Apa itu "ISO" pada kamera digital?


126

Apa itu "ISO" secara umum, dan bagaimana skala didefinisikan?

Bagaimana perbedaan skala ISO untuk kecepatan film dari sensitivitas ISO seperti yang digunakan pada kamera digital?

Apakah ISO yang lebih rendah selalu lebih baik?


5
Saya menyadari kami memiliki pertanyaan / jawaban yang bagus tentang aperture, yang layak pada kecepatan rana, dan tidak ada yang benar-benar menyentuh inti dari faktor pencahayaan ketiga ini. Jadi, ini dia. :)
mattdm

2
Ada faktor paparan keempat: Jumlah cahaya. ;)
lindes

2
Itu masalah di mana Anda menempatkan persyaratan Anda. :) Untuk adegan tertentu, ada Nilai Eksposur tertentu yang akan merekam gambar dengan nilai kecerahan rata-rata tertentu. Dengan menyesuaikan aperture, waktu pencahayaan, atau sensitivitas, Anda mengubah nilai pencahayaan, dan untuk adegan konstan yang mengubah "pencahayaan" dari gambar output yang dihasilkan. Dengan mengubah pencahayaan, Anda mengubah adegan itu sendiri, yang berarti bahwa nilai pencahayaan yang berbeda akan diperlukan untuk merekam kecerahan yang sama pada gambar yang dihasilkan.
mattdm

1
Secara tradisional, EV hanya Av × TV. Dengan penguatan sensor di bawah kontrol langsung yang mudah, hari ini sangat efektif: Av × Tv × Sv = EV. Kemudian, EV / pencahayaan = eksposur akhir.
mattdm

2
Lihat photo.stackexchange.com/q/2946/378 untuk diskusi tentang bagaimana kamera digital menerapkan ISO.
Evan Krall

Jawaban:


93

Dalam fotografi, ISO umumnya mengacu pada ukuran " Kecepatan Film ", yang saya gunakan termasuk referensi ke sensitivitas sensor digital .

Singkatnya, huruf aktual ISO adalah nama untuk Organisasi Internasional untuk Standardisasi (bukan, secara resmi, akronim - informasi lebih lanjut di sini ), dan dalam fotografi mengacu pada standar ISO 12232: 2006 dan standar terkait lainnya: ISO 12232: 1998, ISO 5800: 1987, ISO 6: 1993 dan ISO 2240: 2003. (Tautan pada halaman Kecepatan Film.) Film secara historis juga menggunakan standar ASA dan DIN , yang pertama menggunakan sistem penomoran yang sama, dan DIN menggunakan skala yang sama sekali berbeda.

Standar untuk film dan digital secara teknis berbeda (dengan cara yang saya belum selidiki cukup dekat untuk melaporkan sepenuhnya), tetapi secara umum mereka cukup mirip sehingga untuk tujuan praktis, mereka pada dasarnya sama (meskipun Kegagalan Timbal Balik , yang banyak film cukup rentan, meskipun digital umumnya tidak). Jadi jika Anda mengukur eksposur dengan kamera digital Anda, Anda bisa menggunakan eksposur itu dengan film dengan peringkat yang sama dengan pengaturan ISO yang Anda gunakan dalam kamera digital, dan berharap mendapatkan eksposur yang sama (kecuali kecepatan rana panjang atau pendek). cukup untuk Kegagalan Timbal Balik untuk ditendang untuk film) (juga mengasumsikan peralatan serupa jika tidak - tidak ada perbedaan dalam filter, dll.).

Baik digital dan film, angka yang lebih tinggi menunjukkan sensitivitas yang lebih besar. Angka dua kali lebih tinggi dua kali lebih sensitif (mis. 200 dua kali lebih sensitif dari 100, 400 dua kali lebih sensitif dari 200, dll.). Jadi, ketika memotret dalam cahaya yang relatif rendah, dan menginginkan kecepatan rana yang relatif cepat (misalnya cukup cepat untuk menghentikan gerakan), peringkat sensitivitas yang lebih tinggi akan sangat penting (jadi tidak, lebih rendah tidak selalu lebih baik!)

Dalam kamera digital (dan sama tetapi berbeda dalam film), peringkat ISO yang lebih tinggi cenderung menimbulkan noise (efek terkait dalam film adalah peningkatan graininess ). Jadi, meskipun tidak selalu lebih baik (tergantung pada apa yang Anda tuju), peringkat ISO yang lebih rendah selalu (atau setidaknya hampir selalu) lebih rendah dalam kebisingan, yang mungkin diinginkan. (Dalam hal fotografi cahaya rendah di mana kecepatan rana tidak menjadi perhatian, eksposur lama yang dicampur dengan peringkat ISO yang lebih rendah akan menciptakan gambar "lebih baik" - meskipun mungkin ada yang mungkin menyukai efek dari kebisingan; tentu saja ada daya tarik pada waktu itu) untuk memfilmkan biji-bijian.)

Adapun bagaimana skala didefinisikan, ini didasarkan pada pengukuran gambar yang dihasilkan berdasarkan skenario pencahayaan tertentu . Detailnya rumit, jadi saya akan meninggalkan detail sebagai latihan untuk pembaca. Ringkasan awam adalah bahwa (untuk digital) ini mengukur seberapa cepat sensor digital menjadi "jenuh" dengan cahaya. (Untuk film, prosesnya terkait tetapi berbeda.)

Ringkasnya: ISO yang lebih tinggi lebih sensitif tetapi lebih berisik (tetapi tidak harus lebih buruk), digital dan film yang diberi peringkat untuk ISO yang sama (atau ASA untuk film) akan memiliki sensitivitas yang sama, dan skalanya didasarkan pada seberapa cepat suatu gambar akan menjadi " jenuh "diberi sejumlah penerangan.


