題:
數碼相機上的“ ISO”是什麼?
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2011-01-09 00:17:46 UTC
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一般來說,“ ISO”是什麼?刻度的定義是什麼?

膠片速度的ISO刻度與數碼相機中使用的ISO感光度有何不同?較低的ISO總是更好嗎?

我意識到我們對光圈有很多疑問/答案,對快門速度也有不錯的疑問,而這是第三個曝光因素的核心。所以,我們開始。 :)
還有第四個曝光係數:光量。 ;)
這是您放置條款的地方。 :)對於任何給定的場景,都有一定的“曝光值”,它將以一定的平均亮度值記錄圖像。通過調整光圈,曝光時間或感光度,您可以更改曝光值,並且對於恆定場景可以更改最終輸出圖像的“曝光”。通過更改照明,您可以更改場景本身,這意味著需要不同的曝光值才能在生成的圖像中記錄相同的亮度。
傳統上,EV僅為Av×Tv。由於傳感器增益易於立即控制,因此如今有效:Av×Tv×Sv = EV。然後,EV /照明=最終曝光。
很公平;將照明變化視為“場景變化”,從而與曝光值“分離”,似乎是描述它的有效方法。因此,儘管我喜歡將場景照明視為一個場景,但是確定場景照明是否是“曝光因子”無疑是有爭議的。 :)當然,不是您可以在相機內部控制的-錯了,除非您要從相機內部控制閃光燈的亮度。 :)
有關數碼相機如何實施ISO的討論,請參見http://photo.stackexchange.com/q/2946/378。
但是ISO並不是暴露的一部分。而是確定相機對接收到的曝光有何反應。
@Mark取決於“暴露”一詞的含義。至少在最近50年中,該術語的至少一種常見用法肯定包括ISO。您的用法可以說是[技術上正確](https://m.youtube.com/watch?v=hou0lU8WMgo),但這確實是與該領域常見用法的艱鉅鬥爭。有關更多信息,請參見[此答案](https://photo.stackexchange.com/question/27573/whats-the-difference-between-exposure-and-shutter-speed/27588#27588)。
@mattdm您的第二個鏈接已斷開。我認為,如果我們都使用現代的曝光定義,那麼對噪聲的誤解就會少得多。我確實了解傳統的重要性。
gh一旦連接到計算機,我將使用固定鏈接重新發布該評論。應該去https://photo.stackexchange.com/a/27588/1943
FWIW我認為這裡有足夠的空間來提供完整的答案,其中包括您所做出的區分以及為什麼如此重要。
七 答案:
lindes
2011-01-09 01:13:48 UTC
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在攝影中,ISO通常指的是“ 膠片速度”的量度,我使用它包括對數字傳感器靈敏度的引用。

在簡而言之,實際的字母ISO是國際標準化組織的名稱(不是正式的縮寫,更多信息在此),在攝影中,它是指 ISO 12232:2006標準和其他相關標準:ISO 12232:1998,ISO 5800:1987,ISO 6:1993和ISO 2240:2003。 (膠片速度頁面上的鏈接。)膠片歷史上也使用 ASA和DIN標準,前者使用相同的編號系統,而DIN使用完全不同的比例。

電影和數字的標准在技術上有所不同(就我尚未進行充分調查以全面報導的方式而言),但通常它們具有足夠的相似性,出於實際目的,它們基本上是相同的(儘管互易性失敗,儘管很多數字電影通常都不是),但很多電影都很喜歡。因此,如果您用數碼相機測量曝光,則可以使用與數碼相機中使用的ISO等級具有相同等級的膠片進行曝光,並期望獲得相似的曝光(除非快門速度長或短)足以使電影互惠失敗(也要假設使用類似的設備-濾鏡等沒有差異)。

在數字和電影中,數字越大表示感光度越高。兩倍高的數字是敏感性的兩倍(例如200的敏感性是100的兩倍,400的敏感性是200的兩倍,依此類推)。因此,當在相對較弱的光線下拍攝並且想要相對較快的快門速度(例如,足以停止運動)時,較高的感光度等級將是必不可少的(因此,較低並不總是更好!)

在數碼相機中(與膠片相似但有所不同),較高的ISO等級往往會產生噪聲(膠片中的相關效果會增加顆粒度)。因此,雖然並非總是更好,這取決於您的目標,但較低的ISO等級始終(或至少幾乎始終)降低噪聲,這可能是理想的。 (在不考慮快門速度的低照度攝影的情況下,長時間曝光和較低的ISO等級會產生“更好”的圖像-儘管可以想像有些人可能會喜歡噪點的影響;當然有時會很有吸引力

關於比例的定義,它是基於根據特定照明場景生成的圖像的測量結果。細節很複雜,因此我將這些細節留給讀者練習。一個概括的總結是(對於數字),它衡量數字傳感器被光線“飽和”的速度。 (對於電影,過程是相關的但有所不同。)

總結:較高的ISO感光度更高,但噪聲更大(但不一定更糟),數字和電影的評級相同ISO(或膠片的ASA)將具有相似的感光度,並且縮放比例基於在給定一定照明量下圖像變得“飽和”的速度。


注意:我正準備做一些與Matt Grum有爭議的答案有關的實驗。 希望,我的結果將為他提出的重要觀點提供一個清晰清晰的無噪點答案:高ISO圖像和低光量的噪點要小於低ISO圖像等量的光進入傳感器,隨後在後處理中放大。以後還會有更多的希望……編輯:好吧,我現在已經有一段時間沒有做到這一點了。我可能仍會在某些時候這樣做。同時,我還將指向本文,它討論了本機ISO值與非本機ISO值的比較,以及其中的噪聲量,儘管本文並未完全說明因此,我認為這可能與這個問題直接相關。

