Co jest uważane za wysokie ISO?

Czytając pytania, na które natrafiłem, dlaczego kamery mają bardzo wysokie ustawienia ISO, mimo że są tak głośne? a mój komentarz do tej odpowiedzi skłonił mnie do zastanowienia się, w jaki sposób kwalifikujemy wysokie ISO? Czy to najwyższa dostępna wartość ISO? percentyl? Ziarno widoczne przy oglądaniu w rozmiarze Certian?

Zwykle rozmawiając z kimś, kto mówi o wysokiej czułości ISO, wie, co masz na myśli, wiesz, co mają na myśli i nie wymaga dalszych wyjaśnień (dla mnie wysokie ISO to najwyższe ustawienie, do którego chciałbym się udać i zrobić użyteczne zdjęcie / ziarno byłoby tolerowane)

• Na moim starym Canonie 450D (kadrowanie, około 2008 r., Zakres ISO 100–1600) rozważałbym wysoką czułość ISO 1600.
• W moim Canonie 7D (czujnik uprawy, około 2010 r., Zakres ISO 100–6400) rozważałbym wysoką czułość ISO 4000.
• Na moim Canonie 5D2 (czujnik FF, około 2009, zakres ISO 100-6400, z możliwością rozszerzenia do 12800 i 25600) uznałbym 12800 za wysoki
• Na moim Canonie 5D4 (czujnik FF, około 2016 r., Zakres ISO 100–32000, z możliwością rozszerzenia do 51200 i 102400) nie sądzę, że już tam byłem (nie musiałem strzelać powyżej 25600, co było całkowicie do przyjęcia). ..

Kiedy coś jest uważane za wysokie ISO, a co ważniejsze, czy ma charakter ilościowy? Czy to wszystko subiektywne?

Będąc naukowcem, trochę googlowałem na uczelni i natknąłem się na kilka artykułów.

Za długo nie czytałem:

Żaden z artykułów naukowych, które znalazłem, nie zawiera jasnej definicji „wysokiego ISO”. Jednak wszystkie łączą wysokie ISO z wyższymi poziomami hałasu . Dlatego powiedziałbym, że wysokie ISO jest całkowicie zależne od subiektywnych kryteriów i danej kamery .

Moje źródła:

Od Tamer F. Rabie „adaptacyjne hybrydowy średnia i mediana filtrowanie wysokim ISO długo ekspozycji czujnika hałasu dla fotografii cyfrowej” (2004):

Na widoczny szum na obrazie cyfrowym często wpływa temperatura (wysoka gorsza, niska lepsza) i czułość ISO (wysoka gorsza, niska lepsza). Niektóre kamery prawie nie emitują hałasu, a niektóre przez cały czas. Z pewnością wyzwaniem twórców aparatów cyfrowych było zredukowanie szumu i uzyskanie „czystszego” obrazu, a niektóre współczesne aparaty cyfrowe znacznie poprawiają tę sytuację, umożliwiając stosowanie coraz wyższych czułości ISO bez nadmiernego hałasu .

[...]

Wynikowym efektem jest widzialność losowych artefaktów szumu w uzyskanym obrazie, który różni się dotkliwością od akceptowalnego (przy ustawieniu niskiej ISO ISO 2000 ) tak, że staje się wizualnie niedopuszczalny.

[...]

Jedną z obserwacji wyników eksperymentalnych jest fakt, że różne czujniki wykazują różne poziomy hałasu przy tym samym ustawieniu ISO .

Dla mnie brzmi to tak: „Zależy to od stosunku sygnału do szumu (SNR), a nie od numeru ISO”.

