QU'est-ce que" ISO " sur un appareil photo numérique?


127

QU'est-ce que" ISO " en général, et comment l'échelle est-elle définie?

En quoi l'échelle ISO pour la vitesse du film diffère - t-elle de la sensibilité ISO utilisée dans les appareils photo numériques?

L'ISO inférieur est-il toujours meilleur?

J'ai réalisé que nous avons d'excellentes questions / réponses sur l'ouverture, des questions décentes sur les vitesses d'obturation, et rien qui touche vraiment au cœur de ce troisième facteur d'exposition. Donc, ici nous allons. :)
Please Read My Profile 8.01.2011 18:18
Il y a un quatrième facteur d'exposition: la quantité de lumière. ;)
lindes 8.01.2011 18:41
C'est une question d'où vous placez vos conditions. :) Pour une scène donnée, il y a une certaine valeur D'exposition qui enregistrera une image avec une certaine valeur de luminosité moyenne. En ajustant l'ouverture, le temps d'exposition ou la sensibilité, vous modifiez la valeur d'exposition, et pour une scène constante qui modifie l ' "exposition" de l'image de sortie résultante. En changeant l'éclairage, vous modifiez la scène elle-même, ce qui signifie qu'une autre valeur d'exposition sera nécessaire d'enregistrer la même luminosité dans l'image résultante.
Please Read My Profile 8.01.2011 18:51
Traditionnellement, EV est juste Av × Tv. Avec le gain du capteur sous contrôle immédiat facile, ces jours-ci, il est efficace: Av × Tv × Sv = EV. Ensuite, EV / éclairage = exposition finale.
Please Read My Profile 8.01.2011 18:54
Assez juste; considérer un changement d'éclairage comme un "changement de scène", et donc "séparé" de la valeur d'exposition, semble une manière valable de le décrire. En tant que tel, si l'éclairage d'une scène est un "facteur d'exposition" est certainement discutable, bien que j'aime penser comme un. :) Ce n'est certainement pas celui que vous contrôlez à partir de l'appareil photo, bien que er err, sauf si vous contrôlez la luminosité du flash à partir de l'appareil photo. :)
lindes 8.01.2011 19:17
Voir photo.stackexchange.com/q/2946/378 pour une discussion sur la façon dont les appareils photo numériques implémentent ISO.
Evan Krall 8.01.2011 22:12
Mais L'ISO ne fait pas partie de l'exposition. Il détermine plutôt comment l'appareil photo réagira à l'exposition qu'il reçoit.
Mark Ransom 18.08.2019 20:16
@Mark Dépend du sens du mot "exposition". Au moins au cours des 50 dernières années, au moins une utilisation courante du terme inclut définitivement ISO. Votre utilisation est sans doute plus techniquement correcte, mais c'est vraiment une lutte difficile contre l'usage courant sur le terrain. Voir cette réponse pour plus d'.
Please Read My Profile 18.08.2019 20:42
@ mattdm votre deuxième lien est cassé. Je pense que les malentendus sur le bruit seraient beaucoup moins importants si nous utilisions tous une définition moderne de l'exposition. Je comprends cependant le poids de la tradition.
Mark Ransom 18.08.2019 20:49
Ugh je vais republier ce commentaire avec un lien fixe une fois que j'arrive à un ordinateur. Devrait aller photo.stackexchange.com/a/27588/1943
Please Read My Profile 18.08.2019 20:52
FWIW je pense qu'il y a beaucoup de place pour une réponse complète ici qui inclut la distinction que vous faites et pourquoi c'est important.
Please Read My Profile 18.08.2019 20:53
Réponses (7):
94

En photographie, ISO se réfère généralement à une mesure de "Film Vitesse", que j'utilise notamment référence à sensibilité du capteur numérique.

En bref, les lettres réelles ISO sont un nom pour le Organisation internationale de normalisation (non, officiellement, un acronyme -- plus d'informations ici), et en photographie, il se réfère à la norme ISO 12232:2006 et d'autres normes connexes: ISO 12232: 1998, ISO 5800:1987, ISO 6:1993 et ISO 2240:2003. (Liens sur la page Vitesse du Film.) Film historiquement a également utilisé le Normes ASA et DIN, le premier utilisant le même système de numérotation, et DIN utilisant une échelle entièrement différente.

Les normes pour le cinéma et le numérique sont techniquement différentes (d'une manière que je n'ai pas suffisamment étudiée pour en rendre compte), mais généralement elles sont suffisamment similaires pour que, à des fins pratiques, elles soient essentiellement les mêmes (nonobstant L'Échec De Réciprocité, ce à quoi de nombreux films sont assez enclins, bien que le numérique ne l'est généralement pas). Donc, si vous mesurez une exposition avec votre appareil photo numérique, vous pouvez utiliser cette exposition avec un film de la même cote que le réglage ISO que vous avez utilisé dans l'appareil photo numérique, et vous attendre à obtenir une exposition similaire (sauf si la vitesse d'obturation est assez longue ou courte pour que la réciprocité ne démarre pas pour le film) (en supposant également un équipement similaire sinon no pas de différences dans les filtres, etc.).

En numérique et en film, un nombre plus élevé indique une plus grande sensibilité. Un nombre deux fois plus élevé est deux fois plus sensible (par exemple 200 est deux fois plus sensible que 100, 400 deux fois plus sensible que 200, etc.). Ainsi, lorsque vous photographiez dans une lumière relativement faible et que vous souhaitez une vitesse d'obturation relativement rapide (par exemple, assez rapide pour arrêter le mouvement), une sensibilité plus élevée sera essentielle (donc non, plus basse n'est pas toujours meilleure!)

Dans les appareils photo numériques (et de la même manière mais différemment dans le film), des cotes ISO plus élevées ont tendance à créer bruit (l'effet connexe dans le film est augmenté le grain). Ainsi, même s'il n'est pas toujours mieux (cela dépend de ce que vous allez chercher), les cotes ISO inférieures sont toujours (ou du moins presque toujours) moins bruyantes, ce qui peut être souhaitable. (Dans le cas de la photographie en basse lumière où la vitesse d'obturation n'est pas un problème, de longues expositions mélangées à des cotes ISO inférieures créeront une "meilleure" image though bien qu'il soit concevable que certains puissent aimer les effets du bruit; il y a certainement un attrait parfois pour le grain du film.)

Quant à la façon dont l'échelle est définie, elle est basée sur mesures d'une image de produit basé sur un scénario d'éclairage. Les détails sont complexes, donc je vais laisser les détails comme un exercice pour le lecteur. Un résumé simple est que (pour le numérique) c'est une mesure de la rapidité avec laquelle le capteur numérique devient "saturé" de lumière. (Pour le cinéma, la processus est lié mais différent.)

En résumé: ISO plus élevé est plus sensible mais plus bruyant (mais pas nécessairement pire), numérique et film évalué pour la même ISO (ou ASA pour le film) aura une sensibilité similaire, et l'échelle est basée sur la rapidité avec laquelle une image deviendra "saturée" compte tenu d'une certaine quantité d'éclairage.


Remarque: je me prépare à faire des expérimentations liées à la réponse controversée de Matt Grum. Espérons-le, mes résultats créeront une belle réponse claire et sans bruit au point important qu'il soulève: qu'une image haute ISO avec une faible quantité de lumière sera moins bruyante qu'une image basse ISO avec la même quantité de lumière arriver au capteur, qui est amplifié plus tard dans le post-traitement. Plus à venir, nous l'espérons, dans... EDIT: Eh bien, je n'ai pas réussi à y arriver depuis un moment maintenant. Je peut encore le faire à un certain point. En attendant, je vais également pointer vers cet article cela parle de comparaisons de valeurs ISO natives par rapport aux valeurs ISO non natives, et des quantités de bruit qu'elles contiennent, ce qui, bien que l'article ne le dise pas exactement, je pense qu'il est probablement directement lié à cette question.