我從來沒有想過要引起爭議,這個答案包含了許多有用的信息,我只是想讓人們知道,使用ISO不能保證降低噪音,並提供了一個例子。我想是時候有人支持ISO隊長,與邪惡的Read Noise醫生進行不懈的鬥爭,而對此他卻沒有得到任何認可,而Dim Indoor Lighting先生則免費獲贈蘇格蘭威士忌!
ISO等級可以線性標度(舊的ASA等級樣式)或對數標度(DIN)表示。直到最近,如果您未在兩個刻度上都聲明值,則即使在對比曲線和顯影完全符合ISO規範的情況下,也不能在規定的等級旁使用ISO名稱。在某個時候,某人(或某人組成的委員會)最終決定,對兩個可互換的收視率進行調整對任何人都無濟於事(除了Deutsche InstitutfürNormung),需要顯示太多的LCD字符等。
Matt Grum
2011-01-09 01:26:12 UTC
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TL; DR:要使噪聲最小化,請使用適當的光圈和快門速度設置,使盡可能多的光線通過鏡頭(因為噪聲主要是由於光線不足造成的)。 / p>

然後在保持這些設置不變的情況下,盡可能提高 ISO(沒有剪裁突出顯示),因為這會減少讀取噪聲信號的比例。


較低的ISO總是更好嗎?

否!

對於一定量的光進入相機,降低ISO不會降低噪點(提高信噪比)。減少噪音的唯一方法是將降低ISO的方法與通過打開光圈或使快門打開的時間更長來允許更多的光線結合在一起。

如果允許的光線量有限(最大光圈,並且不能在不引入模糊的情況下使用更長的快門速度),然後使用可能的最高ISO (不使用剪裁高光)會導致圖像中的最低噪點 。這似乎是違反直覺的,並且會邀請人們投票(到目前為止,是七個!),所以請讓我解釋一下(請參閱我對評論的回复)。

高ISO值不會引起噪音,光線不足會導致噪音。人們將高ISO與噪點相關聯的原因是,當您在快門或光圈優先模式下提高ISO設置時,相機會關閉光圈或提高快門速度以進行補償,這兩者都會降低光線進入相機。

以下是為什麼光線不足會導致噪音的說明:

圖像中的一種重要噪聲源是由光的隨機性引起的,稱為光子噪聲或散粒噪聲。光子從光源隨機發射。如果您收集了很多光子,則隨機性平均化,並且在每個方向上發射的光子數幾乎完全相同。如果收集的光子少得多,則在相鄰像素(應該顯示相同的顏色)中收集的數量可能會有所不同,從而產生稱為噪聲或顆粒的亮度變化。這就是光線不足導致噪音的原因。參見Wikipedia:發聲

另一個噪聲源是讀取噪聲。當傳感器上的模擬電荷數字化(讀出)時,會產生讀取噪聲。相對於捕獲的光子數,讀取噪聲近似恆定。增大ISO會放大信號,從而會放大光子噪聲,但讀取噪聲保持不變。

如果您使用較低的ISO(相同的光進入相機),則會曝光不足。圖像,並在後期加亮時,會同時放大光子噪聲讀取噪聲。這樣您的總雜音就會更高。

以下是此效果的示例:

這些使用相同的設定條ISO拍攝圖像,並以完全相同的方式進行處理。儘管以ISO 100拍攝,但最下面的一個顯然更吵。 )作為ISO 降低。因此,我看不到您怎麼能說出高ISO會產生噪點圖像,因為當所有其他條件都相同時,較低的ISO會產生更多的噪點! >

對不起,但是您的解釋並沒有改變您的基本陳述是錯誤的事實。通常,您要使用最低的ISO感光度,並結合快門速度和光圈使用適當的曝光量

您使用的方法沒有任何實際意義,當您使用自動模式考慮該方法並選擇ISO值導致快門/光圈盡可能長/寬時,您所使用的方法是等同於首先將快門/光圈設置為盡可能長/寬,然後再設置ISO以獲取正確的曝光。

但是,我並不是在建議一種拍攝方法,我要說的是,為了最大限度地減少噪點,您要允許盡可能多的光線進入,因為您已經通過快門/光圈實現了這一點。 / flash或其他任何東西,ISO應該盡可能高(在高光片段之前),否則任何其他事情都會導致曝光不足,從而導致更多的讀取噪音。

如果您確實要更改快門速度和/或光圈(遵循通常的對等定律),然後猜出是什麼:對於相同的“曝光”,您會在傳感器上得到更多的光子(將EV調整為所討論的ISO)!因此,噪音更低!

是的,但是您不能提高ISO ,同時更改設置以減少光線,然後得出結論,您有更多的噪音噪音,因為您使用的是更高的ISO。尤其是當您證明自己增加ISO時,會降低噪音!

