Význam ISO při focení do RAW

[houkac]

zajímá mě jedna věc při fotografování do RAWu:  odlišuje se se nějak výstupní raw soubor podle toho jaké nastavím ISO? Tím myslím, zda se zapíší stejná data ze snímače a ISO je jen v roli jakési metainformace říkající, jak bude scéna světlá (v podstatě jen vynásobení hodnot při vynechání gama křivky.) a nebo zapsaná data budou uplně jiná? Je to stejné u všech fotoaparátů? Měnilo se to nějak v historii?

[Reklama]

[Jenda]

Já si to vždycky představoval tak, že ISO nastavuje zisk (analogového) zesilovače před ADC. Takže s malým ISO budeš mít kvantizační šum, s velkým to bude clipovat samply.

[Miroslav Šilhavý]

zajímá mě jedna věc při fotografování do RAWu:  odlišuje se se nějak výstupní raw soubor podle toho jaké nastavím ISO? Tím myslím, zda se zapíší stejná data ze snímače a ISO je jen v roli jakési metainformace říkající, jak bude scéna světlá (v podstatě jen vynásobení hodnot při vynechání gama křivky.) a nebo zapsaná data budou uplně jiná? Je to stejné u všech fotoaparátů? Měnilo se to nějak v historii?

Ano, data budou jiná. Expozice má tři parametry: clonu, délku závěrky a citlivost. U filmů byla citlivost jasně daná a zároveň platilo, že čím citlivější film, tím hrubší zrno (lišilo se to značkami, např. Fujifilm měl i při 800 ISO poměrně malé zrno).

U digitálních senzorů jde o to, jak moc je na senzoru dopadající světlo "zesíleno". Když si představíte bod, který není v nekonečnu, tak ten se promítne na více "zrn" senzoru. Když bude světla dostatek a málo zesílíte digitální výstup, bude obraz méně zrnitý (zašumělý). Naopak, když zvýšíte citlivost, dopadne na senzor méně světla, víc se zesílí (a díky rozmazání bodu na více "zrnech" najednou) a obraz bude zašumělý.

Takže ano, změna ISO změní i výsledná data.

[v]

...(a díky rozmazání bodu na více "zrnech" najednou) a obraz bude zašumělý.

tohle máte z vlastní hlavy nebo jste to někde četl?

[Miroslav Šilhavý]

tohle máte z vlastní hlavy nebo jste to někde četl?

Jestli je v tom nepřesnost, tak se omlouvám, a klidně to prosím doplňte.

[Reklama]

[v]

tohle máte z vlastní hlavy nebo jste to někde četl?

Jestli je v tom nepřesnost, tak se omlouvám, a klidně to prosím doplňte.

uvažte: když vyfotíte stejně nasvícenou jednolitě šedou plochu dvakrát, na maximální a minimální citlivost tak aby byla expozice stejná u obou snímků (úpravou clony nebo rychlosti závěrky), bude se lišit úroveň šumu?

[Miroslav Šilhavý]

uvažte: když vyfotíte stejně nasvícenou jednolitě šedou plochu dvakrát, na maximální a minimální citlivost tak aby byla expozice stejná u obou snímků (úpravou clony nebo rychlosti závěrky), bude se lišit úroveň šumu?

Máte pravdu, uznávám, vliv na to má jedině zesílení výstupu z čipu.

[krallinuxu1]

... Naopak, když zvýšíte citlivost, dopadne na senzor méně světla, víc se zesílí (a díky rozmazání bodu na více "zrnech" najednou) a obraz bude zašumělý ...

No tak za první, změna citlivosti (ISO) neni mechanická věc a na senzor tím pádem dopadá pořád stejně světla.
A za druhé,jaké "rozmazání bodu na více "zrnech" najednou" Fakt nevim co by si pod tim měl člověk představit a je to totální chujovina.

Změna ISO je změna zisku ze snímače. Pro úplného lajka bych to vysvětlil že je to jako když hraje hudba z repro potichu a zvuk se zdá docela čistý bez ruchů a pak ji někdo hodně zesílí a najednou je tam na pozadí slyšet kdejaké praskání a rušení o kterém při malé hlasitosti nikdo nevěděl ... .

[Ondrej Nemecek]

Změna ISO je změna zisku ze snímače. Pro úplného lajka bych to vysvětlil že je to jako když hraje hudba z repro potichu a zvuk se zdá docela čistý bez ruchů a pak ji někdo hodně zesílí a najednou je tam na pozadí slyšet kdejaké praskání a rušení o kterém při malé hlasitosti nikdo nevěděl ... .