CATATAN: Saya siap untuk melakukan beberapa eksperimen terkait dengan jawaban kontroversial dari Matt Grum. Mudah-mudahan , hasil saya akan menciptakan jawaban bebas-noise yang bagus dan jernih ke poin penting yang ia kemukakan: bahwa gambar ISO tinggi dengan jumlah cahaya rendah akan kurang berisik daripada gambar ISO rendah dengan jumlah cahaya yang sama ke sensor , yang kemudian diperkuat dalam post-processing. Lebih banyak yang akan datang, mudah-mudahan di ... EDIT: Ya, saya sudah gagal mewujudkannya untuk sementara waktu sekarang. Saya mungkin masih melakukannya di beberapa titik. Sementara itu, saya juga akan menunjuk ke artikel ini yang berbicara tentang perbandingan nilai-nilai ISO asli dan non-asli, dan jumlah kebisingan di dalamnya, yang, sementara artikelnya tidak mengatakannya, saya pikir mungkin berhubungan langsung dengan pertanyaan ini.


10
Saya tidak pernah bermaksud kontroversial, jawaban ini mengandung banyak info berguna, saya hanya ingin memberi tahu orang bahwa dopping ISO tidak menjamin kebisingan yang lebih rendah, dan memberikan contoh. Saya pikir sudah saatnya seseorang membela Kapten ISO, dalam perjuangannya yang tanpa henti melawan Doctor Read Noise yang jahat, di mana ia tidak mendapat pengakuan, semuanya sementara Mr. Dim Indoor Lighting lolos tanpa biaya!
Matt Grum

2
Peringkat ISO dapat dinyatakan dalam skala linier (gaya peringkat ASA lama) atau pada skala logaritmik (DIN). Hingga relatif baru-baru ini, Anda tidak dapat menggunakan nama ISO di samping peringkat yang dinyatakan jika Anda tidak menyatakan nilai pada kedua skala, bahkan jika kurva kontras dan pengembangannya benar-benar sesuai dengan spesifikasi ISO. Pada titik tertentu, seseorang (atau komite somebodies) akhirnya memutuskan bahwa menyulap dua peringkat yang dapat dipertukarkan tidak melakukan apa-apa untuk siapa pun (kecuali untuk Deutsches Institute für Normung), memerlukan terlalu banyak karakter LCD untuk ditampilkan, dll.

88

TL; DR: ?Untuk meminimalkan noise, dapatkan cahaya sebanyak mungkin melalui lensa (karena noise terutama disebabkan oleh tingkat cahaya rendah) dengan menggunakan pengaturan kecepatan rana dan apertur yang tepat.

Kemudian sambil menjaga pengaturan ini konstan, tingkatkan ISO sejauh yang Anda bisa (tanpa kliping highlight) karena ini akan mengurangi proporsi sinyal yang dibaca noise.


Apakah ISO yang lebih rendah selalu lebih baik?

Tidak!

Untuk jumlah cahaya tetap yang masuk ke kamera, menurunkan ISO tidak akan menghasilkan pengurangan noise (rasio signal-to-noise yang ditingkatkan). Satu-satunya cara untuk mengurangi noise adalah menggabungkan penurunan ISO dengan membiarkan lebih banyak cahaya dengan membuka aperture atau membiarkan rana terbuka lebih lama.

Jika jumlah cahaya yang dapat Anda biarkan terbatas (Anda telah mencapai aperture maksimum dan tidak dapat menggunakan kecepatan rana yang lebih lama tanpa memperkenalkan blur) maka menggunakan ISO setinggi mungkin (tanpa kliping sorotan) akan menyebabkan kebisingan terendah di gambar. Ini akan tampak kontra-intuitif dan mengundang downvotes (tujuh sejauh ini!), Jadi tolong izinkan saya menjelaskan (lihat tanggapan saya terhadap komentar di akhir).

Nilai ISO tinggi tidak menyebabkan kebisingan, kurangnya cahaya menyebabkan kebisingan. Alasan orang mengaitkan ISO tinggi dengan noise adalah karena ketika Anda meningkatkan pengaturan ISO dalam mode rana atau prioritas apertur, kamera menutup apertur atau meningkatkan kecepatan rana untuk mengompensasi, yang keduanya mengurangi jumlah cahaya yang masuk ke kamera.

Berikut penjelasan mengapa cahaya rendah menghasilkan noise:

Salah satu sumber noise penting dalam gambar muncul dari sifat acak cahaya dan disebut noise foton, atau noise tembakan. Foton dipancarkan secara acak dari sumber cahaya. Jika Anda mengumpulkan banyak foton, keacakan rata-rata keluar dan Anda mendapatkan jumlah yang hampir sama persis dengan yang dipancarkan di setiap arah. Jika Anda mengumpulkan lebih sedikit foton, jumlah yang dikumpulkan dalam piksel tetangga (yang seharusnya memiliki warna yang sama) dapat berbeda memberikan variasi kecerahan yang disebut sebagai noise atau grain. Ini adalah bagaimana kurangnya cahaya menyebabkan kebisingan. Lihat Wikipedia: Suara tembakan .

Sumber kebisingan lainnya adalah noise baca. Read noise terjadi ketika muatan analog pada sensor didigitalkan (dibaca). Derau baca hampir konstan sehubungan dengan jumlah foton yang diambil. Peningkatan ISO memperkuat sinyal, dan dengan demikian noise foton, tetapi noise baca tetap sama.

Jika Anda menggunakan ISO yang lebih rendah (dengan jumlah cahaya yang sama masuk ke kamera Anda), Anda akan mendapatkan gambar yang kurang terang dan ketika Anda mencerahkannya dalam pos, Anda akan memperbesar noise foton dan noise baca . Total kebisingan Anda akan lebih tinggi.

Berikut adalah contoh efek ini dalam praktiknya:

Gambar-gambar ini diambil dengan bilah pengaturan identik ISO, dan diproses dengan cara yang persis sama. Yang paling bawah jelas lebih ribut, meski ditembak ISO 100.

Jika Anda merencanakan noise vs ISO untuk setiap pasangan kecepatan rana / apertur, Anda akan menemukan noise selalu meningkat (kadang-kadang hanya sedikit) karena ISO berkurang . Karena itu saya tidak mengerti bagaimana Anda dapat berargumen bahwa ISO yang tinggi menghasilkan gambar yang lebih ribut, mengingat bahwa ketika semuanya sama, maka ISO yang lebih rendah akan menghasilkan lebih banyak noise!


