чем больше величина светочувствительности матрицы тем цифровой шум изображения
Светочувствительность матрицы — ISO.
Вы когда то задавались вопросом: «что такое ISO в моей камере?»
А может еще не так давно лет 10-15 назад вы покупали фотопленку. На прилавке выбор был тогда ISO 100, ISO 200, ISO400. Мало понимая в этом, многие брали самую дорогую ISO400, в надежде, что их фотографии будут лучше. А когда то для черно-белой фотографии была пленка 32, 64, 130, 250 единиц светочувствительности.
В характеристиках современных фотоаппаратов указывают светочувствительность ISO от 100 и выше. На некоторых профессиональных камерах чувствительность ISO доходит до 102 400 единиц.
Что же такое ISO?
Сегодня обойдемся без вкусностей. Просто пирог вчера доели. Очень вкусный был 
ISO или светочувствительность — это светочувствительность сенсора фотоаппарата к свету!
Чем выше значение ISO тем больше чувствительность сенсора фотоаппарата и наоборот, чем ниже значение ISO тем ниже чувствительность сенсора фотоаппарата.
Как это влияет на фотографию?
Все очень просто.
Я говорил в прошлой статье о выдержке. Надо использовать более короткую выдержку, чтобы не было смазов и шевелёнки на фотографии. Но порой мы снимаем вечером, или в комнате при слабом освещении. Автоматика камеры вынуждена использовать длинные выдержки, чтобы получить нормальную экспозицию. В итоге мы получаем на фотографии смазы, изображение получается нечетким.
Так вот тут на помощь придет светочувствительность ISO.
Мы можем поднять значение ISO и тогда появится возможность использовать более короткие выдержки и защититься от смазов на фотографии.
Но не стоит увлекаться и использовать максимальные значения, При высоких значениях ISO на фотографии появляются цветные шумы. Ниже приведены примеры фотографий при разных значениях ISO:
Если внимательно рассмотреть снимки, особенно при 100% увеличении
Чем выше значение ISO тем больше шумов на фотографии.
Чем ниже значение ISO тем лучше качество фотографии.
Можно использовать длинную выдержку и минимальное значение ISO — получить смаз на фотографии без шумов.
Можно использовать короткую выдержку и максимальное значение ISO – получить резкие фотографии, но испорченные шумами.
Можно подобрать оптимальные значения выдержки и ISO и получить хорошо экспонированную фотографию без шумов.
Какие же значения ISO использовать, чтобы избежать шумов на фотографии?
Днем при хорошем освещении на улице старайтесь использовать самые минимальные значения ISO. 100-200 единиц будет вполне достаточно.
Если вы снимаете в помещении с искусственным освещением то вам придется использовать ISO 400, 800.
Для ночной съемки на улице что бы проработать задний план тоже желательно поднять ИСО до 800-1600 единиц, если камера позволит.
Ну и если вам приходится снимать репортаж какого ни будь концерта, а там освещение сцены редко когда хорошее, то вам придется использовать и еще более высокие ИСО, если ваша камера поддерживает такие значения.
Стоит ли использовать максимальное значение светочувствительности?
НЕТ не стоит. Чем выше значение ISOтем больше будет цветных шумов на фотографии. Это связанно с повышением напряжения на сенсор. Да и на пленках тоже, чем выше значение ISOтем больше была зернистость на фотографиях. Правда она заметна была только при печати больших отпечатков.
Допустимые пороги использования ISO
Современные цифромыльници позволяют снимать на значении 3200 – 12800. Однако на цифромыльницах маленькие матрицы и они не могут выдать реально высокую светочувствительность. На таких камерах в обработку включается процессор камеры. Он давит шумы, но при этом теряется детализация картинки. Поэтому при плохом освещении на цифромыльницах фотографии весьма посредсвенные.
Современные зеркалки начального уровня и беззеркалки имеют реально рабочее ИСО 800-1600 едениц. Фотоаппараты с полнокадровой матрицей выдают четкую картинку без шумов при 1600 – 3200 едениц, некоторые профессиональные модели даже на 6400 ISO выдают картинку такого же качества без шумов как на 200 ISO.
Домашнее задание
1. Найдите в вашей камере как регулировать значение ISO.
2. Найдите максимальное значение ISO которое может использовать ваша камера.
3. Определите при каком ISO получаются фотографии приемлемого для вас качества.
Напишите в комментариях какая у вас модель фотоаппарата, какое предельное значение ISO на вашей камере и какие приемлемые значения ISO.
