ISO ISO là gì trên máy ảnh kỹ thuật số?

"ISO" nói chung là gì và thang đo được xác định như thế nào?

Thang đo ISO cho tốc độ phim khác với độ nhạy ISO như được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số như thế nào?

ISO thấp hơn luôn tốt hơn?

Trong nhiếp ảnh, ISO thường đề cập đến thước đo " Tốc độ phim " mà tôi sử dụng bao gồm tham chiếu đến độ nhạy cảm biến kỹ thuật số .

Nói tóm lại, các chữ cái thực tế ISO là tên của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (không phải là từ viết tắt - thông tin thêm ở đây ) và trong nhiếp ảnh, nó đề cập đến tiêu chuẩn ISO 12232: 2006 và các tiêu chuẩn liên quan khác: ISO 12232: 1998, ISO 5800: 1987, ISO 6: 1993 và ISO 2240: 2003. (Liên kết trên trang Tốc độ phim.) Về mặt lịch sử, phim cũng đã sử dụng các tiêu chuẩn ASA và DIN , trước đây sử dụng cùng một hệ thống đánh số và DIN sử dụng thang đo hoàn toàn khác.

Các tiêu chuẩn cho phim và kỹ thuật số là khác nhau về mặt kỹ thuật (theo cách mà tôi chưa điều tra đủ chặt chẽ để báo cáo đầy đủ), nhưng nhìn chung chúng đủ giống nhau cho các mục đích thực tế, về cơ bản là giống nhau (mặc dù Thất bại đối ứng , mà nhiều phim khá thiên về, mặc dù kỹ thuật số nói chung là không). Vì vậy, nếu bạn đo mức phơi sáng với máy ảnh kỹ thuật số của mình, bạn có thể sử dụng mức phơi sáng đó với một bộ phim có cùng mức đánh giá với cài đặt ISO bạn đã sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số và mong muốn có được mức phơi sáng tương tự (trừ khi tốc độ màn trập dài hoặc ngắn đủ để Reciprocity Failure in the film) (cũng giả sử thiết bị tương tự khác - không có sự khác biệt trong các bộ lọc, v.v.).

Trong cả kỹ thuật số và phim, số cao hơn cho thấy độ nhạy cao hơn. Một số cao gấp đôi độ nhạy gấp đôi (ví dụ 200 có độ nhạy gấp đôi so với 100, 400 gấp đôi so với 200, v.v.). Vì vậy, khi chụp trong điều kiện ánh sáng tương đối thấp và muốn tốc độ màn trập tương đối nhanh (ví dụ đủ nhanh để dừng chuyển động), đánh giá độ nhạy cao hơn sẽ rất cần thiết (vì vậy, không phải lúc nào cũng tốt hơn!)

Trong máy ảnh kỹ thuật số (và tương tự nhưng khác nhau trong phim), xếp hạng ISO cao hơn có xu hướng tạo ra nhiễu (hiệu ứng liên quan trong phim là tăng độ hạt ). Vì vậy, mặc dù không phải lúc nào cũng tốt hơn (điều đó phụ thuộc vào những gì bạn sẽ làm), nhưng xếp hạng ISO thấp hơn luôn luôn (hoặc ít nhất là luôn luôn) có độ ồn thấp hơn, điều này có thể đáng mong đợi. (Trong trường hợp chụp ảnh thiếu sáng mà tốc độ màn trập không phải là vấn đề đáng lo ngại, phơi sáng lâu được trộn với xếp hạng ISO thấp hơn sẽ tạo ra hình ảnh "tốt hơn" - mặc dù có thể cho rằng một số người có thể thích ảnh hưởng của nhiễu; để quay hạt.)

Đối với cách xác định tỷ lệ, nó dựa trên các phép đo của một hình ảnh được tạo ra dựa trên một kịch bản chiếu sáng nhất định . Các chi tiết rất phức tạp, vì vậy tôi sẽ để lại các chi tiết như một bài tập cho người đọc. Một tóm tắt rõ ràng là (đối với kỹ thuật số), đó là thước đo về việc cảm biến kỹ thuật số trở nên "bão hòa" nhanh như thế nào với ánh sáng. (Đối với phim, quá trình này có liên quan nhưng khác nhau.)

Tóm lại: ISO cao hơn nhạy hơn nhưng nhiễu hơn (nhưng không nhất thiết là kém hơn), kỹ thuật số và phim được xếp hạng cho cùng ISO (hoặc ASA cho phim) sẽ có độ nhạy tương tự và tỷ lệ dựa trên mức độ nhanh chóng của hình ảnh " bão hòa "cho một lượng chiếu sáng nhất định.

