Что означает «расширенный ISO»?

Спецификация ISO для Canon EOS 7D гласит:

Высокая чувствительность ISO Для съемки с рук при слабом освещении камера EOS 7D предлагает чувствительность ISO до 6400. Расширяется до ISO 12800 для сцен с низкой освещенностью, когда использование вспышки нежелательно.

Почему это сформулировано именно так? Есть ли что-то дополнительное, что нужно для того, чтобы «расширить» ISO до 12800?

Если нет, то, по-видимому, камера из коробки поддерживает 12800 — так почему бы просто не указать это как максимальную чувствительность ISO?

Точно так же Nikon D5100 использует Hi1и Hi2вместо числовых настроек ISO выше 6400. Если это «настоящие» настройки ISO, почему бы просто не назвать их ISO 6400 и ISO 12800?

Как насчет камер с расширенным диапазоном ISO в нижней части? Например, при расширенном значении ISO можно выбрать значение 50, а не 100. Как правило, при стандартном высоком значении ISO очень шумно, а при расширенном ISO — еще больше. Являются ли эти более низкие ISO менее шумными, чем «база»?

Как эти расширенные значения ISO влияют на качество изображения с обеих сторон? Лучше ли избегать их и выполнять аналогичную обработку с файлами RAW позже, или есть преимущество в использовании этих настроек в камере?

@DragonLord - Крайне сомнительно, что вы найдете ссылку, в которой говорится, что расширенный ISO называется на каждой камере, может быть, другой обозреватель камеры, но он не будет более авторитетным. Так как я пробую несколько десятков камер в год, у меня есть доступ ко всем зеркальным камерам и довольно хороший охват не зеркальных камер (за исключением Ricoh и Samsung, с которыми у меня нет никаких отношений).

Ответы (8)

Есть две причины, по которым ISO не входит в «нормальный» диапазон:

  1. Это считается нетривиальным падением качества, и вы не хотите, чтобы пользователи жаловались на его производительность. Другими словами, если разница в качестве между ISO 12800 и 6400 больше, чем разница между 3200 и 6400. Обратите внимание, что изменений может быть больше, чем просто больше шума, также могут быть затронуты цвета.

  2. Камера измеряет и выставляет для указанного ISO, скажем, 12800, но результаты не строго соответствуют стандарту ISO. Когда это произойдет, вы заметите, что ISO НЕ сохраняется в EXIF ​​изображения. Обычно это происходит из-за падения динамического диапазона при расширенной настройке.

@ Itai Я не знал, что в стандартах что-то сказано о динамическом диапазоне. Последняя версия стандарта позволяет производителям камер давать собственное определение хорошо экспонированного изображения, поэтому чувствительность ISO различается не только между производителями камер, но и между моделями одного и того же производителя! Кажется, немного бессмысленно иметь стандарт вообще...
@Matt - Да, пункт, определяющий, что такое правильная экспозиция, предназначен именно для этого, позволяя измеренному значению яркости 18% больше не воспроизводиться при яркости 18%, что указывает на изменение динамического диапазона, хотя стандарт прямо не говорит так.
Я думаю, что причина, по которой ISO не сохраняется в EXIF, заключается в том, что «расширенный» ISO 12800 не реализован как аналоговое усиление, а на самом деле ISO6400 недоэкспонирован остановкой с «выталкиванием» необработанных данных для поддержания правильной экспозиции.
@Matt получил ссылку на это? Я согласен, что качество изображения сильно страдает. Я думаю, что эти аргументы очень часто недооценивают потерю цветовых деталей, которая в этих случаях может быть довольно большой.
@Paul Я не могу найти первоисточник, но в основном, если вы посмотрите на необработанные значения при самом высоком ISO, все они четные числа, что является верным признаком того, что цифровые цифры были просто удвоены. Здесь есть обсуждение этой темы: photography-on-the.net/forum/showthread.php?t=282393 .
Интересно. Я не знал об этом. Высокий ISO по-прежнему удобен, когда действительно темно... лучше, чем пытаться недоэкспонировать и исправить это позже, чтобы выдержка оставалась высокой.