Ваши ответы будут ценны для читателей блога, они помогут выбрать нужный по характеристикам фотоаппарат.
Желаю вам поменьше шумов на ваших фотографиях!
Чем больше величина светочувствительности матрицы тем цифровой шум изображения
Здравствуйте! Сегодня я с удовольствием поделюсь полезной информацией о такой важной функции фотокамеры, как ISO. Многие фотолюбители ошибочно недооценивают весь потенциал, этого параметра, а зря. Давайте разберемся, почему же так важно осознанно подбирать необходимую для каждой конкретной ситуации светочувствительность фотоаппарата и как это делать быстро.
Влияние параметра ISO на фото
Что такое ISO?
ISO — это светочувствительность матрицы к фотонам света. Чем выше устанавливаемое значение — тем чувствительность больше. Тут есть одно небольшое отличие от пленочных фотоаппаратов, где каждое значение ISO означает увеличение светочувствительности пленки в два раза. В современных цифровых «зеркалках» реализован гибкий подход, позволяющий изменять этот параметр еще более дробными шагами.
При выборе подходящего значения ISO есть один важный и одновременно парадоксальный момент. Всегда нужно стараться использовать наименьшие значения светочувствительности. Особенно, когда предполагается последующая обработка фотографий. Иначе повышается риск получения «шумных» снимков, аналогичных по виду с пленочной «зернистостью».
Понятно, что в творческой фотографии качественный снимок — не всегда значит хороший. Многие фотографы иногда даже добавляют искусственную зернистость и другие потертости при пост-обработке для усиления визуального эффекта. Но давайте поговорим пока о технических особенностях камеры, не вдаваясь в тонкости фотоискусства.
Какая светочувствительность лучше
В чем же заключается парадоксальность этого момента? Дело в том, что очень много зеркальных камер начинают свой отсчет от ISO 200 (например, до ISO 6400). Однако все камеры имеют цифровое повышение и понижение чувствительности. Таким образом, мы можем понизить этот параметр в некоторых камерах даже до ISO 50 и повысить до заоблачных ISO 128 000 и выше.
По поводу увеличения, я думаю, все ясно и без лишних комментариев. Но мало кто знает, что цифровое уменьшение так же ухудшает качество картинки. Говоря простым фото-языком, в «тенях» и «светах» падает детализация. О том, какая светочувствительность лучше — трудно сказать, что-то определенное, кроме как посоветовать всегда стараться снимать на как можно более низком ISO.
Однако я рекомендую понижать ISO до 100 (при том, что камера рассчитана на значения от 200) только в тех ситуациях, когда снимаете, например, при очень ярком солнечном свете и хочется максимально открыть диафрагму. Или в случае применения длинной выдержки, например, снимая бурлящий ручей. Но о том, как использовать выдержку фотоаппарата на все 100% — в другой статье.
Почему появляется шум?
Если вы новичок в цифровой фотографии, вам наверняка интересно узнать, почему же появляются шумы и бывают ли они на профессиональных зеркалках. Постараюсь ответить и на этот вопрос. А о том, как выбрать свой первый фотоаппарат читаем «7 советов: Как купить зеркальный фотоаппарат?».
Начнем с того, что, при увеличении ISO, на матрицу фотоаппарата подается большее напряжение. Так как все фотоэлементы сенсора располагаются достаточно плотно, то возрастающие электромагнитные поля и повышающаяся температура на каждом пикселе оказывают большое влияние, создавая неизбежные помехи на соседних.
В профессиональных зеркальных фотоаппаратах это тоже случается, однако диапазон «рабочих» ISO гораздо шире. Для сравнения, снимки любительской камерой на ISO свыше 800 — это, можно сказать, брак. Полнокадровые камеры за счет бóльших размеров матрицы (примерно в 1,5 раза) позволяют снимать приемлемые по качеству фотографии вплоть до ISO 3200. Но, несмотря на это, правило «снимать на низких ISO » желательно соблюдать и здесь.
Когда нужно поднимать ISO?
Увеличение светочувствительности фотоаппарата позволяет снимать в более темных помещениях без использования вспышки. Теоретически, только лишь повышая или понижая значение ISO, можно использовать те же самые параметры выдержки и диафрагмы как на улице, так и в помещении. На практике, необходимо добиваться разумного компромисса, максимально используя все возможности камеры. Подробнее о настройках выдержки и диафрагмы рассказывается в отдельных статьях у меня на сайте.