LƯU Ý: Tôi đang chuẩn bị thực hiện một số thử nghiệm liên quan đến câu trả lời gây tranh cãi từ Matt Grum. Hy vọng rằng , kết quả của tôi sẽ tạo ra một câu trả lời không có tiếng ồn rõ ràng cho điểm quan trọng mà anh ta đưa ra: rằng hình ảnh ISO cao với lượng ánh sáng thấp sẽ ít nhiễu hơn so với hình ảnh ISO thấp có cùng lượng ánh sáng đến cảm biến , sau này được khuếch đại trong xử lý hậu kỳ. Sắp tới, hy vọng trong ... EDIT: Chà, tôi đã thất bại trong việc này xảy ra được một lúc rồi. Tôi vẫn có thể làm điều đó tại một số điểm. Đồng thời, tôi cũng sẽ chỉ đến bài viết này nói về việc so sánh các giá trị ISO gốc và không bản địa và lượng nhiễu trong đó, trong khi bài báo không nói chính xác như vậy, tôi nghĩ có lẽ liên quan trực tiếp đến chính xác câu hỏi này.

TL; DR:  Để giảm thiểu nhiễu, hãy lấy càng nhiều ánh sáng càng tốt qua ống kính (vì nhiễu chủ yếu là do mức ánh sáng yếu) bằng cách sử dụng các cài đặt khẩu độ và tốc độ màn trập phù hợp.

Sau đó, trong khi giữ các cài đặt này không đổi, hãy tăng ISO càng xa càng tốt (không cắt các điểm nổi bật) vì điều này sẽ làm giảm tỷ lệ tín hiệu đọc nhiễu.

ISO thấp hơn luôn tốt hơn?

Không!

Đối với một lượng ánh sáng cố định chiếu vào máy ảnh, việc giảm ISO sẽ không làm giảm nhiễu (tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm được cải thiện). Cách duy nhất để giảm nhiễu là kết hợp giảm ISO với ánh sáng nhiều hơn bằng cách mở khẩu độ hoặc để cửa trập mở lâu hơn.

Nếu lượng ánh sáng bạn có thể cho vào bị hạn chế (bạn đã đạt khẩu độ tối đa và không thể sử dụng tốc độ màn trập dài hơn mà không làm mờ) thì sử dụng ISO cao nhất có thể (không cắt các điểm sáng) sẽ dẫn đến độ nhiễu thấp nhất trong Hình ảnh, tưởng tượng. Điều này sẽ có vẻ phản trực giác và mời downvote (bảy cho đến nay!), Vì vậy xin vui lòng để tôi giải thích (xem phản hồi của tôi để nhận xét ở cuối).

Giá trị ISO cao không gây nhiễu, thiếu ánh sáng gây nhiễu. Lý do mọi người liên kết ISO cao với nhiễu là vì khi bạn tăng cài đặt ISO ở chế độ ưu tiên màn trập hoặc khẩu độ, máy ảnh sẽ đóng khẩu độ hoặc tăng tốc độ màn trập để bù, cả hai đều làm giảm lượng ánh sáng đi vào máy ảnh.

Đây là một lời giải thích tại sao ánh sáng yếu dẫn đến nhiễu:

Một nguồn nhiễu quan trọng trong ảnh phát sinh từ bản chất ngẫu nhiên của ánh sáng và được gọi là nhiễu photon, hay nhiễu bắn. Photon được phát ra ngẫu nhiên từ các nguồn sáng. Nếu bạn thu thập được nhiều photon, tính ngẫu nhiên sẽ tính trung bình và bạn nhận được gần như chính xác cùng một số được phát ra theo mỗi hướng. Nếu bạn thu thập ít photon hơn, số lượng được thu thập trong các pixel lân cận (sẽ thấy cùng màu) có thể khác nhau tạo ra các biến thể độ sáng được gọi là nhiễu hoặc hạt. Đây là cách thiếu ánh sáng dẫn đến tiếng ồn. Xem Wikipedia: Bắn tiếng ồn .

Một nguồn tiếng ồn khác là đọc tiếng ồn. Đọc nhiễu xảy ra khi các điện tích tương tự trên cảm biến được số hóa (đọc ra). Độ nhiễu đọc gần như không đổi đối với số lượng photon thu được. Tăng ISO khuếch đại tín hiệu, và do đó nhiễu photon, nhưng nhiễu đọc vẫn giữ nguyên.

Nếu bạn sử dụng ISO thấp hơn (có cùng lượng ánh sáng chiếu vào máy ảnh của bạn), bạn sẽ nhận được hình ảnh thiếu sáng và khi bạn làm sáng nó trong bài, bạn sẽ khuếch đại cả nhiễu photon và nhiễu đọc . Tổng tiếng ồn của bạn sau đó sẽ cao hơn.

Dưới đây là một ví dụ về hiệu ứng này trong thực tế:

Những hình ảnh này được chụp với thanh cài đặt ISO giống hệt nhau và được xử lý chính xác theo cùng một cách. Phần dưới cùng rõ ràng là nhiễu hơn, mặc dù được chụp ở ISO 100.