Je n'ai jamais voulu être controversé, cette réponse contient beaucoup d'informations utiles, je voulais juste faire savoir aux gens que dopping ISO ne garantit pas moins de bruit, et fournir un exemple. Je pensais qu'il était temps que quelqu'un se lève pour le capitaine ISO, dans sa lutte implacable contre le mauvais Docteur Read Noise, pour lequel il ne reçoit aucune reconnaissance, tout en M. Dim éclairage intérieur s'en va sans écossais!
Matt Grum 10.01.2011 19:59
Les cotes ISO peuvent être indiquées sur une échelle linéaire (l'ancien style de notation ASA) ou sur l'échelle logarithmique (DIN). Jusqu'à relativement récemment, vous ne pouviez pas utiliser le nom ISO à côté de la notation indiquée si vous n'indiquiez pas les valeurs sur les deux échelles, même si les courbes de contraste et le développement étaient exactement conformes à la spécification ISO. À un moment donné, quelqu'un (ou un comité de somebodies) a finalement décidé que jongler avec deux évaluations interchangeables ne faisait rien pour personne (sauf pour le Deutsches Institut für Normung), nécessitait trop de caractères LCD à afficher, etc.
user2719 8.02.2011 17:02

91

TL; DR: Pour minimiser le bruit, obtenez autant de lumière que possible à travers l'objectif (car le bruit est principalement causé par un faible niveau de lumière) en utilisant les paramètres d'ouverture et de vitesse d'obturation appropriés.

Puis tout en gardant ces paramètres constants, augmenter ISO dans la mesure du possible (sans écrêtage des faits saillants) car cela réduira la proportion du signal qui est lu bruit.


L'ISO inférieur est-il toujours meilleur?

Non!

Pour une quantité fixe de lumière entrant dans la caméra, l'abaissement de L'ISO n'entraînera pas de réduction du bruit (rapport signal sur bruit amélioré). La seule façon de réduire le bruit est de combiner l'abaissement de L'ISO avec laisser entrer plus de lumière en ouvrant l'ouverture ou en laissant l'obturateur ouvert plus longtemps.

Si la quantité de lumière que vous pouvez laisser entrer est limitée (vous avez atteint l'ouverture maximale et ne pouvez pas utiliser une vitesse d'obturation plus longue sans introduire de flou), utilisez le ISO la plus élevée possible (sans couper les faits saillants) conduira à la le plus bas bruit dans l'image. Cela va sembler contre-intuitif et inviter des votes négatifs (sept jusqu'à présent!), alors laissez-moi vous expliquer (voir ma réponse aux commentaires à la fin).

Les valeurs ISO élevées ne provoquent pas de bruit, le manque de lumière provoque du bruit. La raison pour laquelle les gens associent des ISO élevés au bruit est que lorsque vous augmentez le réglage ISO en mode obturateur ou priorité à l'ouverture, l'appareil photo ferme l'ouverture ou augmente la vitesse d'obturation pour compenser, les deux diminuer la quantité de lumière entrant dans la caméra.

Voici une explication des raisons pour lesquelles une faible luminosité entraîne du bruit:

Une source importante de bruit dans les images provient de la nature aléatoire de la lumière et est appelée bruit de photon, ou bruit de prise de vue. Les Photons sont émis aléatoirement à partir de sources lumineuses. Si vous collectez beaucoup de photons, le hasard fait la moyenne et vous obtenez presque exactement le même nombre émis dans chaque direction. Si vous collectez beaucoup moins de photons, le nombre collecté dans les pixels voisins (qui devraient voir la même couleur) peut différer, ce qui donne des variations de luminosité appelées bruit ou grain. C'est ainsi que le manque de lumière conduit au bruit. Voir Wikipedia: Le bruit de grenaille.

Une autre source de bruit est le bruit de lecture. Le bruit de lecture se produit lorsque les charges analogiques du capteur sont numérisées (lecture). Le bruit de lecture est approximativement constant par rapport au nombre de photons capturés. L'augmentation de L'ISO amplifie le signal, et donc le bruit des photons, mais le bruit de lecture reste le même.

Si vous utilisez un ISO inférieur (avec la même quantité de lumière entrant dans votre appareil photo), vous obtiendrez une image sous-exposée et lorsque vous l'éclaircissez en post, vous l'amplifierez les deux le bruit des photons et la lecture de bruit. Votre bruit total sera alors plus élevé.

Voici un exemple de cet effet dans la pratique:

Ces images ont été prises avec la même barre de paramètres ISO, et traitées exactement de la même manière. Celui du bas est clairement plus bruyant, bien qu'il ait été tourné à ISO 100.

Si vous deviez tracer le bruit par rapport à L'ISO pour chaque paire de vitesse d'obturation / ouverture, vous constateriez que le bruit augmente toujours (parfois légèrement) en ISO diminuer. Par conséquent, je ne vois pas comment vous pouvez soutenir que L'ISO élevé donne des images plus bruyantes, étant donné que lorsque tout le reste est égal, Les ISO plus faibles donnent plus de bruit!


Réponse aux commentaires

Désolé, mais votre explication ne change pas le fait que votre déclaration de base est fausse. Ce que vous voulez normalement utiliser est L'ISO le plus bas qui donnera une exposition appropriée avec une combinaison utilisable de vitesse d'obturation et d'ouverture

La méthode que vous utilisez n'a aucune conséquence réelle, lorsque vous y réfléchissez en utilisant le mode automatique et en choisissant la valeur ISO qui permet à l'obturateur/ouverture d'être aussi long/large que possible, cela équivaut à simplement régler l'obturateur/ouverture pour être aussi long/large que possible en premier lieu, puis à régler L'ISO pour obtenir l'exposition correcte.

Cependant, je ne suggérais pas une méthodologie de prise de vue, le point que je faisais était, pour minimiser le bruit, vous voulez laisser entrer autant de lumière que possible, étant donné que vous avez atteint cet objectif avec obturateur / ouverture/flash ou autre, L'ISO devrait être aussi élevé que possible( avant le clip highlights), car tout le reste entraînera une

si vous modifiez réellement votre vitesse d'obturation et/ou votre ouverture (en suivant la loi de réciprocité, comme on le ferait normalement), alors devinez quoi: vous obtenez plus de photons sur le capteur pour la même "exposition" (appelez-le EV ajusté pour L'ISO en question)! Donc, moins de bruit!

Oui mais vous ne pouvez pas augmenter L'ISO et dans le même temps modifiez les paramètres pour laisser entrer moins de lumière, puis concluez que vous avez plus de bruit parce que vous utilisez un ISO plus élevé. Surtout quand vous pouvez montrer que si vous augmentez L'ISO par vous-même, vous diminuez le bruit!

C'est comme acheter une voiture avec un moteur plus petit afin de réduire la consommation de carburant, conduire partout avec le pied plat au sol et conclure que les petits moteurs augmentent la consommation de carburant! Modifiez une variable à la fois.

