Что считается высоким ISO?

Будучи человеком науки , я погуглил и наткнулся на несколько статей.

Долго не читал:

Ни одна из научных статей, которые я нашел, не дает четкого определения «высокого ISO». Однако все они связывают высокое значение ISO с более высоким уровнем шума . Поэтому я бы сказал, что высокие ИСО полностью зависят от субъективных критериев и рассматриваемой камеры .

Мои источники:

Из Тамера Ф. Раби, «Адаптивная гибридная фильтрация среднего и медианного шума датчика с длительной выдержкой с высокими значениями ISO для цифровой фотографии» (2004 г.):

Видимый шум в цифровом изображении часто зависит от температуры (высокая хуже, низкая лучше) и чувствительности ISO (высокая хуже, низкая лучше). Некоторые камеры почти не шумят, а некоторые много и постоянно. Конечно, перед разработчиками цифровых камер стояла задача уменьшить шум и создать «более чистое» изображение, и действительно, некоторые последние цифровые камеры значительно улучшают эту ситуацию, позволяя использовать все более и более высокие значения ISO без слишком большого шума .

[...]

В результате видимость случайных шумовых артефактов на полученном изображении отличается по степени серьезности от приемлемой (при низких настройках ISO ISO 2000 ) настолько, что становится визуально неприемлемой.

[...]

Одно наблюдение из экспериментальных результатов заключается в том, что разные датчики демонстрируют разные уровни шума при одинаковых настройках ISO .

Для меня это звучит так: «Это зависит от отношения сигнал-шум (SNR), а не от числа ISO».

Из YI Pyo, RH Park и S. Chang, «Подавление шума на изображениях с высоким ISO с помощью совместной трехмерной фильтрации и извлечения структуры из остаточных блоков» (2011 г.):

Цифровые камеры обычно используются для получения изображений в повседневной жизни. Пользователи цифровых камер хотят получать изображения высокого качества при высоких настройках Международной организации по стандартизации (ISO), при которых ISO в цифровой камере обозначает коэффициент усиления датчика изображения. Изображения, снятые с низким значением ISO, имеют мало шума и яркие цвета с некоторым размытием. С другой стороны, изображения, снятые в условиях низкой освещенности с высокой настройкой ISO, имеют более высокий коэффициент усиления датчика изображения и менее подвержены размытию, но больше подвержены шуму, чем изображения с низкой настройкой ISO .

[...]

Изображения цветности имеют крупнозернистый шум при высоких значениях ISO .

Для меня это тоже звучит так: «Это зависит от отношения сигнал-шум (SNR), а не от числа ISO».

От Youngjin Yoo, HoCheon Wey, SeongDeok Lee, Chang-Yong Kim, «Быстрая оценка шума на основе профиля и шумоподавление при высоких значениях ISO для цифровых камер» (2008 г.):

Как правило, уровень шума высок на изображениях, снятых с высокими значениями ISO.

Опять же, для меня это звучит так: «Это зависит от отношения сигнал-шум (SNR), а не от числа ISO».

ASA Film Speed ​​дает достаточно простой ответ на этот вопрос. ISO 400 считалась стандартной пленкой с высокой чувствительностью, а все, что выше, считалось пленкой с очень высокой чувствительностью.

Было бы легко утверждать, что все, что выше 400 ISO, является высоким ISO. Реальный вопрос заключается в том, включать ли в это число 400 или нет. Я бы сказал, что 400 не следует включать в качестве высокого ISO, поскольку это скорее стандарт. По многим параметрам 400 ISO является стандартной универсальной скоростью, которая делает все, что ниже этого значения, низким ISO, а все, что выше (обычно это будет переходить к 800 и выше), будет высоким ISO.

Кроме того, также рекомендуется начать с пленки общего назначения со скоростью 400, такой как Kodak Tri-X 400 или Ilford HP5 Plus, так как это одни из самых гибких и удобных в использовании пленок. Пленка ISO 400 идеальна для съемки с рук в большинстве случаев на открытом воздухе, во многих условиях в помещении, а также является наиболее распространенной чувствительностью пленки, которую можно толкать или тянуть во время проявления.