Menanggapi komentar

Maaf, tetapi penjelasan Anda tidak mengubah fakta bahwa pernyataan dasar Anda salah. Apa yang biasanya ingin Anda gunakan adalah ISO terendah yang akan memberikan pencahayaan yang tepat dengan kombinasi kecepatan rana dan apertur yang dapat digunakan

Metode yang Anda gunakan tidak memiliki konsekuensi nyata, ketika Anda memikirkannya menggunakan mode-otomatis dan memilih nilai ISO yang menghasilkan shutter / aperture menjadi panjang / selebar yang Anda bisa lakukan adalah sama dengan hanya mengatur shutter / apertur menjadi panjang / selebar mungkin di tempat pertama dan kemudian mengatur ISO untuk mendapatkan eksposur yang benar.

Namun, saya tidak menyarankan metodologi pemotretan, poin yang saya buat adalah, untuk meminimalkan kebisingan, Anda ingin membiarkan cahaya sebanyak mungkin, mengingat bahwa Anda telah mencapai ini dengan shutter / aperture / flash atau apa pun, ISO harus setinggi mungkin (sebelum menyoroti klip), karena hal lain akan menghasilkan kekurangan gambar dan dengan demikian lebih banyak membaca kebisingan.

jika Anda benar-benar mengubah kecepatan rana dan / atau apertur (mengikuti hukum timbal balik, seperti yang biasanya dilakukan orang), lalu tebak apa: Anda mendapatkan lebih banyak foton pada sensor untuk "pencahayaan" yang sama (sebutlah EV yang disesuaikan untuk ISO yang dimaksud)! Jadi, lebih sedikit noise!

Ya tetapi Anda tidak dapat meningkatkan ISO dan pada saat yang sama mengubah pengaturan untuk membiarkan lebih sedikit cahaya dan kemudian menyimpulkan Anda memiliki lebih banyak noise karena Anda menggunakan ISO yang lebih tinggi. Terutama ketika Anda dapat menunjukkan bahwa jika Anda meningkatkan ISO sendiri, Anda mengurangi noise!

Ini seperti membeli mobil dengan mesin yang lebih kecil untuk mengurangi konsumsi bahan bakar, mengemudi ke mana-mana dengan kaki rata ke lantai dan menyimpulkan bahwa mesin kecil meningkatkan konsumsi bahan bakar! Ubah satu variabel pada satu waktu.


12
Artinya, dengan asumsi, semua hal lain adalah sama. Mendorong eksposur dalam pemrosesan pasca akan mengekspos kebisingan, tetapi jika tembakan ISO 100 memiliki eksposur yang lebih lama sehingga terpapar dengan benar, perbedaan noise mungkin tidak begitu jelas. Juga, sensor yang lebih baru membuat ini sedikit kurang menyakitkan. :)
John Cavan

8
@ John Ketika membuat perbandingan, masuk akal untuk menjaga variabel lain tetap sama, bukan? Pokoknya yang saya maksudkan adalah jika bidikan ISO100 adalah dua detik, itu akan menjadi kurang berisik, tetapi itu akan disebabkan oleh cahaya ekstra , bukan ISO yang lebih rendah, karena ketika jumlah cahaya sama, ISO yang lebih rendah tidak menghasilkan lebih sedikit noise.
Matt Grum

8
-1. Maaf, tetapi penjelasan Anda tidak mengubah fakta bahwa pernyataan dasar Anda salah. Apa yang biasanya ingin Anda gunakan adalah ISO terendah yang akan memberikan pencahayaan yang tepat dengan kombinasi kecepatan rana dan apertur yang dapat digunakan. Kurang pencahayaan (terlepas dari ISO) akan menyebabkan masalah kebisingan, tetapi masalahnya adalah kurang pencahayaan, bukan ISO rendah.
Jerry Coffin

5
Penjelasan yang bagus dan cara berpikir yang baik tentang itu!
rfusca

11
Saya pikir, apa yang saya ambil dari jawaban Anda dan komentar sejauh ini, adalah bahwa ketika Anda mencoba untuk menggunakan spesifik shutter dan aperture, jika menggunakan hasil ISO rendah dalam gambar kurang terang, dan menggunakan hasil ISO yang lebih tinggi dalam gambar benar terkena , menggunakan ISO yang lebih tinggi lebih baik. Selain itu, jika Anda memilih rana dan apertur tertentu, mendorong ISO ke titik tertinggi tanpa kliping sorotan , kemudian mengurangi eksposur dalam pasca-pemrosesan, akan menghasilkan gambar yang paling jelas dengan noise terendah untuk rana dan apertur yang Anda pilih untuk memotret . Jika saya mengerti dengan benar, maka saya sepenuhnya setuju!
jrista

32

Mengenai pernyataan:

Apakah ISO yang lebih rendah selalu lebih baik?

Tampaknya ada berbagai pendapat tentang topik ini, dan sementara mereka mungkin tampak saling eksklusif, saya tidak yakin itu masalahnya. Tidak ada yang terpotong dan kering, "Ya, pengaturan X ISO selalu lebih baik." Saya pikir mana yang lebih baik sangat tergantung pada konteks ... pada apa yang Anda coba potret, dan jenis cahaya apa yang tersedia.

Dua sudut pandang yang dikemukakan demikian ongkos termasuk:

  • Gunakan ISO tertinggi untuk memaksimalkan saturasi (dan karenanya meminimalkan noise) tanpa memotong highlight.
  • Gunakan ISO serendah mungkin untuk meminimalkan noise saat menggunakan rana dan apertur yang benar untuk mencapai eksposur yang tepat.

Konsensus umum adalah bahwa memilih ISO serendah mungkin untuk mencapai eksposur yang tepat adalah pendekatan terbaik. Pernyataan yang sangat sarat dengan makna tersembunyi, namun, sebagai ISO terendah yang mungkin belum tentu ISO 100. Anda mungkin terpaksa menggunakan kecepatan rana yang lebih tinggi atau aperture sempit untuk mencapai diperlukan kreatif efek yang Anda inginkan, memaksa Anda untuk menggunakan ISO yang lebih tinggi untuk mempertahankan eksposur yang tepat. Anda juga dapat menghadapi masalah dengan cahaya yang tersedia dan mencapai batas lensa Anda (yaitu bukaan maksimum) dan dipaksa untuk menggunakan ISO yang lebih tinggi untuk mencapai pencahayaan yang benar. Saya pikir itulah yang ingin dilakukan Matt Grum.

