Không có gì đặc biệt
Không có gì đặc biệt về ISO 1600, mặc dù trong một số trường hợp, cài đặt ISO ngoài 1600 đã phát sinh các cách kém hiệu quả và hiệu quả hơn để khuếch đại tín hiệu hình ảnh. Khi bạn đặt ISO trên máy ảnh, điều đó chỉ đơn giản là hướng dẫn máy ảnh thay đổi điểm bão hòa tối đa của cảm biến, từ đó tín hiệu sẽ được khuếch đại. Việc tăng ISO thường sẽ hướng dẫn máy ảnh khuếch đại tín hiệu trước khi các thiết bị điện tử hạ lưu thêm nhiễu điện tử và lượng tử hóa, do đó, sử dụng ISO trong máy ảnh cao hơn thường là (có cảnh báo) tốt hơn so với sử dụng ISO thấp và tăng cường phơi sáng trong bài khi bạn có thể ' t nhận đủ ánh sáng xuống ống kính.Không có phép toán đặc biệt nào sau ISO 1600 đặc biệt là cài đặt ISO cao "tốt nhất" để giảm thiểu nhiễu trong mọi trường hợp , tuy nhiên, có thể có các cơ chế khuếch đại dành riêng cho thương hiệu ảnh hưởng đến chất lượng nhiễu ở ISO cao trong một số trường hợp. Nhiễu là một chức năng của hai yếu tố chính: nhiễu điện tử có trong mạch của cảm biến & sự đóng góp ít hơn của nhiễu và nhiễu bắn photon, đôi khi được gọi là nhiễu Gaussian, là tác nhân chính của nhiễu. Làm thế nào nhiễu thể hiện (chất lượng tiếng ồn) là một yếu tố của (các) phương pháp khuếch đại.
Tiếng ồn
Nhiễu là một thuộc tính của tín hiệu hình ảnh , và cuối cùng phải liên quan đến cách thiết kế cảm biến, bản chất chế tạo của nó, tỷ lệ tín hiệu / nhiễu (S / N) , tăng tín hiệu, hiệu quả ADC và một số yếu tố khác. Các yếu tố này khác nhau từ thương hiệu đến thương hiệu, mô hình đến mô hình và trong một số cách thậm chí từ một máy ảnh đến máy ảnh tiếp theo của cùng một mô hình. Các cảm biến mới hơn thường có xu hướng ít nhiễu hơn so với các cảm biến cũ hơn, bất kể kích thước pixel hoặc cài đặt ISO được sử dụng. Cài đặt ISO có thể sử dụng cao nhất có thể khác với hai mẫu của cùng một máy ảnh (thường được quảng cáo là trường hợp của máy ảnh DSLR Canon 7D) và từ các máy ảnh thuộc các thế hệ khác nhau (như Canon 400D và 650D).
Nhiễu điện tử , có thể có nhiều dạng khác nhau như Nhiễu mẫu cố định (FPN), Nhiễu dải ngang và dọc (HVBN), thường có hoa văn bất thường và do đó rất không mong muốn, nhưng chỉ ảnh hưởng đến mức thấp nhất của tín hiệu hình ảnh (nghĩa là bóng sâu). Khi cài đặt ISO được tăng lên, nhiễu điện tử biểu hiện ngày càng ít hơn và cuối cùng hoàn toàn bị áp đảo bởi nhiễu photon.
Nhiễu photon là kết quả của bản chất ngẫu nhiên của ánh sáng, theo phân phối Poisson tại cảm biến. Điều đó có nghĩa là các photon tấn công ngẫu nhiên vào cảm biến, nhưng ở mức tín hiệu đủ cao, sự phân bố của chúng gần bằng nhau, và do đó nhiễu photon biểu hiện theo cùng một cách tại bất kỳ vị trí nào trên cảm biến . Nhiễu ảnh chiếm phần lớn nhiễu trong một bức ảnh kỹ thuật số, độ lớn hơn nhiều so với nhiễu điện tử (ngoại trừ các ảnh bị phơi sáng không đúng cách trong đó tín hiệu chỉ là một phần rất nhỏ của công suất tốt, hoặc FWC.)