Nếu bạn định vẽ nhiễu so với ISO cho mỗi cặp tốc độ màn trập / khẩu độ, bạn sẽ thấy nhiễu luôn tăng (đôi khi chỉ một chút) khi ISO giảm . Do đó, tôi không thấy làm thế nào bạn có thể lập luận rằng kết quả ISO cao trong hình ảnh nhiễu hơn, với điều kiện là khi tất cả các ISO khác bằng nhau sẽ tạo ra nhiều nhiễu hơn!

Phản hồi ý kiến

Xin lỗi, nhưng lời giải thích của bạn không thay đổi thực tế là tuyên bố cơ bản của bạn là sai. Những gì bạn thường muốn sử dụng là ISO thấp nhất sẽ cho độ phơi sáng phù hợp với sự kết hợp có thể sử dụng của tốc độ màn trập và khẩu độ

Phương pháp bạn sử dụng không có kết quả thực sự, khi bạn nghĩ về nó bằng chế độ tự động và chọn giá trị ISO dẫn đến màn trập / khẩu độ dài / rộng như bạn có thể thoát ra tương đương với chỉ cài đặt màn trập / khẩu độ càng dài / rộng càng tốt ở vị trí đầu tiên và sau đó cài đặt ISO để có được mức phơi sáng chính xác.

Tuy nhiên, tôi không đề xuất một phương pháp chụp, điểm tôi đang làm là, để giảm thiểu nhiễu, bạn muốn cho càng nhiều ánh sáng càng tốt, với điều kiện bạn đã đạt được điều này với màn trập / khẩu độ / flash hoặc bất cứ điều gì, ISO nên càng cao càng tốt (trước clip nổi bật), vì bất cứ điều gì khác sẽ dẫn đến thiếu sáng và do đó đọc nhiều tiếng ồn hơn.

nếu bạn thực sự thay đổi tốc độ màn trập và / hoặc khẩu độ của bạn (theo quy luật tương hỗ, như người ta thường làm), thì hãy đoán xem: bạn nhận được nhiều photon hơn trên cảm biến cho cùng "phơi sáng" (gọi nó là EV như được điều chỉnh cho ISO trong câu hỏi)! Vì vậy, ít tiếng ồn!

Có nhưng bạn không thể tăng ISO và đồng thời thay đổi cài đặt để cho ít ánh sáng hơn và sau đó kết luận bạn có nhiều nhiễu hơn vì bạn đang sử dụng ISO cao hơn. Đặc biệt là khi bạn có thể chỉ ra rằng nếu bạn tăng ISO thì bạn sẽ giảm nhiễu!

Nó giống như mua một chiếc xe có động cơ nhỏ hơn để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, lái xe đi khắp nơi với bàn chân phẳng xuống sàn và kết luận rằng động cơ nhỏ làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu! Thay đổi một biến tại một thời điểm.

Về tuyên bố:

ISO thấp hơn luôn tốt hơn?

Dường như có nhiều ý kiến ​​về chủ đề này, và trong khi chúng có vẻ loại trừ lẫn nhau, tôi không chắc đó là trường hợp. Không có cắt và khô "Có, cài đặt X ISO luôn tốt hơn." Tôi nghĩ cái nào tốt hơn là phụ thuộc vào bối cảnh ... vào thứ bạn đang cố chụp, và loại ánh sáng nào có sẵn.

Hai quan điểm thể hiện như vậy giá vé bao gồm:

• Sử dụng ISO cao nhất có thể để tối đa hóa độ bão hòa (và để giảm thiểu nhiễu) mà không cần cắt các điểm nổi bật.
• Sử dụng ISO thấp nhất có thể để giảm thiểu nhiễu trong khi sử dụng cửa trập và khẩu độ chính xác để đạt được mức phơi sáng thích hợp.

Sự đồng thuận chung là việc chọn ISO thấp nhất có thể để đạt được mức phơi sáng thích hợp là cách tiếp cận tốt nhất. Tuy nhiên, tuyên bố đó chứa rất nhiều ý nghĩa ẩn, vì ISO thấp nhất có thể không nhất thiết phải là ISO 100. Bạn có thể buộc phải sử dụng tốc độ màn trập cao hơn hoặc khẩu độ hẹp hơn để đạt được các hiệu ứng sáng tạo cần thiết mà bạn muốn, buộc bạn phải sử dụng ISO cao hơn để duy trì phơi sáng thích hợp. Bạn cũng có thể phải đối mặt với các vấn đề với ánh sáng khả dụng và đạt đến giới hạn của ống kính của bạn (tức là khẩu độ tối đa) và buộc phải sử dụng ISO cao hơn để đạt được mức phơi sáng chính xác. Tôi nghĩ đó là điểm mà Matt Grum đã cố gắng thực hiện.