Cegah segala kebutuhan kreatif spesifik (yaitu kecepatan rana pembekuan aksi atau DOF besar melalui bukaan kecil), pengaturan ISO terendah dengan rana dan bukaan yang diperlukan untuk menghasilkan eksposur yang "benar" (yaitu eksposur yang tidak di atas atau di bawah eksposur, atau jika Anda mengikuti ETTR, yang belum menghilangkan highlight) adalah, masih, praktik terbaik. Ini dapat dengan mudah didemonstrasikan, seperti contoh pengambilan gambar di bawah ini. Kumpulan contoh ini diambil dengan beberapa hal dalam pikiran:

  1. Tidak ada persyaratan untuk kecepatan rana pendek, sehingga bisa selama diperlukan untuk mendapatkan eksposur yang benar.
  2. Tidak ada persyaratan untuk kedalaman bidang, sehingga bukaan terluas akan dilakukan.
  3. Lampu yang tersedia sudah diperbaiki, dan tidak bisa diubah.
  4. Tripod dan pelepas kabel akan digunakan untuk menghilangkan guncangan kamera.

teks alternatif

Bidikan paling jelas adalah, seperti yang Anda lihat, bidikan ISO 100. Pada bukaan maksimum, ISO 100 membutuhkan waktu pencahayaan 0,6 detik. Ini cukup panjang, tetapi karena tidak ada gerakan, paparan yang panjang tidak menjadi masalah. Pemotretan ISO 1600 masih terpapar dengan benar, dan menggunakan kecepatan rana empat stop lebih cepat dari pemotretan ISO 100. Meskipun terpapar dengan benar, jelas ada kebisingan tambahan. Bidikan terakhir adalah bidikan ISO 100 lainnya pada pengaturan yang sama dengan bidikan ISO 1600, dengan nilai pencahayaan disesuaikan dengan + 4EV di Lightroom. Tingkat kebisingan dalam bidikan ini jelas JAUH lebih tinggi daripada dua lainnya karena telah ditingkatkan secara digital.

Dengan memberikan contoh-contoh ini, kita dapat sampai pada beberapa kesimpulan logis:

  • Menggunakan ISO minimum untuk adegan tanpa gerakan saat memotret dengan tripod akan menghasilkan suara serendah mungkin.
    • Umum untuk pemandangan dan pemandangan alam benda.
    • Tidak biasa untuk olahraga, margasatwa, burung, atau fotografi aksi lainnya.
    • Tergantung pada hal-hal seperti foto potret, namun karena Anda biasanya dapat mengontrol jumlah cahaya yang tersedia untuk potret, ISO rendah biasanya harus dimungkinkan.
  • Menggunakan ISO minimum untuk adegan yang memungkinkan Anda untuk mengekspos dengan benar akan meminimalkan noise, tetapi mungkin bukan noise serendah mungkin.
    • Jika Anda perlu membekukan aksi dengan kecepatan rana tinggi, atau meningkatkan DoF Anda dengan aperture yang sempit, Anda mungkin perlu meningkatkan ISO untuk mempertahankan eksposur.
  • Memotret dengan ISO terendah terlepas dari situasinya adalah ide yang buruk.
    • Ini akan sering menghasilkan paparan yang kurang (mungkin parah) ketika cahaya yang tersedia tidak optimal.
    • Ini akan menghasilkan suara yang jauh lebih banyak ketika eksposur diperbaiki dalam pemrosesan pasca.

Saya pikir cara yang baik untuk mempelajari pengaturan ISO apa yang terbaik untuk berbagai adegan dan pencahayaan adalah mengatur ISO ke Otomatis, menggunakan mode manual, mengambil beberapa foto, dan meninjau hasilnya. Pengukuran eksposur otomatis kamera akan selalu mencoba membuat eksposur yang "tepat", dan ketika Anda memiliki adegan dengan rentang nada yang luas, ia harus memilih pengaturan yang tepat sebagian besar waktu. Anda juga dapat mencoba mengatur ISO lebih tinggi atau lebih rendah secara manual daripada yang dipilih kamera secara otomatis, dan mengambil kembali bidikan untuk melihat hasilnya. Di luar mungkin landscape dan still life photography, Anda mungkin tidak akan menemukan satu pun pengaturan ISO "benar" atau "terbaik". Namun, saya percaya aturan umum akan selalu:

Gunakan ISO terendah yang Anda bisa sambil mempertahankan eksposur yang tepat untuk jenis pemotretan yang Anda buat.

Untuk still life, itu mungkin akan selalu menjadi ISO asli minimum (tidak menggunakan segala jenis ekspansi ISO). Untuk lansekap, itu mungkin ISO yang lebih rendah, seperti 100 atau 200. Untuk fotografi aksi, termasuk olahraga, satwa liar, burung, anak-anak, dll., ISO terendah dapat berubah untuk setiap pemotretan, dan mungkin berbeda dari ISO 200 hingga ISO 3200 atau lebih, dan itu akan sangat tergantung pada cahaya yang tersedia. Banyak cahaya akan memungkinkan Anda untuk menggunakan ISO yang lebih rendah, lebih sedikit cahaya akan menentukan ISO yang lebih tinggi. Apa pun ISO yang Anda gunakan untuk tembakan aksi, aturan praktis lain yang baik adalah:

Itu selalu lebih baik untuk benar-benar mendapatkan bidikan daripada melewatkan satu karena Anda tidak suka pengaturan kamera yang diperlukan untuk menangkapnya.

Bahkan jika Anda harus menggunakan ISO 3200 untuk mendapatkan bidikan olahraga dalam ruangan yang layak dengan lensa f / 1.4 Anda, setidaknya Anda akan mendapatkan bidikan tersebut. Pemotretan ISO 3200 itu akan memiliki noise lebih rendah daripada pemotretan ISO 1600 yang Anda underexpose kemudian dikoreksi melalui pemrosesan pos, seperti ditunjukkan oleh contoh (agak ekstrem) di atas. Algoritma de-noising juga cukup canggih akhir-akhir ini, dan dapat sangat mengurangi tingkat kebisingan tembakan ISO tinggi ke tingkat yang lebih dapat diterima. Itu lagi membuat menggunakan ISO yang lebih tinggi yang akan memastikan eksposur yang benar pilihan yang lebih baik daripada ISO yang lebih rendah yang kemungkinan akan underexpose dan membutuhkan koreksi pasca-proses.