Přesně. Zesílením slabého signálu se zhorší odstup signál - šum (se signálem se zesílí i šum).

[v]

Zesílením slabého signálu se zhorší odstup signál - šum (se signálem se zesílí i šum).

další kravina, když se stejně zesílí signál a šum tak se SNR nezmění

[v]

kvantizační šum

spíš jenom šum, kvantizační šum je jiný šum (šumů je hodně odrůd)

[RDa]

Tak zaprve zalezi u jake technologii to uvazujete - Canon ma typicky prevodniky mimo snimac (vyjma 80D a 5DM4) a tam zalezi na zesileni signalu pred prevodem (deje se to jiz na cipu, takze silny signal po ceste nachyta relativne mene sumu). Sony ma prevodniky na cipu a tam neni prilis prostoru pro analogove zesileni, proto se taky temto snimacum rika ISO-less. Co se prevede je k mani, nic lepsiho se z toho jiz vykouzlit neda.

A ted prakticky - nastaveni ISO se promitne jako kombinace analogoveho a digitalniho zesileni, coz je sub-optimalni. Snimace se totiz nevyrabi s cilem ze budou mit ISO 100 * 2^N, ale maji nejake nekulate cislo, ktere samotne nastaveni analogveho zisku (taky casto v krocich 2^N) nedokaze normalizovat, takze nastupuje digitalni nasobeni. Tohle resi treba MagicLantern, ktery zajisti ze digitalne se do dat nesaha - takze pak vam z toho vychazi ISO 560 nebo neco obdobneho - a samozrejme sum je u toho mensi nez u iso 400 nebo iso 800.

[RDa]

uvažte: když vyfotíte stejně nasvícenou jednolitě šedou plochu dvakrát, na maximální a minimální citlivost tak aby byla expozice stejná u obou snímků (úpravou clony nebo rychlosti závěrky), bude se lišit úroveň šumu?

Pokud zmenite citlivost, tak to na uroven sumu ma vliv (zesilovac pridava vlastni sum).
Pokud zmenite expozicni cas, tak to na vysledny sum ma vliv (sum vlivem teplotni generace).

Hranice mezi zanedbatelnym a nezanedbatelnym je zde velice tenka - protoze soucasna technologie jede na hranici technologickych moznosti - kdy si nemuzete dovolit vlastne nic zanedbat.

[v]

uvažte: když vyfotíte stejně nasvícenou jednolitě šedou plochu dvakrát, na maximální a minimální citlivost tak aby byla expozice stejná u obou snímků (úpravou clony nebo rychlosti závěrky), bude se lišit úroveň šumu?

Pokud zmenite citlivost, tak to na uroven sumu ma vliv (zesilovac pridava vlastni sum).
Pokud zmenite expozicni cas, tak to na vysledny sum ma vliv (sum vlivem teplotni generace).

Hranice mezi zanedbatelnym a nezanedbatelnym je zde velice tenka - protoze soucasna technologie jede na hranici technologickych moznosti - kdy si nemuzete dovolit vlastne nic zanedbat.

teď už jsem trochu na mezi mých znalostí, ale v prvním případě bych řekl, že větší problém bude SNR původního signálu než vlastní šum zesilovače (expozice vytvoří slabý signál blízký teplotnímu šumu), druhý případ se, tuším, dá řešit odečtením "temného snímku" (nebo jak se to řekne česky), rád se nechám opravit

[Jan Forman]

On ten zesilovač i snímač pochopitelně šumí, takže jeho vytažením pochopitelně vytahujete i šum.
Snižuje se dynamika a i odstup signál šum, jediná možnost je přisvítit

Superzjednodušeně řečeno:
Čip pracuje třeba s rozsahem 0-1000mV nativně, pokud jste ve tmě leze ven jen 0-100mV v téhle oblasti to už dost šumí a analogovým zesilovačem to musíte nahnat zpět na 0-1000mV (aby v obraze nebyla tma jak v pytli).
Za tím je ještě digitální pullup pulldown, ale ten už provádí jen drobné korekce.

Respektive podobných výsledků můžete docílit i focením na nízké ISO ve tmě a digitálně to natáhnout, ale jelikož záznam má jen omezené vzorkování obvykle 12-14bit výsledek je výrazně horší jak analogové zesílení.

Zesílením slabého signálu se zhorší odstup signál - šum (se signálem se zesílí i šum).

další kravina, když se stejně zesílí signál a šum tak se SNR nezmění