Có một số yếu tố ảnh hưởng đến mức độ nhiễu photon đáng kể sẽ thể hiện trong ảnh. Trong lịch sử, pixel càng lớn, loại nhiễu này sẽ càng ít xuất hiện . Một photodiode nhạy cảm với ánh sáng trên khu vực ... độ sâu thâm nhập photon vào silicon của photodiode không phải là một yếu tố bão hòa pixel. Các pixel lớn hơn thường cho phép sử dụng các cài đặt ISO cao hơn, vì chúng thu được nhiều photon hơn trên mỗi đơn vị thời gian. Nhiều photon hơn trên mỗi đơn vị thời gian có nghĩa là tổng số photon nhiều hơn cho bất kỳ mức phơi sáng nhất định nào, làm tăng S / N. S / N cao hơn cho phép sử dụng mức tăng cao hơn (trong lúc này) khi chuyển đổi tín hiệu cảm biến analog thành tín hiệu số (tệp RAW), đây là thứ mà cuối cùng bạn sử dụng để tạo hình ảnh JPEG và TIFF với xử lý hậu kỳ phần mềm.
Thu được
Độ tăng là tỷ lệ chuyển đổi của điện tử (e-) sang đơn vị kỹ thuật số (DU). Một máy ảnh chuyển đổi chính xác một e thành một DU có "sự thống nhất đạt được". Hầu hết các máy ảnh đều đạt được mức tăng thống nhất ở một số cài đặt ISO chính xác (nhưng có thể không thể chọn). Thường xuyên hơn, mức tăng là một phần, chẳng hạn như 5,7 e- cho mỗi DU. Đối với mỗi lần tăng ISO, mức tăng giảm theo cùng một yếu tố. Nếu bạn có mức tăng 5,7 e- / DU ở ISO 100, bạn sẽ có 2,85 e- / DU ở ISO 200, 1.425 e- / DU ở ISO 400, .7125 e- / DU ở ISO 800 và 0.35625 e- / DU ở ISO 1600. Khi bạn tăng ISO, bạn sẽ mất tín hiệu về tỷ lệ nhiễu (S / N). S / N thấp hơn không bao giờ thực sự là một điều tốt ... nó luôn có nghĩa là nhiều nhiễu hơn do tín hiệu nhỏ hơn được khuếch đại. Tín hiệu nhỏ hơn có nghĩa là độ trung thực màu ít hơn cùng với ít chi tiết hơn.
Công nghệ cảm biến mới hơn đã tăng khả năng tạo ra công suất tốt hoàn toàn so với thế hệ, ngay cả khi diện tích pixel bị thu hẹp bằng cách sử dụng các phương tiện hiệu quả hơn để hướng các photon đến bề mặt nhạy cảm với ánh sáng thay vì các bề mặt và thành phần hấp thụ ánh sáng. Sự ra đời tương đối gần đây của các vi điện tử cho các cảm biến CMOS đã giúp các photon trực tiếp lên bề mặt nhạy cảm của điốt quang và tránh xa hệ thống đọc và các bề mặt không nhạy cảm khác. Công nghệ Lightpipe sử dụng vật liệu chiết suất cao bên dưới các microlenses được điều chỉnh đặc biệt để giúp dẫn ánh sáng qua kênh đọc dây phía trên photodiode, sao cho nó tiếp cận được với diode thay vì phản xạ ra khỏi dây. Cảm biến chiếu sáng mặt sauchỉ cần lật toàn bộ cấu trúc, phơi trực tiếp photodiode ra ánh sáng, loại bỏ sự cần thiết của tất cả các cấu trúc khác. Tất cả những điều này cải thiện "hiệu suất lượng tử" (QE), hoặc tỷ lệ chuyển đổi tổng thể của photon thành electron trong cảm biến. Các cảm biến có QE cao hơn hỗ trợ tín hiệu tối đa cao hơn cho các tỷ lệ nhiễu, do đó hỗ trợ mức tăng ISO 100 cao hơn ... hỗ trợ thêm mức tăng cao hơn ở ISO thấp hơn. Độ lợi cao hơn, nhiều electron hơn trên mỗi đơn vị kỹ thuật số, làm giảm bớt ảnh hưởng của nhiễu photon ở mọi cài đặt ISO.
