Pourquoi le niveau ISO de la plupart des appareils photo numériques ne peut-il pas être réglé en dessous de 80?

Il existe deux façons de réduire la base de l'ISO natif (le réglage le plus bas possible sur la caméra). L'une consiste à rendre le capteur moins efficace, de sorte que moins de lumière entrante soit capturée. Il est facile de voir comment cela réduit la sensibilité. Cependant, comme déjà indiqué dans d'autres réponses, cela ne serait utile qu'aux personnes minoritaires qui trouvent régulièrement qu'elles ont trop de lumière alors que la majorité des photographes luttent avec pas assez de lumière pour la plupart!

Cependant, il existe un autre moyen de réduire L'ISO de base et c'est d'augmenter la capacité de chaque pixel (appelé profondeur de puits) afin qu'il puisse stocker plus de charge (et donc plus de lumière) avant de devenir saturé. Cette méthode a un véritable avantage à toutes les sensibilités.

Il est un peu plus délicat de voir comment cela affecte L'ISO de base, mais vous devez vous rappeler que toutes les lectures prises par le capteur finissent par être mappées à la plage 0-255 par l'appareil photo ou une personne lors de la conversion raw (ou 0-65536 pour les images 16 bits). Imaginez deux capteurs A et B, A a deux fois la capacité par pixel. Lorsque vous photographiez une image avec une vitesse d'obturation de 1/30s, les faits saillants sont sur le point de se couper. Maintenant, lorsque vous utilisez la touche B, vous devez utiliser 1/60 en raison de la diminution de la capacité - si vous avez utilisé 1/30s vous surexposer l'image.

Quelles que soient les valeurs que les capteurs enregistrent au point de saturation, ils sont toujours mappés à 255 et auront donc la même apparence. Étant donné qu'avec B vous obtenez la même image mais avec la moitié du temps d'exposition (tout le reste étant égal), cela signifie que B a une sensibilité plus élevée. Si la sensibilité de base de la caméra B est ISO100 alors la sensibilité de base de A est ISO50.

Le point de tout cela est que si vous pouvez réduire L'ISO de base en augmentant la capacité de pixel alors c'est un bonne chose comme il vous permet d'avoir moins de bruit et une plus grande plage dynamique. Pour comprendre pourquoi c'est le cas, vous devez d'abord abandonner l'idée que l'augmentation du réglage ISO augmente le bruit, ce n'est tout simplement pas vrai, voici une réponse que j'ai écrite sur le sujet: QU'est-ce que" ISO " sur un appareil photo numérique?

La version courte est que le bruit est principalement causé par le manque de lumière (moins vous avez de lumière, plus les variations aléatoires de l'émission de photons apparaissent dans l'image, voir http://en.wikipedia.org/wiki/Shot_noise) il arrive juste que si vous augmentez le réglage ISO de votre appareil photo, d'autres paramètres doivent changer, ce qui vous permet d'obtenir moins de lumière et plus de bruit de tir. C'est le manque de lumière qui produit le bruit, pas l'acte d'amplifier le signal.

Donc, même si nous devons utiliser l'amplification pour sortir ISO100 de la caméra A, nous laissons entrer la même quantité de lumière comme la caméra b tir à ISO100 et peut donc attendre le même niveau de bruit! Donc, la caméra A n'est pas pire, mais nous avons la possibilité d'aller à ISO50, laissant entrer plus de lumière et obtenant ainsi moins de bruit de tir!

Nous avons également la possibilité d'utiliser ISO50 mais avec les mêmes paramètres de caméra que B utilise pour filmer à ISO100, nous laissons entrer la même quantité de lumière, donc nous pouvons nous attendre au même niveau de bruit, mais si la scène devient soudainement plus lumineuse B avec clip le signal alors que A continuera avec sa profondeur de puits supplémentaire, ayant ainsi une plage dynamique plus élevée.

Ces exemples sont une simplification, il existe d'autres sources de bruit, mais en général avoir un capteur "moins sensible" peut être une bonne chose. Il est cependant difficile de concevoir des puits d'électrons plus profonds, c'est pourquoi vous ne voyez pas les caméras passer sous ISO50. Vous voyez cependant des différences de profondeur de puits, par exemple L'ISO le plus bas disponible pour le capteur 35mm Canon 5D est ISO50 alors que le capteur APS-C de même génération dans le Canon 30D L'ISO le plus bas est 100 cela est dû à la capacité supplémentaire dans les plus grands pixels du 5D.

Si un fabricant voulait le faire, il le pourrait.

Cela étant dit, tous les capteurs ont une sensibilité native, généralement ISO 100, 160 ou 200. Le Gain est utilisé pour obtenir des sensibilités plus élevées en multipliant le signal de base. Cela introduit plus de bruit, donc si L'ISO de base était plus faible, vous auriez besoin d'utiliser plus de gain pour obtenir des sensibilités plus élevées et vous obtiendrez plus de bruit.

Pour obtenir des ISO inférieurs sans modifier le réglage de base, vous divisez essentiellement le signal de base. Cela entraîne une réduction de la plage dynamique, c'est pourquoi vous voyez rarement des ISO inférieurs à 50. Si L'ISO de base était divisé par un facteur plus important, alors trop de plage dynamique serait perdue.

Enfin, il n'y a pas beaucoup de raisons de développer des capteurs de sensibilité inférieure car il est facile d'utiliser un filtre ND pour réduire la lumière entrante sans affecter la plage dynamique. Plusieurs appareils photo de Canon, Nikon et Fuji ont un filtre ND 2 ou 3 arrêts intégré pour cet effet. Sur un reflex numérique, vous pouvez acheter des filtres ND à force variable, ce qui rend les choses très flexibles.

mais vous ne comprenez pas pourquoi il serait si difficile de rendre le capteur moins sensible à la lumière?

C'est presque contre-intuitif au concept de la photographie qui, après tout, concerne la capture de la lumière. Cela dit, le CCD / CMOS va avoir un plancher naturel pour la capture de la lumière, donc moins que cela va nécessiter le rejet délibéré de l'information qui, en général, ne va probablement pas être fait à la satisfaction des photographes. Le logiciel, qui est ce qui ferait cela, va toujours être un compromis sur divers facteurs.

En tout cas, comme L'a noté Itai, il existe d'autres moyens de réduire la lumière. Vous pouvez utiliser des filtres ND, des ouvertures plus petites, des vitesses d'obturation plus rapides, etc. Si vous photographiez raw, vous pouvez manipuler l'exposition encore plus. Effet Net, passer en dessous de ISO 80 n'est tout simplement pas susceptible d'en valoir la peine pour les fabricants, ils sont beaucoup plus intéressés par l'autre extrémité de la gamme.

Rien n'empêche le programmeur de micrologiciel d'implémenter des valeurs "ISO" inférieures en faisant la moyenne de plusieurs trames. Par exemple, si la sensibilité de base a été déterminée à "80 ISO". "40 ISO" peut être mis en œuvre en faisant la moyenne de deux images.