Autrement dit, en supposant que toutes les autres choses sont égales. Pousser l'exposition en post-traitement exposera le bruit, mais si cette photo ISO 100 avait une exposition plus longue afin qu'elle soit correctement exposée, la différence de bruit peut ne pas être aussi évidente. En outre, les nouveaux capteurs rendent cela un peu moins douloureux. :)
John Cavan 8.01.2011 20:02
@ John lors de comparaisons, il est logique de garder les autres variables les mêmes, non? Quoi qu'il en soit, le point que je fais est que si le tir ISO100 avait été de deux secondes, il aurait été moins bruyant, mais ce serait en raison de la lumière supplémentaire, pas L'ISO inférieur, car lorsque la quantité de lumière était la même, L'ISO inférieur n'entraînait pas moins de bruit.
Matt Grum 8.01.2011 20:23
Mais oui, je suis d'accord que les capteurs plus récents avec un bruit de lecture super faible comme le Pentax K5 en valent la peine comme cela le montre! D'autres fabricants prennent note!
Matt Grum 8.01.2011 20:27
Par souci d'exhaustivité, il pourrait être bon d'avoir également une paire d'exemples qui montrent ce qui se passe si L'ISO est trop élevée (c'est-à-dire que vous découpez les faits saillants).
Jukka Suomela 8.01.2011 20:35
Wow, grande explication! Ce genre de choses est idéal pour les débutants (comme moi) à lire! +1.
Tom 8.01.2011 22:13
L'image du bas est plus bruyante parce qu'elle est mal exposée, pas parce que L'ISO est plus bas! Une comparaison réaliste l'exposerait à 1/2 sec, pas à 1/30 sec.
whuber 8.01.2011 22:43
@whuber, il compare gain analogique vs Gain numérique. Voir la première phrase, où il dit d'augmenter L'ISO au maximum sans surexposer (c'est faux en fait, la surexposition est bonne pour le bruit) et couper les faits saillants (cela devrait être la seule stipulation). Dans cette méthode de choix d'une exposition, la vitesse d'obturation et l'ouverture sont déjà choisies (@Matt, vous devez l'indiquer explicitement car cela confondra probablement les débutants) pour un effet créatif ou minimiser les mouvements de la main/du sujet. L'effet de l'ouverture et de la vitesse d'obturation sur l'augmentation de la quantité de lumière (sur ISO) doit être mis en évidence
Eruditass 9.01.2011 00:21
-1. Désolé, mais votre explication ne change pas le fait que votre déclaration de base est fausse. Ce que vous voulez normalement utiliser est L'ISO le plus bas qui donnera une exposition appropriée avec une combinaison utilisable de vitesse d'obturation et d'ouverture. La sous-exposition (indépendamment de L'ISO) entraînera des problèmes de bruit, mais le problème est la sous-exposition, pas L'ISO faible.
Jerry Coffin 9.01.2011 04:12
Bonne explication et une bonne façon d'y penser!
rfusca 9.01.2011 05:11
Vous avez raison, c'est en fait le plus petit nombre de photons qui créent au moins une forme de bruit. Mais, si vous en fait faire changez votre vitesse d'obturation et/ou votre ouverture (en suivant la loi de réciprocité, comme on le ferait normalement), puis devinez quoi: vous obtenez plus de photons sur le capteur pour la même "exposition" (appelez-le EV comme ajusté pour L'ISO en question)! Donc, moins de bruit! De plus, votre déclaration " traitée exactement de la même manière "est sûrement trompeuse: vous avez suivi la même méthodologie, mais sûrement pas les mêmes paramètres réels (par exemple, la compensation" exposition") right n'est-ce pas? Quel être votre traitement?
lindes 9.01.2011 05:31
Remarque: je vous remercie de signaler et de lier les différents types de bruit... qu'une partie de cette réponse est certainement utile, merci!
lindes 9.01.2011 05:34
aussi, note latérale sur mon premier commentaire: je suppose que ce n'est plus techniquement la loi de la réciprocité lorsque vous ajoutez ISO au mélange, mais j'espère que mon point se présente. 4 arrêts moins de sensibilité mérite 4 arrêts plus de valeur d'exposition (plus de temps, probablement (prendre l'exposition à 1/2"), puisque vous êtes déjà à 2.8, sauf si l'objectif est un objectif f/0.7. : D)
lindes 9.01.2011 05:39
@lindes j'ai traité les photos dans exactement de la même manière à l'aide de exactement les mêmes clics de souris (les détails sont sur l'image). Si vous suivez la loi de réciprocité vous obtiendrez moins de bruit parce que vous avez maintenant plus de lumière, et plus de lumière équivaut à moins de bruit!. Si vous tirez à 1/30 s ISO1600 vous obtenez du bruit, si vous tirez 1/30 s ISO100 vous obtenez du bruit, si vous tirez 1/2 S ISO100 vous obtenez très peu de bruit. Le facteur qui change entre le bruit et très peu de bruit est la vitesse d'obturation! C'est le point que les gens refusent tout simplement d'accepter, mais c'est si facile à démontrer...
Matt Grum 9.01.2011 12:18
@Jerry Cercueil la déclaration est pas Faux. Cela conduira en fait aux mêmes paramètres que votre suggestion! Laisser tomber L'ISO EN MODE auto jusqu'à ce que l'obturateur / ouverture soit aussi long / large que vous pouvez vous en sortir, est le même en réglant l'obturateur et l'ouverture aussi long / large que vous pouvez vous en sortir, puis en augmentant L'ISO jusqu'à ce que vous obteniez l'exposition correcte! Veuillez reconsidérer votre downvote, car c'est important (j'ai vu des gens tirer en manuel et abaisser L'ISO et sous-exposer parce qu'ils pensent que les ISO élevés provoquent du bruit). Ou si vous êtes toujours en désaccord, veuillez fournir un contre-exemple!
Matt Grum 9.01.2011 13:28
@tout le monde: j'accepte que pour une exposition donnée vous pouvez obtenir une meilleure image en utilisant un ISO plus élevé. Mais cela me semble une façon inhabituelle de procéder. Peut-être que je suis coincé dans les vieilles habitudes du cinéma quand on ne changeait pas facilement de vitesse (vous avez une vitesse par corps de caméra jusqu'à ce que vous changiez le film), alors vous avez choisi une vitesse et travaillé autour de cela. Mais dans la plupart des situations je pense qu'il y a une certaine latitude dans l'ouverture ou la vitesse d'obturation et c'est que nous travaillons avec avant d'augmenter L'ISO. Outre, caeteris paribus, augmenter L'ISO est toujours un compromis, pas une amélioration.
whuber 9.01.2011 17:20
@ whuber c'est une façon étrange d'y penser peut-être, et c'est probablement pourquoi les gens ont du mal à accepter le concept. Je ne suis pas d'accord avec votre dernier point augmenter L'ISO est toujours un compromis, pas une amélioration lorsque vous avez atteint le point où vous photographiez grand ouvert et que vous ne pouvez pas augmenter la vitesse d'obturation car cela introduirait un flou du sujet, l'augmentation de L'ISO est une bonne mesure pour atténuer le bruit de lecture et le bruit de numérisation, ce que je vois comme une amélioration.
Matt Grum 9.01.2011 18:06
@ Matt Grum: en regardant de plus près, je vois que vous avez utilisé "contraste automatique" sur les deux images. - Il Correct? Ils avaient sûrement l'air très différents (L'image ISO 100 étant très sombre) avant d'appliquer ce changement... Oui??? Sinon, je suis profondément confus par ce qui me semble être une contradiction avec ce à quoi je m'attendrais, et je veux comprendre avant de commenter davantage. Si c'est correct, cependant, je maintiens ma déclaration selon laquelle il s'agit du même "processus" , mais différent traitement.
lindes 9.01.2011 19:26
Quoi qu'il en soit, les résultats que vous montrez sont intéressants, et je vais probablement essayer de les reproduire moi-même, pour voir ce que je peux apprendre de plus (et peut-être enseigner par la suite?) à partir de ce.
lindes 9.01.2011 19:28
@ Matt vous avez raison, mais la raison dans cette situation pour augmenter L'ISO n'a rien à voir avec le fait que l'ISO élevée soit meilleure pour la qualité de l'image: la raison est liée au contrôle de la durée d'exposition. J'ai plus de mal à imaginer des situations (même si vous pouvez peut-être en suggérer) où le photographe a trouvé une gamme d'ouvertures et de vitesses d'obturation qui créeront la bonne exposition pour l'image et les raisons prévues, "parce que j'ai la latitude de diminuer l'ouverture et/ou le temps d'exposition, je pense que je vais"
whuber 9.01.2011 21:26
@lindes Oui j'ai utilisé le contraste automatique dans Photoshop pour normaliser les données afin de les rendre plus faciles à visualiser (L'image ISO100 était plus sombre). La normalisation est courante lors de la comparaison de données expérimentales, bien que si je mesurais le rapport signal sur bruit, cette étape ne serait pas nécessaire et je pourrais avoir la même chose prcoessing comme vous l'avez dit.
Matt Grum 9.01.2011 23:25
@whuber les gens ne semblent pas séparer le réglage ISO de l'obturateur / ouverture. Je ne dis pas si vous augmentez ISO et puis diminuer l'ouverture / temps d'obturation vous obtiendrez une meilleure image, je dis si vous augmentez ISO et gardez l'ouverture / obturateur identique vous obtiendrez une meilleure image (à condition de ne pas couper les faits saillants). Ces deux déclarations sont très différentes. Relisez ma réponse je l'indique assez clairement dans le résumé TL;DR: Pour minimiser le bruit, obtenez autant de lumière que possible sur l'objectif en utilisant le réglage de l'ouverture et de la vitesse d'obturation, puis augmentez L'ISO autant que possible.