Без вспышки, ISO 1250
При съемке со вспышкой в помещении часто возникает такая ситуация, что передний план освещен достаточно хорошо, а задний план, где света от фотовспышки не хватило, «провален». В данном случае лучше немного пожертвовать кристальной чистотой снимка в пользу его общей визуальной привлекательности.
Что мы делаем? Мы «поднимаем» светочувствительность матрицы до ISO 400-800 или даже выше. Параметры будут разными каждый раз и определяются опытным путем, или, как говорила моя учительница по физике, «методом научного тыка». Но не пугайтесь того, что задний план станет немного шумноват, это все же лучше недоэкспонированного варианта. Шум будет, но в приемлемых величинах.
Простые советы
Определите для себя те самые приемлемые значения ISO, которые будут рабочими именно для вашего фотоаппарата.
Это скорее факт, с которым просто нужно смириться — наибольшее количество шума проявляется в теневых частях изображения.
Для чистки фотографий пользуйтесь плагинами для фотошопа. Они дают лучший результат, чем встроенный «шумодав». Но избегайте чрезмерного «замыливания» — все хорошо в меру.
Для разных целей могут быть допустимы совершенно различные значения ISO (например, фотографии для ч/б газеты или на разворот журнала будут иметь разные требования).
Снимая репортаж при сложном освещении и без вспышки, пользуйтесь функцией авто- ISO. В данном случае вы предварительно задаете диапазон от минимума до максимума, в котором будет работать функция. Я не призываю фотографировать полностью в режиме «авто», но иногда на настройки фотоаппарата просто нет времени.
Запомните, что качество фотографии — субъективное понятие. Для одного даже малейший шум будет являться браком, а другой сам добавляет зерно в фотошопе. Не гонитесь за идеальным качеством всегда и везде, ориентируйтесь на свой вкус, вырабатывающийся со временем, и набирайтесь опыта.
Светочувствительность. Подробно про ISO для начинающих
Светочувствительность — один из трёх параметров экспозиции. Она характеризует чувствительность матрицы камеры или фотоплёнки к свету: чем выше показатель, тем меньше света нужно для получения правильно проэкспонированного снимка. При повышении или понижении этого параметра в ручном режиме (М) можно напрямую регулировать яркость изображения.
Светочувствительность выражается в условных единицах ISO, которые использовались ещё в плёночной фотографии.
Не путайте светочувствительность и светосилу! Светосила — характеристика объектива.
Плёнка ISO 100 была рассчитана на дневную съёмку, а ISO 400 позволяла эффективно снимать в помещении. Чем выше показатель ISO, тем выше чувствительность плёнки к свету. Сменить светочувствительность на плёночном фотоаппарате можно было одним способом: вынуть кассету и вставить другую. В цифровой фотографии всё проще: ISO регулируется нажатием одной кнопки. А ещё можно отдать этот параметр под управление автоматики.
Технически в цифровой фотографии изменение ISO реализовано совсем по-другому. Чувствительность самих пикселей-датчиков не меняется при повышении параметра. Картинка становится ярче из-за усиления электрических сигналов матрицы и за счёт алгоритмов преобразования аналогового сигнала в цифровой.
Минимальное и базовое ISO
Базовое и минимальное ISO — не всегда одно и то же. Базовое для конкретной модели матрицы ISO может быть довольно высоким (например, 800, 1600 единиц), а минимальное ISO получается из него ослаблением сигнала, более высокие значения — усилением. Однако фотографам информацию о базовом ISO производитель не сообщает, да и на практике она не очень нужна. Важнее разобраться с минимальной светочувствительностью.
Минимальное числовое значение светочувствительности на вашем фотоаппарате — это то ISO, при котором качество снимка будет наиболее высоким, а уровень цифрового шума низким. Его важно запомнить. В зависимости от модели камеры, минимальное ISO будет различаться: 64, 100, 200 единиц. В тех направлениях съёмки, где требуется длинная выдержка или она неважна, используют минимальное ISO. Его же для идеального качества картинки применяют в студийной съёмке, предметной, рекламной, пейзажной, интерьерной, архитектурной фотографии. Штатив будет кстати, ведь не всегда условия освещения идеальны, и выдержка может стать слишком длинной для съёмки с рук.
