¿Deberían preferirse ISOs más altos (todas las demás cosas son iguales)?


44

Comprendo la configuración ISO en las cámaras digitales es que, a diferencia de las cámaras de película, cambiar la ISO no provoca ningún cambio físico en la cámara. Más bien, simplemente le dice a la cámara que multiplique los voltajes analógicos que lee de los sensores por un número constante, lo que aumenta el brillo de ese píxel en la imagen JPEG de salida. Y dado que los archivos RAW almacenan los voltajes reales leídos, antes de que se produzca cualquier cambio en el brillo, los valores en el archivo RAW serán los mismos independientemente de la configuración ISO. Por lo tanto, si está tomando fotos solo en formato RAW, la configuración ISO no hace absolutamente nada (también significaría que las cámaras digitales con ISO más altos son completamente un truco de marketing) .

Sin embargo, esta publicación altamente votada contradice eso. Se muestra la siguiente imagen:
Ruido en la configuración ISO
que afirma que el ajuste ISO no afecta a la salida RAW! † También establece que "para minimizar el ruido, ingrese la mayor cantidad de luz posible a la cámara y luego use el ISO más alto posible sin sobreexponerse".

Si mi comprensión es correcta, todas las imágenes con la misma velocidad de obturación darán como resultado la misma imagen (RAW), independientemente de la configuración ISO. Sin embargo, si la explicación en la publicación anterior es correcta, las imágenes (RAW) que se tomaron con una configuración ISO expuesta incorrectamente no se pueden corregir en el software sin introducir ruido adicional. (Encontré este hilo en línea en el que varios 'expertos' discuten una y otra vez sobre qué comprensión es correcta, pero nunca llegan a una conclusión)


Para averiguar qué comprensión es correcta, intenté tomar una imagen con varios ISO y velocidades de obturación, en modo RAW + JPEG. Luego cargué los archivos RAW en Photoshop y apliqué la corrección automática dentro de "Camera Raw" (antes de la conversión de JPEG) .

Estos fueron los resultados (haga clic para ampliar) :

Imágenes RAW con corrección automática de PS
(Todas las fotos tomadas con Sony a390 DSLR. Apertura f / 5.6, lente de zoom de 18-55 mm ajustada a 55 mm)

Y para comparar, aquí estaban los archivos JPEG creados para esas mismas tomas por la cámara (sin corrección de Photoshop aplicada):

Imágenes JPEG con corrección automática de PS

Parece que ambos estamos equivocados (¡¿Qué?!? !! !!) . ¡La configuración ISO definitivamente tuvo una gran diferencia en la imagen RAW final, pero parece que incluso cuando causa una subexposición, el uso de la configuración ISO más baja aún resultó en la menor cantidad de ruido!

Supongo que, para entender por qué es eso, necesito saber exactamente cómo funciona la configuración ISO en DLSR: ¿ podría alguien explicarme eso? ¿El sensor está físicamente más sensible o es una simple amplificación digital (o posiblemente analógica) de la señal de voltaje? ¿O funciona de manera diferente en diferentes cámaras (la mía es una DLSR de bajo nivel) ? Si el sensor no se vuelve físicamente más sensible, ¿por qué la configuración ISO afecta la imagen RAW? ¿Por qué una imagen ISO100 subexpuesta resultó en menos ruido (después de la corrección de Photoshop) que la misma imagen con la misma apertura / obturador en ISO3200 (correctamente expuesto)?


(Al menos, creo que eso es lo que está diciendo. La publicación es ambigua en cuanto a si la autocorrección se realizó en el archivo RAW o en el archivo JPEG. Sin embargo, supongo que se realizó en el archivo RAW. para el JPEG sería simplemente estúpido: amplificaría el ruido de compresión + cuantización, no el ruido de la cámara, lo que haría que toda la publicación sea incorrecta)


1
Gran pregunta Yo también he tenido el mismo "modelo mental" de ISO durante un tiempo, al tiempo que entiendo que el rendimiento real parece no coincidir con ese modelo.
D. Lambert

1
No ayuda que esté comparando el rendimiento de un 30D 2006-vintage y un α390 2010-vintage. La profundidad de bits y la "latitud" han cambiado mucho a lo largo de los años, hasta el punto de que está comparando Kodachrome (una película de diapositivas bastante delicada) con Kodacolor (latitud suficiente para cámaras desechables).

