Объяснение инвариантности ISO

Объяснение инвариантности ISO
Объяснение инвариантности ISO

Инвариантность ISO - одна из самых обсуждаемых тем в современной фотографии, однако большинство людей до сих пор не понимают, что это такое. Это не сюрприз; Инвариантность ISO может быть очень технической и нелогичной, и она не очень хорошо вписывается в общее понимание ISO многими фотографами. Однако инвариантность ISO является важной темой, особенно потому, что многие современные камеры близки к инвариантности ISO. Если вы хотите максимизировать динамический диапазон вашей камеры и избежать использования «бесполезных» значений ISO, эта тема имеет непосредственное отношение к вашим фотографиям. Итак, что такое инвариантность ISO и как вы можете использовать ее в своих фотографиях?

Цветы инвариантности ISO
Цветы инвариантности ISO

Написание точной и понятной статьи об инвариантности ISO - непростая задача, и мне, естественно, пришлось упростить часть информации, приведенной ниже, чтобы изложить ее так, чтобы она была действительно читабельной, особенно для тех, кто не очень разбирается в ней. знакомы с сенсорной техникой. Если вы хотите глубже погрузиться в эту тему, я буду активен в разделе комментариев ниже и могу дать ссылки на некоторые статьи более высокого уровня по конкретным темам.

В целом в этой статье я отвечу на следующие вопросы:

  • Что такое ISO-инвариантность и как ее можно использовать в своих целях?
  • Правда ли, что расширенные значения ISO на некоторых камерах просто моделируются? В чем разница между этими и «реальными» значениями ISO на уровне сенсора?
  • Почему мы не можем просто сделать наши фотографии ярче на постобработке? Другими словами, зачем вообще нужны настройки ISO?
  • Действительно ли ваш динамический диапазон уменьшается при более высоких значениях ISO?
  • Что на самом деле вызывает появление шума на ваших фотографиях - настройка ISO или что-то еще?
  • Инвариантно ли ISO вашей камеры и как это проверить?

Если у вас есть какие-либо из этих вопросов, эта статья для вас. Чтобы ответить на все вопросы с нуля, я объясню ISO на уровне сенсора, исходя из того, как оно физически работает каждый раз, когда вы делаете снимок. Если все, что вам нужно знать, это мои основные предложения, вы можете перейти к восьмому разделу «Практические рекомендации». Однако, если вы действительно хотите понять инвариантность ISO, вам следует прочитать всю статью, а также сообщить мне в комментариях, если что-то покажется хотя бы отдаленно запутанным. В конце концов, моя цель - дать вам базовое понимание ISO и инвариантности ISO, что заложит прочную основу на будущее.

Инвариантность ISO в ночное время
Инвариантность ISO в ночное время
NIKON D800E + 14-24 мм f/2,8 @ 24 мм, ISO 3200, 25/1, f/2,8

1) Что такое ISO-инвариантность?

Инвариантность ISO - это свойство матрицы вашей камеры. Если матрица вашей камеры полностью инвариантна к ISO, то шум не изменится, если вы сделаете фотографию ярче при постобработке, а не увеличите ISO в камере Функционально они одинаковы. Ни одна камера не является абсолютно ISO-инвариантной, начиная с базового ISO; однако некоторые из них довольно близки, и многие камеры становятся инвариантными по ISO, начиная с достаточно высокого значения ISO (как только камера начинает «имитировать» значения ISO). Это не всеобъемлющее определение, и через минуту вы поймете, почему. Однако, если вы никогда не слышали об инвариантности ISO или сенсорах камеры «без ISO», это хорошее место для начала.

На каком-то уровне это не такая уж чужая концепция. Большинство фотографов слышали, что в некоторых камерах существует разница между «родными» и «расширенными» значениями ISO. Например, по данным компании Nikon, моя фотокамера D800E имеет собственный диапазон чувствительности от ISO 100 до ISO 6400, а также расширенный диапазон ISO, который простирается от ISO 50 до ISO 25 600.

Возможно, вы также слышали, что эти расширенные значенияна самом деле не являются «настоящими» ISO, а просто моделируются в камере (хотя, что удивительно, даже некоторые значения внутри предположительно «родной» диапазон многих камер также моделируется, как вы поймете в конце этой статьи.) Эти значения ISO не дают никакого преимущества в качестве изображения и фактически вредят качеству вашего изображения, значительно упрощая его «обрезать» детали в светлых участках (т. е. привести к уменьшению динамического диапазона).