Z YI Pyo, RH Park i S. Changa, „Redukcja szumów w obrazach o wysokiej ISO przy użyciu trójwymiarowego wspólnego filtrowania i wydobywania struktury z bloków resztkowych” (2011):

Aparaty cyfrowe są powszechnie używane do robienia zdjęć w życiu codziennym. Użytkownicy aparatów cyfrowych chcą uzyskać wysokiej jakości obrazy przy ustawieniu wysokiej organizacji Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO), w którym ISO w aparacie cyfrowym oznacza wzmocnienie czujnika obrazu. Obrazy wykonane przy ustawieniu niskiej czułości ISO mają mało szumów i żywych kolorów z pewnym rozmyciem. Z drugiej strony obrazy zarejestrowane w warunkach słabego oświetlenia przy ustawieniu wysokiej czułości ISO mają większy przyrost przetwornika obrazu i są mniej podatne na rozmycie, ale bardziej na zakłócenia niż zdjęcia z ustawieniem niskiej czułości ISO .

[...]

Obrazy chrominancji mają szum o gruboziarnistym ziarnie przy ustawieniu wysokiej ISO .

Dla mnie to też brzmi: „To zależy od stosunku sygnału do szumu (SNR), a nie od numeru ISO”.

Od Youngjin Yoo, HoCheon Wey, SeongDeok Lee Chang-Yong Kim, "Profil oparty szybkie oszacowanie hałasu i redukcję szumów wysokiej ISO dla cyfrowych aparatów fotograficznych" (2008):

Zasadniczo poziom szumów jest wysoki na zdjęciach wykonanych przy wysokim ustawieniu ISO.

Po raz kolejny dla mnie brzmi to: „To zależy od stosunku sygnału do szumu (SNR), a nie od numeru ISO”.

ASA Film Speed ​​zapewnia na to dość prostą odpowiedź. ISO 400 uznano za standardowy film o wysokiej czułości, przy czym wszystko powyżej tego filmu jest filmem o bardzo wysokiej czułości.

Łatwo byłoby argumentować, że wszystko powyżej 400 ISO ma wysoką czułość ISO. Prawdziwe pytanie brzmi: czy w tym uwzględnić 400, czy nie. Twierdziłbym, że 400 nie powinno być uwzględnione tak wysoko ISO, jak bardziej jako standard. Pod wieloma względami 400 ISO to standardowa uniwersalna prędkość, która powoduje, że wszystko poniżej niej jest niskie ISO, a wszystko powyżej (zwykle przeskakuje do 800 i więcej) byłoby wysokie ISO.

Ponadto zaleca się również rozpoczęcie od filmu uniwersalnego 400 prędkości, takiego jak Kodak Tri-X 400 lub Ilford HP5 Plus, ponieważ są to jedne z najbardziej elastycznych, przyjaznych dla użytkownika filmów. Film ISO 400 idealnie nadaje się do fotografowania z ręki w większości warunków zewnętrznych, w wielu warunkach wewnętrznych, a także jest najczęstszą szybkością filmowania do popychania lub ciągnięcia podczas wywoływania.

Źródło: B&H Buying Guide: Student Photography Film

Dalsza lektura:

• 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

Wysoka czułość to tradycyjne wyrażenie z czasów filmowych. Wysokie ISO wynosi 800 ASA i więcej. Zawsze tak było. Kiedy osiągnąłeś 800 ASA, kupowałeś wysokie ISO wraz z towarzyszącym mu ziarnem. Trzeba było być znacznie bardziej ostrożnym z narażeniem i procesem.

W aparatach cyfrowych istnieje specyficzne wyrażenie zwane rozszerzonym ISO, które jest dostępne, ale nie jest zalecane ISO. Następnie producent aparatu musi zdecydować, jakiego ISO przestać zalecać.

Na pełnej klatce rozszerzone ISO zwykle zaczyna się od 6400 ISO i więcej (niektóre określone modele, takie jak rodzina Sony A7S, mogą rozważyć rozszerzenie ISO powyżej 51200 ISO, ale to jest bardzo wysoka).

W przypadku APS-C rozszerzona ISO znajduje się teraz również w powyższym zakresie 6400 ISO, ale wcześniej zaczęła się powyżej 3200 ISO.

W przypadku Mikro Cztery Trzecie te małe czujniki są głośne od 1600 ISO z rozszerzonym ISO zaczynającym się już od 3200 ISO.

Jednak rozszerzone ISO w końcu naprawdę rośnie. Czujniki Fujifilm APS-C w modelach X-T2, X-T20 i X-H1 trzymają się razem przy wartości ISO 12800. Rozszerzony ISO, ponieważ jest specyficzny dla kamery, jest ruchomym celem.