Cơ chế khuếch đại
Bây giờ, lý do tại sao ISO 1600 (trong quá khứ) là cài đặt ISO "hữu ích" cao nhất trong nhiều trường hợp. Một số thương hiệu, chẳng hạn như Canon và trong một số trường hợp, Nikon, sử dụng nhiều hơn một cơ chế để khuếch đại tín hiệu ra khỏi cảm biến. Trong vài năm qua, ISO 1600 thường là cài đặt ISO "khuếch đại tự nhiên" cuối cùng, vượt ra ngoài các bộ khuếch đại bổ sung hoặc thậm chí khuếch đại kỹ thuật số đã được sử dụng để đạt được cài đặt ISO tiếp theo. Canon có lẽ là kẻ phạm tội tồi tệ nhấtđể sử dụng các cơ chế khuếch đại thay thế. Trong thế hệ máy ảnh cuối cùng của họ (7D, 5D II, 1D / s III và tất cả các dòng Rebel cho đến 650D) đã sử dụng mức tăng tương tự bổ sung trên luồng pixel ... sau khi đọc pixel nhưng trước ADC (tương tự với -chuyển đổi kỹ thuật số), để đạt được các cài đặt ISO trên ISO 1600. Nikon đã sử dụng một thứ tương tự trong các cảm biến do họ tự sản xuất (bất kỳ máy ảnh nào của Nikon và đối với bất kỳ thương hiệu nào khác, sử dụng cảm biến Sony Exmor đều sử dụng cách tiếp cận hoàn toàn khác để quản lý tín hiệu nói chung , vì vậy họ không áp dụng ở đây.)
Đạt được ISO 3200 trong quá khứ sẽ sử dụng mức tăng tương tự cho mỗi pixel tiêu chuẩn tại thời điểm đọc pixel cho tất cả các cài đặt ISO dừng hoàn toàn cho đến ISO 1600, sau đó tăng thêm tín hiệu tương tự cho luồng pixel phát ra từ cảm biến. Trong một số máy ảnh, ISO 6400 sẽ sử dụng cùng mức tăng sau khi đọc tương tự. Các cài đặt ISO trên ISO 6400 thường sử dụng gợi ý mức tăng kỹ thuật số siêu dữ liệu để hướng dẫn các công cụ xử lý bài áp dụng mức tăng kỹ thuật số bổ sung để đạt được cài đặt ISO cao hơn. Các cài đặt như vậy thường được gọi là cài đặt ISO "Mở rộng" hoặc "Cao" và chỉ có thể được sử dụng ở mức tăng dừng hoàn toàn phía trên cài đặt ISO "gốc" của máy ảnh. (Lưu ý: Lý do duy nhất người ta thực sự cầnđể sử dụng cài đặt ISO mở rộng trong máy ảnh sẽ là nếu chúng hoàn toàn yêu cầu tốc độ màn trập cao hơn mức có thể đạt được với cài đặt ISO gốc thấp hơn. Trong nhiều trường hợp, việc vẫn chọn cài đặt ISO thấp hơn ở tốc độ màn trập yêu cầu, có thể bị phơi sáng, vẫn có thể được mong muốn vì việc sửa thủ công phơi sáng trong bài thường sẽ mang lại kết quả tốt hơn so với ISO mở rộng trong máy ảnh.)