這就像購買一輛具有較小發動機的汽車以減少油耗一樣,將腳平放在地板上隨處行駛得出結論,小型發動機會增加油耗!一次更改一個變量。

也就是說,假設其他所有條件都相同。在後處理中推動曝光會曝光噪音,但是如果ISO 100鏡頭的曝光時間較長,因此可以正確曝光,則噪點差異可能不會那麼明顯。而且,更新的傳感器使這一過程減輕了一些麻煩。 :)
@John在進行比較時,使其他變量保持相同是有意義的,不是嗎?無論如何,我要說的是,如果ISO100拍攝時間只有兩秒鐘,那麼它的噪點就會更少,但這是**由於多餘的光線**,而不是較低的ISO,因為當光線量達到同樣,較低的ISO不會降低噪音。
但是,是的,我同意像Pentax K5這樣的具有超低讀取噪聲的新型傳感器是值得的!其他廠商請注意!
為了完整起見,最好有一對示例來說明如果ISO值過高(即,您要剪切亮點)會發生什麼。
哇,很好的解釋!這種東西非常適合初學者(例如我自己)閱讀! +1。
底部的圖片比較吵,因為它曝光不正確,而不是因為ISO較低!實際的比較將使它在1/2秒而不是1/30秒處曝光。
@whuber,他正在比較模擬增益與數字增益。請看第一句話,他說要在不過度曝光的情況下將ISO最大化至最大(實際上這是錯誤的,過度曝光對噪點有好處)和剪切高光(這應該是唯一規定)。在這種選擇曝光的方法中,已經選擇了快門速度和光圈(@Matt,,您應該明確指出,因為它可能會使初學者感到困惑),以產生創意效果或最大程度地減少手部/主體的移動。應當強調光圈和快門速度對增加光量(超過ISO)的影響
-1。抱歉,但是您的解釋不會改變您的基本陳述錯誤的事實。通常,您要使用最低的ISO感光度,並結合快門速度和光圈來提供適當的曝光。曝光不足(無論ISO如何)都會導致噪音問題,但問題是曝光不足,而不是低ISO。
好的解釋和思考的好方法!
沒錯,實際上是產生至少一種形式的噪聲的光子數量較少。但是,如果您實際上*確實*改變了快門速度和/或光圈(遵循互易定律,就像通常那樣),那麼您會猜到:對於相同的“曝光”,您在傳感器上會得到更多的光子(稱之為EV(針對相關ISO進行了調整)!因此,噪音更少!同樣,您的“以完全相同的方式處理”聲明肯定會誤導您:您使用了相同的方法,但是肯定沒有相同的實際設置(例如“曝光”補償),對嗎?您正在處理什麼?
注意:非常感謝您指出並鏈接到不同類型的噪聲...此答案的那部分肯定有用,所以謝謝!
同樣,在我的第一個評論中做旁注:我認為從技術上講,當您將ISO添加到組合中時,它不再是互惠定律,但希望我能理解這一點。 4檔感光度降低,應得到4檔曝光值(更多時間,大概是(曝光到1/2“),因為您已經是2.8,除非鏡頭是f / 0.7鏡頭。:D)
@lindes我使用*完全*相同的鼠標單擊,以*完全*相同的方式處理了照片(細節在圖像上)。如果遵循互惠定律,您將獲得更少的噪音**,因為您現在有了更多的光,而更多的光等於更少的噪音!**。如果以1 / 30s ISO1600拍攝,則會產生噪點;如果以1 / 30s ISO100拍攝,則會產生噪點;如果以1 / 2s ISO100拍攝,則噪點很少。在噪點和很少噪點之間變化的因素是快門速度!這就是人們只是拒絕接受的要點,但是它很容易證明……
** @Jerry棺材**聲明不是錯實際上,它將導致與您的建議相同的設置!將ISO放到自動模式下,直到快門/光圈盡可能長/寬為止,**與將快門和光圈設置得盡可能長/寬一樣,然後向上調高ISO,直到您獲得正確的曝光!請重新考慮您的否決票,因為這很重要(我見過人們手動拍攝並降低ISO曝光度並曝光不足,因為他們認為高ISO會產生噪音)。或者,如果您仍然不同意,請提供一個反例!
@everyone:我接受*對於給定的曝光*,您可以通過使用較高的ISO獲得更好的圖像。但這使我感到震驚,這是一種不尋常的前進方式。也許我受制於過去的膠卷時代習慣,當時人們不容易改變速度(在更換膠卷之前,每個相機機身只能獲得一個速度),因此您選擇了一個速度並加以解決。但是在大多數情況下,我認為光圈或快門速度都有一定的餘地,在提高ISO之前,我們*合作過。而且,* caeteris paribus **,增加ISO始終是一種折衷,而不是改善。
@whuber也許這是一種奇怪的思考方式,這可能就是為什麼人們很難接受這一概念的原因。我不同意您的最後觀點*提高ISO始終是一種折衷,而不是改善*,當您達到要在全開狀態下拍攝並且無法提高快門速度的時候,因為這會導致拍攝對像模糊,然後增加ISO是減輕讀取噪聲和數字化噪聲的好方法,我認為這是一種改進。
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無論哪種方式,您顯示的結果都很有趣,我很可能會嘗試自己複製它們,以了解我可以從中學到更多(或者以後教什麼?)。
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@lindes是的,我在Photoshop中使用自動對比度對數據進行了歸一化,以使其更易於可視化(ISO100圖片更暗)。比較實驗數據時,通常進行歸一化,儘管如果我要測量信噪比,則無需執行此步驟,並且可以像您所說的那樣進行“處理”。
