Чувствительность ISO – характеристика цифрового фотоаппарата, которая определяет чувствительность сенсора к свету. Выражается в единицах ISO, которые были приняты еще в пленочной фотографии и были перенесены в цифровую для удобства.
Важность светочувствительности заключается в том, что с помощью этого параметра можно, не изменяя ( и ), регулировать яркость кадра (рис. 1).
Рис. 1 — Регулировка яркости изображения с помощью значения ISO
Технически это осуществляется путем предварительного усиления электрических сигналов светочувствительной матрицы и алгоритмов их последующего аналогово-цифрового преобразования в цветовое пространство фотоаппарата, в основном sRGB. Т.е. на самом деле, при повышении значения ISO, светочувствительность фотоэлементов не увеличивается, а усиливается возникающий в них электрический ток. Как последствие, при повышении светочувствительности (рис. 2).
Для получения качественных снимков, значение ISO стоит подымать только в том случае, когда в данных условиях невозможно снять с заданной экспозицией. Например, съемка в помещении без вспышки, съемка на слабоосвещенной местности (вечер, ночная съемка возле фонарика), съемка на
Максимальная чувствительность ISO 204800 была реализована в фотоаппаратах Canon EOS 1D X в 2011 году и фотоаппаратах Nikon D4 в 2012 году.
Рис. 2 — Появление цифрового шума при увеличении значение ISO
Чувствительность ISO подбирается для каждой конкретной ситуации и желательно, чтоб оно было минимальным.
Оптимальная чувствительность ISO подбирается практическим путем. Для этого необходимо ориентироваться на предполагаемую экспозицию, при которой не будет (например, вечером при фотографировании объективом с фокусным расстоянием 50 мм, выдержка не должна опускаться меньше значения 1/50 с, диафрагма, по-возможности, открытая f1.8). В таком случае, с светосильным объективом, оптимальное значение ISO будет 200, при условии, что кадр получится резким и не смазанным. Очевидно, что в случае, который был приведен на рис. 2, оптимальным значением ISO является 500. Экспозиция в этом случае (f4.0 1/50 с) обеспечила не смазанный и резкий кадр в заданных условиях.
В спортивной съемке необходимо ориентироваться на выдержку (1/640 с), и оптимальное значение ISO будет то, которое может обеспечить такую экспозицию.
В нижеприведенной таблице описаны ориентировочные оптимальные значения ISO в разных условиях.
Таблица 1 — Чувствительность ISO
|
Применение |
||
|
Фотографирование при дневном свете, в студии, со вспышкой. Любая фотография, где может использоваться устойчивый штатив. |
||
|
Используется при слабой освещенности, применяя выдержку, которая позволяет благополучно фотографировать с рук. При этом часто используют открытую диафрагму. Так же применяется для увеличения эффективной дальности вспышки. |
||
|
Фотографирование с руки при самых плохих условиях освещенности, когда вспышка не используется или ее не хватает. |
При удвоении значения ISO количество света, необходимое для создания правильно проэкспонированного изображения, делится пополам. Это означает, что при переходе от ISO 100 к ISO 200 вы можете использовать выдержку вдвое короче или увеличить диафрагменное число на одну ступень. Изменив чувствительность ISO 100 на ISO 1600, вы можете использовать выдержку в 16 раз короче или во столько же уменьшить диафрагменное число.
С развитием науки и техники, появляются новые аппаратные и программные , открываются новые технологии изготовления сенсоров, новые материалы приходят на замену предыдущим и все это в сумме приводит к улучшению качества фотографий.
Каждая модель фотоаппарата имеет свои характеристики и возможности. Термин ISO или, проще говоря, светочувствительность описывается в инструкции каждой фотокамеры. Чтобы научиться делать высококачественные художественные снимки, надо разобраться в назначении этого параметра и его настройке.
Вместо «ISO» чаще говорят «светочувствительность матрицы». В этом названии раскрывается назначение этого параметра. Раньше на пленочных фотокамерах фотографы меняли пленку, подбирая ее по указанным на коробке цифрам 100, 200, … В современных фотоаппаратах можно изменять значение ISO вручную или автоматически. Цифры означают чувствительность матрицы к яркости света. Чем выше выставляется значение ISO, тем сильнее матрица воспринимает свет, и снимки получаются ярче. Непонятные фото-термины смотрите в словаре терминов . Когда необходимо повышать значение ISO. При слабом освещении фотоаппарат не может выстроить хорошую экспозицию. Можно воспользоваться фотовспышкой, но это не всегда решает проблему. При съемке в затемненном зале, например, на дискотеке, на концерте фотовспышка не поможет. Снимки будут четкими, если настроить достаточно высокое ISO. Кроме того, это дает возможность уменьшить выдержку при съемке движущихся объектов без штатива. Слишком сильное увеличение светочувствительности может дать отрицательный результат, так как неизбежно ведет к появлению шума на фотографии в виде зернистости по всему кадру. С повышением ISO матрица воспринимает не только полезный свет, но и мельчайшие искажения, помехи. Матрица сама по себе не идеальна на все 100%, а увеличение чувствительности повышает ее погрешность. Обычно матрицы настроены так, чтобы передать как можно меньше помех при небольшом ISO. Чаще всего это ISO до 100.