Matt Grum 9.01.2011 23:29
Matt, il se peut que tout le monde se méprenne sur ce que vous essayez d'expliquer. Je viens d'essayer quelques exemples de photos, et ISO 100 Toujours Bat ISO 1600 lorsque les deux paramètres utilisent l'obturateur et l'ouverture corrects pour produire une exposition correcte. J'ai créé un exemple pour essayer de démontrer les deux points de vue. Veuillez consulter ma réponse pour l'exemple de prise de vue, l'exposition et les détails de post-traitement, et une discussion plus approfondie. Peut-être que nous pouvons mettre tout le monde sur la même longueur d'onde.
jrista 9.01.2011 23:44
@jrista Je ne crois pas qu'il existe une chose telle que le bonne exposition, si j'augmente L'ISO par un arrêt, ne soufflez pas les faits saillants, puis appliquez -1 compensation d'exposition en post, cela signifie-t-il que mon exposition était incorrect par rapport à l'exposition que j'aurais obtenue en n'augmentant pas L'ISO? Je pense que les gens ont du mal à comprendre que vous pouvez définir ISO séparément de l'ouverture de l'obturateur. Lorsque vous gardez l'obturateur / ouverture identique et augmentez L'ISO, vous obtenez en fait un bruit légèrement inférieur. Essayer. Cela démontre que L'ISO ne provoque pas de bruit par lui-même.
Matt Grum 10.01.2011 00:07
Btw ne peut pas voir votre réponse pour le moment pour une raison quelconque...
Matt Grum 10.01.2011 00:08
Désolé, j'ai ajouté plus de contenu que prévu à l'origine. Son visible maintenant.
jrista 10.01.2011 00:13
@ Matt: quant à savoir si l'augmentation de L'ISO génère du bruit, je pense en effet que c'est le cas. Chaque fois que vous amplifiez un signal, vous amplifiez également le niveau de bruit de base de ce signal. Si le niveau de lecture natif d'un capteur est ISO 100 et que vous amplifiez le signal pour prendre en charge ISO 1600, vous amplifiez tout le signal, y compris le niveau de bruit de base généré par l'appareil lui-même (dans ce cas, un capteur numérique.) Lorsque vous visez la même "exposition", un réglage ISO inférieur avec une ouverture plus large ou un obturateur plus long entraînera moins de bruit, pas plus. Voir ma réponse pour une démonstration de cela.
jrista 10.01.2011 00:22
Je pense, ce que je retiens de votre réponse et les commentaires jusqu'à présent, c'est que lorsque vous essayez d'utiliser un spécifique obturateur et ouverture, si l'utilisation D'un ISO faible entraîne une image sous-exposée et que l'utilisation d'un ISO supérieur entraîne une image correctement exposée, l'utilisation de L'ISO supérieur est préférable. De plus, si vous choisissez un obturateur et une ouverture spécifiques, poussez L'ISO à son niveau le plus élevé sans écrêtage faits saillants, puis réduire l'exposition en post-traitement, se traduira par l'image la plus claire avec le plus faible bruit pour l'obturateur et l'ouverture vous avez choisi de tirer. Si je comprends bien, alors je suis totalement d'accord!
jrista 10.01.2011 00:25
@jrista 1er répondre amplifier le signal amplifie le bruit dans le signal, oui. Mais l'amplification ISO est [généralement] appliquée avant la lecture, et pendant la lecture, du bruit supplémentaire est ajouté. Donc, pour le même signal, l'amplifier, avant la lecture signifie que le bruit de lecture est proportionnellement moins. Lorsque vous n'amplifiez pas le signal avant la lecture (c'est-à-dire utilisez ISO100), lorsque vous éclairez l'image sur un ordinateur, vous amplifiez le signal (avec son bruit inhérent) et la lecture de bruit. Ainsi, vous obtenez plus de bruit global en amplifiant numériquement plutôt que dans le domaine analogique.
Matt Grum 10.01.2011 00:41
Je suis d'accord que si vous réduisez L'ISO et utilisez une plus grande ouverture / un obturateur plus long donnera moins de bruit, mais vous avez changé deux variables (quantité de lumière et ISO) et ensuite attribué l'abaissement du bruit à l'abaissement ISO. J'attribue l'abaissement du bruit à l'autre variable - quantité de lumière - et j'ai fourni un exemple qui le démontre.
Matt Grum 10.01.2011 00:42
Je pense que tout le monde qui critique la réponse devrait lire mon commentaire, en particulier "vous devriez l'indiquer explicitement car cela confondra probablement"
Eruditass 10.01.2011 01:55
@ Matt Grum: alors que je suis assis ici à planifier et à configurer mes tests, pour pouvoir en parler davantage, je viens d'avoir une prise de conscience qui peut expliquer pourquoi votre réponse me semble "fausse": vous dites de" changer une variable à la fois", et je crois que vous pensez que c'est ce que vous faites -- mais je ne suis pas d'accord: Cette fonctionnalité ajuste l'image dans un variable selon les données d'entrée. Lorsque vous lui donnez ce que j'appellerais une image sous-exposée, cela amplifie tout, y compris le bruit d'ombre. Je dirai plus quand je mettrai à jour ma réponse.
lindes 10.01.2011 06:15
Pour les appareils photo numériques, L'ISO a très peu à voir avec le bruit. C'est une simple question de mécanique du capteur numérique. Il est présent dans toutes les formes de capteurs électriques numériques et analogiques. L'utilisation d'un ISO inférieur signifie que la gâche sur le capteur est calibrée pour une plus grande quantité de lumière entrant à travers l'objectif. Le bruit est là à tous les niveaux D'ISO, il vous suffit d'obtenir une exposition appropriée, quel que soit le réglage ISO pour dépasser les erreurs dans le tableau sensoriel. Lorsqu'il est correctement exposé, une ISO inférieure produit un coup plus propre en raison de la marge d'erreur inférieure dans les capteurs et le micrologiciel
Benjamin Anderson 10.01.2011 06:26
@ whuber C'est un problème délicat mais en essayant de garder tout le reste pareil, j'essaie de maintenir une luminosité d'image constante, sinon c'est une autre variable qui change. Si vous n'appliquez pas les niveaux automatiques (normalisation) et rapport signal sur bruit comme cela se fait dans la plupart des milieux scientifiques, les résultats sont les mêmes.
Matt Grum 10.01.2011 09:33
@ Matt si oui ou non un sens de la résolution émerge dans ce fil, je tiens à vous remercier d'avoir soulevé cette question d'une manière bien informée et réfléchie, parce que la discussion est informative et utile. Les lecteurs peuvent peut-être percevoir un désaccord là où en fait il n'y en a pas parce que (comme la contribution de @jrista le rend visible par l'exemple) nous pouvons décrire les mêmes phénomènes de différentes manières. Votre point principal semble être de contester la sagesse standard selon laquelle une faible ISO est toujours meilleure. Je suis reconnaissant que vous nous ayez encouragés à reconsidérer cela.
whuber 10.01.2011 13:41
@whuber vous êtes les bienvenus. La raison pour laquelle je plaide si passionnément mon cas ici provient de plusieurs occasions où j'ai vu des gens abandonner L'ISO et sous-exposer l'image, pensant qu'ils réduisent le bruit. Sur la section de photographie reddit quelqu'un qui tire la nuit dans manuel le mode a été conseillé d'abaisser L'ISO pour réduire le bruit. J'ai souligné la faute dans cette pensée, et a reçu une quantité substantielle de downvotes (parce que tout le monde sait ISO élevé signifie plus de bruit non?) donc je savais à quoi m'attendre!
Matt Grum 10.01.2011 19:54
Mais maintenant, après PP, ISO 100 a plus de bruit parce que vous avez augmenté les niveaux de luminosité. C'est très similaire à ce que fait l'augmentation de L'ISO. Vous pourriez à peu près soutenir que l'image du bas est maintenant à L'équivalent ISO 1600, ce qui a plus de bruit. Il est plus bruyant que le 1600 réel parce que, essentiellement, dans le corps ISO fait un meilleur travail de manipulation du bruit que PP ne. Cependant, je suis toujours d'accord que L'ISO le plus bas n'est pas toujours le meilleur à utiliser. Mais l'augmentation de créer plus de bruit.
BBking 13.10.2012 04:22
@ BBking c'est une façon de voir les choses, mais je me réfère spécifiquement aux propriétés de la fonction ISO sur les appareils photo numériques qui (en général) utilise une amplification analogique et existe pour réduire le bruit. Modifier le réglage ISO ne crée pas de bruit (sauf pour une petite quantité), ce qu'il fait est d'amplifier le bruit déjà présent en raison de l'électronique de la caméra et du bruit de prise de vue. Mais il amplifie également le signal en gardant le rapport signal sur bruit essentiellement inchangé. Ce qui réduit le rapport signal / bruit, c'est que l'appareil photo change de vitesse d'obturation ou d'ouverture à la suite du changement D'ISO de l'utilisateur.
Matt Grum 14.10.2012 10:48
D'accord avec la 1ère ligne de votre argument. Mais votre exemple est ridicule! comparer le bruit d'une prise de vue 100 ISO sous-exposée qui a été sous-exposée puis "corrigée" avec une prise de vue 1600 ISO correctement exposée prouve seulement que vous devez obtenir une exposition correcte et confond la plupart des lecteurs!
Joop 30.12.2013 09:30