1
Sí, no un duplicado después de la edición.
mattdm

1
Es posible que la afirmación de que no hay diferencia entre los valores ISO en modo RAW sea incorrecta si existe la posibilidad de que los algoritmos de exposición automática se vean afectados negativamente por el ruido relacionado con un valor ISO más alto que permite una velocidad de obturación más lenta.

2
@BBking: Sí, eso es lo que finalmente obtuve de todo esto también. Acababa de leer de la publicación de Matt la muy impactante declaración "¡En realidad, un ISO alto es bueno!" mientras falta el subtexto oculto "... bueno en comparación con aumentar el brillo en la publicación, ¡pero aún no es tan bueno como aumentar la apertura, la velocidad de obturación o la iluminación!"
BlueRaja - Danny Pflughoeft

Respuestas:


55

Sería un error pensar que el aumento de ISO no produce ningún cambio "físico" en la cámara. El problema con ISO es que las personas a menudo lo llaman sensibilidad . Eso es realmente un nombre inapropiado ... la sensibilidad es un atributo fijo de cualquier sensor dado, y no se puede cambiar.

La sensibilidad es realmente más sinónimo de la eficiencia cuántica de los fotodiodos, teniendo en cuenta el porcentaje de luz filtrada por el filtro de corte IR, el filtro de paso bajo y la matriz de filtros de color. En términos generales, la mayoría de las réflex digitales en estos días en realidad tienen una "sensibilidad" del 13-18% a la luz ... eso significa que solo alrededor del 13-18% de la luz que pasa a través de la lente llega al fotodiodo y libera un electrón. Aproximadamente el 60% de la luz o más se filtra por la pila de filtros y el CFA, y la eficiencia cuántica de los fotodiodos (la tasa de golpes de fotones para la liberación de electrones) en los sensores modernos varía de ~ 45% a ~ 60%.

ISO es realmente solo una instrucción a la electrónica de la cámara para cambiar cómo se amplifica la carga electrónica, la señal analógica, almacenada en el sensor para producir una exposición adecuada. En ese sentido, hay un cambio "físico" en lo que realmente está sucediendo con la señal de imagen dentro de la electrónica del sensor. Una cierta ganancia se aplica a la señal original en el sensor después de la lectura. El aumento de ISO cambia esta ganancia, lo que resulta en una amplificación cada vez mayor de la señal.

Su pregunta es, ¿el aumento de ISO importa y el cambio de ISO afecta a RAW? La respuesta es SI y SI! Si disparó todo a ISO 100 y cambió la "amplificación" digitalmente en la publicación, entonces sus imágenes serán mucho más ruidosas que si usa la configuración más adecuada en su cámara. Los mecanismos de amplificación de la señal de imagen realizada por la cámara son muy superiores a su impulso ISO digital básico con algún tipo de herramienta de procesamiento posterior como Lightroom. La imagen de muestra de Matt Grum a la que hizo referencia en la publicación original debería ser un ejemplo ideal de eso. Observe cuánto peor es el ruido en la imagen ISO 100 digitalmente mejorada que la imagen ISO 1600. Hay mucho ruido de color azul, los patrones de bandas comienzan a aparecer y hay una pérdida de detalles. La cámara hizo un trabajo mucho mejor cuando le dijeron que usara ISO 1600 ... hay menos ruido, más detalles, detalles más nítidos.

La razón por la cual es mejor aumentar el ISO en la cámara es que funciona con la señal original original directamente del sensor antes de que cualquier dispositivo electrónico posterior tenga la oportunidad de introducir ruido adicional. En un sensor de imagen CMOS (CIS), cada píxel tiene un circuito de reducción de ruido incorporado (CDS, muestreo doble correlacionado ... esto mide la carga de corriente oscura en el píxel en el "tiempo de reinicio", y lo memoriza para que se puede restar en la lectura), así como un amplificador incorporado. Cuando se lee cada columna de píxeles, la carga del píxel se elimina en primer lugar por los circuitos CDS, y esa carga "limpia" se amplifica directamente antes de enviarse a los circuitos de lectura enviados fuera del troquel. La conversión de analógico a digital, o ADC, se produce fuera de la matriz del sensor en un chip DSP en la mayoría de las cámaras (hay algunas excepciones, más en un momento).