Chặn mọi nhu cầu sáng tạo cụ thể (ví dụ tốc độ màn trập đóng băng hành động hoặc DOF lớn thông qua khẩu độ nhỏ), cài đặt ISO thấp nhất với màn trập và khẩu độ cần thiết để tạo ra mức phơi sáng "chính xác" (nghĩa là phơi sáng không bị lộ hoặc bị phơi sáng, hoặc nếu bạn theo dõi ETTR, một trong những điều chưa được làm nổi bật) vẫn là cách thực hành tốt nhất. Điều này có thể dễ dàng chứng minh, như các bức ảnh mẫu dưới đây cho thấy. Tập hợp các ví dụ này được ghi lại với một số điều trong tâm trí:

1. Không có yêu cầu về tốc độ màn trập ngắn, vì vậy nó có thể miễn là cần thiết để có được phơi sáng chính xác.
2. Không có yêu cầu về độ sâu trường ảnh, vì vậy khẩu độ rộng nhất sẽ làm.
3. Ánh sáng khả dụng là cố định và không thể thay đổi.
4. Một chân máy và cáp phát hành sẽ được sử dụng để loại bỏ bất kỳ rung máy.

Ảnh rõ nhất là, như bạn có thể thấy, ảnh ISO 100. Ở khẩu độ tối đa, ISO 100 yêu cầu thời gian phơi sáng 0,6 giây. Điều này khá dài, nhưng vì không có chuyển động, nên việc phơi sáng lâu không phải là vấn đề. Ảnh ISO 1600 vẫn được phơi sáng chính xác và sử dụng tốc độ màn trập nhanh hơn chính xác bốn lần so với ảnh ISO 100. Mặc dù được tiếp xúc đúng cách, rõ ràng có tiếng ồn bổ sung. Ảnh cuối cùng là một ảnh ISO 100 khác có cùng cài đặt với ảnh ISO 1600, với giá trị phơi sáng được điều chỉnh bằng + 4EV trong Lightroom. Độ ồn trong ảnh này rõ ràng là FAR cao hơn hai loại kia vì nó đã được tăng cường kỹ thuật số.

Cho những ví dụ này, chúng ta có thể đi đến một vài kết luận hợp lý:

• Sử dụng ISO tối thiểu cho các cảnh không có chuyển động khi chụp bằng chân máy sẽ tạo ra tiếng ồn thấp nhất có thể.
  • Phổ biến cho cảnh quan và cảnh tĩnh vật.
  • Không phổ biến cho thể thao, động vật hoang dã, chim hoặc bất kỳ nhiếp ảnh hành động khác.
  • Phụ thuộc vào những thứ như ảnh chân dung, tuy nhiên vì bạn thường có thể kiểm soát lượng ánh sáng có sẵn cho ảnh chân dung, nên thường có ISO thấp.
• Sử dụng ISO tối thiểu cho một cảnh cho phép bạn phơi sáng chính xác sẽ giảm thiểu nhiễu, nhưng có thể không phải là nhiễu thấp nhất có thể.
  • Nếu bạn cần đóng băng hành động với tốc độ màn trập cao hoặc tăng DoF với khẩu độ hẹp, bạn có thể cần tăng ISO để duy trì phơi sáng.
• Chụp với ISO thấp nhất bất kể tình huống là một ý tưởng tồi.
  • Điều này thường sẽ dẫn đến việc tiếp xúc (có thể nghiêm trọng) khi ánh sáng khả dụng không tối ưu.
  • Điều này sẽ dẫn đến nhiễu nhiều hơn đáng kể khi phơi sáng được sửa trong xử lý bài.

Tôi nghĩ rằng một cách tốt để tìm hiểu cài đặt ISO nào là tốt nhất cho nhiều cảnh và ánh sáng khác nhau là đặt ISO của bạn thành Tự động, sử dụng chế độ thủ công, chụp một vài bức ảnh và xem lại kết quả. Đo sáng phơi sáng tự động của máy ảnh sẽ luôn cố gắng tạo ra mức phơi sáng "phù hợp" và khi bạn có cảnh có nhiều tông màu, bạn nên chọn cài đặt phù hợp hầu hết thời gian. Bạn cũng có thể thử cài đặt thủ công ISO cao hơn hoặc thấp hơn so với máy ảnh tự động chọn và chụp lại để xem kết quả. Ngoài khả năng chụp ảnh phong cảnh và tĩnh vật, có lẽ bạn sẽ không tìm thấy một cài đặt ISO "chính xác" hoặc "tốt nhất" nào. Tuy nhiên, tôi tin rằng quy tắc chung sẽ luôn là:

Sử dụng ISO thấp nhất bạn có thể trong khi duy trì mức phơi sáng thích hợp cho loại ảnh bạn đang thực hiện.

Đối với cuộc sống tĩnh, đó có thể sẽ luôn là ISO gốc tối thiểu (không sử dụng bất kỳ loại mở rộng ISO nào). Đối với phong cảnh, đó có thể là ISO thấp hơn, chẳng hạn như 100 hoặc 200. Đối với chụp ảnh hành động, bao gồm thể thao, động vật hoang dã, chim, trẻ em, v.v., ISO thấp nhất có thể thay đổi cho mỗi lần chụp và có thể thay đổi từ ISO 200 đến ISO 3200 hoặc xa hơn, và nó sẽ phụ thuộc rất nhiều vào ánh sáng sẵn có. Rất nhiều ánh sáng sẽ cho phép bạn sử dụng ISO thấp hơn, ít ánh sáng hơn sẽ khiến ISO cao hơn. Bất kể bạn sử dụng ISO nào cho ảnh hành động, một quy tắc tốt khác là:

Thực sự luôn luôn tốt hơn để chụp ảnh hơn là bỏ lỡ vì bạn không thích các cài đặt máy ảnh cần thiết để chụp.