33

Concernant la déclaration:

L'ISO inférieur est-il toujours meilleur?

Il semble y avoir une variété d'opinions sur ce sujet, et si elles peuvent sembler incompatibles, je ne suis pas certain que ce soit le cas. Il n'y a pas de coupe et de séchage "oui, le réglage x ISO est toujours meilleur."Je pense que ce qui est mieux dépend beaucoup du contexte...sur ce que c'est que vous essayez de tirer, et ce type de lumière est disponible.

Les deux points de vue exprimés ainsi fare comprennent:

  • Utilisez L'ISO le plus élevé possible pour maximiser la saturation (et donc minimiser le bruit) sans écrêtage des reflets.
  • Utilisez L'ISO le plus bas possible pour minimiser le bruit tout en utilisant le bon obturateur et l'ouverture pour obtenir une exposition appropriée.

Le consensus général est qu'opter pour L'ISO la plus faible possible pour obtenir une exposition appropriée est la meilleure approche. Cette déclaration est fortement chargée de sens caché, cependant, comme L'ISO le plus bas possible peut ne pas nécessairement être ISO 100. Vous pouvez être obligé d'utiliser une vitesse d'obturation plus élevée ou une ouverture plus étroite pour atteindre le nécessaire créatif effets que vous désirez, vous forçant à utiliser un ISO plus élevé pour maintenir une exposition appropriée. Vous pouvez également rencontrer des problèmes avec la lumière disponible et atteindre les limites de votre objectif (c'est-à-dire l'ouverture maximale) et être obligé d'utiliser un ISO plus élevé pour obtenir une exposition correcte. Je pense que C'est le point que Matt Grum a essayé de faire.

Sauf besoins créatifs spécifiques (c'est-à-dire vitesse d'obturation de gel d'action ou grand DOF via petite ouverture), le réglage ISO le plus bas avec l'obturateur et l'ouverture nécessaires pour produire une exposition "correcte" (c'est-à-dire une exposition qui n'est ni sur Ni sous-exposée, ou si vous suivez ETTR, qui n'a Cela peut être facilement démontré, comme le montrent les exemples ci-dessous. Cet ensemble d'exemples est tiré avec plusieurs choses à l'esprit:

  1. Il n'y a pas d'exigence pour une vitesse d'obturation courte, il pourrait donc être aussi long que nécessaire pour obtenir une exposition correcte.
  2. Il n'y a aucune exigence de profondeur de champ, donc l'ouverture la plus large fera l'affaire.
  3. La lumière disponible est fixe et ne peut pas être changée.
  4. Un trépied et un dégagement de câble seront utilisés pour éliminer tout tremblement de l'appareil photo.

alt text

Le tir le plus clair est, comme vous pouvez le voir, le tir ISO 100. À l'ouverture maximale, ISO 100 nécessitait un temps d'exposition de 0,6 seconde. C'est assez long, mais puisqu'il n'y a pas de mouvement, une longue exposition n'est pas un problème. La prise de vue ISO 1600 est toujours correctement exposée et utilise une vitesse d'obturation exactement quatre arrêts plus rapide que la prise de vue ISO 100. Bien qu'il soit correctement exposé, il y a évidemment du bruit supplémentaire. La prise de vue finale était une autre prise de vue ISO 100 aux mêmes paramètres que la prise de vue ISO 1600, avec la valeur d'exposition ajustée de +4EV dans Lightroom. Le niveau de bruit dans ce plan est évidemment beaucoup plus élevé que les deux autres car il a été amélioré numériquement.

Compte tenu de ces exemples, nous pouvons arriver à quelques conclusions logiques:

  • L'utilisation de L'ISO minimum pour les scènes sans mouvement lors de la prise de vue avec un trépied produira le bruit le plus faible possible.
    • Commun pour les paysages et les scènes de nature morte.
    • Rare pour les sports, la faune, les oiseaux ou toute autre photographie d'action.
    • Cela dépend pour des choses comme les portraits, mais comme vous pouvez généralement contrôler la quantité de lumière disponible pour les portraits, un ISO faible devrait généralement être possible.
  • L'utilisation de L'ISO minimum pour une scène qui vous permet d'exposer correctement minimisera le bruit, mais peut ne pas être le bruit le plus faible possible.
    • Si vous devez geler l'action avec une vitesse d'obturation élevée ou augmenter votre DoF avec une ouverture étroite, vous devrez peut-être augmenter L'ISO pour maintenir l'exposition.
  • Tirer avec L'ISO le plus bas quelle que soit la situation est une mauvaise idée.
    • Cela entraînera souvent une sous-exposition (peut-être sévère) lorsque la lumière disponible n'est pas optimale.
    • Cela se traduira par beaucoup plus de bruit lorsque l'exposition est corrigée en post-traitement.

Je pense qu'un bon moyen d'apprendre quels paramètres ISO sont les meilleurs pour diverses scènes et éclairages est de définir votre ISO sur Auto, d'utiliser le mode manuel, de prendre quelques photos et d'examiner les résultats. La mesure automatique de l'exposition de l'appareil photo essaiera toujours de créer une exposition "appropriée", et lorsque vous avez une scène avec une large gamme de tons, elle doit choisir le bon réglage la plupart du temps. Vous pouvez également essayer de définir manuellement un ISO supérieur ou inférieur à celui que la caméra choisit automatiquement, et re-prendre une photo pour voir les résultats. En dehors de la photographie de paysage et de nature morte, vous ne trouverez probablement pas un seul réglage ISO" correct "ou" meilleur". Cependant, je crois que la règle générale sera toujours:

L'utilisation de la inférieur ISO vous pouvez tout en maintenir une exposition appropriée pour le type de tir que vous faites.

Pour still life, ce sera probablement toujours L'ISO natif minimum (n'utilisant aucun type D'extension ISO). Pour le paysage, ce sera probablement des ISO inférieurs, tels que 100 ou 200. Pour la photographie d'action, y compris les sports, la faune, les oiseaux, les enfants, etc., L'ISO le plus bas peut changer pour chaque prise de vue, et peut varier de ISO 200 à ISO 3200 ou au-delà, et il sera très dépendant de la lumière disponible. Beaucoup de lumière vous permettra d'utiliser une ISO inférieure, moins de lumière dictera une ISO supérieure. Quelle que soit L'ISO que vous utilisez pour les prises de vue d'action, une autre bonne règle empirique est:

Il est toujours préférable d'obtenir effectivement une tiré que manquer un parce que vous ne le faites pas comme les paramètres de la caméra nécessaires pour le capturer.

Même si vous devez utiliser ISO 3200 pour obtenir des photos de sport en salle décentes avec votre objectif f / 1.4, au moins vous obtiendrez les photos. Ces ISO 3200 coups sera avoir inférieur le bruit que les clichés ISO 1600 que vous sous-exposez corrigent ensuite via le post-traitement, comme le montre l'exemple (plutôt extrême) ci-dessus. Les algorithmes De débruitage sont également assez avancés de nos jours et peuvent réduire considérablement le niveau de bruit d'une prise de vue ISO élevée à des niveaux plus acceptables. Cela rend encore une fois l'utilisation d'un ISO supérieur qui garantira une exposition correcte une meilleure option qu'un ISO inférieur qui sera probablement sous-exposé et nécessitera une correction post-traitement.

MODIFIER:

D'autres recherches pour couvrir les affirmations de Matt sur ISO ont conduit à un autre exemple d'image. L'image ci-dessous est divisée en quatre bandes, deux représentant l'exposition suivant la méthodologie de Matt, et deux représentant l'exposition où L'ISO est maintenu aussi bas que possible. L'affirmation était que lorsque vous essayez d'exposer une scène, vous définissez l'ouverture et l'Obturateur, puis utilisez L'ISO le plus élevé possible sans souffler les reflets, et corrigez l'exposition via le post-traitement en réduisant EV, pour produire une image avec le bruit le plus faible. Cela contredit l'affirmation normale selon laquelle il faut utiliser L'ISO le plus bas et ajuster l'ouverture et/ou l'obturateur pour obtenir une exposition correcte afin de maintenir le bruit le plus bas possible.

Noise Test

Les première et troisième bandes de l'image ci-dessus ont été prises en choisissant une vitesse d'obturation et une ouverture spécifiques, puis en augmentant L'ISO autant que possible sans couper les reflets. Les deuxième et quatrième bandes de l'image ci-dessus ont été prises en choisissant ISO 100 et une ouverture spécifique, et en ajustant la vitesse d'obturation pour obtenir une exposition correcte (pas D'ETTR.) Les deux images ont été corrigées en post-production en utilisant la fonction "ton automatique" de Lightroom, ce qui a entraîné une réduction de l'exposition de l'image ISO élevée d'un peu, et a à peu près laissé L'image ISO 100 la même.