Los ADC generalmente son moderadamente paralelos, puede haber ocho, dieciséis, tal vez más en una cámara determinada. A pesar de ser paralelos, cada uno debe procesar cientos de miles, si no millones, de píxeles en una fracción de segundo. Eso requiere una alta frecuencia de operación, que tiene la tendencia a introducir ruido adicional. Esta es la fuente principal de ruido de color y bandas en la mayoría de las DSLR que exhiben este tipo de ruido. La imagen ISO 100 que se aumentó en la publicación también está aumentando este ruido adicional posterior a la lectura que se introduce aguas abajo del sensor .

Al aumentar el ISO en la cámara, amplifica la señal de la imagen directamente, y cualquier contribuyente adicional al ruido aguas abajo solo afecta el extremo inferior de la señal. Esto preserva la relación imagen / señal de ruido electrónico. Hay un contribuyente adicional al ruido que no tiene nada que ver con la electrónica. La naturaleza aleatoria de la luz misma da como resultado una distribución de Poisson de los impactos de fotones. Con menos luz total golpeando el sensor, el ruido de Poisson será mayor. Si tuviera un sensor silencioso, uno que no introdujera ningún ruido electrónico propio ... usar ISO 1600 sería lo mismo que usar ISO 100 y aumentar la exposición en cuatro paradas posteriores. La cantidad de ruido en las dos imágenes sería idéntica, y todo sería ruido como resultado de la naturaleza física aleatoria de la luz.


Hay un sensor en el mercado hoy que es casi silencioso. El sensor Sony Exmor utiliza un diseño de lectura ADC / CDS digital ON-DIE digital muy avanzado, paralelo a columna. A diferencia de la mayoría de los sensores, que mantienen una señal analógica a través de una tubería desde el sensor al DSP (hasta justo después de ADC), Exmor realiza CDS y ADC en matriz, y de manera digital. En lugar de que cada píxel tenga un circuito CDS analógico para medir la corriente oscura por píxel, Exmor realiza una lectura de reinicio, esa lectura de reinicio se convierte inmediatamente en digital y almacena la carga de "corriente oscura" completa de los sensores en una imagen virtual de valores negativos. Cuando se realiza una exposición, la señal de la imagen se lee, se convierte en digital y la imagen de reinicio negativo se aplica a la imagen de exposición positiva.

Dado que hay un ADC por columna en Exmor, en lugar de un ADC por docenas de columnas, pueden operar a una frecuencia más baja. Entre el uso de CDS digitales, ADC por columna y componentes de frecuencia más baja, Exmor introduce casi cero ruido , no introduce ningún tipo de ruido visible de bandas o patrones, y para todos los efectos podría considerarse un sensor "sin ruido".Todavía hay algo de ruido, y aumentar la exposición lo suficiente en la publicación finalmente hará que ese ruido se vuelva visible. Sin embargo, se podría tomar una foto en ISO 100, levantarla en cuatro paradas y hacer que se vea tan bien como una foto tomada en ISO 1600. De hecho, en el caso de Exmor ... eso es ¡EXACTAMENTE el caso! Toda la "amplificación" en Exmor es digital por naturaleza, aunque la electrónica del sensor tiende a ser mejor que levantar manualmente la exposición en el poste, por un pequeño margen.


También es importante darse cuenta de que el aumento de ISO en sí mismo no agrega ruido. ¡ISO no es una fuente de ruido! Suponiendo un sensor silencioso, si expone una escena estática de manera que logre una exposición adecuada a ISO 100, y exponga la misma escena estática de manera que logre una exposición adecuada a ISO 3200, esta última tendrá más ruido. ¿Porque preguntas? El ruido de Poisson, más comúnmente llamado ruido de disparo de fotones, o el ruido causado por la naturaleza aleatoria de la luz, es la causa. En la imagen ISO 100 correctamente expuesta, está utilizando una apertura más amplia, un obturador más largo o ambos. Supongamos, por el bien de la discusión, que solo estamos cambiando la velocidad de obturación, para mantener el DOF y obtener exactamente la misma escena tanto en ISO 100 como en ISO 3200. La diferencia en la velocidad de obturación es de cinco paradas. ¡Esa es una diferencia de treinta y dos veces en la cantidad de luz en el sensor! Cuanta más luz tenga, menos ruido de disparo de fotones será evidente ... la relación señal / ruido (SNR) de la imagen a su propio ruido natural es mayor con una imagen ISO 100 expuesta adecuadamente, y mucho menor con un imagen ISO 3200 debidamente expuesta.