Ale gdy tylko osiągniesz 800 ISO, osiągniesz wysoki ISO. Wystarczy spojrzeć na wykresy swojej kamery (i innych popularnych aparatów) w DXOmark i zobaczyć, co się stanie, gdy do zakresu dynamicznego i sygnału do szumu, gdy osiągniesz 800 ISO i więcej w porównaniu do 50, 100 lub 200 ISO.

400 ISO to ostatni ISO, w którym większość zdjęć z aparatów cyfrowych nadal wygląda najlepiej. Spadek w zakresie dynamicznym to już dwa kropki o ISO 800 dla Sony A6300. Sygnał do szumu dla A6300 spadł z 44,4 do 36,4, już poza zieloną strefą DXOmark. Czułość kolorów utrzymuje się lepiej, ale jest poniżej optymalnego poziomu wyczuwalnego przez ISO 3200.

Starałem się tutaj wybierać dobre i reprezentatywne aparaty: Sony A6300, Panasonic DMC-G80 i Canon 5D Mark III są uważane za najlepsze w swojej klasie (APS-C, MFT, pełna klatka) i wszystkie mają były szeroko stosowane przez profesjonalistów i półprofesjonalistów. Wartości odstające, takie jak seria Sony A7S, nie zmieniają reguły. Wysokie ISO wynosi 800 ISO i więcej.

Osobiście nie będę strzelał do mojego Sony NEX-5T powyżej 800 ISO, mojego Canona 5D powyżej 1600 ISO lub mojego Canona 5D Mark III powyżej 3200 ISO. Na każdym aparacie pogorszenie jakości obrazu jest w tym momencie zbyt zauważalne. Nawet patrząc na Sony A7S, który jest dostrojony do ISO, użyteczny obraz nadal istnieje przy znacznie wyższym ISO (powiedzmy do 51200), ale wiele życia wyszło z jego obrazu według ISO 6400 (w tym momencie zakres dynamiczny Sony A7S spadł z 13 przystanków do 10 przystanków).

Wysoka czułość ISO, IBIS (stabilizacja obrazu na ciele) i szybki autofokus nie powinny zastępować dobrej techniki fotograficznej. Statywy, wstępne ustawianie ostrości i wolniejsze ekspozycje nadal odgrywają ogromną rolę w tworzeniu obrazów wysokiej jakości.

Nie sądzę, żebyś kiedykolwiek uzyskał większość, która zgodziłaby się, która wartość ISO jest niższą marżą dla „wysokiej ISO”. Aparaty różnią się zbytnio od tego (wszyscy wiemy, że fotografowie są racjonalnymi istotami ...)
Ale, jak mówisz, większość ma całkiem niezłe pojęcie, co to jest.

Ale jest wiele czynników, które odgrywają rolę. Oczywiście czujniki i elektronika kamery są ważne. Ale ekspozycja wpływa również na wynik.

Potem jest końcowe użycie obrazu: możesz uciec od dużego hałasu, gdy wszystko, co musisz zrobić, to pokazać go na przeciętnym ekranie komputera (będzie nieco uśredniony, gdy próbkowanie zostanie zmniejszone. Jeśli musisz pokazać to samo obraz jako rozkładanka na dwie strony (lub wydruk A3), będziesz chciał możliwie najmniejszego szumu.

Pewną rolę odgrywa nawet umiejętność osoby wykonującej przetwarzanie końcowe. Dzięki wszystkim dostępnym opcjom optymalna redukcja hałasu nie jest prosta.

W latach pięćdziesiątych byłem chłopcem ładującym moją pierwszą rolkę kolorowego filmu, jego prędkość filmu wynosiła 10. Od tego czasu prędkości filmu wzrosły astronomicznie. Wybór odpowiedniego filmu do pracy nie był łatwym zadaniem. W większości przypadków posiadacze filmów i aparaty były fabrycznie załadowane, więc zmiana filmu w terenie była często zabroniona. To, co mówię, stypendyści i dziewczęta pracujące w handlu w erze cyfrowej mają to łatwe. Co ISO jest wysokie? Wczoraj optymalne wyniki podyktowały 100 ISO. Dzisiaj prawdopodobne jest, że 400 ISO przyniesie takie same wyniki. Co się stanie, kiedy podniesiesz? Prawdopodobny hałas i pewna utrata skali.