И это ISO-инвариантность, по крайней мере, на самом простом уровне - концепция, согласно которой в некотором смысле ваша настройка ISO «на самом деле не имеет значения». Независимо от того, установите ли вы ISO 6400 в своей камере и сделаете ее ярче в Lightroom, или вы установите ISO 25, 600 в камере, вы получите два файла с одинаковым количеством шума (хотя, опять же, фотография ISO 6400 может имеют больше возможностей в восстановлении светлых участков, чем имитация ISO 25, 600).

Примечание: далее в статье я расскажу, что я подразумеваю под «реальными» и «имитированными» ISO. Это не технические термины - что должно быть очевидно, поскольку ISO 25, 600 по-прежнему «реально» в том смысле, что оно делает финальную фотографию ярче - но эта терминология может облегчить визуализацию, если вы приходите сюда впервые. по этой теме.

1.1) Действительно ли современные камеры инвариантны к ISO?

Некоторые современные камеры действительно инвариантны к ISO, по крайней мере, на каком-то уровне. По нескольким причинам это довольно сложный вопрос. Во-первых, камеры могут быть инвариантными по отношению к ISO в определенной части диапазона ISO, но при этом не оставаться инвариантными при каждой настройке ISO. Это важная концепция, которую нужно понять. Другими словами, хотя ISO 25, 600 может быть просто смоделированной версией ISO 6400, ISO 800 на той же камере может иметь действительно лучшие шумовые характеристики, чем осветленный файл с ISO 200.

Многие камеры сегодня действительно имеют элементы ISO-инвариантности. Точная сумма зависит от камеры. Удивительно, но в некоторых камерах огромная часть диапазона ISO выглядит так, как будто она смоделирована! Даже файл с ISO 100, осветленный на пять ступеней в Lightroom, может иметь лишь немного худшие шумовые характеристики, чем файл с ISO 3200, снятый прямо с камеры, и потенциально больше свободы в самых ярких светлых участках фотографии. Что с этим случилось? Все ли значения ISO на этих камерах моделируются в том же смысле, как имитируется ISO 25, 600? Или здесь есть что-то еще?

На самом деле, в целом, ответ заключается в чем-то другом:сегодняшние производители камер стали настолько хороши в создании датчиков - или, в некоторых случаях, они отдали приоритет различным соображениям конструкции датчиков - что у многих камер в сенсорах очень мало «внутреннего шума чтения» (он же нисходящего шума чтения)

Это звучит как бред, но это важно. Почему? Интересно, что этот конкретный тип шума - «шум внутреннего чтения» - оказывает большое влияние на то, насколько вы можете осветлить фотографии при постобработке без очевидных проблем с качеством изображения. Поскольку во многих камерах его уровень находится на очень низком уровне, сейчас он актуален как никогда.

Примечание: это не то же самое, что имитация высокого значения ISO (о чем я скоро расскажу), но имеет аналогичный эффект. Теперь мы можем запечатлеть потрясающие детали ярких участков, используя низкое значение ISO и создавая темное изображение вне камеры, а затем без особых проблем осветляя его в Lightroom. Это нетривиальное преимущество - на самом деле это главная (но не единственная) причина того, что многие современные камеры имеют такой большой динамический диапазон! Этот низкий «шум чтения», как бы технически это ни звучало, является причиной того, что вы можете делать такие фотографии и при этом сохранять высокое качество изображения:

Инвариантная лошадь ISO
Инвариантная лошадь ISO

Это выглядело за кадром так:

ISO Инвариантность Лошадь Оригинал
ISO Инвариантность Лошадь Оригинал

Итак, что такое шум чтения (внутренний и внешний) и почему он влияет на инвариантность ISO? Для этого нам нужно рассмотреть типы шума, которые появляются на каждом изображении.

2) Каковы источники шума на фотографии?

Многие люди не понимают, почему на фотографии возникает шум. Это что-то о сцене перед вашей камерой? Или это происходит только из-за проблем со способностью вашей камеры считывать сцену? На самом деле, это очень проницательный вопрос. Ответ:both, и, по сути, эти два типа шума - от сцены и от самой камеры - представляют собой две широкие группы шума: фотонный шум и шум чтения.

