Я понимаю, что при увеличении ISO я буду увеличивать количество шума в полученном изображении. С постоянной диафрагмой я могу уменьшить ISO и уменьшить скорость затвора (предположим, что объект неподвижен, камера на штативе и т. д., так что скорость затвора не приведет к размытию). Мой вопрос: будет ли шум изображения при высокой ISO/короткой выдержке таким же, как при низкой ISO/медленной выдержке, когда обе настройки обеспечивают одинаковую общую экспозицию?
Я ищу ответы, которые относятся к современным DSLR, а не к пленке, на случай, если это будет иметь значение.
На шум изображения в правильно работающей цифровой зеркальной камере будет влиять скорость затвора, но не линейная зависимость, которую подразумевает вопрос. В порядке убывания воздействия шум изображения является фактором:
- Усиление, применяемое к ячейкам сенсора (более высокое значение ISO увеличивает шум)
- Тепловой шум (чем горячее сенсор, тем больше шум)
- Продолжительность экспозиции (чем дольше захват, тем больше кумулятивных случайных пикселей загорается ) вверх)
Шум, связанный с продолжительностью, также взаимосвязан с тепловым шумом, так как более длительное питание датчика приводит к выделению большего количества тепла.
В целом, в заданных условиях съемки увеличение ISO имеет наибольший пагубный эффект , исходя из эмпирических данных, полученных на большом количестве ночных фотографий, сделанных с использованием Canon 1D Mark III, Canon 5D Mark II и пары незеркальных камер, Minolta. DiMAGE A2 и DiMAGE A200.
Летние вечерние снимки также кажутся более заметными (я вижу больше случайных красных точек, чем других цветов, как ни странно), чем холодные зимние вечерние снимки.
С технической точки зрения увеличение ISO на самом деле не «увеличивает шум». Когда вы увеличиваете настройку ISO, вы на самом деле просто указываете камере изменить уровень заряда, представляющий «максимальную насыщенность» (точка, в которой пиксель должен достичь своего максимального числового значения, что в случае 14-битного сенсора равно 16384.)
Основной причиной шума на изображении является случайное распределение фотонов по мере их достижения датчиком. Чем меньше фотонов достигнет сенсора, тем более очевидным будет их случайное распределение... отсюда и видимая "зернистость". Количество шума, которое вы видите на фотографии, обратно пропорционально количеству света, попадающего на датчик. Меньше света, больше шума... больше света, меньше шума. При заданном времени экспозиции, когда вы получаете меньше света через объектив, вы экспонируете меньше фотонов на пиксель, а поскольку фотоны эффективно распределяются случайным образом, некоторые пиксели могут получить меньше, чем должны, а другие — больше, чем должны. Это неравномерное распределение является конкретной причиной фотонного дробового шума .. Когда вы получаете больше света на матрицу, случайный характер света будет распределяться все более и более равномерно по площади матрицы, и по мере увеличения и нормализации среднего числа фотонов на пиксель эффекты дробового фотонного шума будут уменьшаться.
Когда вы увеличиваете ISO, чтобы получить «правильную» экспозицию для этого небольшого количества света, вы усиливаете сигнал сенсора, что преувеличивает эффект фотонного дробового шума. В качестве альтернативы (при условии, что идеальный датчик не создает собственного электронного шума), вы всегда можете выставить экспозицию при ISO 100, а затем увеличить экспозицию на необходимое количество ступеней в постобработке и получить тот же эффект. Это не усиление, будь то аналоговое или цифровое, создает шум... оно просто усиливает эффекты шума.
Скорость затвора — это то, что вы можете использовать для управления необходимой настройкой ISO. Скорость затвора — это время экспозиции, и если вы можете получить только 1/4 количества света через объектив, необходимого для использования ISO 100, вы всегда можете выставлять экспозицию в четыре раза дольше. Есть предостережения по этому поводу ... если вы фотографируете что-либо с движением, вы увидите размытие движения на финальном снимке, если скорость затвора слишком длинная. Более низкая скорость затвора также может привести к размытости из-за дрожания камеры, что может снизить резкость и контрастность фотографии. Если вы фотографируете неподвижную сцену... например, пейзаж или натюрморт, у вас, вероятно, есть возможность уменьшить скорость затвора, а не увеличивать ISO, чтобы получить правильную экспозицию. Более длительная экспозиция позволит большему количеству света достичь сенсора, а использование более низкого значения ISO потребует меньшего усиления.
Таким образом, ответ на ваш вопрос НЕТ , если вы поменяете высокий ISO / быстрый затвор на низкий ISO / медленный затвор, вы должны получить МЕНЬШЕ ШУМА (но потенциально больше размытия движения или размытия из-за дрожания камеры, если вы снимаете с рук). .)
Нет. Шум увеличивается с увеличением выдержки, но незначительно. Количество шума, которое вы получаете от усиления ISO, намного больше. Вы также теряете большую часть динамического диапазона, повышая ISO , что не произойдет с низкой выдержкой до действительно крайних случаев.
Скорость затвора не влияет на шум на ваших изображениях — если только вы не находитесь в таких режимах, как «Приоритет выдержки», где другие настройки автоматически изменяются, чтобы вы сохраняли определенную экспозицию. Вы можете попробовать это, установив камеру в полностью ручной режим и переключаясь между скоростями затвора. Вы просто увидите, как ваше изображение становится темнее/светлее по мере уменьшения/увеличения скорости затвора.
ISO изменяет чувствительность сенсора к входящему сигналу. Однако это также означает, что любой шум также усиливается на конечном выходе. Итак, увеличьте ISO, и у вас будет больше шума и более высокая эффективная экспозиция. Уменьшите ISO, и у вас будет меньше шума, но ниже эффективная экспозиция (при условии, что все остальное одинаково).
Поэтому, если вы выберете более низкое значение ISO и более длинную выдержку и каким-то образом получите ту же экспозицию (возможно, вы меняете диафрагму или добавляете света в сцену), вы получите меньше шума на своих изображениях.
У меня были проблемы с шумом при использовании низкого ISO, скажем, ниже 400 ISO, с высокой выдержкой, скажем, 4000 или 6000 с, и очень плохой от 6500 до 8000 с. при очень ярком свете. Поэтому я пытался поддерживать баланс между ISO и выдержкой, например, снижать выдержку до 1250 или 2000 с при ISO 400. И повышать ISO при использовании коротких выдержек. Я испытал это, когда экспериментировал, пытаясь устранить размытие от быстро движущихся объектов, держа в руке объектив с большим фокусным расстоянием.
Шум зависит от того, сколько света вы пропускаете, все, что делает повышение ISO, — это усиливает уже сигнал из-за слабого освещения.
По этой причине изображение с высоким значением ISO/короткой выдержкой будет содержать больше шума, чем изображение с низким значением ISO/длинной выдержкой, но то же самое будет и с изображением с низким значением ISO/короткой выдержкой!
Не Точно, шум будет результатом условий воздействия на чип.
Более длительная выдержка может привести к появлению шума, хотя это не свойство затвора, а свойство чипа.
Вы не должны видеть разницы между более высокими скоростями затвора (выше 60/сек)
Наиболее заметный эффект будет от изменения ISO/ASA.
длинная выдержка, скажем, до 1/4 или около того, + среднее значение ISO даст меньше шума по сравнению с более высокой выдержкой, скажем, 200, + высокое значение ISO, скажем, 3200
Итай