Самые лучшие фотоснимки получаются при низком ISO. Если аппарат настроен на автоподбор значения ISO, то переключитесь на ручной режим и проверьте, действительно ли стоит минимальное значение. При слабом освещении пользуйтесь фотовспышкой или повысьте светочувствительность. Хорошая зеркалка (Sony или Canon) порадует качеством и при ISO3200.
ISO является одним из трех факторов, которые определяют экспозицию, вместе с диафрагмой и выдержкой. Для того, чтобы получить максимальное качество ваших фотографий, вы должны знать, какой вклад вносит каждый из трех параметров. Прочтите этот урок, чтобы получить более глубокие знания о том, как использовать свой фотоаппарат должным образом и начать делать профессиональные фотографии.
ISO (International Standards Organization) определяет чувствительность датчика в камере, которая, в свою очередь, влияет на экспозицию ваших фотографий. Шкала ISO обычно начинается со значения 100, а каждое следующее значение изменяется в два раза, до границы возможностей камеры: 100, 200, 400, 800, 1600… Начальная и конечная точки диапазона зависят от камеры, которую вы используете. Большинство современных камер имеют и промежуточные значения ISO, равные 1/3 ступени.
Международная организация стандартизации является ответственной за широко используемые стандарты в различных областях, но все, что вам нужно знать про ISO как параметр чувствительности, приведено ниже.
ISO является одним из трех параметров, влияющих на экспозицию, вместе с выдержкой и диафрагмой. Диафрагма определяется объективом, выдержка временем экспозиции, а ISO свойствами сенсора. Чтобы быть более точным, ISO определяет изменение экспозиции фотографии при изменении чувствительности сенсора.
Шкала ISO похожа на выдержку в том смысле, что когда ISO изменяется в два раза, экспозиция также меняется на ступень, и они пропорциональны друг другу. Уменьшение ISO соответствует низкой экспозиции, увеличение - даст более сильное воздействие света, экспозиция увеличится. Гораздо проще, чем диафрагма. Ниже приводится 6 фото для различных значений ISO: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200. Диафрагма и выдержка остаются постоянными на всех фото, изменяется только ISO. Таким образом вы можете видеть влияние этого параметра на фотографию. идеальная экспозиция показана на четвертом фото, где ISO составляет 800.
Как вы могли заметить, каждый параметр влияет на экспозицию независимо. Но есть некоторые последствия применения высоких значений ISO
Как правило, чем меньше ISO, тем выше качество изображения. При удвоении ISO вы по сути вдвое повышаете экспозицию, также удваивается и цифровой шум. Этот шум снижает детализацию фотографии, делая изображение зернистым и неравномерным.
Чтобы лучше показать, как ISO влияет на качество изображения, я взял еще одну серию фотографий, которая показана ниже. Для целей этого эксперимента я изменял не только ISO, а также выдержку и диафрагму, чтобы экспозиция оставалась постоянной, в результате легче сравнивать качество фотографий. Фото отображаются в следующем порядке: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200
Как вы видите, чем выше ISO, тем сильнее шум, тем больше он портит картинку. Существуют специальные программы. которые удаляют шум. Они могут исправить ситуацию, но ценой некоторого снижения детализации и сглаживания мелких деталей, которые смешиваются с шумом. Это наглядно показано на картинке ниже (участок изображения в масштабе 100%). Поэтому используйте плагины для шумоподавления с осторожностью.
Камеры с большим размером сенсора лучше, так как сенсор получает больше света. Но технологии улучшаются и разница между размером сенсора и шумом уменьшается, особенно в сравнении с камерами прошлых лет выпуска.
Все камеры различаются между собой, поэтому я предлагаю вам поснимать вашей камерой в условиях низкой освещенности, чтобы определить, какое максимальное ISO можно использовать без сильного ущерба для качества. Повышение экспозиции при обработке дает такой же эффект, как и повышение ISO, то есть увеличивается шум, поэтому убедитесь, что установили экспозицию при съемке правильно, без недодержки. Таким образом вы избежите повышения шума при обработке.
Теперь, когда вы знаете, как работает ISO, рассмотрим различные ситуации практического применения.
ISO 100: Ваши фотографии будут иметь наилучшее качество. Превосходно для съемки при дневном свете, так как нет необходимости в увеличении ISO. Съемка на значении 1600 в условиях яркого освещения - пустая трата времени, так как фотографии получатся шумные.