Thông tin trên có thể được áp dụng cho máy ảnh từ các thế hệ cặp đôi cuối cùng, không bao gồm thế hệ hiện tại. Các máy ảnh cũ của Canon chắc chắn sử dụng mức tăng tương tự riêng cũng như mức tăng tương tự sau khi đọc bổ sung, cũng như khả năng mã hóa cứng (tức là không thể định cấu hình) +/- 1/3 dừng hoặc kéo được thực hiện bởi máy ảnh qua phía sau- điều chỉnh phơi sáng cảnh. Việc đẩy / kéo này có xu hướng khiến bạn mất khoảng 1/3 điểm dừng của dải động. Các máy ảnh Nikon thế hệ trước sử dụng các cảm biến do Nikon thiết kế cũng sử dụng mức tăng ISO cao tương tự, mặc dù chúng dường như sử dụng mức tăng tương tự cho tất cả các cài đặt ISO(bao gồm các điểm dừng thứ ba), thường dẫn đến IQ tốt hơn ở cài đặt điểm dừng thứ ba ISO cao so với Canon, mà không bị mất DR. Thế hệ máy ảnh hiện tại của Canon dường như sử dụng cách tiếp cận tương tự tốt hơn với cài đặt ISO lên đến mức tối đa mới (25600 trong trường hợp các dòng không phải là 1D và 51200 trong trường hợp 1D X), với bài đăng bổ sung -read gain chỉ được sử dụng cho cài đặt ISO cao nhất (ít nhất, như dường như được chỉ định bằng cách thử nghiệm các máy ảnh này cho đến nay).
Điều đó có nghĩa là ISO thấp nhất có thể sử dụng cho máy ảnh Canon đã tăng từ ISO 1600 lên ISO 12800 ít nhất, và thậm chí có thể là ISO 25600đối với các cảm biến 1D X. Sony Exmor, hiện đang được sử dụng bởi phần lớn đối thủ của Canon, bao gồm cả Nikon, sử dụng một kiểu kiến trúc xử lý và thiết kế cảm biến rất khác. Các cảm biến exmor xuất hiện ở ISO 12800 nguyên gốc và tất cả các cài đặt ISO khác là chế độ mở rộng ISO. Cho đến ISO 12800, các cảm biến Sony Exmor hoạt động khá tốt, ngang với 5D III và 1D X. Ngoài ra, chất lượng tiếng ồn bắt đầu giảm khá nhanh và thường không giữ được Canon ISO 16000, 20000, 25600, 32000, 40000 và 51200. Mặt khác, Sony Exmor hầu như không có tiếng ồn đọc và hoạt động tốt hơn đáng kể ở ISO 100, 200 và ở một mức độ nào đó thậm chí 400 về phạm vi động. Exmor DR đã nhanh chóng trở thành một huyền thoại và cảm biến thực sự tỏa sáng cho các loại nhiếp ảnh ăn phạm vi năng động cho bữa sáng (chẳng hạn như Phong cảnh).
Có thể sử dụng ISO 3200 ... 6400 ... 16000?
Dòng công nghệ mới và cải tiến liên tục thay đổi mọi thứ. Gần bốn năm trước, Canon 450D và 40D hầu như không thể làm được ISO 800, với ISO 1600 phần lớn không sử dụng được. Một thế hệ sau, ISO 1600 trở nên tiện dụng hơn, và trong trường hợp 5D II và 1Ds III, ISO 3200 thậm chí còn "có thể sử dụng được" trong một số trường hợp. Ngày nay, tôi thường xuyên nghe thấy, đặc biệt là từ các nhiếp ảnh gia và phóng viên ảnh thể thao, rằng ISO lên tới 16000, 20000 và đôi khi 25600 trên 1D X là "hoàn toàn có thể sử dụng được", "thậm chí có thể in được với một số công việc xử lý hậu kỳ!" Từ quan điểm toán học, điện tử và các đơn vị kỹ thuật số và đạt được và tất cả những thứ đó, tôi không nhất thiết phải nói rằng có bất cứ thứ gì đặc biệt gọi ISO 1600 là số ISO kỳ diệu. ISO có thể sử dụng cao nhất đã tăng thế hệ qua thế hệ, thường là khoảng một điểm dừng, nhưng gần đây với các cảm biến mới nhất của Canon, nó đã tăng tới ba, thậm chí bốn điểm dừng.