Ngay cả khi bạn phải sử dụng ISO 3200 để có được những bức ảnh thể thao trong nhà đàng hoàng với ống kính f / 1.4, ít nhất bạn cũng sẽ có được những bức ảnh. Những bức ảnh ISO 3200 đó sẽ có độ nhiễu thấp hơn so với các bức ảnh ISO 1600 mà bạn thiếu sáng sau đó sửa chữa thông qua xử lý bài đăng, như thể hiện trong ví dụ (khá cực đoan) ở trên. Các thuật toán khử nhiễu ngày nay cũng khá tiên tiến và có thể giảm đáng kể mức độ nhiễu của ảnh chụp ISO cao xuống mức dễ chấp nhận hơn. Điều đó một lần nữa làm cho việc sử dụng ISO cao hơn sẽ đảm bảo phơi sáng chính xác là một lựa chọn tốt hơn so với ISO thấp hơn có khả năng thiếu sáng và yêu cầu chỉnh sửa sau quá trình.

BIÊN TẬP:

Các nghiên cứu sâu hơn để đưa ra các khẳng định của Matt về ISO đã dẫn đến một hình ảnh mẫu khác. Hình ảnh bên dưới được chia thành bốn dải, hai dải đại diện theo phương pháp của Matt và hai dải đại diện cho phơi sáng trong đó ISO được giữ ở mức thấp nhất có thể. Khẳng định là khi cố gắng phơi sáng một cảnh, bạn đặt khẩu độ và màn trập sau đó sử dụng ISO cao nhất có thể mà không làm nổi bật và phơi sáng chính xác thông qua xử lý hậu kỳ bằng cách giảm EV, để tạo ra hình ảnh có độ nhiễu thấp nhất. Điều này mâu thuẫn với khẳng định thông thường rằng người ta nên sử dụng ISO thấp nhất và điều chỉnh khẩu độ và / hoặc màn trập để đạt được mức phơi sáng chính xác để duy trì độ nhiễu thấp nhất có thể.

Các dải thứ nhất và thứ ba trong ảnh trên được chụp bằng cách chọn tốc độ màn trập và khẩu độ cụ thể, sau đó tăng ISO càng xa càng tốt mà không cần cắt các điểm sáng. Dải thứ hai và thứ tư trong ảnh trên được chụp bằng cách chọn ISO 100 và khẩu độ cụ thể, và điều chỉnh tốc độ màn trập để đạt được mức phơi sáng chính xác (không có ETTR.) Cả hai hình ảnh đều được chỉnh sửa trong sản xuất bài bằng cách sử dụng tính năng "Auto Tone" của Lightroom, điều này gây ra sự giảm độ phơi sáng của hình ảnh ISO cao một chút và khá nhiều hình ảnh ISO 100 giống nhau.

Có sự khác biệt về ba điểm dừng ISO giữa hai lần chụp này và mức độ nhiễu tăng của hình ảnh ISO 800 rất rõ ràng trong các sắc thái. Trong midtones, có một số sự tăng nhiễu quan sát được trong hình ảnh ISO 800 so với hình ảnh ISO 100. Trong tất cả các mức âm, chi tiết tốt đã bị mất ở mức độ này hoặc mức độ khác trong hình ảnh ISO 800 so với hình ảnh ISO 100. Điều này có thể được quan sát bằng cách kiểm tra điều khiển từ xa trong giá đỡ của nó, mặt trước của lòng bàn tay và trong bất kỳ tông màu nào. Trong tông màu trung và nổi bật, độ ồn không đủ cao để gây ra sự xuống cấp đáng kể trong in ấn. Tuy nhiên, mức nhiễu trong midton và bóng tối có khả năng xâm nhập vào các chi tiết tốt, chẳng hạn như người ta có thể chọn chụp ảnh macro hoặc bất kỳ ảnh nào đẩy giới hạn độ phân giải của ống kính hoặc cảm biến.

Mặc dù bù phơi sáng âm trong xử lý hậu kỳ thực sự đã làm giảm mức nhiễu của ảnh ISO cao xuống mức dễ chấp nhận hơn, không có câu hỏi nào khi sử dụng ISO thấp nhất có thể sẽ dẫn đến nhiễu thấp hơn so với bù phơi sáng âm sau xử lý của ISO cao Hình ảnh, tưởng tượng.

