¿Por qué hay una configuración ISO cuando se dispara sin formato?

Se supone que los archivos sin procesar contienen principalmente datos no procesados ​​del sensor. ¿Cuál es el punto de tener una configuración ISO si no afecta la cantidad de fotones contados, pero solo proporciona amplificación? ¿No podría hacerse mejor todo lo que se hace en la cámara en el procesamiento posterior?

En otras palabras, ¿por qué no mantener ISO en 100 y ajustar la exposición más tarde (aparte de las vistas previas en la cámara)?

Actualización: Las tres respuestas dadas hasta la fecha son complementarias entre sí, al igual que la pregunta dada por mattdm. Eso significa que me resulta difícil seleccionar la respuesta correcta ... Estaré encantado de obtener un resumen. Lo haré yo en unos días si nadie se adelanta.

Lo que aún no está claro para mí es ISO en un CCD vs CMOS. Supongo que es una pregunta diferente.

La función ISO en la mayoría de las cámaras digitales amplifica la señal analógica antes de la lectura y la digitalización, que en sí misma es una fuente de ruido. Si solo aplica la corrección digitalmente, amplificará el ruido de lectura / cuantización, así como la señal.

El aumento de ISO en la cámara para explicar la falta de luz en realidad reduce el ruido general visto en la imagen.

Aquí hay un ejemplo usado en exceso que compara la amplificación analógica con la corrección digital:

Aumentar la ganancia en el sensor no es lo mismo que aclarar una imagen oscura en su aplicación de procesamiento de imágenes.

No puede restaurar en la resolución de procesamiento posterior que no se capturó.

Suponga que la imagen oscura usa solo cuatro bits para cada color: los valores están en el rango 0-15 para rojo, verde y azul. Entonces, es efectivamente una imagen de 12 bits, con solo 4 bits para cada canal de color.

Ninguna manipulación de imagen puede arreglar eso.

Lo que no quiere decir que la aplicación de ganancia en el sensor necesariamente dé una resolución completa a la imagen: está la cuestión del ruido. Pero, en cualquier caso, el resultado será diferente.

La "estructura de ganancia" de la tubería de procesamiento de señales es importante. Esto es bien conocido en audio. Subir la ganancia en un preamplificador de micrófono no es lo mismo que subir el volumen maestro en el PA, incluso si el efecto en el volumen general es el mismo.

"Sin formato" solo significa que los datos del sensor no se someten a compresión con pérdida como JPEG. No tiene relación directa con estos temas. Sin una ganancia adecuada, los fotones no serán contados. La ganancia es la sensibilidad a la llegada de fotones, por así decirlo.

Es casi lo mismo que preguntar ¿Por qué hay una película con clasificación ISO?

¿No podría hacerse mejor todo lo que se hace en la cámara en el procesamiento posterior?

Bueno sí. Pero la apertura y la velocidad de obturación son formas de control de exposición, tal como lo es ISO. ¿Preguntaría lo mismo sobre la profundidad de campo? ¿Cuál es el punto de cambiar la apertura al disparar en RAW si puedo mejorar / cambiar digitalmente? Porque realmente se trata del control del fotógrafo.

si no afecta la cantidad de fotones contados

ISO realmente afecta la cantidad de fotones recolectados para la exposición "correcta". El ISO / obturador / apertura se compensan entre sí. Aumenta uno, otro cae.

Considere que tiene una fuente de luz constante y valores fijos de apertura / velocidad de obturación. Cambiar el ISO no cambiará la cantidad de luz / fotones capturados. Sin embargo, la imagen resultante estará sobre / subexpuesta.

Ejemplo: ƒ / 5.6, 1/125 de velocidad de obturación, ISO 100

Si aumenta el ISO pero aún desea la misma exposición, tendrá algo como:

ƒ / 5.6, 1/250, ISO 200 o ƒ / 2.8, 1/125, ISO 200

En ambos casos, ha aumentado el ISO al tiempo que disminuye la cantidad de luz / fotones capturados.

Cuando la luz incide en el sensor, sigue capturando señales analógicas. Después de que la señal / s analógica abandone la salida del sensor, pasa a través de un amplificador. Aquí es donde entra el valor del ISO, es esencialmente la perilla de volumen para el amplificador.

Después de esto, pasa por un convertidor analógico a digital. Luego puede procesarse digitalmente, ajustarse, comprimirse o lo que sea de acuerdo con las funciones de su cámara. Antes de cualquiera de este proceso digital, es en forma de datos RAW.

¿por qué no mantener ISO en 100 y ajustar la exposición más tarde (aparte de las vistas previas en la cámara)?

Debido a que un ISO bajo aumenta el tiempo de obturación (en modo automático) y es posible que desee una velocidad de obturación más rápida para evitar sacudidas / desenfoque o cualquier otra cosa.

Borrado ya que ahora creo que es información excesiva de la que no sé lo suficiente.

La respuesta básica es porque todavía no se ha procesado. Primero pasa por el amplificador (que controlas con la perilla de volumen). RAW es la imagen sin procesar.

Hmm, creo que ISO es el control de cuánto potencial eléctrico pones a través del sensor.

Piense en ello como la energía fotovoltaica (células solares), cuando almacena un potencial eléctrico en un condensador o batería, eventualmente el potencial de resistencia detiene más carga del edificio a menos que una fuente de luz más fuerte ilumine la energía fotovoltaica.