Это очень важно, поэтому я повторю их. Фотонный шумвозникает из-за колебаний фотонов в сцене перед вашей камерой. К самой камере это не имеет никакого отношения! Самый совершенный сенсор камеры в мире все равно улавливает фотонный шум.

Шум чтения, с другой стороны, связан с камерой. Есть несколько уникальных частей вашей камеры, каждая из которых вносит небольшой (или большой) шум при считывании, и у меня нет возможности подробно описать их все в этой статье. Однако я сейчас перечислю некоторые из наиболее важных.

На данный момент, вот типы шума, которые могут попасть на вашу фотографию, в хронологическом порядке их появления в процессе захвата изображения. Каждый из этих источников шума в той или иной степени присутствует в каждом снимаемом вами изображении:

  1. Фотонный шум: Реальная сцена перед вашей камерой создает шум просто потому, что не все фотоны от вашего объекта прилетают одинаково. Вы можете думать об этом как о естественном «зерне», которое постоянно висит по всему миру, поскольку фотоны испускаются и отражаются случайным образом. Это особенно заметно в темных местах. Причина немного математическая: количество случайности (то есть шума) равно квадратному корню из общего числа фотонов, которые что-то отражает за определенный период времени. Имеет смысл? В процентном отношении темные области сцены всегда отражают фотоны с большей хаотичностью/шумом, чем яркие области, поскольку они отражают меньше фотонов в целом.
  2. Внешний шум чтения (также известный как «восходящий» шум чтения): С другой стороны, внешний шум чтения действительно возникает в вашей камере. От шума «темного тока», генерируемого теплом, до несовершенства сброса пикселей вашей камеры после фотографии - существует множество источников внешнего шума чтения, включая гораздо больше информации, чем я могу охватить в этой статье. Важно знать, что каждый из этих факторов ухудшает работу сенсора вашей камеры, что проявляется на ваших фотографиях в виде шума (кроме того, вы можете спросить: «Это «передняя часть» чего? "- очень умный вопрос. Ответ заключается в том, что этот тип шума возникает на входе так называемого аналогового усиления, которое происходит в камере. Я расскажу об этом подробнее ниже.)
  3. Внутренний шум чтения (он же «нисходящий» шум чтения): Это то, о чем я до сих пор много говорил! Внутренний шум чтения аналогичен внешнему шуму чтения, поскольку он исходит от вашей камеры, а не от реальной сцены перед вами (некоторыми распространенными источниками являются процесс преобразования аналого-цифровой информации и физическая электроника внутри камеры).). Однако он отличается от шума чтения на стороне пользователя тем, что в процессе захвата изображения он действительно возникает. Внутренний шум чтения возникает после «аналогового усиления», а это очень важно. Скоро вы поймете почему.

Это было неплохо! Это три категории шума, которые появляются на каждой сделанной вами фотографии. Первые два - фотонный шум и внешний шум чтения - оба возникают до того, как ваша камера начинаетаналоговое усиление Внутренний шум чтения возникает после аналогового усиления, поэтому он, в частности, так важно для инвариантности ISO.

Айсберг ISO-инвариантности
Айсберг ISO-инвариантности

3) Что такое аналоговое усиление?

Датчики камеры - увлекательные устройства, и они очень важны для этой конкретной темы. Начнем с момента, когда свет попадает на ваш датчик. Когда фотоны сталкиваются с каждым пикселем, возникает фотоэлектрический эффект: пиксели начинают испускать электроны. Это интересное свойство материи, и ее странное поведение при определенных типах света - одна из причин, которая привела физиков к пониманию того, что квантовая механика действительно существует! (Похоже, это постоянная тема технических статей, которые я пишу; см. также мою статью о дифракции.)

Не волнуйтесь, мы скоро перейдем к аналоговому усилению. Однако до этого начинает происходить накопление электронов. Как и следовало ожидать, количество накапливающегося заряда прямо пропорционально количеству фотонов, попавших в пиксель; больше фотонов приводит к испусканию большего количества электронов.