Câu hỏi thực sự là, nó có luôn phù hợp để sử dụng ISO thấp nhất có thể không? Nếu bạn có thể phơi sáng cảnh bạn đang cố chụp mà không có bất kỳ tác dụng phụ không mong muốn nào, chẳng hạn như làm mờ, thiếu sáng, v.v. thì hãy chọn ISO thực thấp nhất bạn có thể (cài đặt ISO mở rộng thường đạt được cài đặt ISO thấp hơn thông qua kỹ thuật số, thay vì tương tự, có nghĩa là ... vì vậy, sử dụng mở rộng ISO 50 chẳng hạn, nên tránh.) Nếu bạn không thể phơi bày cảnh bạn đang cố chụp mà không có tác dụng phụ không mong muốn, đó có thể là trường hợp khi chụp ảnh thể thao hoặc động vật hoang dã, chụp ảnh buổi hòa nhạc hoặc thực hiện bất kỳ loại nhiếp ảnh trong nhà nào liên quan đến bất kỳ hành động nào, sau đó tăng ISO lên mức tối thiểu chấp nhận được điều đó sẽ cho phép bạn phơi sáng cảnh của mình đúng cách (tức là loại bỏ mờ chuyển động, phơi sáng ở mức phù hợp, v.v.) nên được chọn.

Nếu bạn có khoảng trống, phơi sáng quá mức bằng cách chọn ISO tối đa bạn có thể mà không cắt các điểm nổi bật và áp dụng một số bù phơi sáng âm trong xử lý hậu kỳ, có thể giúp giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu ISO rất cao và sẽ là lựa chọn tốt hơn so với chọn ISO đó là quá thấp, sau đó áp dụng một số bù phơi sáng tích cực trong xử lý hậu kỳ (điều này sẽ làm tăng hiệu ứng của tiếng ồn.)

ISO thực sự là một độ nhạy của cảm biến, cho dù đó là phim hay kỹ thuật số. Về lý thuyết, ISO cho máy ảnh kỹ thuật số phải giống với máy ảnh phim.

ISO trên phim được xác định bởi kích thước hạt của hóa chất. Điều này có nghĩa là độ phân giải sẽ tốt hơn với phim ISO thấp hơn. Ngoài ra, vì một hạt phim là tất cả hoặc không có gì, điều này sẽ dẫn đến một số lỗi, hoặc tiếng ồn.

Cách mà ISO đạt được trong máy ảnh kỹ thuật số có thể giúp hiểu lý do tại sao nó quan trọng và tại sao sử dụng ISO cao hơn không phải lúc nào cũng là một điều tốt. Tôi không biết cách nó đã đạt được trong phim, vì vậy tôi thực sự không thể nói với nó, nhưng tôi tưởng tượng nó sử dụng một số hiệu trưởng tương tự.

Trước hết, Matt đã làm một công việc tuyệt vời để giải thích các nguồn tiếng ồn khác nhau. Những gì xảy ra trong một máy ảnh thực sự đi xuống sau đây.

1. Ánh sáng chiếu vào cảm biến.
2. Tín hiệu trên cảm biến được truyền qua mạch khuếch đại . Lượng khuếch đại phụ thuộc vào cài đặt ISO được sử dụng.
3. Giá trị tín hiệu sau đó được chạy qua bộ chuyển đổi A2D . Điều này sẽ làm là ánh xạ tín hiệu khuếch đại thành một phạm vi từ 0 đến 255 (Hoặc cao hơn, tùy thuộc vào số lượng bit trong bộ chuyển đổi), một tín hiệu kỹ thuật số.

Máy ảnh sau đó có thể loại bỏ một số nguồn nhiễu cơ bản, đặc biệt là nhiễu "Dòng tối". Đó là tín hiệu nếu bạn để lộ màu đen hoàn toàn.

Vì vậy, những gì thực sự xảy ra khi bạn bật ISO? Về cơ bản có hai con đường, tôi sẽ trình bày bên dưới.

Nếu ISO được tăng lên và tốc độ màn trập tương ứng giảm, thì mức tín hiệu đi vào bộ chuyển đổi A2D vẫn giữ nguyên. Tuy nhiên, lượng tín hiệu trên cảm biến bị giảm. Điều đó có nghĩa là bất kỳ tiếng ồn nào phụ thuộc vào cảm biến sẽ có hiệu lực sẽ được khuếch đại. Điều này bao gồm những thứ như Shot noise. Một số dạng nhiễu khác sẽ không được khuếch đại.

Tùy chọn thứ hai là nếu ảnh gốc bị thiếu sáng, nhưng ISO mang lại cho nó được phơi sáng chính xác. Có thể tương phản nâng cao hình ảnh thiếu sáng để có cùng mức tối đa / phút như hình ảnh phơi sáng chính xác. Tín hiệu phát ra từ bộ chuyển đổi A2D sẽ có phạm vi nhỏ hơn. Điều này sẽ chỉ để lại một vài mức độ ánh sáng, dẫn đến hình ảnh trông nhiễu hơn nhiều so với hình ảnh được phơi sáng chính xác.