SUNTING:

Investigasi lebih lanjut untuk menutupi pernyataan Matt tentang ISO telah mengarah ke gambar sampel lain. Gambar di bawah ini dibagi menjadi empat pita, dua mewakili paparan mengikuti metodologi Matt, dan dua mewakili paparan di mana ISO dijaga serendah mungkin. Pernyataannya adalah bahwa ketika mencoba mengekspos pemandangan, Anda mengatur apertur dan rana kemudian menggunakan ISO setinggi mungkin tanpa meniup sorotan, dan mengoreksi eksposur melalui pemrosesan pos dengan mengurangi EV, untuk menghasilkan gambar dengan noise terendah. Ini bertentangan dengan pernyataan normal bahwa seseorang harus menggunakan ISO terendah dan menyesuaikan aperture dan / atau rana untuk mencapai eksposur yang benar untuk mempertahankan kebisingan serendah mungkin.

Tes Kebisingan

Pita pertama dan ketiga pada gambar di atas diambil dengan memilih kecepatan rana dan apertur tertentu, lalu menaikkan ISO sejauh mungkin tanpa memotong sorotan. Pita kedua dan keempat pada gambar di atas dipotret dengan memilih ISO 100 dan apertur tertentu, dan menyesuaikan kecepatan rana untuk mencapai pencahayaan yang benar (tanpa ETTR.) Kedua gambar dikoreksi pada pasca produksi dengan menggunakan fitur "Nada Panggil Otomatis" Lightroom, yang menyebabkan pengurangan dalam eksposur gambar ISO tinggi sedikit, dan cukup banyak meninggalkan gambar ISO 100 yang sama.

Ada perbedaan ISO tiga stop di antara dua pemotretan ini, dan tingkat kebisingan yang meningkat dari gambar ISO 800 sangat jelas dalam nuansa. Di midtone, ada beberapa peningkatan noise yang diamati pada gambar ISO 800 di atas gambar ISO 100. Di semua level tonal, detail halus telah hilang hingga satu derajat atau lebih pada gambar ISO 800 vs gambar ISO 100. Ini dapat diamati dengan memeriksa kendali jarak jauh di tempatnya, bagian depan telapak tangan, dan dalam nada bayangan apa pun. Di tengah nada dan sorotan, tingkat kebisingan tidak cukup tinggi untuk menyebabkan penurunan cetak yang signifikan. Tingkat kebisingan di midtone dan bayangan, bagaimanapun, cenderung mengganggu detail halus, seperti orang yang mengambil dengan fotografi makro atau foto apa pun yang mendorong batas resolusi lensa atau sensor.

Sementara kompensasi eksposur negatif dalam pemrosesan pasca memang mengurangi tingkat kebisingan gambar ISO tinggi ke tingkat yang lebih dapat diterima, tidak ada pertanyaan bahwa menggunakan ISO serendah mungkin akan menghasilkan kebisingan yang lebih rendah daripada kompensasi eksposur negatif pasca-proses bahkan dari ISO tinggi gambar.

Pertanyaan sebenarnya adalah, apakah selalu tepat untuk menggunakan ISO serendah mungkin? Jika Anda dapat mengekspos adegan yang Anda coba tangkap tanpa efek samping yang tidak diinginkan, seperti blur, kurang pencahayaan, dll. Lalu pilih ISO nyata terendah yang dapat Anda lakukan (pengaturan ISO yang diperluas biasanya mencapai pengaturan ISO yang lebih rendah melalui digital, daripada analog, berarti ... jadi menggunakan ISO 50 Expansion misalnya, harus dihindari.) Jika Anda tidak bisa mengekspos adegan yang Anda coba tangkap tanpa efek samping yang tidak diinginkan, yang mungkin terjadi ketika memotret olahraga atau satwa liar, memotret konser, atau melakukan banyak jenis fotografi dalam ruangan yang melibatkan tindakan apa pun, kemudian meningkatkan ISO ke tingkat minimum yang dapat diterima yang akan memungkinkan Anda untuk mengekspos adegan Anda dengan benar (mis. menghilangkan blur gerakan, mengekspos di tingkat yang tepat, dll) harus dipilih.

Jika Anda memiliki ruang kepala, overexposing dengan memilih ISO maksimum yang Anda bisa tanpa kliping highlight, dan menerapkan beberapa kompensasi eksposur negatif dalam pemrosesan pasca, dapat membantu mengurangi efek kebisingan dari ISO yang sangat tinggi, dan akan menjadi pilihan yang lebih baik daripada memilih ISO yang terlalu rendah, kemudian menerapkan beberapa kompensasi eksposur positif dalam pemrosesan pasca (yang hanya akan meningkatkan efek kebisingan.)


8
Saya pikir Anda salah mengartikan sudut pandang saya dengan mengatakan Gunakan ISO setinggi mungkin untuk memaksimalkan saturasi (dan karenanya meminimalkan noise) tanpa memotong highlight. sudut pandang saya adalah: Untuk meminimalkan noise, dapatkan cahaya sebanyak mungkin yang dapat Anda turunkan lensa menggunakan pengaturan aperture dan kecepatan rana. Dan kemudian tingkatkan ISO sejauh mungkin (tanpa kliping highlight). Saya tidak tahu bagaimana saya dapat menyatakan bahwa saran yang lebih jelas akan diterima
Matt Grum

4
Contoh Anda menunjukkan tiga pemotretan. Beralih dari buruk ke baik dalam hal kebisingan yang Anda dapatkan ISO Rendah, rana cepat - sangat bising, ISO Tinggi, rana cepat - berisik, ISO rendah, rana lambat , bersih. Mengingat bahwa satu-satunya perbedaan yang konsisten antara pemotretan yang bising dan bersih adalah kecepatan rana, tidakkah masuk akal untuk menyimpulkan bahwa itu adalah kecepatan rana, bukan ISO100 yang mengarah ke gambar yang lebih bersih? Ini juga sesuai dengan teori sehubungan dengan kebisingan foton.
Matt Grum