Dobra wiadomość: Optimum ISO jest ruchomym celem, ponieważ zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie świata cyfrowego ewoluują. Myślę, że niebo jest granicą. We wczesnym poście przewidywałem, że może pojawić się kamera wolna od szumów. Zostało to skrytykowane, ponieważ fizyka mówi nam, że brak hałasu jest niemożliwy. To może być prawda, ale w gruncie rzeczy, czy poziom obecnego hałasu jest wykrywalny przez obserwatora? Nawiasem mówiąc, oznaczam wysokie ISO jako powyżej 1000 (jednak ISO jest ruchomym celem).

Myślę, że możesz się na to zdecydować ilościowo. Zakres dynamiki kosztów hałasu. Dzięki ISO uzyskujesz coraz mniejszy zakres dynamiczny i możesz określić, kiedy masz „wystarczająco dużo szumu, aby był gówniany” jako liczbę - co jest kwantyfikowane.

Czy to subiektywne? Cóż, liczba może być, ale znowu możesz porównać.

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

ma dynamiczny zasięg dla A7RIII. Obiektywnie - niektóre ISO są gorsze niż inne (na przykład - po co używać 400, gdy 640 ma większy zakres dynamiczny?).

Obiektywnie możesz również powiedzieć, że jeśli masz na myśli konkretną jakość, a twoja kamea jest lepsza, możesz zmarnować ten zakres dynamiczny, aby uzyskać określoną jakość docelową.

Tak więc, choć można to określić ilościowo - cel jest subiektywny.

W przestrzeni cyfrowej często używany jest termin wysoki ISO (oznaczenie H pod ISO), aby opisać to, co formalnie nazywamy rozszerzonym ISO lub rozszerzonym ISO. Zgodnie z tą definicją, wysokie ISO to dowolne ustawienie ISO, w którym pozorna jasność jest uzyskiwana przez pomnożenie wartości cyfrowych odczytanych z czujnika, a nie przez zastosowanie wzmacniacza analogowego do podniesienia poziomu sygnału.

Powodem jest to, że wartości cyfrowe są kwantowane. Pomnożenie przez dwa oznacza po prostu, że dolny bit (ignorując jakiekolwiek roztrząsanie) zawsze będzie wynosił zero. Nie zyskujesz więcej informacji na dole, ale robisz to na bieżąco (przycinanie). Kiedy konwertujesz do formatu stratnego, takiego jak JPEG, rozszerzone ISO może nadal zapewniać rzeczywistą korzyść, ponieważ i tak będziesz wyrzucać większość swojej głębi bitowej. Jednak podczas fotografowania w formacie RAW jest on w najlepszym wypadku bezużyteczny (aw najgorszym przypadku stratny).

Inną powszechną definicją wysokiej czułości ISO, o której mówili inni, jest punkt, w którym jakość obrazu zbyt mocno cierpi z powodu szumu w aparatach o niższej jakości. Ta definicja jest całkowicie subiektywna i arbitralna, ale myślę o wysokiej czułości ISO jako o wartości powyżej około 800. Lepsze aparaty radzą sobie dobrze poza tym progiem; starsze / mniejsze aparaty tego nie robią.

Na podstawie moich doświadczeń filmowych ogólnie uważam, że wysokie vs niskie ISO odnosi się przede wszystkim do wrażeń związanych z fotografowaniem w odniesieniu do światła i ruchu. Chociaż sama ocena ISO jest ilościowa, jej wybór jest jakościowy, ale niesie pewne ryzyko.

Niska czułość ISO jest przydatna, gdy pożądana jest wąska głębia ostrości i / lub rozmycie ruchu. Niesie to ryzyko, że drgania aparatu mogą zniszczyć ujęcie, co wymaga użycia statywu.