Một vài điều thú vị khác. Các cảm biến có xu hướng chảy máu nếu chúng bị bão hòa đến các pixel lân cận. Nếu một hình ảnh được tăng ISO và giảm tốc độ màn trập, thì nó sẽ không bị bão hòa trên chính FPA, loại bỏ một số vật phẩm. Điều này có thể dẫn đến hiệu suất tốt hơn khi bão hòa.

Nói chung, ISO cao trên máy ảnh kỹ thuật số sẽ có ít nhiễu hơn so với ISO trên phim, do cách tốt hơn để đạt được ISO cao.

Hy vọng rằng điều này không quá kỹ thuật, nhưng tôi chỉ hào hứng chia sẻ kiến ​​thức về Kỹ thuật điện với cộng đồng :-) Hãy cho tôi biết nếu bạn có thêm bất kỳ câu hỏi nào, và tôi sẽ cố gắng giải thích nó tốt hơn nữa.

Để trả lời câu hỏi thứ hai, tôi muốn nói rằng ISO thấp hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn, nhưng nói chung, tốt nhất là sử dụng ISO thấp nhất bạn có thể. Ví dụ, nếu bạn chụp trong nhà, ISO cao hơn sẽ cho phép bạn sử dụng thời gian phơi sáng ngắn hơn, dẫn đến làm mờ chuyển động ít hơn. Thông thường tôi sử dụng ISO thấp nhất sẽ cho phép tôi không vượt quá giới hạn tay của tốc độ màn trập 1 / lens_length. Nhưng luôn có ngoại lệ.

Tốc độ phim

Trong chụp ảnh tương tự, ISO đo độ nhạy của phim với ánh sáng. Một bộ phim có tốc độ cao hơn sẽ đạt đến điểm bão hòa (hoặc phơi sáng quá mức) nhanh hơn.

Bạn có thể sử dụng phim ISO thấp trong ánh sáng mạnh. Trong các tình huống mờ hơn, nó có thể yêu cầu khẩu độ rộng hơn mức bạn có hoặc tốc độ màn trập rất dài.

Bạn có thể sử dụng phim ISO cao khi không có đủ ánh sáng để phơi sáng thích hợp. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng nó với nhiều ánh sáng, bạn sẽ phải hạn chế ánh sáng chiếu vào máy ảnh của mình với tốc độ màn trập và khẩu độ.

(Không thành thạo trong chụp ảnh tương tự nên không có nhiều thông tin ở đây.)

ISO kỹ thuật số

Trong nhiếp ảnh kỹ thuật số, ISO về cơ bản là thế này :

Nó chỉ là một tùy ý ¹ số mô tả số lượng khuếch đại áp dụng cho các analog ² tín hiệu từ các cảm biến trước khi chuyển đổi nó thành một số kỹ thuật số. Nó biểu thị có bao nhiêu photon được yêu cầu để tạo ra giá trị "một" trên pixel kỹ thuật số thu được.

Nó không mô tả độ nhạy của cảm biến.

Việc tăng ISO sẽ không cho phép bạn nhìn thấy nhiều ánh sáng hơn trong điều kiện tối và nó sẽ không làm bão hòa cảm biến nhanh hơn nữa. Nó sẽ chỉ kéo dài tín hiệu để cần ít ánh sáng hơn để tạo ra cùng một giá trị pixel, cũng khuếch đại nhiễu. Vì vậy, hình ảnh sẽ bão hòa nhanh hơn, nhưng bạn sẽ không sử dụng hết tiềm năng của cảm biến.

Điều đó là tốt hay xấu?

Vì vậy, nếu ISO được khuếch đại nhiễu, thì luôn luôn tốt hơn? Không. Nếu bạn không có đủ ánh sáng, giải pháp thay thế duy nhất cho ISO cao là khuếch đại hình ảnh trong xử lý hậu kỳ, điều này sẽ khuếch đại tất cả nhiễu tương tự bạn nhận được với ISO. Thậm chí tệ hơn, nó sẽ thêm tiếng ồn. ³

Vậy thì quan niệm sai lầm phổ biến rằng nhiều ISO tương đương với nhiều nhiễu hơn đến từ đâu? Bởi vì mọi người, được sử dụng để tương tự, sẽ chọn một số ISO và gắn bó với nó, sau đó đặt phơi sáng để tránh phơi sáng quá mức hình ảnh thu được.

Điều này là lộn ngược vì bạn đang hạn chế lượng ánh sáng có thể sử dụng đi vào cảm biến để đáp ứng một ràng buộc được lựa chọn tùy ý .

Thay vào đó, chọn khẩu độ và tốc độ màn trập tốt nhất cho điều kiện của bạn. Điều này sẽ giảm thiểu tiếng ồn khi bắn. Sau đó tăng ISO càng nhiều càng tốt mà không cần quá mức, để giảm lượng nhiễu đọc.

Hoặc chỉ để máy ảnh tự động chọn ISO cho bạn.