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馬特,可能是每個人都誤解了您要解釋的內容。我只是嘗試了幾個示例鏡頭,當兩種設置都使用正確的快門和光圈產生正確的曝光時,ISO 100 *總是*超過ISO 1600。我創建了一個示例鏡頭,試圖證明這兩種觀點。請查看我的答案以獲取示例照片,曝光和後期處理的詳細信息以及進一步的討論。也許我們可以讓所有人都在同一頁面上。
@jrista我不相信有*正確曝光*之類的東西,如果我停止增加ISO感光度,不要高光顯示,然後在後期應用-1曝光補償,這意味著我的曝光為*與不增加ISO可獲得的曝光量相比是否正確*?我認為人們很難理解可以將ISO與快門光圈分開設置。當您保持快門/光圈不變並增加ISO時,您實際上會得到稍低的噪點。嘗試一下。這表明ISO本身不會引起噪音。
順便說一句,由於某種原因,目前無法看到您的答案...
抱歉,添加的內容超出了我的預期。現在可見。
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我認為,到目前為止,我從您的回答和評論中得出的結論是,當您嘗試使用*特定*的快門和光圈時,如果使用較低的ISO會導致圖像曝光不足,而使用較高的ISO則會導致圖像曝光不足。曝光的圖像,使用較高的ISO效果更好。此外,如果您選擇特定的快門和光圈,則將ISO推至最高*無剪切高光*,然後減少後期處理中的曝光,將獲得噪聲最低的最清晰圖像*對於您選擇的快門和光圈開槍*。如果我理解正確,那麼我完全同意!
@jrista *第一個回复*放大信號會放大信號中的噪聲,是的。但是[通常]在讀出之前應用ISO放大,在讀出期間會增加額外的噪音。因此,對於同一信號,在讀出之前將其放大意味著讀出噪聲成比例地減小。如果您在讀出前不放大信號(即使用ISO100),那麼當您在計算機上加亮圖像時,您會放大信號(具有固有噪聲)**和**讀取噪聲。因此,通過數字放大而不是在模擬域中,您總體上會得到更多的噪聲。
我同意如果您降低ISO並使用更大的光圈/更長的快門會產生較少的噪點,**但是您已經更改了兩個變量**(光量和ISO),然後將噪點的降低歸因於ISO的降低。我將噪聲的降低歸因於另一個變量-光量-並提供了一個示例來證明這一點。
我認為批評該答案的每個人都應該閱讀我的評論,特別是“您應該明確聲明,因為這可能會造成混淆”
@Matt Grum:當我坐在這裡計劃和設置測試鏡頭時,為了進一步討論這一點,我剛剛意識到,這可能可以解釋為什麼您的答案對我來說似乎是“錯誤的”:您說“更改一次添加一個變量”,我相信您認為這就是您正在做的事情-但我不同意:使用“自動曝光”會引入第二個變量!該功能根據輸入數據以“可變”方式調整圖像。當您給它提供所謂的曝光不足圖像時,它會放大一切,包括陰影噪聲。更新答案時,我會說更多。
對於數碼相機,ISO與噪點幾乎沒有關係。這與數字傳感器的原理有關。它以各種形式的數字和模擬電傳感器存在。使用較低的ISO意味著傳感器上的門控已針對通過鏡頭的大量光進行了校準。在ISO的各個級別上都有噪點,無論ISO設置如何,您都必須獲得適當的曝光,以克服感覺陣列中的錯誤。適當曝光時,較低的ISO DO會產生較清晰的鏡頭,因為傳感器和固件錯誤
@whuber這是一個棘手的問題,但是在嘗試使其他所有內容保持相同的過程中,我嘗試保持恆定的圖像亮度,否則這是另一個正在變化的變量。如果不像大多數科學設置那樣應用自動電平(歸一化)並測量*信噪比*,結果將是相同的。
@Matt無論是否在此主題中出現解決的感覺,我都想感謝您以一種知識豐富和周到的方式提出了這個問題,因為討論是有益的且有益的。讀者可能會在實際上沒有意見分歧的情況下察覺到分歧,因為(例如@jrista's的貢獻可見一斑),我們可能以不同的方式描述了相同的現象。您的主要觀點似乎是挑戰標準觀點,即低ISO總是更好。感謝您鼓勵我們重新考慮這一點。
謝謝您,@whuber。我之所以在這裡如此熱烈地爭論,是因為有幾次我看到人們丟下ISO並曝光不足,以為他們正在減少噪音。建議在reddit攝影部分中以*手動*模式在夜間拍攝的人降低ISO感光度以減少噪點。我指出了這種想法的錯誤,並且接受了大量的否決票(因為每個人都知道高ISO意味著更多的噪音對嗎?),所以我有點知道會發生什麼!
但是現在在使用PP後,由於提高了亮度,ISO 100噪點更大。這與提高ISO的工作非常相似。您幾乎可以說,底部圖像現在相當於ISO 1600,具有更多的噪點。它比實際的1600噪聲更大,因為從本質上講,ISO體內的噪聲處理要比PP更好。但是,我仍然同意最低的ISO始終不是最佳的ISO。但是增加它會產生更多的噪音。
@BBking這是一種查看方式,但是,我指的是數碼相機上ISO功能的屬性,該相機(通常)使用模擬放大並可以“降低噪音”。更改ISO設置不會產生噪音(極少量除外),它的作用是放大由於相機電子設備和散粒噪音而已經存在的噪音。但是它也放大了信號,使信噪比基本上保持不變。降低信噪比的原因是由於用戶更改ISO而導致相機更改快門速度或光圈。
同意您的論點的第一行。但是您的例子太可笑了!將曝光不足的100 ISO鏡頭的噪聲進行比較,然後將其與正確曝光的1600 ISO鏡頭進行“校正”,這只能證明您需要正確曝光,這會使大多數讀者感到困惑!
jrista
2011-01-10 06:12:52 UTC
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關於以下陳述:

較低的ISO總是更好嗎?

關於該主題似乎有各種各樣的觀點,儘管它們可能似乎是互斥的,我不確定是這樣。沒有乾and的“是的,X ISO設置總是更好。”我認為哪個更好取決於場景...取決於您要拍攝的內容以及可以使用的光線。

如此表達的兩種觀點包括:

  • 使用盡可能高的ISO來最大化飽和度(從而最小化噪點),而不會剪切高光。
  • 使用盡可能低的ISO來最小化噪點,同時使用正確的快門和光圈來實現適當的曝光。

普遍的共識是,選擇盡可能低的ISO以獲得適當的曝光是最好的方法。該語句帶有大量隱藏的含義,但是,最低的ISO 可能 不一定是ISO100。您可能被迫使用更高的快門速度或更窄的快門速度光圈以達到所需的必要 creative 效果,迫使您使用較高的ISO來保持適當的曝光。您可能還會遇到可用光的問題並達到鏡頭的極限(即最大光圈),並被迫使用更高的ISO以獲得正確的曝光。我認為這就是Matt Grum一直試圖提出的重點。

除非有任何特定的創意需求(即凍結動作的快門速度或通過小光圈的大自由度),最低的ISO設置以及必要的快門和光圈,以產生“正確的”曝光(即無論是暴露在上面還是暴露在下面,或者如果您遵循ETTR,仍未將任何亮點炸開)仍然是最佳做法。如下圖所示,這很容易證明。拍攝這些示例時要牢記以下幾點:

  1. 不需要較短的快門速度,因此可能需要盡可能長的時間以獲得正確的曝光。
  2. 不需要景深,因此可以使用最大的光圈。
  3. 可用的光是固定的,不能更改。
  4. 將使用三腳架和電纜釋放裝置來消除相機晃動。
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    最清晰的鏡頭是ISO 100鏡頭。在最大光圈下,ISO 100需要0.6秒的曝光時間。這很長,但是由於沒有運動,因此長時間曝光不是問題。 ISO 1600鏡頭仍然可以正確曝光,並且所使用的快門速度比ISO 100鏡頭快四級。儘管已適當暴露,但顯然還有其他噪音。最後一張是與ISO 1600相同設置的另一張ISO 100照,在Lightroom中曝光值通過+ 4EV進行了調整。

    鑑於這些示例,我們可以得出一些合乎邏輯的結論:

  • 使用三腳架拍攝時在沒有運動的場景中使用最低ISO,將產生的噪音降至最低。 ,或其他任何動作攝影。
  • 依賴於肖像照之類的東西,但是由於您通常可以控制肖像的可用光量,因此通常應該可以使用較低的ISO。
  • 在允許正確曝光的場景中使用最低ISO可以將噪點降到最低,但可能不是最低噪點。
    • 如果需要在高快門下凍結動作速度,或者使用狹窄的光圈增加DoF,則可能需要提高ISO才能保持曝光。
  • 無論情況如何,都應以最低的ISO拍攝想法。
    • 當可用光不是最佳時,這通常會導致曝光不足(可能很嚴重)。
    • 在後期處理中校正曝光後,這會導致更多的噪聲。
    >
  • 我認為了解ISO設置最適合各種場景和光線的一種好方法是將ISO設置為“自動”,使用手動模式,拍攝幾張照片,然後查看結果。相機的自動曝光測光將始終嘗試創建“適當的”曝光,並且當您的場景具有廣泛的色調時,大多數時候應該選擇正確的設置。您還可以嘗試手動設置比相機自動選擇的ISO更高或更低的ISO,然後重新拍攝以查看效果。除了風景和靜物攝影之外,您可能找不到單個“正確”或“最佳” ISO設置。但是,我相信一般的經驗法則將始終是:

    使用您可以使用的最低 ISO,同時針對要拍攝的照片類型保持適當的曝光度。 。

    對於靜物,它可能始終是最低的本機ISO(不使用任何種類的ISO擴展)。對於風景,可能會降低ISO,例如100或200。對於運動攝影,包括運動,野生生物,鳥類,孩子等,最低的ISO可能會因每次拍攝而變化,並且可能從ISO 200到ISO 3200不等或更高,這將非常取決於可用的光。大量的光線將允許您使用較低的ISO,較少的光線將指示較高的ISO。不管您使用哪種ISO進行動作拍攝,另一個好的經驗法則是:

    實際拍攝總是比錯過一個更好,因為您不喜歡拍攝所需的相機設置它。

    即使您必須使用ISO 3200來使用f / 1.4鏡頭拍攝出不錯的室內運動鏡頭,也至少可以拍攝到。與曝光不足然後通過後期處理進行校正的ISO 1600拍攝相比,那些 的噪聲 更低,如( )以上示例。如今,降噪算法也非常先進,可以將高ISO鏡頭的噪點水平降低到更可接受的水平。再次使得使用較高的ISO(將確保正確曝光)比使用較低的ISO(可能會曝光不足並需要後期處理校正)更好的選擇。

    編輯:

    進一步研究封面Matt關於ISO的主張導致了另一個示例圖像。下圖分為四個區域,兩個區域代表按照Matt的方法曝光,而兩個區域代表將ISO保持在最低水平的曝光。斷言是,當嘗試曝光場景時,您可以設置光圈和快門,然後使用盡可能高的ISO而不會使高光溢出,並通過降低EV通過後期處理校正曝光,以產生具有最低噪點的圖像。這與通常的說法相反,即人們應該使用最低的ISO並調整光圈和/或快門以實現正確的曝光以保持最低的噪點。

    Noise Test

    上圖中的第三和第三波段是通過選擇特定的快門速度和光圈,然後在不剪切高光的情況下盡可能地提高ISO拍攝的。上圖的第二和第四波段是通過選擇ISO 100和特定的光圈並調節快門速度以實現正確的曝光(沒有ETTR)拍攝的。兩個圖像均在後期製作中通過使用Lightroom的“自動色調”功能進行了校正,從而使高ISO圖像的曝光量減少了一點,幾乎使ISO 100圖像保持不變。

