Số ISO đến từ đâu?


14

Tôi hiểu làm thế nào một số ISO ảnh hưởng đến độ nhạy của phim hoặc hình ảnh kỹ thuật số, nhưng tôi tò mò những con số đó đến từ đâu? Tại sao chúng ta lại nói về ISO 100, 200, 400, v.v. thay vì ISO 1, 2, 4 hoặc một số dãy số tùy ý khác chỉ ra sự khác biệt tương đối?

Câu trả lời:


18

Hãy bắt đầu với một chuyến tham quan lịch sử kỳ diệu: khi hệ thống mà chúng tôi được thừa hưởng dưới dạng chỉ định tốc độ ISO tuyến tính (tốc độ ASA trước đây) được phát triển, phim tốc độ 25 là thứ khá tiên tiến, tốc độ cao. Panakomic X của Kodak ("X" là "tốc độ cực cao" - và đó là ASA 160) vẫn là thứ của khoa học viễn tưởng. Có ít nhất hai bộ phim 25 tốc độ (và một bộ phim chậm hơn 25 khi được chiếu và phát triển liên tục) trên thị trường ở phần cuối của Age of Silver, tất cả từ Kodak: Ektar 25 (sau này được bán dưới tên Kodacolor Royal Gold 25), Kodachrom 25 và Kodak Technical Pan, thường được quay ở mức 16 hoặc 20 cho tông màu đen và trắng liên tục. Một thang đo dựa trên bội số của 100 có vẻ tùy ý, nhưng những gì bạn đang thấy là phần cuối của rất nhiều tiến bộ công nghệ.

Tốc độ của một bộ phim được xác định bởi một quy trình tiêu chuẩn. Bộ phim được chiếu vào một cảnh có dải độ sáng đã biết, sau đó được phát triển (trong một hóa chất phát triển tiêu chuẩn ở độ pha loãng tiêu chuẩn trong một khoảng thời gian tiêu chuẩn ở nhiệt độ tiêu chuẩn) để đạt được độ tương phản (mật độ) tiêu chuẩn về độ âm hoặc độ trong suốt . Điều đó, tất nhiên, có nghĩa là phơi sáng bộ phim trong các khoảng thời gian khác nhau và ở các khẩu độ khác nhau để hình ảnh được phát triển cuối cùng sẽ rơi vào phạm vi tương phản tiêu chuẩn.

Đường cong tương phản của phim sau đó đã được kiểm tra để xác định lượng ánh sáng cần thiết để tạo ra sự khác biệt tương phản tối thiểu có thể nhìn thấy giữa phim không phơi sáng ( mật độ sương mù ) và bóng tối tối nhất thực sự được ghi lại. Chính lượng ánh sáng đó (hay, đúng hơn là nghịch đảo của lượng đó - 1 / lượng) được đo bằng các đơn vị phi số liệu đã lỗi thời, đã xác định tốc độ của bộ phim.

Quá trình đã không thay đổi nhiều. Các tính toán (đối với phim) hiện bao gồm rất nhiều hằng số chuyển đổi sao cho các phép đo được thực hiện bằng các đơn vị tiêu chuẩn hiện tại phù hợp chặt chẽ với tốc độ đã được tính toán bằng các phương pháp cũ hơn. Bạn không thể làm lỗi thời tất cả các máy ảnh hiện có và đồng hồ đo ánh sáng một cách bất chợt, bạn biết đấy. Và kết quả được làm tròn đến tốc độ phim tiêu chuẩn gần nhất (dựa trên thang điểm dừng 1/3 quen thuộc - 100, 125, 160, 200, 250, 320, ...).

"Tốc độ phim" kỹ thuật số được tính toán để điều chỉnh dữ liệu nào được sử dụng từ tập dữ liệu đã ghi và khớp với các giá trị phơi sáng (khẩu độ và tốc độ màn trập) mà bạn đã sử dụng nếu bạn sử dụng phim có tốc độ đó. Máy ảnh có thể thực hiện tất cả các loại thủ thuật toán học để tăng hoặc giảm phạm vi tương phản rõ ràng khi tạo JPEG để tạo một ký tự cụ thể cho "phim" của chúng và có thể (tùy thuộc vào máy ảnh) thực hiện một chút khuếch đại tương tự và dịch chuyển bit trong sản xuất "thô" là tốt.

Tôi hy vọng điều này đến đủ gần cho công việc của chính phủ - tôi thực sự muốn tránh đăng một loạt các biểu đồ và phương trình nếu tôi có thể.