La resistencia de bajo ISO (es decir, alta resistencia) es eliminar la fuerza de luz desigual de la activación de sensores de luz adyacentes (que podrían introducir ruido).

Cuando aumenta el ISO, es algo así como reducir este potencial y, por lo tanto, permite que una luz más baja active una señal aceptable. Lo que sucede es que, cuando un paquete fuerte de fotones golpea el sensor, se ilumina y también activa los sensores circundantes, por lo tanto, introduce ruido.

El ruido es visible en las imágenes de baja exposición a la luz, pero en cambio da como resultado una sobreexposición en las imágenes de alta exposición a la luz (debido a que muchas fuentes adyacentes se iluminan ... Piense en fuertes lluvias en la superficie del agua de una piscina frente a unas pocas gotas aquí y allá. Puede No se sabe dónde se forman las ondas con lluvia intensa, pero son bastante obvias con lluvia ligera).

Por lo tanto, ISO es un atributo físico, no una amplificación digital o algo así. Con ISO bajo, la luz ni siquiera se capta como señal. En ISO alto, los sensores circundantes captan fuentes de luz que son innecesariamente fuertes.

Debido a esto, es mejor establecer el ISO justo para recoger paquetes de luz débiles, pero no lo suficientemente alto como para que los sensores circundantes recojan ese mismo paquete de luz

En otras palabras, ¿por qué no mantener ISO en 100 y ajustar la exposición más tarde (aparte de las vistas previas en la cámara)?

Simplemente, porque no tienes suficientes luces. Cuando tiene suficientes luces, es una buena opción mantener iso en 100. Pero, cuando tiene menos luces, tiene tres opciones para mantener la exposición correcta: 1. Puede cambiar la velocidad de obturación a algún valor que todavía esté bien, luego 2. Puede cambiar la apertura y, a menudo, y 3. Debe cambiar el valor ISO.

Por lo tanto, es necesario cambiar el valor ISO cuando no tiene suficiente iluminación.

En otras palabras, ¿por qué no mantener ISO en 100 y ajustar la exposición más tarde (aparte de las vistas previas en la cámara)?

1. El efecto depende de la implementación en su cámara particular. Algunas cámaras implementan ganancia analógica (de diversa extensión) antes de que se digitalice la señal, otras no. Puede tomar un conjunto de exposiciones a diferentes ISO, luego observar el nivel de ruido y determinar qué es lo mejor para su modelo de cámara en particular. Algunos detalles aquí . Parece que las nuevas cámaras de gama alta a menudo están diseñadas como sin ISO.

2. Disparar todo en ISO base y subexponer en lugar de usar ISO más alto en la cámara es un dolor para revisar las imágenes. La capacidad de ver mis imágenes justo después de la exposición es uno de los beneficios más importantes de las cámaras digitales en comparación con las películas. Mi cámara puede dar resultados marginalmente mejores si se toma en ISO 100 y se "empuja" en el editor, pero el beneficio de una vista previa adecuada es más importante para mí que un poco de ruido.

Se supone que los archivos sin procesar contienen principalmente datos no procesados ​​del sensor. ¿Cuál es el punto de tener una configuración ISO si no afecta la cantidad de fotones contados, pero solo proporciona amplificación? ¿No podría hacerse mejor todo lo que se hace en la cámara en el procesamiento posterior?

Está asumiendo que el procesamiento ISO se realiza exclusivamente en el dominio digital sin influir en los circuitos analógicos (aumento del voltaje del sensor, aumento de la ganancia analógica antes de la digitalización). Hay sensores, los llamados "invariantes ISO", como los sensores Exmor de Sony, donde este es el caso. Otros solo hacen potencias de 2 en ISO a través del circuito analógico y hacen los valores intermedios "ISO invariante".

Para un sensor invariante ISO, una elección dada de velocidad de obturación y apertura para una escena dada conducirá a la misma información sin importar la configuración ISO.

¿Por qué todavía importa?

¿Cuál es el punto de tener una configuración ISO si no afecta la cantidad de fotones contados, pero solo proporciona amplificación?

Pero el ajuste ISO generalmente se afectará la cantidad de fotones contados ya que determina lo que la exposición al medidor para. Solo en el modo "manual" el fotógrafo fijará la elección de la velocidad de obturación y la apertura, e incluso entonces la cámara

1. advertir sobre la sobre / sub exposición a esperar
2. cree un JPEG basado en los factores de escala y las curvas asociadas con su elección de ISO.

Tenga en cuenta que esto es fundamentalmente diferente de la película, donde la sensibilidad determina el grano espacial (en 3 dimensiones) de la película y un aumento de la exposición solo moderará la granulación (debido al apilamiento vertical) pero no lo cambiará fundamentalmente.

Esto lleva a las cámaras digitales a la regla ETTR ("exponer a la derecha") donde intenta exponer de la manera más brillante posible sin saturar el sensor, luego reduce la exposición al valor deseado en el procesamiento posterior, reduciendo la fuerza de la ruido junto con la fuerza de la señal. Para generar JPEG fuera de la cámara, "ETTR" equivale a elegir el ISO más bajo que puede darle el brillo deseado en el resultado final: el dial principal para obtener más exposición y compensarlo después es el ajuste ISO.

A veces hay un ISO bajo "extendido": eso equivale a hacer la corrección de la exposición para obtener más luz y compensarla de manera puramente digital. Esto tiene sentido solo en sensores que no son ISO invariables en primer lugar porque esos sensores funcionan de esta manera para todas las configuraciones ISO.