    這兩張照片之間的三個光圈ISO有所不同,並且陰影中ISO 800圖像增加的噪點水平非常明顯。在中間色調中,與ISO 100圖像相比,ISO 800圖像中的噪點有所增加。在所有色調級別上,ISO 800圖像與ISO 100圖像相比,精細度都損失了一個或另一個程度。通過檢查遙控器的底座,手掌的正面以及任何陰影色調,可以觀察到這一點。在中間色調和高光區域,噪聲水平不夠高,不足以導致打印質量明顯下降。但是,中間色調和陰影中的噪聲水平可能會干擾到精細的細節,例如可能會用微距攝影或任何超出鏡頭或傳感器分辨率極限的照片拍攝。

    後期處理中的負曝光補償確實已將高ISO圖像的噪聲水平降低到了更可接受的水平,毫無疑問,使用最低的ISO可能會導致噪聲甚至比高ISO圖像的後期負曝光補償更低。 。

    真正的問題是,使用最低的ISO是否總是合適?如果您可以曝光要嘗試捕獲的場景而沒有任何不希望的副作用,例如模糊,曝光不足等,那麼請選擇最低的真實ISO(擴展的ISO設置通常會獲得較低的ISO設置)通過數字方式而不是模擬方式……因此應避免使用例如ISO 50擴展。)如果您無法暴露要嘗試捕獲的場景而沒有任何不良副作用,則拍攝運動或野生動植物,拍攝音樂會或進行涉及任何動作的任何類型的室內攝影時,可能會出現這種情況,然後將ISO提升到可接受的最低水平,以使您可以正確地曝光場景(例如,消除運動模糊,選擇合適的位置等)。

    如果有淨空,可以通過選擇最大ISO來過度曝光,而無需修剪高光,並在後期處理中應用一些負曝光補償,這可以幫助減輕非常高ISO的噪點的影響,並且可以比選擇一個過低的ISO更好的選擇,然後在後期處理中應用一些正的曝光補償(這只會加劇噪聲的影響)。

    我認為您通過說*使用盡可能高的ISO來最大化飽和度(從而使噪點最小化)而不剪切高光而誤解了我的觀點。*我的觀點是:**要最大限度地減少噪點,請獲取盡可能多的光線可能可以使用光圈和快門速度設置將鏡頭放下。然後儘可能地提高ISO(沒有剪裁突出顯示)。**我不知道該如何說得更清楚,歡迎提出建議
    您的示例顯示了三個鏡頭。從噪點到壞點,您都有*低ISO,快速快門*-非常嘈雜,*高ISO,快速快門*-嘈雜,*低ISO,慢快門*,乾淨。鑑於嘈雜鏡頭和清晰鏡頭之間唯一一致的區別是快門速度,難道不能得出這樣的結論:快門速度而不是ISO100可以產生更清晰的圖像嗎?這也符合關於光子噪聲的理論。
    btw +1是您抽出寶貴的時間調查此問題,而不是僅僅將其忽略!我認為我沒有提到的重要一點是,使用較低的ISO的優點是可以在修剪高光之前讓更多的光線進入,從而使您可以減少噪點(對於風景等),但是我仍然認為噪點是與您輸入的光量成正比,而不與ISO成正比。
    @Matt:我想您只是將所有內容都釘在了頭上:噪聲與您進入的光量成正比!既然您已經說過了,那麼我在這裡完全理解您的觀點。我認為我所說的話是正確的,如果更全面地說,如果您別無選擇,只能用“較少的光線”曝光,則使用較高的ISO將產生較少的噪點圖像。我將不得不嘗試將ISO推到最高而不會出現削波的情況,並減少後處理過程中的曝光量,然後查看結果。我仍然不確定是否會產生比可能的最低ISO設置更小的噪點的圖像。
    @jrista本質上就是這樣。另一個關鍵是,儘管“光子噪聲”與您進入的光量成正比,但是當您降低ISO時,陰險的“讀取噪聲”會導致總體噪聲增加!為了證明您看第二張和第三張照片時,進入的光量是相同的,但是ISO100窗格明顯更吵!您所說的話並沒有錯,您只是從另一個角度出發。我希望這兩個答案將有助於人們對該主題的理解。
    @Matt:關於第三張圖像,我認為必須指出“原始”噪聲水平與第一張圖像相同。第三張圖片看起來更加嘈雜的原因是因為它的EV通過在Lightroom中大四檔而增加了。以數字方式“放大”了那裡的噪音,使其更加明顯。除非進行後期EV調整,否則第三張圖像上的可見噪聲水平不會高於第一張圖像上的可見噪聲水平,但是曝光嚴重不足。讀噪聲僅在後處理期間“放大”時才變得明顯。
    我應該說,當我談論噪聲時,是指“信噪比”。這是在信號處理,音頻工程和數碼攝影中使用的最常見的噪聲度量。在第三張圖像中,噪聲很低,是的,但是由於曝光不足導致信號非常低,因此信噪比非常差。
    PearsonArtPhoto
    2011-01-09 07:26:01 UTC
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    ISO實際上是傳感器的靈敏度,無論是膠片還是數字傳感器。從理論上講,數碼相機的ISO應該與膠卷相機的ISO相同。

    膠卷上的ISO由化學物質的粒徑決定。這意味著在較低的ISO膠片下分辨率會更好。另外,由於膠卷的顆粒全有或全無,因此會導致斑點或噪點。

    在數碼相機中實現ISO的方式可以幫助您理解為什麼它很重要以及為什麼要使用較高的ISO並非總是一件好事。我不知道在電影中是如何實現的,所以我無法真正說出來,但是我想它正在使用一些相似的原理。