Далее камера преобразует этот заряд в аналоговое напряжение, а затем усиливает это напряжение! Это «аналоговое усиление». Величина усиления, или «усиления»,напрямую зависит от установленного вами ISO Когда вы устанавливаете более высокое значение ISO, вы указываете камере использовать большее усиление аналогового усилителя. Это предшественник получения более ярких фотографий.

Кстати, все это время возникали различные источники шума изображения - в частности, фотонный шум (со стороны сцены) и внешний шум чтения (с камеры). Естественно, весь этот входной шум будет «усилен» вместе с реальным сигналом - достоверной информацией, которую вы пытаетесь захватить в сцене - во время процесса аналогового усиления.

А вот что интересно: любой шум чтения, возникающий после этого момента (т. е. внутренний шум чтения), не пройдет через аналоговый усилитель, поскольку он возникает слишком поздно. Но в самом конце процесса захвата изображения - на несколько шагов дальше того, что мы имеем сейчас - может произойти то, что называетсяцифровое усиление. Цифровое усиление особенно примечательно, поскольку оно происходит после того, как электроника камеры вводит шум считывания на задней панели!

Что такое ISO-инвариантность
Что такое ISO-инвариантность

4) Что такое цифровое усиление?

В конце концов, после того, как напряжение проходит через аналоговый усилитель, полученная вами информация преобразуется в цифровое число, записанное в двоичном формате, которое ваш компьютер может прочитать без проблем. Это известно как аналого-цифровое преобразование. Этодвоичное число имеет большое значение, поскольку по сути это конечный результат каждого пикселя. Как сделать фотографию ярче в постобработке? Просто: умножьте двоичное число! В результате фотография станет более яркой, хотя, конечно, это также умножит шум/несовершенства двоичного числа. Это неизбежно.

Вспомните шум чтения на серверной стороне. Этот тип шума не усиливался аналоговым преобразователем, поскольку он возник после аналогового преобразования! Таким образом, на данный момент это может даже не составлять значительный процент от общего количества ваших фотографий (конечно, в зависимости от вашей камеры). На самом деле, вы можете этого не заметить, если только вам не понадобится немного осветлить фотографию при постобработке - другими словами, при выполнении цифрового усиления.

Вот момент, который объединяет все воедино:Имитируемые высокие значения ISO в вашей камере также выполняют цифровое усиление только самого высокого «реального» ISO на вашей камере. Они просто умножают двоичное число, как это делает ваша программа постобработки.

Это имеет серьезные последствия. Во-первых, использование смоделированного значения ISO не дает никакого преимущества в качестве изображения! Аналоговый усилитель в вашей камере полезен, потому что он обходит (и, следовательно, не усиливает) часть последующего шума считывания, но цифровой усилитель является самым последним шагом процесса, поэтому он не обходит никакие источники шума.. Во-вторых, это влияет на динамический диапазон. Поскольку смоделированные значения ISO не дают никакого преимущества в качестве изображения, но облегчают обрезку светлых участков в файле RAW, их использование приведет к ухудшению динамического диапазона!

Если вам нужно использовать ISO 12, 800, чтобы получить фотографию с нужной яркостью, но самое высокое реальное / собственное значение ISO на вашей камере (последнее с каким-либо дополнительным аналоговым усилением) - ISO 3200, оно лучше использовать ISO 3200 и сделать изображение ярче позже. Никаких штрафов нет, и вы получите больший динамический диапазон.

И наоборот, если реальный/родной диапазон ISO вашей камеры составляет от ISO 200 до ISO 3200, вам лучше использовать что-то вроде ISO 3200, а не увеличивать яркость файла ISO 200 в Lightroom (о том, что такое «осветление», см. ниже). в Lightroom относится). В частности, преимущество здесь заключается в том, что вы не будете усиливать шум чтения при ISO 3200, в то время как вы бы увеличили яркость фотографии при ISO 200! Вы также получите более широкий динамический диапазон, поскольку фоновый шум чтения похож на низко расположенную зернистость по всей фотографии, наиболее заметную (в процентном отношении) в теневых областях.