3
btw +1 untuk meluangkan waktu untuk menyelidiki ini daripada hanya mengabaikannya! Saya pikir poin penting yang saya gagal sebutkan adalah bahwa keuntungan menggunakan ISO yang lebih rendah adalah Anda dapat membiarkan lebih banyak cahaya sebelum Anda menyoroti klip, sehingga memungkinkan Anda untuk mengurangi kebisingan (untuk lanskap dll.) Tetapi saya masih mengklaim kebisingan adalah sebanding dengan jumlah cahaya yang Anda biarkan masuk, bukan ISO.
Matt Grum

4
@Matt: Saya pikir Anda baru saja memakukan semuanya di kepala: Kebisingan sebanding dengan jumlah cahaya yang Anda izinkan masuk! Sekarang setelah Anda menyatakan itu, saya sepenuhnya memahami perspektif Anda di sini. Saya pikir apa yang saya nyatakan benar, jika lebih banyak, jika Anda tidak memiliki pilihan selain mengekspos dengan "lebih sedikit cahaya", menggunakan ISO yang lebih tinggi akan menghasilkan gambar yang kurang berisik. Saya harus bereksperimen dengan mendorong ISO ke level tertinggi tanpa kliping, dan mengurangi paparan selama post-processing, dan melihat hasilnya. Saya masih tidak yakin apakah itu akan menghasilkan gambar dengan noise kurang dari pengaturan ISO serendah mungkin.
jrista

4
@jrista Itu intinya. Hal utama lainnya adalah bahwa sementara noise foton sebanding dengan seberapa banyak cahaya yang Anda biarkan masuk, noise baca yang berbahaya dapat menyebabkan keseluruhan noise meningkat ketika Anda menjatuhkan ISO! Untuk bukti tampilan ini pada gambar kedua dan ketiga Anda, jumlah cahaya yang masuk adalah sama tetapi panel ISO100 jelas lebih berisik! Apa yang Anda katakan tidak salah, Anda hanya mendekati dari sudut yang berbeda. Saya harap kedua jawaban akan berkontribusi pada pemahaman orang tentang subjek.
Matt Grum

16

ISO secara efektif sensitivitas sensor, apakah itu film atau digital. Secara teori, ISO untuk kamera digital harus sama dengan kamera film.

ISO pada film ditentukan oleh ukuran butir bahan kimia. Maksudnya adalah resolusi akan lebih baik dengan film ISO yang lebih rendah. Juga, karena butiran film adalah semua atau tidak sama sekali, ini akan menyebabkan beberapa bintik, atau kebisingan.

Cara ISO dicapai dalam kamera digital dapat membantu memahami mengapa itu penting, dan mengapa menggunakan ISO yang lebih tinggi tidak selalu merupakan hal yang baik. Saya tidak tahu bagaimana itu dicapai dalam film, jadi saya tidak bisa berbicara dengannya, tapi saya membayangkan itu menggunakan prinsipal yang agak mirip.

Pertama-tama, Matt melakukan pekerjaan luar biasa dengan menjelaskan berbagai sumber kebisingan. Apa yang terjadi pada kamera sebenarnya adalah sebagai berikut.

  1. Cahaya mengenai sensor.
  2. Sinyal pada sensor dilewatkan melalui rangkaian gain . Jumlah keuntungan tergantung pada pengaturan ISO yang digunakan.
  3. Nilai sinyal kemudian dijalankan melalui konverter A2D . Apa yang akan dilakukan adalah memetakan sinyal yang diamplifikasi ke dalam rentang dari 0 hingga 255 (atau lebih tinggi, tergantung pada jumlah bit dalam konverter), sinyal digital.

Kamera kemudian dapat menghapus beberapa sumber kebisingan dasar, terutama kebisingan "Arus gelap". Itu sinyal jika Anda mengekspos kegelapan total.

Jadi apa yang sebenarnya terjadi ketika Anda menaikkan ISO? Pada dasarnya ada dua jalur, yang akan saya bahas di bawah ini.

Jika ISO dinaikkan, dan kecepatan rana menurun, maka level sinyal yang menuju ke konverter A2D tetap sama. Namun, jumlah sinyal pada sensor berkurang. Itu berarti bahwa setiap noise yang bergantung pada sensor akan diamplifikasi. Ini termasuk hal-hal seperti Shot Noise. Beberapa bentuk kebisingan lainnya tidak akan diperkuat.

Opsi kedua adalah jika gambar asli kurang diekspos, tetapi ISO membuatnya menjadi terpapar dengan benar. Dimungkinkan untuk kontras meningkatkan gambar yang kurang terang untuk memiliki jumlah maksimum / minimum yang sama dengan gambar yang diekspos dengan benar. Sinyal yang keluar dari konverter A2D secara efektif akan memiliki jangkauan yang lebih kecil. Ini hanya akan menyisakan beberapa level cahaya, yang mengarah ke gambar yang tampak lebih ribet daripada gambar yang diekspos dengan benar.

Beberapa hal menarik lainnya. Sensor cenderung berdarah jika mereka jenuh dengan piksel tetangga. Jika suatu gambar ditingkatkan dalam ISO dan berkurang dalam kecepatan rana, maka itu tidak akan jenuh pada FPA itu sendiri, menghapus beberapa artefak. Ini dapat menyebabkan kinerja yang agak lebih baik ketika jenuh.

Secara umum, ISO tinggi pada kamera digital akan memiliki lebih sedikit noise daripada ISO pada film yang sama, karena cara yang jauh lebih baik untuk mencapai ISO tinggi.

Mudah-mudahan ini tidak terlalu teknis, tetapi saya hanya senang untuk berbagi pengetahuan saya tentang Teknik Listrik dengan masyarakat :-) Beritahu saya jika Anda memiliki pertanyaan lagi, dan saya akan mencoba dan menjelaskannya dengan lebih baik.

