Физический смысл ISO

Физический смысл ISO

Похожие статьи

Понятие "стоп" экспозиции

Понятие "стоп" экспозиции

Экспозицию снимка контролируют три параметра: выдержка, диафрагма и ISO. Стопы позволяют Стопы дают возможность измерять уровень экспозиции относительно нулевой отметки. Для многих новичков термин "Стоп" оказывается сложным для понимания

Съемка при плохом освещении

Съемка при плохом освещении

Встроенная вспышка имеет немного возможностей. Она способна осветить маленький участок сцены и дает жесткие тени. Если вы снимаете при слабом освещении, то встроенная вспышка подсветит передний план, но если съемка ведется в темноте

Понятие выдержки в фотографии

Понятие выдержки в фотографии

Выдержка - это параметр камеры, который влияет на экспозицию и резкость снимка. Каким образом? Давайте подробнее остановимся на этом вопросе. Выдержка - это интервал времени, во время которого в фотоаппарате открыт затвор и свет попадает на матрицу, выполняя захват кадра.

Гистограмма в фотографии

Гистограмма в фотографии

Гистограмма являет собой график, который отображает распределение полутонов в изображении. Горизонтальная ось является показателем яркости, а вертикальная показывает количество пикселей соответствующей яркости на снимке.

Для рядового пользователя матрица фотоаппарата - это загадочное устройство, которое волшебным образом преобразует световой сигнал в электрический. Яркость снимка (экспозиция) зависит от количества света, попавшего на чувствительный элемент. Кроме диафрагмы и выдержки, которые на физическом уровне регулируют световой поток на экспозицию влияет ещё и ISO, которое работает на электронном уровне.

Fizicheskiy_smysl_ISO

Выдержка определяется временем на притяжении которого затвор остаётся открытым. Диафрагма определяет размер отверстия в объективе, через которое проходит свет. Как же представить изменение величины ISO? Многие считают, что ISO - это показатель величины напряжения подаваемого на сенсор. Чем больше напряжение, тем больше света сенсор воспринимает Может это и так в некоторых фотоаппаратах, но есть и другой принцип изменения светочувствительности.

Матрица современного цифрового фотоаппарата работает следующим образом: фотоны света сталкиваются со светочувствительным элементом - пикселем матрицы и выбивают в нём электроны, которые центральным процессором перерабатываются в двоичный код из которого формируется изображение в цифровом виде. Процессор проделывает огромный объём работы кодируя изображение из электрического сигнала. На выходе получается файл JPEG или RAW. Далее полученный файл сохраняется на карте памяти.

Задумавшись о данной схеме работы фотоаппарата становится интересно, на каком этапе и каким образом можно менять светочувствительность сенсора. Мы знаем, что увеличение светочувствительности - это изменение способности сенсора воспринимать больше света. Бытует мнение, что для достижения данного результата на сенсор подаётся большее напряжение. При этом электрический ток начинает создавать помехи в виде шума, который фиксируется на снимке. Также есть версия, что центральный процессор просто умножает данные, полученные с сенсора. Кратность умножения зависит от выбранного значения ISO.

Второй вариант более вероятен. На то есть ряд причин и доказательств.

Проведённый эксперимент доказывает, что увеличение ISO достигается программным способом.

Фотография сделана с нормальной экспозицией при ISO 100, выдержка 1/10 секунды. Для получения ровно такой же экспозиции с ISO 1600 без изменения диафрагмы нужно выдержку уменьшить в 16 раз. С увеличением ISO до 1600 мы уменьшаем выдержку до 1/160. Экспозиция двух снимков будет одинаковой.

Fizicheskiy_smysl_ISO

ISO100. Не какие корректировки не проводили

Следующий снимок сделан с ISO 1600 и выдержкой 1/160. Экспозиция снимка такая же, как и у предыдущего. Далее делаем фотографию на ISO 100, но выдержку оставляем короткой. Снимок получается тёмным. Программно увеличиваем экспозицию в 4 раза и получаем ровно такой же снимок, как и предыдущий.

Fizicheskiy_smysl_ISO

Качество фото практически одинаковое. Экспозиция одинаковая. Диафрагма не изменялась. Разница в выдержке, светочувствительности и наличии программного увеличения экспозиции. Эксперимент показал, что процессор вместо увеличения напряжения на сенсоре производит умножение значений, полученных с датчиков. То же самое можно делать на компьютере изменяя экспозицию при работе с форматом RAW.

Fizicheskiy_smysl_ISO

Кроп 1х1. Качество 100%

В случае с уменьшением ISO ниже 100 происходит не умножение, а деление данных, полученных с сенсора.

Можно сделать вывод, что снимки полученные из недодержанного кадра, вытянутого программно и снимка с нормальной экспозицией и высоким ISO идентичны. Проверка проводилась на камере Nikon D200. Вероятнее всего данная техника будет актуальна и для других устройств. Возможно, какие-то камеры и имеют аппаратную возможность повышения ISO, но на данный момент видно, что всё решается на программном уровне. Как не крути, а съёмка на низком ISO - это по-прежнему лучший способ получения качественного фото без шума.

На основе материалов с сайта: radojuva.com.ua