Источник: B&H Buying Guide: Film Photography Student.

Дальнейшее чтение:

• http://www.photonhead.com/beginners/filmspeed.php
• http://www.guidetofilmphotography.com/film-photography-speed.html
• https://www.shutterbug.com/content/truth-about-iso-asa-film-speed-noise-and-fast-cars

Высокие значения ISO — это традиционное выражение времен кинематографа. Высокое значение ISO составляет 800 ASA и выше. Так было всегда. Когда вы добрались до пленки 800 ASA, вы покупали высокие значения ISO вместе с сопутствующим зерном. Вы должны были быть намного более осторожными с вашим воздействием и вашим процессом.

В цифровых камерах есть определенная фраза, называемая расширенным ISO, которая доступна, но не рекомендуется. После этого производитель камеры должен решить, какой ISO они перестанут рекомендовать.

На полном кадре расширенный ISO обычно начинается с 6400 ISO и выше (некоторые конкретные модели, такие как семейство Sony A7S, могут рассматривать расширенный ISO выше 51200 ISO, но это очень много).

Для APS-C расширенное значение ISO теперь также находится в диапазоне выше 6400 ISO, но ранее оно начиналось выше 3200 ISO.

Для Micro Four Thirds эти маленькие датчики шумят от 1600 ISO, а расширенный ISO начинается с 3200 ISO.

Расширенный ISO, наконец, действительно продвигается вперед. Сенсоры Fujifilm APS-C в камерах X-T2, X-T20 и X-H1 работают вместе вплоть до 12 800 единиц ISO. Расширенный ISO, поскольку он специфичен для камеры, является движущейся целью.

Но как только вы находитесь на 800 ISO, вы переходите на высокие значения ISO. Просто зайдите и посмотрите диаграммы для вашей камеры (и других популярных камер) на DXOmark и посмотрите, что происходит, когда динамический диапазон и сигнал шумят, когда вы достигаете 800 ISO и выше по сравнению с 50, 100 или 200 ISO.

400 ISO — это последний ISO, при котором большинство изображений с цифровых камер по-прежнему выглядят наилучшим образом. Падение динамического диапазона составляет уже два полных стопа на ISO 800 для Sony A6300. Соотношение сигнал/шум для A6300 выросло с 44,4 до 36,4, что уже находится за пределами зеленой зоны DXOmark. Цветовая чувствительность сохраняется лучше, но ниже оптимального воспринимаемого уровня на ISO 3200.

Я тщательно выбирал хорошие и репрезентативные камеры: Sony A6300, Panasonic DMC-G80 и Canon 5D Mark III считаются одними из лучших в своем классе в соответствующих категориях (APS-C, MFT, полнокадровый), и все они имеют широко используется профессионалами и полупрофессионалами. Выбросы, такие как серия Sony A7S, не меняют правила. Высокое значение ISO составляет 800 единиц ISO и выше.

Лично я не буду снимать на Sony NEX-5T выше 800 ISO, на мой Canon 5D выше 1600 ISO или на мой Canon 5D Mark III выше 3200 ISO. На каждой камере ухудшение качества изображения в этот момент слишком ощутимо. Даже глядя на Sony A7S, настроенную на ISO, пригодное для использования изображение продолжает существовать при гораздо более высоких значениях ISO (скажем, до 51 200), но большая часть жизни ушла из его изображения при ISO 6400 (в этот момент динамический диапазон Sony A7S упал с 13 до 10 ступеней).

Высокие значения ISO, IBIS (при стабилизации изображения тела) и быстрый автофокус не должны заменять хорошую фототехнику. Штативы, предварительная фокусировка и медленная выдержка по-прежнему играют огромную роль в создании высококачественных изображений.

Я не думаю, что вы когда-нибудь добьетесь согласия большинства относительно того, какой ISO является нижним пределом для «высокого ISO». Камеры для этого слишком сильно различаются (все мы знаем, что фотографы — существа рациональные...)
Но, как вы говорите, большинство из них довольно хорошо представляют, что это такое.