ISO 200 - 400: Для чуть меньшего освещения, например, в тени или в помещении, если оно ярко освещено
ISO 400 - 800: Я использую этот диапазон при съемке со вспышкой в помещении, поскольку это позволяет лучше проработать фон
ISO 800-1600: у репортажных и событийных фотографов часто нет другого выбора, кроме как использовать этот диапазон, так как живые события часто происходят в условиях низкой освещенности, а вспышкой пользоваться невозможно или запрещается.
ISO 1600-3200: Опять же, событийные фотографы используют этот диапазон для съемок на концертах, а также в условиях низкой освещенности, когда использование штатива затруднительно. Этот диапазон является самым высоким в моей камере, но я редко использую его, так как я не поклонник цифровых шумов.
ISO 3200+: Этот диапазон зарезервирован для экстремально низкой освещенности, но шумы на нем очень велики, изображение получается слишком зернистым.
Примечание переводчика: современные модели профессиональных камер дают вполне приемлемое для целей репортажной съемки качество на гораздо более высоких ISO, например, камера Nikon D3S способна снимать с ISO 102400
Параметр ISO всегда есть в характеристиках фотоаппарата и указывается на ценнике в магазине. Но что такое ИСО в фотоаппарате, как с ним работать, как его правильно выставлять и настраивать.
ISO – показывает уровень светочувствительности фотоаппарата
и имеет числовое значение.
Может быть в пределах от 80 и до нескольких десятков тысяч. Максимальное значение исо 409600 имеет, например, фотокамера Nikon D4s.
В фотоаппарате исо вместе с выдержкой и диафрагмой влияет на экспозицию , по-другому на яркость фотографии. Регулируя светочувствительность мы меняем яркость фотоснимка.
Стандартный ряд iso начинается со 100 и каждое следующее значение получается умножением предыдущего на 2, что означает изменение экспозиции в 2 раза. Получается такой ряд: 100, 200, 400, 800, 1600 … и т.д.
Диапазон этих чисел устанавливается производителем и определяется характеристиками матрицы. Сегодня в фотокамеры вводят промежуточные значения для более тонкой настройки чувствительности камеры, а соответственно и экспозиции. При создании художественной фотографии это может иметь большое значение.
Эти числа показывают, как матрица фотокамеры реагирует на приходящий поток света. Для формирования снимка на матрицу с объектива подается свет и чем меньше светочувствительность, тем больше света нужно. То есть при хорошо освещенном объекте можно выставить минимальные значения ИСО и снимок получится нормальным по яркости.
С уровнем чувствительности связывают уровень цифровых шумов на снимке. Такие цифровые шумы имеют вид зернистости и получаются они из-за увеличения количества пикселей имеющих другую яркость или другой цвет по сравнению с соседними пикселями. Особенно хорошо видны шумы на темных участках фотоснимка.
Поэтому выбор ISO ограничивается уровнем шумов на снимке. Чем выше ISO, тем больше шумов. У каждой камеры уровень исо, при котором видны шумы разный. Это зависит от качества матрицы.
Как выше сказано, при минимальном значении исо нужно много света для формирования снимка, а при большом исо нужно меньше света. Почему так? При увеличении ISO фотоаппарата мы делаем больше усиление сигнала с матрицы. Но с матрицы вместе с сигналом идут и шумы. Это и тепловые шумы фотоэлементов и шумы взаимного влияния датчиков друг на друга из-за близкого расположения и др. А усиливая сигнал мы усиливаем и шумы. Поэтому при большой по размеру матрице уменьшаются шумы, потому что фотодатчики больше по размеру, а это снижает внутренний шум самого датчика, и расположены они дальше друг от друга, так что и взаимное влияние уменьшается. Поэтому всегда говорится, что фотокамера с большим сенсором намного лучше .
Ведь имея меньше шумов мы можем увеличить чувствительность ISO без потери качества изображения, а это позволяет тонко настроить выдержку и диафрагму для получения художественных эффектов. Ведь мы помним, что исо вместе с выдержкой и диафрагмой регулирует экспозицию (яркость снимка).
Часто параметр ISO относят к характеристикам матрицы, но правильнее будет относить iso к характеристикам системы фиксации света в камере. А это и сама матрица и предварительный усилитель сигналов и преобразователь аналогового сигнала в цифровой. Качество алгоритмов преобразования и предварительного усилителя так же влияют на значение исо, так как влияют на уровень шумов. В зеркальных и системных фотокамерах эти узлы и параметры лучше, потому они и стоят больше.
При больших значениях исо нужна меньшая освещенность объекта для получения нормальных по яркости снимков. Это позволяет фотографировать в темных помещениях, вечером и даже ночью.