Si utilizamos la Nikon D800 (que usa un sensor Sony Exmor), capturando una imagen subexpuesta en cinco paradas a ISO 100, y otra expuesta adecuadamente a ISO 3200, y amplificando la imagen ISO 100, será un poco más ruidosa que la Imagen ISO 3200. Efectivamente tiene la misma SNR en relación con el ruido de disparo de fotones, y también tendrá una contribución muy pequeña de ruido de lectura que se amplificará junto con el resto de la imagen.


Bueno, pediste saber exactamente cómo funcionaba ISO en una cámara digital moderna. Esta no es una explicación completa, y diferentes fabricantes manejan ciertas configuraciones de ISO alto de manera diferente. Por ejemplo, los sensores Canon solo amplificarán la señal de imagen directamente del sensor hasta cierto punto, y luego usarán un amplificador adicional aguas abajo entre el sensor y el ADC para lograr el par superior de paradas (es decir, en una cámara que va a ISO 6400, ISO 1600 es la configuración máxima de "amplificación nativa", e ISO 3200 y 6400 implican una amplificación adicional descendente, pero aún analógica.) La configuración de "ISO ampliado" también es especial en la mayoría de las cámaras, ya que todo lo que realmente es es Impulso digital. Entonces, cualquier configuración llamada HI, o H1, H2, etc., no es una configuración ISO verdadera ... es una configuración ISO falsa.


1
También es posible que desee aumentar el ISO si está disparando con poca luz, como deportes en interiores. Nuevamente, eso no se trata necesariamente de "exposición" ... técnicamente hablando, la exposición se trata de la cantidad de luz en el sensor, y eso solo se ve afectado por la apertura y el obturador. Una vez más, con los deportes ... necesitas un obturador lo suficientemente alto para congelar adecuadamente el movimiento de los jugadores. En el caso de la fotografía del cielo nocturno, el ISO alto podría finalmente convertirse en "exposición" ... pero no siempre. Puedo exponer el cielo nocturno durante 45 segundos a 400 ISO sin iniciar el recorrido, pero al disparar meteoritos, nuevamente es ...
jrista

1
... no necesariamente sobre la exposición. Quiero una cierta proporción de brillo entre los meteoritos y las estrellas. Las exposiciones prolongadas aumentan demasiado la proporción de brillo, lo que resulta en meteoritos muy tenues. Las exposiciones más cortas a un ISO más alto dan como resultado un "tiempo en píxeles" similar, lo que me permite reducir la relación entre estrellas y meteoros, haciendo que los meteoros sean mucho más brillantes e interesantes. Si quiero más "exposición", usaré una lente con una apertura más amplia, que literalmente obtendrá más luz en el sensor ... sin embargo, aún usaría un ISO más alto para normalizar el tiempo en píxeles para las lluvias de meteoritos.
jrista

1
Primero, no estoy seguro de cómo su cámara podría tener una ISO "base" de 400, si también tiene ISO 100. Por lo general, ISO 100 es la configuración que hace "uso completo" del sensor. Si FWC es de 60,000 electrones, entonces ISO 100 asegurará que la saturación máxima en términos de electrones sea de 60,000, y aplicará la ganancia necesaria para asegurarse de que el valor de carga de 60,000 electrones se convierta en la unidad digital máxima (suponiendo que no haya compensación de polarización, en un 14 -bit sensor que sería 2 ^ 14 o 16384.) ISO 400 requeriría una ganancia para aumentar para garantizar un máximo. Sab. de 15,000 conversos a una unidad digital de 16384, etc.
jrista

1
Ha habido muchos comentarios en la red sobre Canon usando una base ISO de 160. Eso también es una falacia, porque las personas relacionan directamente el ruido y la ISO demasiado. Canon utiliza un mecanismo ISO extraño. Sus amplificadores solo pueden realizar pasos de parada completa, por lo que cualquier configuración de tercera parada o media parada debe "empujarse" o "tirarse" de una configuración nativa de parada completa. ISO 125 es un empuje de 1/3 de parada de ISO 100 realizado por el amplificador aguas abajo (post-sensor / pre-ADC). ISO 160 es un tirón aguas abajo de 1/3 de ISO 200. Lo mismo ocurre con 250/320, 500/650, 1000/1250, etc. La base ISO sigue siendo 100.
jrista