Wysoka czułość ISO jest przydatna, gdy pożądana jest większa głębia ostrości i / lub zatrzymany ruch. Jest także przydatny do robienia zdjęć w słabym świetle bez lampy błyskowej. Zwykle nie wymaga statywu, z wyjątkiem słabego oświetlenia lub korzystania z długiego teleobiektywu.

Tradycyjnie jakość kolorów i efekty ziarnistości prowadziłyby fotografów do uważnej kontroli ich wyboru, aby zminimalizować utratę jakości. Jednak, jak zauważono wiele razy, cyfrowe czujniki osiągnęły punkt, w którym nie ma praktycznej utraty jakości obrazu przy wyborze wysokiej czułości ISO.

Celowo jestem niejasny co do konkretnych wartości ISO. Jak każdy artysta, fotograf musi eksperymentować i odkrywać swoje osobiste preferencje dla każdego scenariusza.

Wartość ISO jest wysoka, gdy pozwala na krótkie czasy otwarcia migawki w słabym świetle.

ISO to czułość na obszar czujnika, mniej więcej odpowiadająca poprzednim wartościom filmu ASA określonym na obszar filmu. Łączy się z liczbami przysłony , aby czas otwarcia migawki zależał od jasności sceny, liczby przysłony i czułości ISO, niezależnie od rodzaju użytego czujnika / kadrowania filmu / obszaru.

W przypadku podglądania pikseli na obrazach szum na piksel jest interesujący. Ponieważ znaczna część poziomu hałasu jest odwrotnie proporcjonalna do przybywającej energii świetlnej na piksel, obszar piksela jest raczej ważny przy określaniu poziomów hałasu. Bardziej nowoczesne czujniki mają zwykle wyższą sprawność i mniejszy szum wewnętrzny (nie zależny od faktycznego sygnału nadchodzącego). Większe czujniki o tej samej liczbie pikseli mają większe obszary na piksel, a tym samym mniejszy szum na piksel, wyższe liczby pikseli ponownie zwiększają szum na piksel.

Jaki poziom ISO odpowiada poziomowi szumu fotonowego (zależnemu od sygnału) zależy od wydajności czujnika, wielkości czujnika, liczby pikseli, a poziom szumu niezależny od sygnału może, ale nie musi być zależny od ISO (zależy to od technologii czujnika), ale będzie również zależeć od obszaru pikseli, jakości czujnika, bieżącej temperatury czujnika (która zależy od ciągłego użytkowania podglądu na żywo i jego częstotliwości aktualizacji, oczywiście temperatury otoczenia oraz całkowitej powierzchni czujnika i przewodności cieplnej do otoczenia, być może wspomaganej przez wentylatory).

Od czasów filmu ASA800 i wyższe liczą się jako „wysokie ISO”: ziarno filmu jest stałą materiałową, która jest niezależna od tego, jakie światło na nią faktycznie rzucasz. W przeciwieństwie do tego, „ziarno” czujnika cyfrowego jest definiowane przez jego wzór pikseli (chociaż niektóre czujniki „binują” piksele przy „rozszerzonych” ocenach ISO, technikę, którą czujniki Fuji X-Trans formalizują w sposób półreligijny). Wynikający z tego hałas nie jest tak bardzo kwestią bazowego ISO, jak rzeczywistej ekspozycji, którą mierzysz.

Oprócz dużego wpływu rozmiaru matrycy i liczby pikseli, jedna odpowiedź tak zadowalająca jak „ASA800 i wyższa” jest iluzoryczna, ponieważ wartości ISO aparatów cyfrowych nie są powiązane z podobnymi stałymi powierzchniowymi, takimi jak ziarno filmu. Nawet materiał filmowy ASA800 uległ znacznej poprawie na przestrzeni dziesięcioleci, przez co ten konkretny próg zmieniał swój wpływ z czasem.

Odpowiedź na to słabe pytanie jest naprawdę prosta. „Wysoka czułość ISO” to wartość ISO wyższa niż normalnie używana. ¹ To zawsze było prawdą i zawsze będzie prawdą.