Il y a une différence de trois arrêts ISO entre ces deux prises de vue, et le niveau de bruit accru de L'image ISO 800 est très clair dans les nuances. Dans les tons moyens, on observe une augmentation du bruit dans L'image ISO 800 par rapport à L'image ISO 100. Dans tous les niveaux tonaux, les détails fins ont été perdus à un degré ou à un autre dans L'image ISO 800 par rapport à L'image ISO 100. Cela peut être observé en examinant la télécommande dans son berceau, les fronts de la paume et dans tous les tons d'ombre. Dans les tons moyens et les hautes lumières, les niveaux de bruit ne sont pas suffisamment élevés pour provoquer une dégradation significative de l'impression. Le niveau de bruit dans les tons moyens et les ombres est, cependant, susceptible d'empiéter sur les détails fins, tels que l'on pourrait ramasser avec la photographie macro ou toutes les photos qui repoussent les limites de résolution d'un objectif ou d'un capteur.

Bien que la compensation d'exposition négative en post-traitement ait effectivement réduit le niveau de bruit de l'image ISO élevée à des niveaux plus acceptables, il ne fait aucun doute que l'utilisation de L'ISO la plus faible possible entraînera un bruit plus faible que même la compensation d'exposition négative post-traitement d'une image ISO élevée.

La vraie question Est, est-il toujours approprié d'utiliser L'ISO le plus bas possible? Si vous peut exposez la scène que vous essayez de capturer sans effets secondaires indésirables, tels que flou, sous-exposition, etc. choisissez ensuite L'ISO réel le plus bas possible (les paramètres ISO étendus atteignent généralement un réglage ISO inférieur via le numérique, plutôt que l'analogique, means...so l'utilisation de L'extension ISO 50, par exemple, doit être évitée.) Si vous ne peut pas exposez la scène que vous essayez de capturer sans effets secondaires indésirables, ce qui peut être le cas lorsque vous photographiez des sports ou des animaux sauvages, photographiez des concerts ou faites une grande partie de tout type de photographie intérieure impliquant une action, puis augmentez L'ISO au niveau minimum acceptable qui vous permettra d'exposer votre scène correctement (c.-à-d.) doit être choisi.

Si vous avez la marge, surexposer En choisissant L'ISO maximum que vous pouvez sans couper les faits saillants, et en appliquant une certaine compensation d'exposition négative dans le post-traitement, peut aider à atténuer les effets du bruit de très haute ISO, et sera un meilleur choix que de choisir un ISO qui est trop faible, puis appliquer une certaine compensation d'exposition positive dans le post-traitement (qui va juste augmenter les effets du bruit.)

Je pense que vous avez mal interprété mon point de vue en disant Utilisez L'ISO le plus élevé possible pour maximiser la saturation (et donc minimiser le bruit) sans écrêtage des reflets. de mon point de vue est: Pour minimiser le bruit, obtenez autant de lumière que possible sur l'objectif en utilisant les paramètres d'ouverture et de vitesse d'obturation. Et puis augmentez L'ISO aussi loin que vous le pouvez (sans couper les faits saillants). Je ne sais pas comment je peux affirmer que des suggestions plus claires seraient les bienvenues
Matt Grum 10.01.2011 00:18
Votre exemple montre trois plans. Aller du mal au bien en termes de bruit que vous avez Faible ISO, obturateur rapide - très bruyant, Haute ISO, obturateur rapide - bruyant, Faible ISO, obturateur lent, propre. Étant donné que la seule différence constante entre les plans bruyants et propres est la vitesse d'obturation, ne semble-t-il pas logique de conclure que c'est la vitesse d'obturation, et non ISO100, qui a conduit à une image plus propre? Cela correspond également à la théorie en ce qui concerne le bruit des photons.
Matt Grum 10.01.2011 00:24
btw +1 pour avoir pris le temps d'enquêter sur cela plutôt que de simplement le rejeter! Je pense qu'un point important que j'ai omis de mentionner est qu'un avantage d'utiliser un ISO inférieur est que vous pouvez laisser entrer plus de lumière avant de couper les reflets, vous permettant ainsi de réduire le bruit (pour les paysages, etc.) mais je prétends toujours que le bruit est proportionnel à la quantité de lumière que vous laissez entrer, pas à L'ISO.
Matt Grum 10.01.2011 00:28
@ Matt: je pense que vous venez de tout clouer sur la tête: le bruit est proportionnel à la quantité de lumière que vous laissez entrer! Maintenant que vous avez déclaré que, je suis tout à fait comprendre votre point de vue ici. Je pense que ce que j'ai dit est correct, si plus rond, en ce sens que si vous n'avez pas d'autre choix que d'exposer avec "moins de lumière", l'utilisation d'un ISO plus élevé produira une image moins bruyante. Je vais devoir expérimenter avec pousser ISO à son plus haut sans écrêtage, et réduire l'exposition pendant le post-traitement, et voir les résultats. Je ne sais toujours pas si cela produirait une image avec moins de bruit que le réglage ISO le plus bas possible.
jrista 10.01.2011 00:40
@jrista c'est essentiellement ça. L'autre chose clé est que pendant le bruit de photon est proportionnelle à la quantité de lumière que vous laissez dans, l'insidieuse lire bruit peut provoquer une augmentation du bruit global lorsque vous laissez tomber ISO! Pour preuve, regardez vos deuxième et troisième photos, la quantité de lumière entrant est la même mais le panneau ISO100 est clairement plus bruyant! Ce que vous avez dit n'est pas faux, vous approchez juste d'un angle différent. J'espère que les deux réponses contribueront à la compréhension du sujet.
Matt Grum 10.01.2011 00:51
@ Matt: en ce qui concerne la troisième image, je pense qu'il est important de souligner que le niveau de bruit "original" était le même que celui de la première image. La raison pour laquelle la troisième image semble beaucoup plus bruyante est que son ve a été augmenté de quatre arrêts énormes dans Lightroom. Cela a "amplifié" numériquement le bruit qui était là, le rendant beaucoup plus apparent. Sauf réglage EV post-traitement, le niveau de bruit visible sur la troisième image n'est pas supérieur à celui de la première...cependant il est terriblement sous-exposé. Le bruit de lecture ne devient apparent que lors de son" amplification " pendant le post-traitement.
jrista 10.01.2011 01:08
J'aurais dû dire, quand je parle de bruit, je fais référence à la rapport signal sur bruit. Il s'agit de la mesure de bruit la plus courante, utilisée dans le traitement du signal, l'ingénierie audio et la photographie numérique. Dans la troisième image, le bruit est faible, oui, mais parce que le signal est très faible en raison d'une sous-exposition, le rapport signal sur bruit est très mauvais.
Matt Grum 10.01.2011 09:29

16

ISO est effectivement une sensibilité du capteur, qu'il soit argentique ou numérique. En théorie, L'ISO pour un appareil photo numérique devrait être le même que pour un appareil photo argentique.

L'ISO sur le film est déterminée par la granulométrie du produit chimique. Cela signifie que la résolution sera meilleure avec un film ISO inférieur. De plus, parce qu'un grain de film est tout ou rien, cela entraînera des taches ou du bruit.

La façon dont L'ISO est atteint dans un appareil photo numérique peut aider à comprendre pourquoi il est important, et pourquoi l'utilisation D'un ISO plus élevé n'est pas toujours une bonne chose. Je ne sais pas comment cela a été réalisé dans le cinéma, donc je ne peux pas vraiment en parler, mais j'imagine qu'il utilise des principes un peu similaires.

Tout d'abord, Matt a fait un excellent travail pour expliquer les différentes sources de bruit. Ce qui se passe dans une caméra se résume en fait à ce qui suit.

  1. La lumière frappe le capteur.
  2. Le signal sur le capteur est passé par un gain de circuit. La quantité de gain dépend du réglage ISO utilisé.
  3. La valeur du signal est ensuite exécutée à travers un Convertisseur A2D. Ce que cela fera, c'est mapper le signal amplifié dans une plage de 0 à 255 (ou plus, selon le nombre de bits dans le convertisseur), un signal numérique.

La caméra peut alors supprimer certaines des sources de bruit de base, en particulier le bruit du "courant sombre". C'est le signal si vous deviez exposer la noirceur totale.

Alors, que se passe-t-il réellement lorsque vous augmentez L'ISO? Il y a essentiellement deux chemins, que je vais couvrir ci-dessous.