2
Las exposiciones empujadas tienen más ruido que la configuración en la que se basan. ISO 125, 250, 500 y 1000 tienen más ruido que sus ISO padre 100, 200, 400 y 800. Por el contrario, las exposiciones tiradas tienen menos ruido que la configuración en la que se basan. ISO 160, 320, 640 y 1250 tienen menos ruido que sus padres ISO 200, 400, 800 y 1600. La diferencia de ruido a menudo es bastante evidente, por lo que muchas personas piensan que Canon usa un ISO base de 160, ya que a menudo se ve más limpio que el ISO 100. El ISO base es realmente bueno y verdaderamente 100, pero a veces estos mitos son difíciles de desacreditar.
jrista

4

Cambiar la configuración ISO invoca un cambio en la cámara , altera la amplificación en chip. Los voltajes producidos por la luz entrante se amplifican antes de la digitalización. La razón de esto es que la señal analógica recoge el ruido en su camino hacia el ADC (convertidor analógico a digital). Al amplificar primero una señal débil, los efectos de este ruido se reducen en comparación con digitalizar la señal débil y luego aplicar la amplificación matemáticamente a los valores digitalizados (que es lo que Photoshop está haciendo en su ejemplo), ya que esto amplifica el ruido de lectura.

La razón por la que no experimenta el mismo efecto con su Sony a390 es que el modelo presenta tecnología patentada por Sony diseñada para reducir drásticamente la acumulación de ruido de lectura en el camino hacia el ADC. La única ventaja de usar la configuración ISO en la cámara es reducir el ruido de cuantificación que puede surgir si no hay suficientes valores digitales para representar pequeños cambios en una señal débil. Aparte de eso, el ISO es casi redundante (o peor, es contraproducente como si la medición fuera incorrecta, una imagen con un ISO alto puede recortarse, mientras que una imagen con un ISO bajo no lo haría).


La amplificación analógica no reduciría en absoluto el ruido; de hecho, el amplificador siempre introducirá una pequeña cantidad de ruido propio. Sin embargo, eso sería preferible a hacer la amplificación después de la conversión de analógico a digital, ya que eso causaría que pierdas los datos de menor valor de bits (lo que hace que la imagen pierda algo de calidad; esto es lo que se entiende por cuantización ruido) . ... Ahora que lo pienso, esta explicación explicaría por qué ISO3200 tenía un ruido más alto en mis imágenes anteriores. Me pregunto si es la razón correcta / única.
BlueRaja - Danny Pflughoeft

@ BlueRaja-DannyPflughoeft Cada paso del proceso agrega ruido adicional de 'corriente oscura'. Es por eso que el valor de voltaje analógico para cada sensor se amplifica en el troquel al nivel del sensor incluso antes de que se lea (para sensores CMOS). La amplificación analógica no reduce "fotones" ruido causado por la naturaleza aleatoria de la luz que afecta a la densidad de fotones en un momento determinado dentro de un campo de luz, pero sin duda hace reducir el efecto de la lectura de ruido (k / a / corriente oscura ruido ) que se agrega entre cada sensor y el DAC.
Michael C

4

Y dado que los archivos RAW almacenan los voltajes reales leídos, antes de que se produzca cualquier cambio en el brillo, los valores en el archivo RAW serán los mismos independientemente de la configuración ISO.

Esta suposición es incorrecta. La configuración ISO en las cámaras digitales cambia la cantidad de amplificación del voltaje analógico de cada sensor (pozo de píxeles) antes de que se lea la señal, y mucho menos se convierte en información digital.

Lo que se registra en archivos sin formato son los valores de la señal analógica amplificada convertida en información digital. La razón de esto es que las vías electrónicas agregan ruido adicional entre el sensor y el convertidor digital a analógico (DAC). Si los voltajes analógicos de cada sensor no se amplifican antes de ser leídos, serían tan débiles que el ruido de "corriente oscura" agregado por la ruta entre el sensor y el DAC abrumaría todas las señales excepto las más fuertes (por ejemplo, cualquier cosa excepto las imágenes que fueron capturados con luz muy brillante y / o por períodos de tiempo muy largos).