    首先,Matt出色地解釋了不同的噪聲源。相機中發生的事情實際上可以歸結為以下原因。

    1. 光照射到傳感器上。
    2. 傳感器上的信號通過增益電路一個>。增益量取決於所使用的ISO設置。
    3. 然後,信號值通過 A2D轉換器運行。這樣做是將放大後的信號映射到0到25​​5(或更高,取決於轉換器中的位數)範圍內的數字信號。
    4. ol>

      然後相機可能會消除一些基本的噪聲源,尤其是“暗電流”噪聲。這就是您要暴露完全黑度的信號。

      那麼當您打開ISO時會發生什麼呢?基本上有兩條路徑,我將在下面介紹。

      如果提高ISO且快門速度相應降低,則進入A2D轉換器的信號電平將保持不變。但是,傳感器上的信號量會減少。這意味著任何與傳感器有關的噪聲都會被放大。這包括諸如“散粒噪聲”之類的東西。其他一些形式的噪聲將不會被放大。

      第二個選項是原始圖像曝光不足,但是ISO使它正確曝光。可以對比增強曝光不足的圖像,使其具有與正確曝光的圖像相同的最大/最小。從A2D轉換器發出的信號實際上將具有較小的範圍。這將只留下少量的光照水平,從而產生比正確曝光的圖像更嘈雜的圖像。

      其他一些有趣的事情。如果傳感器飽和到相鄰像素,則往往會流血。如果圖像的ISO值提高而快門速度降低,則它不會在FPA本身上飽和,從而消除了一些偽像。

      通常,由於達到高ISO的更好方法,數碼相機上的高ISO將比膠片上的相同ISO具有更少的噪波。

      p>

      希望這還不是太技術性,但是我很高興與社區分享我對電氣工程的知識:-)如果您還有其他問題,請告訴我,我將嘗試解釋一下

      要回答第二個問題,我想說較低的ISO並不總是更好,但總的來說,最好使用可以使用的最低ISO。例如,如果在室內拍攝,則較高的ISO可使您使用較短的曝光時間,從而減少運動模糊。通常,我使用最低ISO,這樣我就不會超過1 / lens_length快門速度的手動限制。但是總是有例外。

    應當注意,模擬信號將不必映射到8位圖像。使用RAW時,圖像位深度通常為12-16位,很少有中型相機提供完整的24位RAW格式。數字電平的數量可以是255(8位),4096(12位),16384(14位),65536(16位),或者在24位MF情況下為16777216!
    是否真的有提供24位數字化功能的MF相機? 1678萬是擊中每個像素的實際光子數量(約85k)的許多倍!因此,額外的位只能是編碼噪聲。
    @Matt Grum我對此不太確定。請記住,這些位不僅必須編碼光子強度,還必須編碼波長。我了解對所有三個顏色通道進行編碼的24位。 (如果不正確,請讓我知道。)每個通道只有8位,因此(因此)僅覆蓋8 EV。在低端,離散化很糟糕:從1跳到2是一個完整的EV。因此,如果我們僅能獲得24位以上的像素,就可以期望陰影細節得到顯著改善。
    ADC(模擬到數字轉換器)僅編碼強度,而不編碼波長,因為在對模擬信號進行數字化處理時未發生拜耳插值。我當時以為24位是用於圖像管線後期的彩色輸出,但是每個像素只有8位,對於MF相機來說肯定太低了
    @Matt:我相信這是一台Leica傳感器,我正在閱讀有關每像素輸出24位RAW圖像的信息。命中每個像素的光子總數完全取決於曝光時間,而MF相機在長時間曝光,低ISO(50-80)拍攝時表現出色。我不知道85k的數字來自哪裡,但這聽起來有些武斷。正如胡布指出的那樣,24 bpp RAW的好處在於,與16位RAW相比,FAR將更多的級別專用於陰影,並且為高光分配了更多的淨空(不包含剪輯)。
    24-bpp傳感器的色調曲線比其他傳感器衰減得更多,以最大化高光的淨空。它也會被衰減,從而最大化陰影動態範圍。我將看看是否可以找到正在閱讀的文章以供參考。 (可能是因為我考慮過之後,該傳感器實際上並沒有在市場上出售,而只是一個原型或研究概念。)
    -1
    除非傳感器的DR超過24個停止點(不太可能),否則您就不需要音調曲線,因為您可以輕鬆存儲物理上允許的所有陰影和高光信息,並且還有剩餘空間!想像一下完美的傳感器,該傳感器僅計算光子。如果您在飽和之前僅接收十萬個光子,那麼您永遠都不會記錄大於100,000的值,因此其他位將為空。當您將噪聲添加到方程中時,您將獲得約16位的信息和8位的​​噪聲...
    關於“如果增加ISO,並且快門速度相應降低,那麼進入A2D轉換器的信號電平將保持不變”-降低快門速度意味著快門速度變慢,因此更多的光進入傳感器?因此,您添加了較高的ISO-會不會使感光度更高?也許你的意思是“當快門速度*提高*並相應提高ISO時?” -我很可能在這裡很困惑:-)
    @MattGrum的全孔產能部分取決於像素大小。在其他條件相同的情況下,像素越大,全阱容量越高。這就是大型傳感器比類似分辨率的小型傳感器具有更高的動態範圍的原因。數碼MF相機的像素往往比35mm相機大得多。您可能會正確地認為24位是過大的,但是在大多數計算環境中,從16位跳到僅17位仍然需要24位的空間。
    relatively_random
    2019-03-22 21:40:05 UTC
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    膠片速度