Chú thích:

¹ Họ đặt các số để làm cho hình ảnh trông giống như một hình ảnh được chụp bằng một bộ phim có tốc độ ISO đó trong các điều kiện tương tự. Thật không may, chúng không tính đến kích thước cảm biến, điều này càng làm tăng thêm sự nhầm lẫn cho huyền thoại phổ biến rằng các cảm biến lớn hơn sẽ tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu.

² Một số máy ảnh gian lận bằng cách khuếch đại tín hiệu số , sau khi chuyển đổi A / D. Điều này không giúp ích cho huyền thoại rằng ISO cao hơn tạo ra nhiều nhiễu hơn, khi điều ngược lại là đúng trong thực tế.

³ Tiếng ồn bổ sung được gọi là nhiễu đọc, được giới thiệu bởi bộ chuyển đổi A / D sau khi áp dụng ISO.

Trong chụp ảnh kỹ thuật số, xếp hạng tốc độ ISO không đặc trưng cho độ nhạy cảm biến. Cài đặt tốc độ ISO trên máy ảnh kỹ thuật số đang kiểm soát mức khuếch đại / nhân tín hiệu từ cảm biến sau khi dữ liệu đã được ghi lại. Tốc độ ISO không kiểm soát độ nhạy của cảm biến và giống như xử lý "đẩy" phim, do đó kiểm soát độ sáng tổng thể của kết quả.

Do những hạn chế của bộ chuyển đổi tương tự sang số trong một số máy ảnh, ISO cao hơn có thể dẫn đến ít nhiễu hơn và bóng ít bị cắm hơn.

Điều tôi đã bỏ lỡ trong tất cả các câu trả lời cho đến nay là ISO về cơ bản tương đương với xếp hạng ASA của phim bằng cách mô tả hằng số vật liệu mô tả mối quan hệ của phơi sáng (mật độ thời gian của mật độ quang thông trên mỗi vùng) với độ bão hòa của môi trường (phim giá trị âm hoặc cảm biến / tệp tối đa trên kỹ thuật số). Nếu bạn làm việc với các cảm biến / phim / tấm lớn hơn trong khi vẫn giữ nguyên giá trị ISO / ASA, bạn sẽ cần khẩu độ lớn hơn về mặt vật lý để bao phủ khu vực lớn hơn với cùng độ sáng. Với cùng một khung, bạn sẽ có độ dài tiêu cự tương ứng lớn hơn, do đó, hóa ra các tỷ lệ như f / 2.8 kết hợp tốt với các giá trị ISO và thời gian phơi sáng để tìm ra mức phơi sáng chính xác.

Bây giờ một bộ phim có hạt, và bộ phim có độ nhạy cao hơn sẽ đạt được kết quả của nó với chi phí cho kích thước hạt cao hơn. Trong một tĩnh mạch tương tự, độ nhạy cao hơn cho các cảm biến kỹ thuật số có giá của các trang web pixel lớn hơn, dẫn đến số lượng pixel giảm hoặc yêu cầu các cảm biến lớn hơn. Lưới rất đều đặn của một cảm biến kỹ thuật số và hiệu quả tương đối cao so với phim thực sự tạo ra một yếu tố khác có liên quan: tiếng ồn. Điều này xảy ra như nhiễu điện tử khuếch đại / định lượng cũng như nhiễu đăng ký photon thống kê (sau này ở một mức độ nào đó có liên quan đến phim vì nó cũng phụ thuộc vào khả năng tương tác giữa photon / hạt). Bạn có thể lưu trữ phim trong bóng tối trong nhiều tháng mà không thay đổi nhưng bạn không thể chạy cảm biến điện tử trong bóng tối mà không nhận được tín hiệu.

Giờ đây, đối với một số lượng đáng kể các cảm biến kỹ thuật số, đã có sự khuếch đại tương tự (phụ thuộc ISO) của tín hiệu cảm biến trước khi số hóa để lựa chọn ISO có tác động vĩnh viễn đến nội dung ảnh thô của bạn. Nếu tôi nhớ chính xác, các cảm biến mang nhãn hiệu "Exmor" của Sony không có loại khuếch đại tương tự này để dữ liệu hình ảnh thô của chúng độc lập với cài đặt ISO và ISO là vấn đề của quá trình xử lý hậu kỳ áp dụng tỷ lệ dữ liệu đó với độ sáng mong muốn.

Vì vậy, về cơ bản, số pixel càng cao, bạn càng mong đợi nhiều nhiễu hơn đối với các giá trị ISO cao hơn và các vùng cảm biến lớn hơn sẽ giúp khắc phục điều đó. Phân phối các thiết bị điện tử phức tạp hơn cho cảm biến CMOS trên các khu vực lớn hơn cũng giúp duy trì việc sản xuất nhiệt cho các cảm biến được sử dụng liên tục (cần thiết cho máy ảnh không gương lật và / hoặc xem trực tiếp hoặc video) và nhiệt cảm biến là một nguồn gây nhiễu khác.