Надеюсь, это прояснит ситуацию. Причина, по которой «имитированные» значения ISO моделируются в первую очередь, заключается в том, что они не выполняют никакого дополнительного аналогового усиления, а только цифровое. Аналоговое усиление отлично, потому что оно не усиливает внутренний шум чтения, а цифровое усиление усиливает, поскольку это последний этап процесса. Цифровое усиление в камере ничем не отличается от цифрового усиления путем осветления фотографии в Lightroom, за исключением того, что первое уменьшает динамический диапазон и затрудняет сохранение деталей в светлых участках.

И именно это имитирует ISO.

Побережье инвариантности ISO
Побережье инвариантности ISO

5) Настройка ISO/осветления в Lightroom

Давайте посмотрим, как выглядит процесс «осветления» или, как некоторые называют, «регулировки ISO» в Lightroom при работе с ISO-инвариантными камерами. Вот то же изображение, которое я показывал ранее, импортированное в Lightroom:

Lightroom импортирован как ISO 100
Lightroom импортирован как ISO 100

Как вы можете видеть, изображение было снято с базовым ISO моего Nikon D800E, то есть ISO 100. Никакая информация о светлых участках не была обрезана при этом ISO, но темные области кажутся слишком темными без каких-либо корректировок. Вот как выглядит изображение после того, как я набрал +2 для ползунков «Экспозиция» и +50 для ползунков «Тени»:

Lightroom настроен на ISO 400
Lightroom настроен на ISO 400

Как видите, благодаря этим настройкам изображение теперь стало намного ярче, но я хочу, чтобы вы обратили пристальное внимание на ползунок «Экспозиция», который при значении 2.0 эквивалентен двум полным остановите увеличение ISO, что приведет примерно к ISO 400. Если бы я изначально снял это же изображение с ISO 400, оно выглядело бы таким же ярким, как на второй фотографии. Если у вас ISO-инвариантная камера, вы можете снимать с низкими значениями ISO и аналогичным образом настраивать изображения в Lightroom без каких-либо ухудшений качества изображения. Хотя изображение выше не является моей последней редакцией, оно довольно близко с точки зрения детализации светлых и темных участков, которые я хотел продемонстрировать в этой статье.

6) Что делает камеру «ISO-инвариантной»?

Подумай об этом. Вероятно, вы уже знаете ответ на этот вопрос. Представьте себе, что произошло бы, если бы в камере вообще не было шума чтения. Скажем, что единственные источники шума возникли до процесса аналогового усиления. Тогда произойдет что-то интересное:Больше не имеет значения, был ли файл осветлен с помощью аналогового усилителя или цифрового усилителя Это имеет большой смысл. Преимущество аналогового усилителя заключается в том, что он происходит до того, как возникает какой-либо внутренний шум чтения, а это означает, что он не усиливает внутренний шум чтения. Но если его вообще нет, то аналоговые и цифровые усилители дадут одинаковые результаты! Такая камера была бы абсолютно инвариантной к ISO.

Как я уже говорил ранее, некоторые современные камеры имеют очень низкий уровень шума при чтении. Таким образом, хотя они и не являются 100%-инвариантными по ISO, они достаточно близки, что фотографы начали это замечать.

Опять же, это отличается от «имитированных» значений высокого ISO. Имитированные значения ISO возникают потому, что аналоговый усилитель не делает ничего другого при этих значениях ISO, что делает их нерелевантными для качества изображения. С другой стороны, ISO-инвариантные камеры просто имеют низкий уровень шума при чтении. Их фотографии можно без особых проблем сделать ярче с помощью цифрового усиления, но это не значит, что у них нет работающего аналогового усилителя.

Гора инвариантности ISO
Гора инвариантности ISO

7) Подвязываем концы

Это охватывает большую часть информации, которую вам нужно знать, но я хотел бы также подвести итоги здесь.

7.1) Как это связано с динамическим диапазоном?

Проще говоря, шум чтения может ухудшить динамический диапазон, поскольку он затемняет детали в теневых областях фотографии.

Если на вашей фотографии много шума чтения, она по своей сути создает «завесу» из затемненных и осветленных пикселей, которая устраняет информацию на изображении, которая, в процентах, наиболее заметна в тенях. Однако если в вашей камере очень мало шума считывания, при постобработке фотографию легче сделать ярче, а детали в тенях при этом выявить. Таким образом, при прочих равных условиях камера с низким шумом считывания будет иметь больший динамический диапазон (хотя это не единственный фактор динамического диапазона; количество электронов, испускаемых до «насыщения» пикселя, также имеет значение).