В основном все «расширенные» означает, что это не является частью стандартного рекомендуемого диапазона. Часто расширенные ISO реализуются программно, а не аппаратно (что плохо)

С ISO 50 вы можете получить переэкспонированное значение ISO 80 (исходное, неусиленное ISO), что может привести к меньшему динамическому диапазону. Это делается путем замера для ISO 50, но на самом деле съемки при ISO 80 (поскольку вы не можете сделать датчик менее чувствительным, чем его неусиленное состояние), а затем затем корректируя цифры. Это приведет к отсечению бликов раньше. По крайней мере, так обстоит дело с некоторыми зеркальными фотокамерами Canon.

ISO 50 действительно полезен только в том случае, если вам абсолютно необходимо использовать определенную скорость затвора и у вас нет фильтра нейтральной плотности. Я бы не стал использовать ISO 50 из соображений качества изображения.

редактировать: нашел источник , от представителя Canon Чака Вестфолла:

В светлых участках при ISO 50 есть динамический диапазон без ступеней, поэтому эта настройка обычно заблокирована.

По сути, это ответ, который я бы дал. Обычно вам придется сильно увеличивать изображения и тщательно их рассматривать, чтобы увидеть разницу между ISO 100 и ISO 400 на современных цифровых зеркальных фотокамерах.
Спасибо, я думаю, что я буду придерживаться фильтра ND, а не терять динамический диапазон.

Я думаю, это отчасти для того, чтобы прикрыть свою задницу (если люди жалуются, что их изображение с ISO 12800 действительно шумное, Canon может сказать: «Ну, это не нормальный ISO…»), но также и потому, что такие ISO не реализуются с помощью аналогового усиления, такого как другие, но вместо этого выполняются в цифровом виде путем удвоения чисел. По этой причине их иногда называют «поддельными ISO».

Этот метод сродни недодержке на одну или две ступени, а затем увеличению яркости в постобработке, что отчасти объясняет, почему шум такой плохой, поскольку вы удваиваете/удваиваете шум считывания!

Лично я предпочитаю не использовать эти режимы, так как вы ничего не выиграете по сравнению с тем, чтобы сделать это самостоятельно при постобработке (что не относится к более низким значениям ISO), и вы рискуете переэкспонировать и потерять данные.

То же самое относится и к расширенным низким значениям ISO (50, 100). Камера просто переэкспонирует, и вы теряете запас света.