Но есть много факторов, которые играют роль. Конечно, сенсор и электроника камеры важны. Но экспозиция также влияет на результат.

Затем есть окончательное использование изображения: вам может сойти с рук много шума, когда все, что вам нужно сделать, это показать его на обычном экране компьютера (оно будет несколько усреднено при понижении дискретизации. Если вам нужно показать то же самое изображения в виде разворота на две страницы (или распечатки формата A3), вам потребуется минимально возможный шум.

Даже мастерство того, кто занимается постобработкой, играет роль. Со всеми доступными опциями оптимальное шумоподавление не так просто.

В 1950-х годах я был мальчиком, загружающим свой первый рулон цветной пленки, светочувствительность пленки была 10. С тех пор светочувствительность пленки возросла астрономически. Выбрать подходящую пленку для работы было непростой задачей. В большинстве случаев ваши держатели для пленки и камеры были предварительно загружены, поэтому замена пленки в полевых условиях часто была запрещена. То, что я говорю, ребятам и девушкам, работающим в этой сфере в цифровую эпоху, легко. Какое ИСО высокое? Вчера оптимальные результаты диктовались 100 ISO. Сегодня вполне вероятно, что 400 ISO даст те же результаты. Что происходит, когда вы поднимаетесь? Вероятен шум и некоторая потеря масштаба.

Хорошие новости: оптимальное значение ISO — это движущаяся цель, потому что в цифровом мире развиваются как аппаратное, так и программное обеспечение. Я думаю, что небо - это предел. В одном из первых постов я предсказал, что может появиться бесшумная камера. Это было раскритиковано, потому что физика говорит нам, что отсутствие шума невозможно. Это может быть правдой, но суть в том, может ли наблюдатель обнаружить уровень присутствующего шума? Между прочим, я называю высокое значение ISO выше 1000 (однако ISO — это движущаяся цель).

Я думаю, вы можете перейти к количественному анализу. Шум стоит динамического диапазона. С ISO вы получаете все меньше и меньше динамического диапазона, и вы можете указать, когда у вас «достаточно шума, чтобы сделать его дерьмовым», в виде числа, которое определяется количественно.

Это субъективно? Ну цифра может быть, но опять же можно сравнить.

https://www.dpreview.com/news/4302149407/sony-a7r-iii-dynamic-range-improved-nearly-matches-chart-topping-nikon-d850

имеет изменение динамического диапазона для A7RIII. Объективно - одни ИСО хуже других (типа - зачем 400, когда у 640 динамический диапазон больше?).

Объективно вы также можете сказать, что если вы имеете в виду конкретное качество и ваша камера лучше, вы можете потратить этот динамический диапазон впустую, чтобы получить заданное целевое качество.

Так что, хотя вы можете определить это количественно, цель субъективна.

В цифровом пространстве термин «высокий ISO» (маркировка H под ISO) часто используется для описания того, что мы более формально называем расширенным ISO или расширенным ISO. Таким образом, согласно этому определению, высокий ISO — это любая настройка ISO, при которой кажущаяся яркость получается путем умножения цифровых значений, считанных с датчика, а не за счет использования аналогового усилителя для повышения уровня сигнала.

Причина, по которой это важно, заключается в том, что цифровые значения квантуются. Умножение на два просто означает, что нижний бит (без учета сглаживания) всегда будет равен нулю. Вы не получаете больше информации внизу, но пропускаете информацию вверху (отсечение). Когда вы конвертируете в формат с потерями, такой как JPEG, расширенный ISO может по-прежнему давать реальную выгоду, потому что вы все равно выбросите большую часть своей битовой глубины. Однако при съемке в формате RAW это в лучшем случае бесполезно (а в худшем — с потерями).