7.2) Действительно ли высокое значение ISO снижает шум?

Этот комментарий вы иногда услышите от людей, которые уже понимают всю эту информацию, но, возможно, не знают, как описать ее новичкам.

Да, технически на многих камерах более высокое значение ISO может снизить шум в том смысле, что электроника - особенно аналоговый усилитель - проходит через различные процессы, которые часто способствуют снижению шума при считывании вашей фотографии. Другими словами, электроника при высоких настройках ISO может добавлять меньше шума к вашим изображениям, очевидно, в зависимости от камеры.

На практике причина, по которой большинство фотографов связывают высокие значения ISO с большим количеством шума, двояка. Во-первых, когда темно (и, следовательно, вы используете высокое значение ISO), фотонный шум становится более заметным (в процентах от общего количества улавливаемых вами фотонов). Во-вторых, поскольку ваши фотографии в этих условиях также будут довольно темными, источники шума чтения пропорционально более значимы. Даже если электроника вашей камеры при высоких значениях ISO на самом деле приводит к немного меньшему количеству шума, он будет занимать больший процент и, следовательно, будет более заметен. Усиление, цифровое или аналоговое, ясно показывает это.

7.3) Есть ли проблемы с осветлением фотографий в Lightroom?

Lightroom (и большинство других программ постобработки) не любит, когда вы слишком сильно осветляете фотографии. Иногда вы можете столкнуться со странными сдвигами баланса белого или даже с потенциальными источниками шума и обесцвечивания. Эти артефакты добавляются программным обеспечением постобработки, а не самой камерой. Даже камера с идеально инвариантным ISO потенциально может столкнуться с ними.

В целом, хотя ваш конкретный случай может отличаться, это не должно вызывать серьезного беспокойства. Если вам нужно осветлить темную фотографию на несколько ступеней, чтобы уловить достаточно ярких деталей, вероятно, стоит потерпеть некоторые изменения баланса белого. Однако если вы регулярно повышаете яркость фотографий в Lightroom более чем на несколько ступеней, это может стать важным фактором для вашей фотографии.

7.4) Действительно ли ваша камера инвариантна к ISO?

Боюсь, я не могу вам сказать, по крайней мере, с уверенностью.

Все камеры разные. На рынке их так много, что перечислить в этой статье вашу индивидуальную модель, в том числе, насколько низкий у нее шум чтения, а также самый высокий «реальный» ISO. Однако у меня есть несколько советов, которые помогут вам найти его самостоятельно.

Отличный ресурс для этого называется «Фотоны в фотографии». Когда вы нажимаете на название вашей камеры, вы можете увидеть измерения ее сенсора, в том числе количество шума считывания (измеренного в электронах), которое она имеет при различных значениях ISO, а также самое высокое значение ISO, при котором аналоговый усилитель действительно делает что-то новое. (Есть также отдельные разделы, если вас интересует динамический диапазон или другие ресурсы. Вы можете посмотреть на их домашней странице все измерения, которые они сделали или получили.)

Хотя этот сайт очень полезен, вы также можете проверить его на себе. Можете ли вы осветлить фотографию с ISO 100 и получить результаты, аналогичные неосветленной фотографии с ISO 3200? А как насчет ISO 3200 и ISO 25, 600?

Если вы особенно разбираетесь в технических вопросах, вы можете следовать процессу, который объяснил Илия Борг в своей статье о промежуточных настройках ISO. Это наиболее точный способ узнать, какие значения ISO «реальны» на вашей камере, но его реализация требует некоторого времени, поэтому я бы рекомендовал выполнить эти шаги, главным образом, если эта тема кажется очень актуальной для вашей фотографии.

Надеюсь, это поможет. После всего этого, если вы все еще не знаете, является ли ваша камера ISO-инвариантной или какое ISO является ее самым высоким «реальным» ISO, вы можете спросить в комментариях, и я сделаю все возможное, чтобы ответить.