На Canon ISO 100 — это настоящий базовый ISO, а не расширенный ISO, поэтому вы получаете настоящее преимущество, используя ISO 100 вместо ISO 200. Некоторые Canon можно «расширить» до ISO 50, некоторые — до ISO 25, а у других есть ISO 80, все из которых являются «искусственными», а не настоящими аналоговыми ISO.
Я не уверен, было много разговоров о том, что родной ISO 30D составляет около 160, и что использование ISO100 будет стоить вам немного в DR. Графики были сделаны, это было серьезно ;) однако я сомневаюсь, что вы заметите разницу на практике. Более высокие «поддельные» ISO действительно проблематичны, поскольку при их использовании существует вероятность передержки по сравнению с альтернативой недодержки и «проталкивания» экспозиции в пост.
Я знаю, что у Nikon до недавнего времени базовое значение ISO составляло около 160 или 180, что делало их ISO 200 «наиболее эффективным» с точки зрения отношения сигнал/шум. Я знаю, что старые цифровые камеры использовали ISO 200 в качестве базового (и часто минимального), однако, по крайней мере, в течение последних нескольких лет Canon использовала ISO 100 в качестве базового (на самом деле оно получается немного выше просто из-за к физике, но вообще говоря.) Я думаю, что в более поздних выпусках Nikon используется настоящая база ISO 100, а не что-то близкое к ISO 200. Многие средние форматы используют ISO 80 в качестве своей истинной базы.
Согласен с более высокими «поддельными» ISO. Они довольно проблематичны и на самом деле мало что вам дадут, поскольку датчик на самом деле не более чувствителен. Я действительно хотел бы, чтобы производители сенсоров приложили больше усилий для снижения истинного базового значения ISO со 100 до 50, а не для искусственного увеличения до 50 000 и 100 000, поскольку на самом деле нет никакой реальной выгоды по сравнению с тем, что вы могли бы сделать лучше во время постобработки.
Базовый ISO сложно оптимизировать, в основном вам нужно увеличить глубину сенсоров, что сложно сделать при увеличении разрешения. Кроме того, любое повышение эффективности, которое вы получаете при попадании света на сенсоры (например, более совершенные микролинзы и т. д.), на самом деле приведет к повышению базового ISO...
Я думаю (почти) само собой разумеется, что я бы предпочел, чтобы производители сенсоров работали над улучшением минимального аналогового ISO, НЕ продолжая увеличивать разрешение. Датчики стали довольно плотными, и хотя большее разрешение может быть хорошим, на самом деле это не самое главное. Я думаю, что многие профессиональные фотографы с удовольствием придерживались бы своего текущего разрешения сенсора и имели бы лучший диапазон ISO и производительность, более широкий динамический диапазон, лучшую насыщенность и т. д. Бесконечный переход к сенсорам с более высоким разрешением без значительных улучшений в этих других областях довольно разочаровывает.
Что касается базового ISO, я думаю, что это больше связано с отношением сигнал/шум, чем с чем-либо еще. Снижение минимального уровня шума также должно позволить вам снизить минимальное значение ISO. Идея с более низким ISO на самом деле не является более высокой эффективностью. Как фотограф-пейзажист, во многих случаях я бы предпочел более медленный (менее эффективный?) датчик, способный делать насыщенные фотографии с высоким динамическим диапазоном, сглаживающим воду и облака, чем высокоскоростной датчик. Это похоже на использование пленки Velvia 50 вместо пленки Provia 100 в большом формате.
@jrista Как SNR влияет на базовый ISO? Допустим, у камеры А исходное значение ISO 100, и мы снимаем с выдержкой 1/100 с f/2,8 ISO100 (т. е. без усиления), и снимок получается с правильной экспозицией. Допустим, мы разрабатываем камеру B и снимаем с выдержкой 1/100 с f/2.8, не усиливая сигнал с сенсора, и снимок получается переэкспонированным на 1 стоп. Это означает, что базовое значение ISO камеры B равно 200. Теперь мы уходим и улучшаем конструкцию сенсора B, увеличивая отношение сигнал/шум, и переснимаем тестовый снимок. Он по-прежнему будет переэкспонирован на 1 стоп, то есть базовый ISO не изменился.
Ну, во-первых, нужно объяснить, почему ваш гипотетический Сенсор Б пересвечивается стопом. Это не произойдет случайно, это то, что специально разработано и стало возможным благодаря схеме, микролинзированию, наслоению и т. д. в датчике. Я предполагаю, что прямо сейчас, чтобы получить ISO 50, камера переэкспонирует изображение при ISO 100, а затем в цифровом виде недоэкспонирует его, чтобы получить правильный результат ISO 50. (т.е. обрабатывает его так же, как и пленку ISO 100, чтобы получить производительность ISO 50). Я бы хотел "настоящий" ISO50. Не уверен, что я вчера думал о SNR... теперь эта мысль ушла.
О, относительно SNR. Я думаю, вчера у меня была мысль, что если я получу ISO 50 в камере, мне бы не хотелось, чтобы она была просто как ISO 100, и чтобы ISO 100 работал больше как ISO 200 с точки зрения шума. Если бы у меня было родное ISO 50 в камере, я бы, по крайней мере, хотел, чтобы мои ISO 100, ISO 200 и т. д. продолжали работать так же хорошо, как сегодня, с точки зрения SNR, а ISO 50 работал лучше.
Когда я говорю о базовом ISO, я имею в виду исходное значение ISO сенсора, а не самое низкое значение, предлагаемое камерой (что часто является проблемой). Более низкий базовый ISO полезен с точки зрения шума только в том случае, если он достигается за счет увеличения глубины сенсоров, что позволяет электронике улавливать больше света. Это восходит к идее, что наибольшее влияние на шум оказывает количество захваченного света, а не настройка ISO.

Я считаю, что расширенное значение ISO достигается иначе, чем в стандартном диапазоне.

В стандартном диапазоне ISO чувствительность изменяется на аппаратном уровне, обеспечивая большее усиление сигнала от сенсора.