Что такое расширенное ISO
Если регулировать ISO в сторону уменьшения или увеличения, рано или поздно вы наткнётесь на так называемые расширенные значения ISO. На камере они отображаются как Lo (пониженные значения) или Hi (повышенные). Их фотоаппарат получает программно. К примеру, в случае повышенных значений Hi съёмка на самом деле ведётся на максимальном «числовом» ISO, а далее процессор делает картинку светлее. При этом цифровой шум на фото становится более заметным, ведь яркость снимка повышается.
Nikon Z 7: съёмка на пониженном ISO Lo-1.0. Это значение соответствует ISO 32.
В случае использования пониженных значений немного теряется информация в светлых участках, что может привести к появлению переэкспонированных зон на снимке или же к снижению запаса информации в светлых участках при обработке RAW.
Что такое цифровой шум
Цифровой шум — это помехи, возникающие при повышении светочувствительности. Они есть в той или иной мере всегда, но на минимальном ISO практически незаметны.
Уровень цифрового шума на разных камерах отличается.
Фрагмент приведённой выше сцены, снятый на базовом ISO.
Фрагмент приведённой выше сцены, снятый на максимальном ISO. Заметен цифровой шум: как отдельные «зёрна» (яркостный шум), так и искажения цвета (цветовой шум). Шум съел мелкие детали, фактуру на оправе часов. Но для столь высокого ISO такой уровень шума — отличный показатель.
Закономерность простая: чем крупнее и современнее матрица, тем меньше цифрового шума. Полнокадровые матрицы и сенсоры формата DX (APS-C) сегодня «шумят» так незначительно, что качественные снимки можно получать и на ISO 1600–3200, тогда как матрицы компактов, смартфонов и устройств, выпущенных в позапрошлом десятилетии, выдают уже практически нерабочую картинку. Это связано с тем, что на большой площади матрицы каждый светочувствительный пиксель можно сделать крупнее, и работать он будет лучше. Кстати, по той же причине матрицы с большим разрешением «шумят» несколько сильнее, чем аналогичные матрицы с меньшим числом мегапикселей. Nikon D780 как раз из таких: матрица этой камеры не имеет рекордного количества мегапикселей, зато она выполнена по технологии обратной засветки и позволяет на своей площади расположить крупные чувствительные пиксели. Поэтому фотоаппарат отлично работает даже на очень высоких ISO, в чём мы убедились во время тестирования.
В любую современную камеру встроены инструменты шумоподавления, и оно производится на всех этапах создания снимка. Мы можем управлять им во время внутрикамерной обработки и сохранения кадра. Процессор фотоаппарата размывает «зернистую» структуру цифрового шума, сглаживая картинку. Такое шумоподавление активируется в меню, оно работает только для JPEG.
Фрагмент снимка на базовом ISO
Фрагмент снимка на максимальном ISO без шумоподавления
Фрагмент снимка на максимальном ISO с шумоподавлением
Это может привести к потере мелких деталей, однако если вы снимаете в JPEG и хотите сразу получать качественные кадры, включите эту полезную функцию. При съёмке в RAW шумоподавление можно осуществить инструментами RAW-конвертера.
Nikon Z 7. Для этой камеры ISO 1600 является промежуточным значением. Здесь доступны значения вплоть до ISO 25600, а значит можно снимать при очень слабом освещении.
ISO 1600, кадр со смартфона (его максимальная светочувствительность). Алгоритмы шумоподавления размывают «зерно», из-за чего дополнительно снижается детализация, на снимке отсутствуют мелкие фактуры (обратите внимание на книги). Кроме того, из-за узкого динамического диапазона смартфон не справился с проработкой деталей в светлых участках: ракушка превратилась в белое пятно.
Зачем и как повышают ISO
Светочувствительность поднимают только для сокращения выдержки при съёмке.
При съёмке неподвижной сцены от выдержки мы не зависим. Со штативом всегда можно снимать на минимальном ISO.
Но что если нужно запечатлеть динамику при слабом вечернем освещении? Фотографируя на очень низком ISO, выдержку придётся ставить (вам или автоматике) слишком длинную — объект смажется. Поэтому для начала стоит выбрать подходящую для съёмки выдержку — достаточно короткую для динамики. С диафрагмой определиться проще: её настраивают исходя из того, насколько большая нужна глубина резкости, а при слабом освещении её можно открыть пошире в тех же целях, для которых поднимаем ISO — сократить выдержку.
Пришлось поднять ISO, чтобы можно было снимать на достаточно короткой выдержке, иначе птица смазалась бы из-за собственных движений и тряски камеры с телеобъективом в руках.