Национальный парк ледника Инвариант ISO
Национальный парк ледника Инвариант ISO

8) Практические рекомендации по инвариантности ISO

Мы приближаемся к концу нашего путешествия по ISO, и какая это была веселая поездка! Надеюсь, теперь вы понимаете три основных источника шума на фотографии: фотонный шум, внешний шум чтения и внутренний шум чтения. Вы также понимаете, что два этапа усиления - аналоговый и цифровой - происходят в разное время в процессе фотосъемки, и именно это в первую очередь обеспечивает работу инвариантности ISO. Если бы у камеры был нулевой шум чтения, она была бы на 100% инвариантной к ISO. Или, если вы находитесь в ISO, где аналоговый усилитель не делает ничего уникального, вы используете «смоделированное» ISO, которое также можно считать инвариантным.

Итак, каковы мои практические рекомендации по воплощению этого в жизнь? Это короткий список.

  1. Если вам нужен наилучший динамический диапазон,используйте только собственные значения диапазона ISO, а не смоделированные/расширенные значения ISO. Это правда, поскольку смоделированные значения ISO на самом деле не дают вам никаких преимуществ с точки зрения шумовых характеристик или детализации теней, но они имеют больший потенциал для обрезки самых ярких светлых участков на вашем изображении (или, если они «смоделированы», как и LO ISO 50 на некоторых камерах, они могут обрезать детали в тенях, не улучшая сохранение светлых участков.) Примечание: Интересно, что во многих камерах «средние» значения ISO - между полными значениями ISO - «моделируются» как ну, это означает, что аналоговый усилитель напряжения остается с тем же коэффициентом усиления, что и при предыдущем полном стопе ISO, или на том же уровне, что и при следующем полном стопе ISO. Итак, есть веский аргумент против использования таких значений, как ISO 125 или 160, и использования полных значений ISO, таких как 100 и 200, при условии, что ваша камера имитирует эти значения ISO. В то время как такие камеры, как Nikon D800edont имитируют эти значения (как вы можете видеть на той же странице «Фотоны в фотографии»), другие, такие как Canon 5D Mark III, это делают.
  2. Если ваша камера имеет низкий уровень шума чтения (субъективно все, что ниже отметки пяти электронов, как в Photons to Photos, довольно хорошо) для данного ISO, не бойтесь осветлить эти фотографии при постобработке.. Даже если вы получите немного лучшие тени, используя более высокое значение ISO, вы можете сохранить достаточно деталей в светлых участках, чтобы компромисс оправдал себя. Точно так же, если вы случайно используете слишком низкое значение ISO на одной из этих камер, вы даже не сможете это заметить на финальной фотографии.
  3. Если конкретный ISO не смоделирован, не бойтесь его использовать, особенно если ваша камера не близка к ISO-инварианту! Вы получите лучшую шумоизоляцию, используя «настоящую» фотографию с ISO 1600, а не увеличивая яркость фотографии с ISO 100 при постобработке, особенно если ваша камера имеет много шума при чтении при ISO 100.
  4. Если вы из тех, кто читает об инвариантности ISO, вам почти наверняка следует снимать в формате RAW. Ни одна из рекомендаций в этой статье не подходит для тех, кто снимает в формате JPEG.

Вот и все. Если вы сделаете эти четыре вещи, вы получите максимальную пользу от инвариантности ISO.

ISO-инвариантность Осины
ISO-инвариантность Осины

9) Вывод

Очевидно, что инвариантность ISO - это техническая тема. Когда вы посмотрите на физические вещи, происходящие с сенсором вашей камеры, эту тему станет легче понять. В каждой камере по своей природе существует несколько источников шума, каждый из которых добавляет некоторые недостатки к фотографии по мере ее создания. Некоторые из этих источников шума возникают до аналогового усиления (входной каскад), а некоторые - после (входной каскад). Чем ниже внутренний шум чтения, тем ближе ваша камера к ISO-инвариантности. Наконец, вам следует избегать «имитированных/расширенных» значений ISO, поскольку они вредят вашему динамическому диапазону.

Вкратце, это ISO-инвариантность. Поскольку это очень техническая статья, я уверен, что у вас есть некоторые вопросы или дополнительные моменты, о которых стоит упомянуть, и я рекомендую вам оставить комментарий ниже, если какая-либо из приведенной выше информации по-прежнему не имеет смысла. Надеемся, что после этого объяснения у вас теперь есть прочная основа в области ISO и процессах, вызывающих инвариантность ISO.