Untuk menjawab pertanyaan kedua, saya akan mengatakan bahwa ISO yang lebih rendah tidak selalu lebih baik, tetapi secara umum, yang terbaik adalah menggunakan ISO terendah yang Anda bisa. Jika Anda memotret di dalam ruangan, misalnya, ISO yang lebih tinggi akan memungkinkan Anda untuk menggunakan waktu bukaan yang lebih pendek, sehingga mengurangi kekaburan gerakan. Biasanya saya menggunakan ISO terendah yang memungkinkan saya untuk tidak melebihi batas kecepatan 1 / lens_length shutter. Tapi selalu ada pengecualian.


4
Perlu dicatat bahwa sinyal analog tidak harus dipetakan ke gambar 8-bit. Saat bekerja dengan RAW, kedalaman bit gambar biasanya 12-16 bit, dengan sangat sedikit kamera format medium yang menawarkan format RAW 24-bit penuh. Jumlah level digital bisa apa saja mulai dari 255 (8bit), 4096 (12bit), 16384 (14bit), 65536 (16bit), atau dalam kasus MF 24-bit, 16777216!
jrista

Apakah benar ada kamera MF yang menawarkan digitalisasi 24-bit? 16,78 juta jauh lebih banyak dari jumlah foton aktual yang mengenai setiap piksel (sekitar 85 ribu)! Oleh karena itu bit tambahan hanya bisa berupa suara enkode.
Matt Grum

2
ADC (analog ke digital converter) hanya mengkodekan intensitas, bukan panjang gelombang karena tidak ada interpolasi bayer telah terjadi pada saat sinyal analog didigitalkan. Saya berpikir bahwa 24 bit untuk keluaran warna pada tahap akhir dari pipa gambar tetapi itu hanya 8 bit per piksel, yang tentunya terlalu rendah untuk kamera MF
Matt Grum

1
Kurva nada sensor 24-bpp dilemahkan lebih dari yang lain untuk memaksimalkan ruang kepala di highlight. Ini juga dilemahkan sehingga memaksimalkan jangkauan bayangan dinamis. Saya akan melihat apakah saya dapat menemukan artikel yang saya baca untuk referensi. (Mungkin sensor ini sebenarnya tidak tersedia di pasaran, dan lebih merupakan prototipe atau konsep penelitian, sekarang saya memikirkannya.)
jrista

1
@jrista Sosok 85k berasal dari "Panduan praktis untuk fotometri dan analisis lightcurve" Brian Warner, Alan W. Harris. Sensor modern mungkin mampu lebih, tetapi tidak 200x lebih banyak untuk menjamin 24bpp. Jumlah foton yang mengenai setiap piksel tergantung pada waktu bukaan ya, tetapi kedalaman sumur pemilihan terbatas sehingga foton tambahan tidak mendaftar setelah saturasi.
Matt Grum

3

Kecepatan film

Dalam fotografi analog, ISO mengukur sensitivitas film terhadap cahaya. Sebuah film dengan kecepatan yang lebih tinggi akan mencapai titik saturasi (atau overexposure) lebih cepat.

Anda dapat menggunakan film ISO rendah dalam cahaya terang. Dalam situasi redup, mungkin memerlukan aperture yang lebih luas daripada yang Anda miliki atau kecepatan rana yang sangat panjang.

Anda dapat menggunakan film ISO tinggi ketika tidak ada cukup cahaya untuk eksposur yang tepat. Namun, jika Anda menggunakannya dengan banyak cahaya, Anda harus membatasi cahaya yang masuk ke kamera Anda dengan kecepatan rana dan apertur.

(Tidak berpengalaman dalam fotografi analog sehingga tidak banyak info di sini.)


ISO Digital

Dalam fotografi digital, ISO pada dasarnya adalah ini :

Wow, itu kurang dari $ 200 per ... eh ... itu bagus!

Ini hanya angka 1 acak yang menggambarkan jumlah amplifikasi yang diterapkan pada sinyal analog 2 dari sensor sebelum mengubahnya menjadi angka digital. Ini mewakili berapa banyak foton yang diperlukan untuk menghasilkan nilai "satu" pada piksel digital yang dihasilkan.

Itu tidak menggambarkan sensitivitas sensor.

Meningkatkan ISO tidak akan membuat Anda melihat lebih banyak cahaya dalam kondisi gelap dan itu tidak akan menjenuhkan sensor lebih cepat. Itu hanya akan meregangkan sinyal sehingga lebih sedikit cahaya yang diperlukan untuk menghasilkan nilai piksel yang sama, juga memperkuat kebisingan. Jadi gambar akan jenuh lebih cepat, tetapi Anda tidak akan menggunakan potensi penuh dari sensor.


Apakah ini baik atau buruk?

Jadi jika ISO memperkuat noise, apakah kurang selalu lebih baik? Tidak. Jika Anda tidak memiliki cukup cahaya, satu-satunya alternatif untuk ISO tinggi adalah memperkuat gambar dalam pemrosesan pasca, yang akan memperkuat semua noise yang sama yang Anda dapatkan dengan ISO. Lebih buruk lagi, itu akan menambah lebih banyak suara. 3

Lalu dari mana kesalahpahaman umum bahwa lebih banyak ISO sama dengan lebih banyak noise berasal? Karena orang, yang terbiasa dengan analog, akan memilih nomor ISO dan tetap menggunakannya, dan kemudian mengatur eksposur untuk mencegah overexposisi gambar yang dihasilkan.

Ini terbalik karena Anda membatasi jumlah cahaya yang dapat digunakan memasuki sensor untuk memenuhi kendala yang dipilih secara sewenang-wenang .

Sebaliknya, pilih aperture dan shutter speed terbaik untuk kondisi Anda. Ini akan meminimalkan suara tembakan. Kemudian naikkan ISO sebanyak mungkin tanpa overexposing, untuk mengurangi jumlah noise yang terbaca.

Atau biarkan kamera memilih ISO untuk Anda secara otomatis.


Catatan kaki:

1 Mereka memang mengatur angka untuk membuat gambar terlihat seperti gambar yang diambil dengan film dengan kecepatan ISO di bawah kondisi yang sama. Sayangnya, mereka tidak mempertimbangkan ukuran sensor yang menambah kebingungan pada mitos umum bahwa sensor yang lebih besar lebih baik dalam kondisi cahaya rendah.

2 Beberapa kamera menipu dengan juga memperkuat sinyal digital , setelah konversi A / D. Ini tidak membantu dengan mitos bahwa ISO yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak noise, ketika yang terjadi adalah sebaliknya.