Для того что бы научиться работать с iso нужно знать, что этот параметр влияет на экспозицию снимка. Диапазон значений начинается со 100 единиц, у некоторых может и с 64 или 80, и заканчивается на нескольких тысячах. Для работы понадобится диапазон от минимального и до 1600 единиц, редко до 3200. Более высокие показания исо очень редко применяются из-за появления на фото шумов.
Еще выше значения ИСО в фотоаппарате выставляют, когда нет другого выхода, значения выдержки и диафрагмы изменять нельзя, а экспозиция мала. Профессиональные и полупрофессиональные фотокамеры делают снимки без шумов и на более высоких уровнях исо.
ВИДЕОКАМЕРЫ
В видеокамерах и телекамерах, использующих так же, как и фотоаппарат матрицу как фотоэлемент понятие ISO имеет совсем другое значение. Там светочувствительность измеряется количеством люкс освещенности объекта для достижения нужного уровня шумов на картинке. Или критерием может выступать не уровень шумов, а уровень сигнала в децибелах.
ВИДЕОРЕГИСТРАТОРЫ
А вот в видеорегистраторах светочувствительность учитывает светосилу объектива. А сама величина чувствительности показывает отношение уровня сигнала в вольтах на выходе матрицы к уровню экспозиции. Это совсем другая величина, чем ISO фотоаппарата.
Вместо названия ISO часто говорят светочувствительность. Такое название лучше описывает назначение этого параметра. ISO является мерой того, насколько чувствительна к подаваемому на неё свету. Более высокое значение ISO делает матрицу более чувствительной к свету, поэтому повышенные значения используются для съемки в условиях плохого освещения. Современные цифровые фотоаппараты могут делать снимки с различными настройками ISO, которые будут записаны на одну карту памяти. Раньше фотографам для изменения значения ISO приходилось менять пленку.
Когда нужно повышать ISO? К примеру, фотоаппарат не может выстроить нормальную экспозицию. Для него освещение слишком слабое. Иногда можно воспользоваться вспышкой, но это не всегда помогает. Например, при съемке на концерте не всегда можно воспользоваться вспышкой и она не всегда поможет. В таком случае нужно повысить ISO вручную или установить режим автоматического подбора светочувствительности.
Повышение ISO дает возможность уменьшить выдержку. Это поможет избавиться от шевеленки или позволит сделать нормальные кадры в тех случаях, когда при более маленьком значении светочувствительности нужен был бы штатив.
Шум и ISO.
Увеличение ISO несет не только положительный характер, но и отрицательный. Усиление чувствительности к свету непременно ведет к появлению шумов на фотографиях. Это вызвано тем. что матрица вместе с полезным сигналом света начинает воспринимать незначительные помехи и искажения. Кроме того, матрица и сама не передает на 100% идеальное изображение. Увеличение чувствительности к свету повышает погрешности, которые вызваны токами утечки между пикселями.
Все матрицы настраиваются таким образом, чтобы передавать наименьшее количество помех при самых малых значениях ISO. В большинстве фотоаппаратов это ISO=50, 80 или 100.
Шум на цифровых снимках подобен зернистости на пленочных фотографиях. Этот эффект крайне не желателен. Он проявляется в виде цветных точек, которые распределяются по всему кадру.
Связь ISO и размера матрицы.
Физический размер матрицы определяет качество снимков, которые будут получаться при определенных значениях ISO. Это вызвано, прежде всего, тем, что на больших матрицах пиксели имеют больший размер, чем на маленьких, а следовательно воспринимают больше света. Например, две матрицы на 4 мегапикселя, с различным размером на одинаковых настройках будут показывать разные результаты шума. Та матрица, которая имеет больший размер, шуметь будет меньше.
Можно ли фотографировать с высоким ISO.
До тех пор, пока все фотоаппараты не будут оснащаться большими матрицами, шум на снимках будет сильно заметен, а поэтому будет проблемой.
Сравнительно недавно на рынке появились камеры, которые называют полупрофессиональными. Они имеют матрицы большего размера, чем у компактов. Такие фотоаппараты будут иметь меньший показатель шума, но только в том случае, если количество мегапикселей не будет слишком большим. Не стоит поддаваться рекламным объявлениям, которые гласят о том, что чем больше мегапикселей, тем лучше. Это не так. Всего должно быть в меру.
Легкий шум будет незаметен на снимках, если они будут печататься маленького размера. Существуют специальные программы и плагины для Фотошопа, которые существенно удаляют шум со снимков. Среди таких программ можно выделить: Noise Ninja, Neat Image и многие другие.
Часто могут возникнуть ситуации, когда стоит выбор между тем, чтобы сфотографировать с большим значением ISO или вовсе не делать снимок. В таком случае лучше сделать кадр и попытаться убрать шумы на компьютере. Кроме того, не все шумные снимки плохо выглядят.
Выводы.