Так что просто поднимем ISO до того значения, при котором мы будем получать яркий кадр на подходящей нам выдержке. Вот и всё. В остальных сюжетах это работает так же: отталкиваясь от необходимой выдержки, настраиваем подходящую светочувствительность.
Это же правило работает и при съёмке звёздного неба. Звёзды по небу движутся, и мы просто подбираем подходящую выдержку, на которой небо будет достаточно чётким. В нашем случае это 25 секунд. Далее под эту выдержку подбираем диафрагму и ISO.
Впрок ISO не повышают, ведь чем оно выше, тем больше цифрового шума. Важно найти баланс между подходящей для нашего сюжета выдержкой и значением светочувствительности.
Итак, алгоритм работы с ISO очень простой. Сначала нужно определиться со значениями выдержки и диафрагмы, а после подобрать под них светочувствительность, чтобы кадр был достаточно ярким.
Съёмка велась со штатива, так что время выдержки определял единственный движущийся объект на снимке — воздушный шар. Сначала я установил выдержку и диафрагму для данного сюжета, а потом подобрал оптимальное ISO.
Примерные значения для разных условий
Не бывает оптимальных значений светочувствительности для тех или иных условий съёмки. Но чтобы облегчить работу новичкам, приведём небольшую шпаргалку.
Предположим, вы гуляете с фотокамерой без штатива, при этом не снимаете динамику. В руках камера с универсальным «китовым» объективом, и снимаете вы при значении диафрагмы в районе F5.6. Чтобы выдержка была подходящей для съёмки с рук, выбирайте такие значения:
Но лучше отталкиваться от ваших условий съёмки и смотреть, какая получается выдержка при выбранном ISO. Если выдержка длиннее 1/60, стоит поднять ISO, ведь длинные выдержки — это почти гарантированный смаз на фото.
На зеркальных и беззеркальных камерах Nikon для настройки ISO необходимо нажать соответствующую кнопку и, не отпуская её, покрутить заднее колёсико. На дисплее будет отображаться выбранное значение.
На камерах с двумя колёсиками регулировки параметров очень удобно включается и отключается функция Авто-ISO. Достаточно при нажатой кнопке ISO покрутить переднее колёсико. И не надо каждый раз заходить в меню!
Авто-ISO
ISO на практике — самый простой и «технический» параметр экспозиции. Судите сами: выдержка отвечает не только за яркость изображения, но и за передачу движения на снимке; диафрагма ответственна как за яркость, так и за глубину резкости, степень размытия фона. А вот ISO само по себе отвечает только за экспозицию снимка и… уровень цифрового шума, о котором на современных камерах можно сильно не переживать. Поэтому из всех трёх параметров экспозиции ISO — первый претендент на то, чтобы им управляла автоматика. Для этого во всех современных камерах Nikon есть функция Авто-ISO. Работает она адекватно и предсказуемо, главное — разобраться в нескольких простых пунктах настройки. О работе с Авто-ISO в различных ситуациях у нас есть отдельная статья. Здесь же остановимся на основных моментах.
Мы по-прежнему задаём светочувствительность вручную: на это значение автоматика будет ориентироваться при настройке ISO. Если вы зададите высокое значение в верхнем пункте, камера будет стремиться к нему. Если низкое — камера будет стараться снимать на низких значениях чувствительности.
Ниже мы можем задать максимальное ISO, доступное автоматике. Это нужно для того, чтобы автоматика не могла снимать на слишком высокой чувствительности, и мы не получали кадры, испорченные цифровым шумом. В современных продвинутых камерах появился аналогичный пункт и для работы со вспышками.
Максимальная выдержка задаётся для того, чтобы в режимах, где фотоаппарат одновременно управляет и выдержкой, и чувствительностью (A и P), он находил правильный баланс между ними и не ставил слишком длинную выдержку при низком ISO. Авто-ISO — полезнейший инструмент, отключать который стоит, пожалуй, только в двух случаях: при съёмке со штатива (там фотограф сам вдумчиво может настроить экспозицию) и при работе в студии с импульсным светом, где любая автоматика мешает съёмке.
Да, ISO — самый простой из трёх параметров экспозиции, но следует потренироваться в работе с ним. Ведь экспозиция — это как весы с тремя чашами. Для грамотной съёмки необходимо уравновесить все три параметра: выдержку, диафрагму и светочувствительность. На каких значениях ISO вы обычно снимаете? Расскажите в комментариях и поделитесь своими снимками!