3 Noise tambahan disebut read noise, yang diperkenalkan oleh konverter A / D setelah menerapkan ISO.


Saya sangat suka ini (dan saya merasa seperti itu menjawab pertanyaan aktual yang saya tuju lebih dari jawaban yang ada), tetapi saya ingin tahu apakah Anda mungkin bisa menguraikan catatan kaki 1 sedikit lebih banyak? Ada adalah sesuatu stil praktis tentang ISO digital 100 (atau apa pun) dan perhitungan EV.
mattdm

Juga, bagaimana dengan peringkat ISO sensor pada nilai terendah yang tersedia dan konsep "ISO dasar"?
mattdm

@mattdm Saya mulai dengan cepat meneliti catatan kaki 1 (bagaimana tepatnya pabrikan mengatakan gambar "terlihat sama" dalam digital dan analog), dan saya menemukan dua masalah. Satu, saya tidak tahu cara memparafrase dalam paragraf sederhana sekarang. Dua, ini lebih buruk daripada yang saya kira karena ada berbagai metode yang digunakan pabrikan sehingga memahami metode tertentu sepertinya tidak banyak berguna.
relative_random

@mattdm Tentang komentar kedua: nilai ISO apa pun ditentukan dengan merentangkan output sinyal untuk mengisi 0-255 pada nilai gambar (pada gambar 8-bit). Gambar overexposes ketika sensor melaporkan nilai yang akan, dengan pengaturan saat ini, melebihi rentang itu. Misalnya 280. Nilai ini kemudian dipangkas menjadi 255 dan informasi hilang. ISO terendah yang dapat dihasilkan kamera, meskipun demikian, tidak dibatasi oleh pemetaan sewenang-wenang ini. Ini dibatasi oleh sensor itu sendiri, oleh berapa banyak foton yang dapat dideteksi sebelum sepenuhnya jenuh.
relative_random

1
@mattdm Pokoknya, poin yang saya coba buat dengan semi-rant ini adalah bahwa nomor ISO tidak memiliki nilai nyata untuk membandingkan kamera. Itu hanya angka yang memberitahukan seberapa keras sinyal input diregangkan. Seperti skala 1-10 pada amplifier: dapat digunakan untuk mengenal amplifier Anda, tetapi dua amplifier yang berbeda menghasilkan kenyaringan yang berbeda pada 10. Dan amplifier yang masuk ke 11 tidak selalu lebih keras.
relative_random

1

Dalam fotografi digital, peringkat kecepatan ISO tidak mencirikan sensitivitas sensor. Pengaturan kecepatan ISO pada kamera digital mengendalikan jumlah amplifikasi / perkalian sinyal dari sensor setelah data sudah ditangkap. Kecepatan ISO tidak mengontrol sensitivitas sensor, dan lebih seperti "push" pemrosesan film, sehingga mengontrol kecerahan keseluruhan hasil.

Karena keterbatasan konverter analog-ke-digital di beberapa kamera, ISO yang lebih tinggi dapat menghasilkan lebih sedikit noise, dan bayangan yang lebih sedikit.


1

Apa yang telah saya lewatkan dalam semua jawaban sejauh ini adalah bahwa ISO pada dasarnya setara dengan peringkat ASA film dengan menggambarkan konstanta material yang menggambarkan hubungan paparan bercahaya (integral waktu dari kepadatan fluks bercahaya per-area) dengan saturasi medium (film nilai maksimum negatif sensor / file pada digital). Jika Anda bekerja dengan sensor / film / pelat yang lebih besar dengan tetap mempertahankan nilai ISO / ASA yang sama, Anda akan membutuhkan lubang yang secara fisik lebih besar untuk menutupi area yang lebih besar dengan kecerahan yang sama. Untuk framing yang sama, Anda akan memiliki focal length yang lebih besar secara proporsional, sehingga ternyata rasio seperti f / 2.8 bergabung dengan baik dengan nilai ISO dan waktu pencahayaan untuk mengetahui paparan yang benar.

Sekarang sebuah film memiliki butiran, dan film dengan sensitivitas yang lebih tinggi akan mencapai hasilnya dengan biaya ukuran butir yang lebih tinggi. Dalam nada yang sama, sensitivitas yang lebih tinggi untuk sensor digital datang pada biaya situs piksel yang lebih besar, yang mengakibatkan berkurangnya jumlah piksel atau membutuhkan sensor yang lebih besar. Grid yang sangat teratur dari sensor digital dan efisiensi yang relatif tinggi dibandingkan dengan film sebenarnya membuat faktor lain relevan: noise. Ini datang sebagai noise elektronik amplifikasi / kuantifikasi serta kebisingan pendaftaran foton statistik (yang terakhir ini sedikit banyak relevan dengan film karena juga tunduk pada kemungkinan interaksi foton / butiran). Anda dapat menyimpan film dalam gelap selama berbulan-bulan tanpa perubahan tetapi Anda tidak dapat menjalankan sensor elektronik dalam gelap tanpa mendapatkan sinyal.

Sekarang untuk sejumlah besar sensor digital, ada amplifikasi analog variabel (tergantung-ISO) dari sinyal sensor sebelum digitalisasi sehingga pilihan ISO memiliki dampak permanen pada konten gambar mentah Anda. Jika saya ingat dengan benar, sensor bermerek "Exmor" Sony tidak memiliki gain analog semacam ini sehingga data gambar mentahnya tidak tergantung pada pengaturan ISO dan ISO lebih merupakan masalah penerapan pasca-pemrosesan yang mengukur data tersebut hingga kecerahan yang diinginkan.

Jadi pada dasarnya, semakin tinggi jumlah pikselnya, semakin banyak noise yang dapat Anda harapkan untuk nilai ISO yang lebih tinggi, dan area sensor yang lebih besar akan membantu mengatasi itu. Mendistribusikan elektronik yang lebih kompleks untuk sensor CMOS di area yang lebih besar juga membantu menjaga produksi panas untuk sensor yang terus menerus digunakan (diperlukan untuk kamera tanpa cermin dan / atau live view atau video) rendah, dan sensor panas adalah sumber kebisingan lainnya.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.
Judi bola