Другое распространенное определение высокого ISO, о котором говорили другие, — это точка, в которой качество изображения слишком сильно страдает от шума в камерах более низкого качества. Это определение является полностью субъективным и произвольным, но я думаю о высоком ISO как о чем-то выше 800. Лучшие камеры прекрасно справляются с этим порогом; старые/младшие камеры этого не делают.

Исходя из моего опыта работы с фильмами, я обычно считаю, что высокие значения ISO по сравнению с низкими в первую очередь связаны со съемкой в ​​​​отношении света и движения. Несмотря на то, что сам рейтинг ISO является количественным, его выбор качественный, но несет в себе определенные риски.

Низкий ISO полезен, когда желательна узкая глубина резкости и/или размытие движения. Это сопряжено с риском того, что дрожание камеры может испортить снимок, что потребует использования штатива.

Высокое значение ISO полезно, когда желательна большая глубина резкости и/или остановленное движение. Это также полезно для съемки при слабом освещении без вспышки. Также, как правило, не требуется штатив, кроме как при слабом освещении или при использовании длиннофокусного объектива.

Традиционно качество цвета и эффекты зернистости заставляли фотографов тщательно анализировать свой выбор, чтобы свести к минимуму потерю качества. Однако, как уже неоднократно отмечалось, цифровые датчики достигли точки, в которой нет практической потери качества изображения при выборе высокого значения ISO.

Я намеренно расплывчато говорю о конкретных значениях ISO. Как любому художнику, фотографу необходимо экспериментировать и находить свои личные предпочтения для каждого сценария.

Значение ISO высокое, когда оно позволяет использовать короткую выдержку при слабом освещении.

ISO — это чувствительность на площадь сенсора, примерно соответствующая предыдущим значениям пленки ASA, определенным на площадь пленки. Он сочетается с числом диафрагмы , чтобы скорость затвора зависела от яркости сцены, числа диафрагмы и ISO независимо от того, какой датчик / кадрирование пленки / область вы используете.

Для попиксельного просмотра изображений интересен шум на пиксель. Поскольку большая часть уровня шума обратно пропорциональна энергии поступающего света на пиксель, площадь пикселя довольно важна для определения уровня шума. Более современные датчики, как правило, имеют более высокую эффективность и меньший собственный шум (не зависящий от фактического поступающего сигнала). Датчики большего размера с тем же количеством пикселей имеют большую площадь на пиксель и, следовательно, меньший шум на пиксель, большее количество пикселей снова увеличивает шум на пиксель.

Таким образом, какой уровень ISO соответствует уровню фотонного (зависящего от сигнала) шума, зависит от эффективности датчика, размера датчика, количества пикселей, а независимый от сигнала уровень шума может зависеть или не зависеть от ISO (это зависит от технологии датчика), но также будет зависеть от площади пикселя, качества сенсора, текущей температуры сенсора (которая зависит от текущего использования режима просмотра в реальном времени и частоты его обновления, конечно же, от температуры окружающей среды, общей площади сенсора и теплопроводности в окружающую среду, возможно, с помощью вентиляторов).

Со времен пленки ASA800 и выше считаются «высоким ISO»: зернистость пленки — это постоянная материала, которая не зависит от того, какой свет вы на самом деле направляете на нее. Напротив, «зернистость» цифрового датчика определяется его пиксельным рисунком (хотя некоторые датчики «объединяют» пиксели при «расширенных» рейтингах ISO, метод, который датчики X-Trans от Fuji формализуют полурелигиозным образом). Возникающая в результате шумность зависит не столько от базового ISO, сколько от фактической экспозиции, для которой вы измеряете.

В дополнение к большому влиянию размера сенсора и количества пикселей единственный удовлетворительный ответ, такой как «ASA800 и выше», является иллюзорным, поскольку значения ISO цифровых камер не привязаны к аналогичным константам площади, таким как зернистость пленки. И даже пленочный материал ASA800 значительно улучшился за десятилетия, благодаря чему этот конкретный порог со временем изменил свое влияние.

Ответ на этот бедный вопрос очень прост. «Высокий ISO» — это значение ISO выше, чем обычно. ¹ Так всегда было и будет.