Điều đó rất thú vị, nhưng tôi vẫn chưa rõ câu trả lời chính xác cho câu hỏi. Tại sao phim đầu tốc độ 6, mà không phải 60? Là nó hoàn toàn tùy ý (ví dụ: trong các thang đo log như decibel hoặc thang richter, 0 thường được đặt thành một điểm tùy ý), hoặc có một ý nghĩa nguyên tắc đằng sau số (ví dụ: tỷ lệ)?
rm999

4
Đó là từ các đơn vị được sử dụng để đo ánh sáng. Các số này chính xác là 1 / x trong các đơn vị ban đầu, được làm tròn đến số nguyên gần nhất, cho các phim tốc độ thấp rất sớm (tốc độ một chữ số). Tốc độ tiêu chuẩn là một phần ba điểm mở rộng từ các giá trị đó khi kích thước của các con số tăng lên - một bộ phim được đo ở mức 130 sẽ được làm tròn xuống 125.

1
Đó là các đơn vị được sử dụng bây giờ , nhưng lưu ý rằng bây giờ có 0,8 là tử số "đối ứng" thay vì 1 (như trước đây). Tôi nhớ một số điều kỳ lạ có thể xảy ra với các bước chân trên mục tiêu tiêu chuẩn, nhưng đừng giữ tôi theo nó.

2
Câu trả lời tuyệt vời. Thật tuyệt khi có những người có nhiều kiến ​​thức như vậy quanh đây! Cảm ơn, @Stan.
AJ Finch

1
Câu trả lời chính xác. @Stan - sau khi dành một chút thời gian trên trang web, tôi luôn vui mừng bắt gặp bất kỳ câu trả lời nào của bạn - có một bài thơ cho họ nâng chúng lên trên 'chỉ là sự thật'. Giữ thành tốt công việc
nthonygreen

2

Tôi nghĩ đó là một trường hợp lạm phát. Rõ ràng Kodachrom ban đầu có ISO (hoặc, ASA, tiêu chuẩn cũ hơn có giá trị hiện tại) là 6. Vâng, 6. Vì vậy, nó bắt đầu với một loạt các số nguyên rất nhỏ, và bây giờ chúng ta mới bắt đầu tại một kỷ nguyên trong công nghệ, nơi đường cơ sở có ba chữ số.

Có một tiêu chuẩn khác, thang đo nhật ký ISO, được lấy từ thang đo "DIN" của Đức và được tính theo điểm dừng thứ ba, do đó ISO 100 là 21 °, ISO 200 là 24 °, ISO 400 là 27 °, và vì vậy trên. Cũng hơi tùy tiện, nhưng lạm phát thì ít vấn đề hơn - ISO 102,400 chỉ là 51 °.

Trên một ghi chú liên quan đến tiếp tuyến, đã đến lúc giảm độ chính xác sai, như chúng ta đã làm với tốc độ màn trập và với điểm dừng f. Chúng tôi không nói f/11.3137, và thay vì "ISO 25.600", chúng ta chỉ nên nói "ISO 25.000", có thể viết "ISO 25k". (Và 50k, 100k, v.v.)


Thật ra tôi ước chúng tôi có độ chính xác phù hợp. Cả hai điểm dừng tốc độ màn trập và khẩu độ đều được làm tròn mà không nhất quán và bất cứ khi nào thực hiện các công cụ liên quan đến phơi sáng, tôi luôn phải ánh xạ các số thuận tiện thành các số thực trước khi tính toán bất cứ điều gì. Chà, tôi hiểu rằng từ góc độ của một nhiếp ảnh gia, điều này có thể không liên quan.
Itai

2
Nhưng sự khác biệt giữa ISO 25.600 và ISO 25k là ít hơn 3,4% của một điểm dừng. Điều đó sẽ bị choáng ngợp bởi các yếu tố khác. Đó thực sự là độ chính xác sai.
mattdm

1

Về mặt kỹ thuật, việc gọi những số này là 'số ISO' trong bối cảnh máy ảnh kỹ thuật số là sai. Các tiêu chuẩn ISO (và DIN và ASA) cho độ nhạy phim không thể được áp dụng cho các cảm biến kỹ thuật số vì chúng bị ràng buộc với môi trường vật lý của phim nhạy sáng. Chính xác, những con số này nên được gọi là EI (cho Chỉ số phơi sáng). Chúng cũng không được áp dụng khá nhất quán giữa các nhà sản xuất máy ảnh (hoặc thậm chí là các mẫu máy ảnh cho nhà sản xuất) và không hoàn toàn phù hợp với độ nhạy ISO thực tế cho phim chụp ảnh (iow, chúng chỉ là một chỉ dẫn).

Nếu trong hơn 100 năm lịch sử của các nhiếp ảnh gia đã hoàn toàn quen thuộc với các tiêu chuẩn ISO, ASA và DIN, một hệ thống số mới cho EI có thể đã được áp dụng khi bạn đề xuất là hợp lý. Nhưng chúng tôi là một nhóm bảo thủ (tại sao bạn nghĩ rằng chúng tôi vẫn muốn máy ảnh trông giống như họ đã làm vào năm 1950? Không chỉ vì công thái học hoạt động rất tốt) và yêu cầu tất cả chúng tôi bỏ lại các hệ thống quen thuộc cũ của chúng tôi sẽ không kết bạn thật nhiều

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.