Насколько я понимаю, с расширенным ISO это обрабатывается на программном уровне. В вашем случае, когда вы устанавливаете ISO на 12800, сигнал с сенсора усиливается так же, как и для ISO 6400, но результирующая экспозиция изображения настраивается, чтобы получить результаты, как если бы вы снимали на 12800. В основном результат такой же, как и для ISO 6400. если вы сделали недоэкспонированное фото при ISO 6400, а затем увеличили экспозицию при постобработке. Расширенный диапазон делает это за вас, поэтому вы можете использовать настройку камеры, как если бы вы снимали на 12800.

Вы прямо заявили, что хотите использовать расширение ISO через пользовательские функции в меню (эта опция имеет тенденцию перемещаться или перенумеровываться между моделями, и у меня нет 7D под рукой, чтобы перепроверить в данный момент.)

Я понимаю, что это должно быть включено вручную как подтверждение того, что результаты могут быть не такого качества (шум/точность цветопередачи/и т. д.), как вам бы хотелось в «нормальном» диапазоне.

Вы используете меню пользовательских функций I (Экспозиция), пункт 3, чтобы включить расширение ISO. Затем вы меняете настройку ISO, как обычно, и доступна дополнительная настройка 12800.

Обычно таким образом защищают очень высокие значения ISO, чтобы вы не использовали их по ошибке, так как в результате получается очень много шума. Производитель камеры хочет указать обе настройки: одну, чтобы показать, что вы можете разумно использовать в обычных ситуациях, и одну, чтобы похвастаться...

Помнится, мой Canon D60 поднимался до ISO 800, но с расширенным режимом позволял ISO 1000…

Это в основном маркетинг (по крайней мере, ИМО). С одной стороны, их реклама может хвастаться поддержкой огромного количества ISO, но в то же время, если вы попытаетесь использовать ее и вам не понравятся результаты, они могут в основном обвинить вас в этом.

Серьезно, это еще не все — они пытаются удовлетворить широкий круг фотографов. Во времена пленок разные фотографы использовали разные пленки. Люди, снимавшие пейзажи, покупали Velvia и/или Provia по кирпичикам. Точно так же Vericolor покупали свадебные фотографы. Газеты покупали Tri-X пачками по сто футов. Все они могут снимать одинаковыми камерами, но получают результаты, адаптированные к их собственным потребностям, выбирая свою пленку.

Цифровой формат в значительной степени устраняет эту адаптацию, но расширенные диапазоны ISO пытаются вернуть ее хотя бы в некоторой степени. Хотя немного сложно определить точный «внешний вид» уменьшенных настроек ISO (и зависит от камеры), вы можете поиграть с ним, и если вам нравится этот вид, вы можете его использовать. В то же время, если у вас перегорят блики, ну вас честно предупреждали...

С пленкой ISO регулируется размером зерна (есть и другие факторы, но этого достаточно для данного разговора). По сути, чем ниже ISO, тем меньше зерно. Чем мельче зернистость, тем больше деталей может разрешить пленка, и тем меньше вы увидите случайных вариаций между зернистостью. Короче говоря, с пленкой вы можете получить больше деталей при съемке на пленку ISO 25, чем на пленку ISO 100 — по крайней мере, в рамках одного и того же бренда.

В цифре ваше разрешение фиксировано. Единственная разница в качестве — количество цифрового шума. Цифровой шум вызван теплом, и есть два способа увеличить количество цифрового шума: усилить матрицу (более высокое значение ISO) и увеличить время экспозиции. При нормальном диапазоне экспозиции вашей камеры у вас не должно возникнуть проблем из-за накопленного шума. Вам следует беспокоиться о длительной выдержке затвора при покадровой съемке.

Сегодняшние цифровые зеркальные фотокамеры настолько улучшили свои характеристики цифрового шума, что почти невозможно определить разницу между ISO 100 и ISO 400. На самом деле это примерно то место, где я бы включил ISO 800 на некоторых моделях с этим утверждением. Короче говоря, нет причин выбирать более низкие значения ISO из соображений качества изображения. Есть для художественной экспозиции, но не столько для проблем с шумом.