Si L'ISO est augmenté et que la vitesse d'obturation diminue en conséquence, le niveau du signal entrant dans le convertisseur A2D reste le même. Cependant, la quantité de signal sur le capteur est diminué. Cela signifie que tout bruit dépendant du capteur sera en effet amplifié. Cela inclut des choses telles que le bruit de tir. Certaines autres formes de bruit ne seront pas amplifiées.

La deuxième option est si l'image d'origine était sous-exposée, mais L'ISO l'amène à être correctement exposée. Il est possible d'améliorer le contraste de l'image sous-exposée à avoir les mêmes max/min que l'image correctement exposée. Le signal sortant du convertisseur A2D aura effectivement une portée plus petite. Cela ne laissera que quelques niveaux de lumière, conduisant à une image beaucoup plus bruyante que l'image correctement exposée.

Quelques autres choses intéressantes. Les capteurs ont tendance à saigner s'ils sont saturés aux pixels voisins. Si une image augmente EN ISO et diminue en vitesse d'obturation, elle ne sera pas saturée sur le FPA lui-même, supprimant certains artefacts. Cela peut conduire à des performances un peu meilleures lorsqu'il est saturé.

En général, un ISO élevé sur un appareil photo numérique aura moins de bruit que le même ISO sur le film, en raison d'une bien meilleure façon d'atteindre un ISO élevé.

J'espère que ce n'était pas trop technique, mais je suis juste excité de partager mes connaissances en Génie Électrique avec la communauté:-) Faites-moi savoir si vous avez d'autres questions, et je vais essayer de l'expliquer encore mieux.

Pour répondre à la deuxième question, je dirais que l'ISO inférieur n'est pas toujours meilleur, mais en général, il est préférable d'utiliser L'ISO le plus bas possible. Si vous photographiez à l'intérieur, par exemple, un ISO plus élevé vous permettra d'utiliser un temps d'exposition plus court, ce qui réduit le flou de mouvement. Habituellement, j'utilise L'ISO le plus bas qui me permettra de ne pas dépasser la limite manuelle de 1/lens_length vitesse d'obturation. Mais il y a toujours des exceptions.

Il convient de noter que le signal analogique ne sera pas nécessairement mappé à une image 8 bits. Lorsque vous travaillez avec RAW, la profondeur d'image est généralement de 12 à 16 bits, avec très peu d'appareils photo de format moyen offrant un format RAW 24 bits complet. Le nombre de niveaux numériques peut aller de 255 (8 bits), 4096 (12 bits), 16384 (14 bits), 65536 (16 bits), ou dans le cas de MF 24 bits, 16777216!
jrista 9.01.2011 05:54
Existe-t-il vraiment des caméras MF offrant une numérisation 24 bits? 16,78 millions, c'est beaucoup plus que le nombre de photons réels frappant chaque pixel (environ 85k)! Par conséquent, les bits supplémentaires ne peuvent être que du bruit de codage.
Matt Grum 9.01.2011 14:28
@ Matt Grum Je n'en suis pas si sûr. Rappelez-vous, ces bits doivent coder non seulement l'intensité des photons, mais aussi la longueur d'onde. Je comprends les 24 bits pour encoder les trois canaux de couleur. (Veuillez me faire savoir si c'est incorrect.) C'est seulement 8 bits par canal, couvrant (donc) seulement 8 EV. Au bas de gamme, la discrétisation est terrible: le saut de 1 à 2 est un EV complet. Ainsi, nous pourrions nous attendre à une amélioration spectaculaire des détails de l'ombre si nous pouvions aller au-delà d'un simple 24 bits.
whuber 9.01.2011 17:28
L'ADC (convertisseur analogique-numérique) ne code que l'intensité, pas la longueur d'onde car aucune interpolation de bayer n'a eu lieu au moment de la numérisation du signal analogique. Je pensais que les 24 bits étaient pour la sortie couleur à un stade ultérieur du pipeline d'images, mais ce n'est que 8 bits par pixel, ce qui est sûrement trop bas pour une caméra MF
Matt Grum 9.01.2011 18:02
@ Matt: je crois que c'était un capteur Leica que je lisais à propos de cette sortie D'images RAW 24 bits par pixel. Le nombre total de photons frappant chaque pixel dépend entièrement du temps d'exposition, et les caméras MF sont superbes lors de prises de vue à longue exposition et à faible ISO (50-80). Je ne sais pas d'où vient le numéro 85k, mais cela semble un peu arbitraire. L'avantage du RAW 24-bpp, comme whuber l'a déclaré, est que beaucoup plus de niveaux sont dédiés aux ombres et que beaucoup plus de marge est allouée aux hautes lumières (sans coupure) qu'avec le RAW 16 bits.
jrista 9.01.2011 18:21
La courbe de tonalité des capteurs 24 bpp est atténuée plus que les autres pour maximiser la marge dans les hautes lumières. Il est également atténué de telle sorte qu'il maximise la plage dynamique des ombres. Je vais voir si je peux trouver les articles que je lisais pour référence. (Il se peut que ce capteur ne soit pas réellement disponible sur le marché, et n'était plutôt qu'un prototype ou un concept de recherche, maintenant que j'y pense.)
jrista 9.01.2011 18:23
@jrista le chiffre 85K vient de "Guide pratique de la photométrie et de l'analyse de la courbe lumineuse" Brian Warner, Alan W. Harris. Les capteurs modernes pourraient être capables de plus, mais pas 200x plus pour justifier 24bpp. Le nombre de photons frappant chaque pixel dépend du temps d'exposition Oui, mais la profondeur du puits d'élection est limitée, de sorte que les photons supplémentaires ne s'enregistrent pas après saturation.
Matt Grum 9.01.2011 23:10
À moins que le DR du capteur dépasse 24 arrêts (peu probable), vous n'avez pas besoin d'un tonecurve car vous stockez facilement toutes les informations d'ombre et de surbrillance que la physique permettra, tout en ayant encore des bits à revendre! Imaginez le capteur parfait, celui qui compte simplement les photons. Si vous ne recevez que dans la région de Cent mille photons avant saturation, vous n'allez jamais enregistrer une valeur supérieure à 100 000, donc les autres bits seront vides. Lorsque vous ajoutez du bruit dans l'équation, vous obtiendrez environ 16 bits d'informations et 8 bits de bruit...
Matt Grum 9.01.2011 23:17
Re "si L'ISO est augmenté et que la vitesse d'obturation diminue en conséquence, le niveau du signal entrant dans le convertisseur A2D reste le même" - lorsque la vitesse d'obturation est réduite, cela signifie que l'obturateur est plus lent, donc plus de lumières pénètre dans le capteur non? Donc, vous ajoutez à cet ISO élevé - cela ne rend-il pas la sensibilité encore plus élevée? Peut-être que vous vouliez dire " quand la vitesse d'obturation est augmenter et en conséquence, L'ISO est élevée?"- Je peux très bien être puissamment confus ici :-)
Eli Bendersky 13.01.2011 13:51
La capacité totale du puits @MattGrum dépend partiellement de la taille des pixels. Plus les pixels sont grands, plus la pleine capacité du puits est élevée, toutes choses étant égales par ailleurs. C'est ainsi que les capteurs plus grands ont une plage dynamique plus élevée que les capteurs plus petits avec une résolution similaire. Les caméras MF numériques ont tendance à avoir des pixels beaucoup plus grands que les caméras 35mm. Vous avez probablement raison de dire que 24 bits est exagéré, mais le saut de 16 bits à seulement 17 bits nécessiterait toujours de l'espace pour 24 bits dans la plupart des environnements informatiques.
Michael C 4.03.2017 23:33

3

Film vitesse

En photographie analogique, ISO mesure la sensibilité du film à la lumière. Un film avec une vitesse plus élevée atteindra son point de saturation (ou de surexposition) plus rapidement.

Vous pouvez utiliser un film à faible ISO en pleine lumière. Dans les situations de gradateur, il peut exiger une ouverture plus large que vous avez disponible ou une vitesse d'obturation très longue.

Vous pouvez utiliser un film ISO élevé lorsqu'il n'y a pas assez de lumière pour une exposition appropriée. Cependant, si vous l'utilisez avec beaucoup de lumière, vous aurez pour limiter la lumière en provenance de votre appareil photo avec la vitesse d'obturation et l'ouverture.

(Pas bien versé dans la photographie analogique donc pas beaucoup d'informations ici.)


ISO numérique

En photographie numérique, ISO est essentiellement ce:

Wow, that's less than $200 per ... uh ... that's a good deal!