Por lo tanto, si está tomando fotos solo en formato RAW, la configuración ISO no hace absolutamente nada (también significaría que las cámaras digitales con ISO más altos son completamente un truco de marketing).

Como su premisa original, citada anteriormente, es incorrecta, se deduce que la conclusión basada en esa premisa incorrecta es igualmente incorrecta. Lo que el ADC convierte y registra en los datos de imagen sin procesar se ve afectado materialmente por la amplificación en el troquel del voltaje analógico de cada sensor.

El consejo en la respuesta a la que se hace referencia al comienzo de la pregunta debe entenderse como "... deje que entre suficiente luz a la cámara y luego use el valor ISO más alto que no produzca reflejos quemados. Si se deja entrar suficiente luz cámara, ese ISO ideal bien podría ser la configuración ISO mínima de la cámara. Solo cuando estamos limitados por la cantidad de luz disponible, el ancho máximo de apertura de la cámara / la configuración de apertura necesaria para obtener la profundidad de campo deseada, o el tiempo de obturación necesario para para evitar el desenfoque de un sujeto en movimiento, se recomienda aumentar el ISO a la configuración más alta que no sobreexponga los reflejos aplicables a una configuración ISO más alta que la ISO de referencia de la cámara.


3

Los sensores no pueden hacerse más o menos sensibles. Simplemente responden a las fotos liberando una carga eléctrica que se acumula por fotosita.

Esa carga es una cantidad analógica . Técnicamente, es discreto a nivel atómico, pero se trata como un valor analógico. Cuando se establece ISO en la cámara, lo que cambia es el punto de saturación que se asigna al valor digital más alto posible. Las cargas más bajas se asignan proporcionalmente por el convertidor A / D, por lo que aún obtienes la misma profundidad de bits por píxel en todos los ISO normales . A diferencia del ISO expandido, que a menudo se procesa digitalmente.

La salida RAW registra los valores digitales y, por lo tanto, se ve afectada por ISO. Si multiplica la señal digitalmente para emular ISO, perderá la profundidad de bits y multiplicará cualquier ruido presente en la señal analógica.


2
Si amplifica la señal analógica, entonces también multiplica cualquier ruido presente en la señal, la clave es amplificar la señal antes de que se haya acumulado demasiado ruido.
Matt Grum

Esta respuesta verificó lo que ya asumí en la pregunta, pero esto no explica por qué ISO3200 tendría más ruido cuando se expone correctamente que ISO100 a la misma apertura / velocidad de obturación, o por qué mis resultados serían diferentes a los de Matt
BlueRaja - Danny Pflughoeft

3

Creo que su suposición es incorrecta. Aunque quizás en algunas cámaras puede haber una ganancia fija y el ISO es un filtro puramente digital (que podría realizarse sin conexión con la misma facilidad), creo que en muchas cámaras, la configuración ISO realmente controla la ganancia analógica del detector.

Un ISO más alto no es deseable, porque más ganancia significa más ruido.

En cualquier sistema de amplificación analógica, la clasificación de ganancia es importante para obtener la mejor señal. En el sistema fotográfico, nuestra primera ganancia es el poder de captación de luz de la lente. La segunda ganancia es la sensibilidad de la película, o la ganancia electrónica real del detector, según sea el caso.

Los resultados menos ruidosos se obtienen si deja pasar suficiente luz y usa solo una ganancia moderada.

Usar más ganancia (ISO más alto) en el detector es un "mal necesario" para condiciones de poca luz o cuando se necesitan exposiciones cortas para eliminar el desenfoque de movimiento, o se necesita una apertura baja para la profundidad de campo.

Es decir, la elección de ISO se basa básicamente en otros parámetros: luz / apertura disponible y velocidad de obturación.


1

Aunque no es incorrecto per se, la declaración en esa respuesta es confusa.

La respuesta no es comparar el ruido en diferentes configuraciones ISO, sino comparar la diferencia entre amplificación analógica y digital. Establecer un ISO más alto usa amplificación analógica, por lo que funciona mejor que exponer la imagen y compensar en el procesamiento posterior, ya que usa amplificación digital.

Una declaración más útil sería:

Si desea minimizar el ruido, debe usar la configuración ISO más baja posible. Solo debe usar una configuración ISO más alta si la necesita para obtener una exposición correcta, cuando no puede obtener más luz en la cámara.