    在模擬攝影中,ISO測量膠片對光的敏感度。速度較高的膠片將更快達到其飽和(或過度曝光)點。

    您可以在明亮的光線下使用低ISO的膠片。在較暗的情況下,它可能需要比您現有的光圈更大的光圈或非常長的快門速度。

    當光線不足以進行適當曝光時,可以使用高ISO膠片。但是,如果您將其與大量光線一起使用,則必須通過快門速度和光圈來限制進入相機的光線。

    (在模擬攝影中並不精通,因此此處的信息並不多。)


    數字ISO

    在數字攝影中,ISO基本上是 this

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

    這只是一個任意的 1 sup>數字,它描述了在將傳感器轉換成模擬 2 sup>信號之前將其應用於信號的放大量。一個數字號碼。它表示在結果的數字像素上產生一個“一”值需要多少個光子。

    描述傳感器的靈敏度。

    增加ISO不會讓您在黑暗條件下看到更多的光線,並且不會更快地使傳感器飽和。它只會拉伸信號,因此產生相同像素值所需的光更少,同時也放大了噪聲。因此圖像會更快飽和,但是您將無法充分利用傳感器的電勢。


    它是好是壞?

    因此,如果ISO會放大噪音,效果會更好嗎?不可以。如果光線不足,唯一的替代高ISO的方法是在後期處理中放大圖像,這將放大與ISO相同的所有噪點。更糟糕的是,它將添加更多的噪音。 3 sup>

    那麼,常見的誤解是:更多的ISO等於更多的噪音呢?因為習慣了模擬的人們會選擇一個ISO編號並堅持使用,然後設置曝光度以防止曝光過度。

    這是顛倒的,因為您限制了進入傳感器的可用光滿足任意選擇的限制

    相反,請根據您的條件選擇最佳的光圈和快門速度。這將使散粒噪聲最小化。然後儘可能提高ISO而不過度曝光,以減少讀取噪音。

    或者只是讓相機自動為您選擇ISO。


    腳註:

    1 sup>他們確實設置了數字,以使圖像看起來類似於在類似條件下用該ISO速度的膠卷拍攝的圖像。不幸的是,他們沒有考慮到傳感器的尺寸,這使人們普遍認為更大的傳感器在弱光條件下會更好的說法更加困惑。

    2 sup>在A / D轉換後還放大數字信號。

    3 sup>這種額外的噪聲稱為讀取噪聲,是由更高的ISO產生的。應用ISO後的

    我非常喜歡(我覺得它比任何現有的答案都可以回答我要解決的實際問題),但是我想知道您是否可以在腳註1上再詳細一點?關於數字ISO 100(或其他)和EV計算,還有一些實用的知識。
    另外,傳感器在其最低可用值下的ISO等級和“基本ISO”的概念又如何?
    -1
    -1
    @mattdm在數碼相機上,這是唯一真正的過度曝光限制。 ISO-4000曝光過度的圖像可能根本沒有曝光過度。拉伸因子選擇的太大,因此傳感器* did *測量和報告的某些值必須捨棄,因為它們不適合255值以下。
    -1
    Iliah Borg
    2014-10-23 18:43:01 UTC
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    在數碼攝影中,ISO感光度不能代表傳感器的感光度。數碼相機上的ISO感光度設置正在控制已捕獲數據後來自傳感器的信號的放大/倍增量。 ISO速度不控制傳感器的靈敏度,而更像是膠片的“推動”處理,因此可以控制結果的整體亮度。

    由於模數轉換的局限性在某些相機中使用轉換器,較高的ISO可以減少噪點和陰影。

    user86453
    2019-08-18 19:11:23 UTC
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    到目前為止,我錯過的所有答案是,ISO通過描述 material 常數來描述膠片的ASA等級,該常量描述了光暴露的關係(每區域發光的時間積分)通量密度)到介質飽和度(膠片負片或數字上的傳感器/文件最大值)。如果在保持相同的ISO / ASA值的情況下使用較大的傳感器/膠片/印版,則將需要較大的光圈,以便以相同的亮度覆蓋較大的區域。對於相同的取景,您將具有成比例地更大的焦距,因此事實證明,f / 2.8之類的比率與ISO值和曝光時間很好地結合在一起,以找出正確的曝光。

    由於具有晶粒,因此具有較高靈敏度的膠片將以較大晶粒尺寸為代價實現其效果。同樣,數字傳感器的更高靈敏度是以更大的像素位置為代價的,從而導致像素數量減少或需要更大的傳感器。數字傳感器的高度規則的柵格以及與膠片相比較高的效率實際上使另一個相關因素:噪聲。這就是放大/量化電子噪聲以及統計光子配準噪聲(後者在一定程度上與膠片有關,因為它也受光子/顆粒相互作用的可能性的影響)。您可以在黑暗中將膠卷存放數月而無需更改,但是您不能在沒有信號的情況下在黑暗中運行電子傳感器。

    現在,對於大量的數字傳感器,在數字化之前會對傳感器信號進行可變的(取決於ISO的)模擬放大,因此ISO的選擇將對原始圖像的內容產生永久性的影響。如果我沒記錯的話,索尼的“ Exmor”品牌傳感器沒有這種模擬增益,因此它們的原始圖像數據獨立於ISO設置,而ISO則更多地取決於所應用的後處理,該處理會將數據縮放至所需的亮度。

    因此,基本上,像素數越高,對於更高的ISO值,您可以期望的噪點就越多,而更大的傳感器面積將有助於對此進行應對。在更大範圍內為CMOS傳感器分配更複雜的電子設備,還有助於使連續使用的傳感器(無反光鏡相機和/或實時取景或視頻所需的熱量)保持較低的熱量產生,而傳感器的熱量是另一種噪聲來源。



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