C'est juste un arbitraire1 nombre qui décrit la quantité d'amplification appliquée à l'analogique2 signal du capteur avant de le convertir en un numéro numérique. Il représente le nombre de photons nécessaires pour produire une valeur de "un" sur le pixel numérique résultant.

Il n' pas décrire la sensibilité du capteur.

L'augmentation de L'ISO ne vous permettra pas de voir plus de lumière dans des conditions sombres et ne saturera pas le capteur tout plus vite. Il va juste étendre le signal donc moins de lumière est nécessaire pour produire la même valeur de pixel, amplifiant également le bruit. De sorte que le image saturera plus rapidement, mais vous n'utiliserez pas tout le potentiel du capteur.


Est-il bon ou mauvais?

Donc, si ISO amplifie le bruit, est moins toujours mieux? Aucun. Si vous n'avez pas assez de lumière, la seule alternative à L'ISO élevée est d'amplifier l'image en post-traitement, ce qui amplifiera tout le même bruit que vous obtiendrez avec L'ISO. Pire encore, cela ajoutera encore plus de bruit.3

Alors d'où vient l'idée fausse commune selon laquelle plus D'ISO équivaut à plus de bruit? Parce que les gens, étant habitués à l'analogique, choisiraient un numéro ISO et le respecteraient, puis définiraient l'exposition pour éviter de surexposer l'image résultante.

C'est à l'envers parce que vous limitez la quantité de lumière utilisable entrant dans le capteur pour satisfaire une contrainte arbitrairement choisie.

Choisissez plutôt la meilleure ouverture et la meilleure vitesse d'obturation pour vos conditions. Cela minimisera le bruit de tir. Augmentez ensuite L'ISO autant que possible sans surexposer, pour réduire la quantité de bruit de lecture.

Ou laissez simplement la caméra Choisir ISO pour vous automatiquement.


Notes de bas de page:

1 Ils définissent les chiffres pour créer l'image regarder comme une image prise avec un film de cette vitesse ISO dans des conditions similaires. Malheureusement, ils ne prennent pas en compte la taille des capteurs, ce qui ajoute encore plus de confusion au mythe commun selon lequel les capteurs plus grands sont meilleurs dans des conditions de faible luminosité.

2 Certaines caméras trichent en amplifiant également le numérique signal, après conversion A / N. Cela n'aide pas avec le mythe selon lequel un ISO plus élevé produit plus de bruit, alors que le contraire est vrai dans la réalité.

3 Le bruit supplémentaire est appelé bruit de lecture, qui est introduit par le convertisseur A / N après l'application de l'ISO.

J'aime beaucoup cela (et j'ai l'impression que cela répond à la question réelle que j'allais chercher plus que n'importe laquelle des réponses existantes), mais je me demande si vous pourriez peut-être élaborer un peu plus sur la note de bas de page 1? Y être quelque chose de Encore pratique sur les calculs numériques ISO 100 (ou autre) et EV.
Please Read My Profile 22.03.2019 17:36
En outre, qu'en est - il de la cote ISO d'un capteur à sa valeur la plus basse disponible et du concept d ' "ISO de base"?
Please Read My Profile 22.03.2019 17:37
@ mattdm j'ai commencé rapidement des recherches note de bas de page 1 (Comment exactement les fabricants disent que l'image "ressemble" en numérique et analogique), et je suis tombé sur deux problèmes. Un, Je ne peux pas comprendre comment le paraphraser dans un simple paragraphe en ce moment. Deux, c'est pire que ce que je pensais parce qu'il existe différentes méthodes utilisées par les fabricants, donc comprendre des méthodes spécifiques ne semble pas être très utile.
relatively_random 24.03.2019 06:28
@ mattdm à propos du deuxième commentaire: toute valeur ISO est déterminée en étirant la sortie du signal pour remplir le 0-255 dans les valeurs de l'image (sur une image 8 bits). L'image est surexposée lorsque le capteur signale une valeur qui, avec les paramètres actuels, s'étendrait sur cette plage. Par exemple 280. Cette valeur est ensuite réduite à 255 et les informations sont perdues. L'ISO le plus bas QU'une caméra peut produire, cependant, n'est pas limité par cette cartographie arbitraire. Il est limité par le capteur lui-même, par le nombre de photons qu'il peut détecter avant de saturer complètement.
relatively_random 24.03.2019 06:34
@ mattdm sur un appareil photo numérique, c'est la seule vraie limite de surexposition. Une image surexposée à ISO-4000 n'a probablement pas surexposé le capteur du tout. Le facteur d'étirement a été choisi trop grand donc certaines des valeurs du capteur faire la mesure et le rapport ont dû être rejetés car ils ne correspondaient pas en dessous de la valeur 255.
relatively_random 24.03.2019 06:36
@ mattdm quoi qu'il en soit, le point que j'essayais de faire avec cette demi-diatribe était que le nombre ISO n'a aucune valeur réelle pour comparer les caméras. C'est juste un chiffre qui vous indique à quel point le signal d'entrée a été étiré. Comme une échelle 1-10 sur un amplificateur: peut être utilisé pour apprendre à connaître votre amplificateur, mais deux amplificateurs différents créent un volume différent à 10. Et un amplificateur qui passe à 11 n'est pas nécessairement plus fort.
relatively_random 24.03.2019 06:49

1

En photographie numérique, l'indice de vitesse ISO ne caractérise pas la sensibilité du capteur. Le réglage de la vitesse ISO sur un appareil photo numérique contrôle la quantité d'amplification / multiplication du signal du capteur après la capture des données. La vitesse ISO ne contrôle pas la sensibilité du capteur et ressemble davantage à un traitement "push" d'un film, contrôlant ainsi la luminosité globale du résultat.

En raison des limitations des convertisseurs ANALOGIQUE-numérique dans certains appareils photo, une ISO plus élevée peut entraîner moins de bruit et moins d'ombres bouchées.


1

Ce que j'ai manqué dans toutes les réponses jusqu'à présent, c'est que ISO est fondamentalement équivalent à la notation ASA du film en décrivant un matériel constante décrivant la relation de l'exposition lumineuse (l'intégrale temporelle de la densité de flux lumineux par zone) à la saturation du milieu (film négatif ou capteur/fichier valeurs maximales sur Numérique). Si vous travaillez avec des capteurs/films/plaques plus grands tout en conservant la même valeur ISO/ASA, vous aurez besoin d'ouvertures physiquement plus grandes afin de couvrir la plus grande surface avec la même luminosité. Pour le même cadrage, vous aurez une distance focale proportionnellement plus grande, il s'avère donc que les rapports comme f/2.8 se combinent bien avec les valeurs ISO et le temps d'exposition afin de déterminer l'exposition correcte.

Maintenant, un film a du grain, et un film avec une sensibilité plus élevée obtiendra ses résultats au prix d'une taille de grain plus élevée. Dans la même veine, une sensibilité plus élevée pour les capteurs numériques se fait au prix de sites de pixels plus grands, ce qui entraîne une réduction du nombre de pixels ou nécessite des capteurs plus grands. La grille très régulière d'un capteur numérique et le rendement relativement élevé par rapport au film rendent en fait un autre facteur pertinent: le bruit. Il s'agit du bruit électronique d'amplification/quantification ainsi que du bruit statistique d'enregistrement de photons (ce dernier est dans une certaine mesure pertinent avec le film car il est également sujet à la probabilité d'interaction photon/grain). Vous pouvez stocker le film dans l'obscurité pendant des mois sans changement, mais vous ne pouvez pas exécuter un capteur électronique dans l'obscurité sans obtenir un signal.

Maintenant, pour une quantité importante de capteurs numériques, il y a une amplification analogique variable (en fonction de L'ISO) du signal du capteur avant la numérisation, de sorte que le choix ISO a un impact permanent sur le contenu de votre image raw. Si je me souviens bien, les capteurs de marque "Exmor" de Sony n'ont pas ce type de gain analogique, donc leurs données d'image brutes sont indépendantes du réglage ISO et ISO est plus une question de post-traitement appliqué qui adapte ces données à la luminosité souhaitée.

Donc, fondamentalement, plus le nombre de Pixels est élevé, plus vous pouvez vous attendre à du bruit pour des valeurs ISO plus élevées, et des zones de capteur plus grandes aideront à contrer cela. La distribution d'électronique plus complexe pour les capteurs CMOS sur de plus grandes surfaces aide également à maintenir la production de chaleur pour les capteurs utilisés en continu (requis pour les caméras sans miroir et/ou la vue en direct ou la vidéo) faible, et la chaleur du capteur est une autre source de bruit.


Questions recommandées