1

Para minimizar el ruido, desea la mayor cantidad de luz posible en el sensor, sujeto a (1) no resaltar los reflejos en los que desea preservar los detalles, (2) configurar la apertura para la profundidad de campo deseada y (3) configurar el obturador velocidad para el desenfoque de movimiento deseado (sujeto y cámara) o falta de desenfoque de movimiento.

¿Ayudará el aumento de ISO si haces lo anterior y aún estás por debajo de los puntos destacados deseados? Si el aumento de ISO disminuye el ruido de lectura, puede ayudar. Depende del sensor en su cámara. En algunos sensores, obtienes menos ruido de lectura si aumentas ISO, al menos hasta cierto punto. En otro sensor (a veces llamado sin ISO), el ruido de lectura no aumenta con ISO.

Esto supone que estás disparando en bruto.


1

He estado viendo el problema de que ves más ruido en el espectáculo de ISO alto que en el disparo Iso 100, aunque todos te dicen que debería ser lo contrario. La gente te dice por qué debería ser opuesto y Jrista te dice por qué el efecto no es tan evidente con tu cámara como con, por ejemplo, las cámaras Canon (casi iguales). Pero su aviso de que parecía ser menos ruido en iso 100 post-impulsado y no es igual o más ruido sigue en pie.

Seguí investigando tu resultado. La conclusión de la demostración original de Matt supone que el resultado final es la misma imagen de las mismas condiciones, donde luego aumenta la ISO frente a la Exposición en la publicación para exponerla correctamente. Es decir, el mismo brillo @ la misma luz entrante. Así que comparé su fila 100 0.01s iso 100 vs iso 3200 histograma y descubrí que no aumentó la iso 100 tanto como la iso 3200. Hay alrededor de 40% de diferencia.

iso3200 40 por ciento más brillante

Si mejoramos su imagen iso 100 para que coincida mejor con la iso 3200, veamos el resultado:

más impulso a iso 100

Ahora se ve bastante igual si se observa la potencia del ruido, por lo que Jrista tiene razón acerca de su sensor casi perfecto. Quizás las texturas en la oscuridad son un poco mejores con iso 3200, y los granos azulados parecen más grandes, pero es difícil concluir la calidad del ruido en estas imágenes convertidas en la web. Necesitamos ver los resultados en los raws.


0

Una respuesta muy rápida: al aumentar la configuración iso, está aplicando una mayor ganancia a la señal. Esto significa que está multiplicando de forma "analógica" (amplificando una corriente) y no de manera "digital" (multiplicando un número por 2, por 4 ... y así sucesivamente, lo que correspondería a su modelo mental )

En los últimos años, un término está ganando popularidad (no creo que esté particularmente bien elegido) que describe un sensor que funciona como se imagina, y es "cámara sin iso".


0

Antes de aceptar una respuesta, solo quería agregar un resumen de lo que aprendí de todas estas excelentes respuestas y de varias otras fuentes. He visto a varios usuarios recomendar "usar el ISO más alto posible sin sobreexponer", sin ninguna explicación adicional o calificadores, lo cual es completamente incorrecto.

Lo estoy haciendo community-wiki, así que siéntase libre de agregarle o corregir cualquier error.


Hoja de trucos de la cámara digital ISO

  • Usar el ISO más bajo (para una exposición dada, lo que significa que también tendría que cambiar la apertura o la velocidad de obturación) siempre le dará el menor ruido; sin embargo, no siempre te dará la mejor imagen .

    Por ejemplo, tener una velocidad de obturación lenta a ISO 100 podría hacer que la imagen se vea un poco borrosa, mientras que tener una velocidad de obturación más rápida a ISO 400, a pesar de tener más ruido, podría verse mejor debido a la falta de desenfoque (y el ruido podría no incluso ser visible) .

    No hay una buena regla para saber cuándo será este el caso. Deberías experimentar mucho para ganar esta intuición.

    • Los valores ISO que no son some-power-of-2 * 100podrían ser una excepción a esta regla, posiblemente preferible a los valores ISO más bajos. Ver por ejemplo aquí .

    • Contrariamente a esta respuesta , todas las demás configuraciones son iguales, y sin recorte, todas las configuraciones ISO serán casi equivalentes en términos de la imagen RAW corregida automáticamente. La diferencia es que la configuración ISO más baja tendrá menos ruido de contraste / cuantización, debido a la pérdida de información (porque la corrección de la exposición se realiza digitalmente, en lugar de analógica) , pero en realidad tenderá a tener un ruido general ligeramente menor , debido a que los amplificadores utilizados por los ISO más altos crean algo de ruido, y porque los ISO más altos son más sensibles al ruido de disparo .

