale e l'efficienza relativamente elevata rispetto al film rendono effettivamente un altro fattore rilevante: il rumore. Ciò si presenta come rumore elettronico di amplificazione / quantificazione e rumore statistico di registrazione del fotone (quest'ultimo è in qualche misura rilevante con il film poiché è anche soggetto alla probabilità dell'interazione fotone / grano). Puoi conservare i film al buio per mesi senza cambiamenti, ma non puoi far funzionare un sensore elettronico al buio senza ricevere un segnale.

Ora per una quantità significativa di sensori digitali, esiste un'amplificazione analogica variabile (dipendente dall'ISO) del segnale del sensore prima della digitalizzazione, quindi la scelta ISO ha un impatto permanente sul contenuto dell'immagine grezza. Se ricordo bene, i sensori a marchio "Exmor" di Sony non hanno questo tipo di guadagno analogico, quindi i loro dati di immagine grezzi sono indipendenti dall'impostazione ISO e ISO è più una questione di postelaborazione applicata che ridimensiona tali dati in base alla luminosità desiderata.

Quindi, in sostanza, maggiore è il numero di pixel, maggiore è il rumore che ci si può aspettare per valori ISO più elevati e aree di sensori più grandi aiuteranno a contrastarlo. La distribuzione di componenti elettronici più complessi per i sensori CMOS su aree più grandi aiuta anche a mantenere bassa la produzione di calore per i sensori utilizzati continuamente (richiesto per le fotocamere mirrorless e / o live view o video) e il calore del sensore è un'altra fonte di rumore.