      Esto es exactamente lo que observé en las imágenes de la pregunta.

    • Para algunos sensores, aumentar el ISO puede reducir el ruido de lectura, al menos hasta cierto punto. Ver http://www.sensorgen.info/

  • Si el tamaño de apertura o la velocidad de obturación son flexibles para la toma que desea tomar (es decir, no causará desenfoque, no comprometerá su visión artística, etc.) , use la combinación que le permita tener el ISO más bajo posible , sin dejar de tener la exposición adecuada, para minimizar el ruido.

    • Si el tamaño de la abertura o la velocidad del obturador son flexibles para la toma que desea tomar (es decir, no causará desenfoque, no comprometerá su visión artística, etc.) , use la combinación que produzca la mayor cantidad de luz en el sensor , siempre y cuando no esté recortando resaltados en los que desea conservar los detalles.
  • Si el tamaño de la abertura y la velocidad del obturador son rígidos e inmutables, elija el ISO que proporcione la exposición adecuada para minimizar el ruido.

    • Esto podría no ser siempre posible. Si tiene que elegir entre un ISO más bajo que está subexpuesto y un ISO más alto que está sobreexpuesto, generalmente es mejor elegir el ISO más alto y corregir la exposición en la publicación.
  • Si el tamaño de la abertura y la velocidad del obturador son rígidos e inmutables, elija el ISO que proporcione los resultados en el ruido de lectura más bajo, siempre que no recorte los reflejos en los que desea preservar los detalles y ajuste el brillo en la publicación.


Más información

  • Los valores de los sensores de la cámara son analógicos, pero necesitan ser convertidos a digitales para ser utilizados por una computadora. Cualquier amplificación de estos valores debe hacerse antes de la conversión analógico-digital, para evitar perder información (ruido de cuantificación) . El ajuste ISO en la cámara controla la cantidad de amplificación analógica que se realiza. Es por eso que la configuración ISO afecta la salida RAW.

  • El ajuste "Auto-ISO" en muchas cámaras no superará un determinado ISO (para evitar el ruido) , incluso si ese ISO es necesario para una exposición adecuada. En esos casos, tendrá que establecer el ISO manualmente.

  • El medidor de exposición no siempre es correcto, por lo que encontrar la exposición correcta puede requerir algo de experimentación.

  • Las imágenes a veces se sobreexponen intencionalmente para reducir el ruido y obtener la mayor profundidad de bits útil posible del archivo de salida RAW. Esto se llama Exponer a la derecha (ETTR) ( Ver también ) . En este caso, todas las reglas anteriores de Cheat-Sheet todavía se aplican; simplemente reemplace la frase "exposición adecuada" con "sobreexposición sin recorte más alta".

    • La sobreexposición excesiva hará que los valores se recorten (se maximizan porque son más altos de lo que el sensor puede manejar) . Es por eso que las tomas ISO 800 e ISO 3200 a la izquierda de la imagen en la pregunta no se pudieron restaurar.

Consideraría que la "exposición adecuada" es la "exposición más alta sin recorte" y, a menudo, incluso "el recorte de exposición más alto solo resalta", porque el "bajo contraste" como en el ejemplo rara vez ocurre, y la sobreexposición es, por definición, más que eso, lo que significa que se recortará aún más.
Michael Nielsen

"... y porque los ISO más altos son más sensibles al ruido de disparo". ¡Solo si la cantidad de luz capturada es menor! El ruido de disparo es el resultado de la distribución aleatoria de fotones dentro de un campo de luz. Al igual que con cualquier cosa que se vea afectada por la aleatoriedad, cuanto mayor sea el tamaño de la muestra, menor será la desviación de la norma en el valor promedio. Cuanto menor sea el tamaño de la muestra, mayor será la desviación estándar de la norma.
Michael C

"Esto es exactamente lo que observé en las imágenes de la pregunta". Lo que observó es que su software de conversión no "aumentó automáticamente" la imagen ISO al mismo brillo que la imagen ISO 3200. Por favor, vea la respuesta de @MichaelNielsen.
Michael C
Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.