¿El ruido ISO más alto se distribuye uniformemente o afecta a los colores de manera diferente?

Es obvio que una ISO más alta afecta la fotografía al agregar ruido o granos.

Pero, ¿ese grano o ruido se distribuirá por igual en todas las partes de la fotografía, o afectará específicamente a colores específicos o algo así ?

Pregunta de seguimiento: ¿Por qué el canal azul es el más ruidoso?

Se me saltan las lágrimas. Todas las respuestas son sobre amplificación y esas cosas .
Las respuestas hasta ahora parecen centrarse en ¿Qué es "ISO" en una cámara digital? / ¿Cómo se implementa ISO en las cámaras digitales? . Pero creo que esto es más parecido a ¿Por qué el canal azul es el más ruidoso? (Básicamente, esa pregunta es parte de la respuesta, aunque no tengo claro si la pregunta también significa preguntar sobre la fidelidad del color o el rango dinámico).
Lo que, por supuesto, plantea la pregunta: vivek_jonam, ¿ qué quiere decir con "afectar colores específicos más o menos"?
@mattdm quise preguntar si la cantidad de granos en la misma fotografía con un ISO alto difiere para varios colores.

Respuestas (4)

Cuando cambia el valor ISO a uno más alto, realmente cambia la amplificación en el chip.

Veamos primero un solo píxel.

Durante la exposición, el píxel recibe una serie de fotones, que generan (digamos) 100 mV, y el ruido del chip da 10 mV. Tienes una relación señal-ruido de 10:1.

Ahora, necesita exponer la mitad del tiempo y, por lo tanto, cambia a un ISO del valor doble. Entonces solo obtienes suficientes fotones para generar 50 mV, pero el ruido sigue siendo de 10 mV. Para obtener el mismo nivel de señal en el procesador de la cámara, su chip debe amplificar la señal de 50 a 100 mV, pero luego el ruido también se amplifica, de 10 a 20 mV. Esto da una relación señal a ruido de 5:1.

Esto significa que tiene el doble de ruido en sus datos RAW.

Normalmente, el ruido se ve principalmente en las áreas más oscuras de una imagen y debe eliminarlo, ya sea con algún software o manualmente.

El ruido que ve cuando amplifica una señal débil aumentando el ISO no proviene principalmente del chip, es ruido de fotones de la naturaleza aleatoria de la luz, cuanto menos luz recibe, más aleatorio es. El objetivo de amplificar en el chip en lugar de en el software es que amplifica la señal producida por las fotos antes de que se agregue el ruido de lectura.
Esto parece evidente, pero ¿quieres decir que disparar con ISO 3400 es 34 veces más ruidoso que con ISO 100?
Andrew, voy a arriesgarme aquí, pero creo que las clasificaciones ISO realmente funcionan de esa manera: dado que cada duplicación de ISO duplica la sensibilidad de la "película", un ISO de 3200 se ha duplicado 5x de 100 , por lo que el ruido también se ha duplicado 5 veces, de (digamos) 1000:1 a 1000:32. Ruido, borrosidad u oscuridad: ¡elige 1!

ISO por sí mismo afecta una foto haciéndola más brillante. Eso es todo.

No añade ruido ni granulado (salvo una cantidad imperceptible introducida por el amplificador). El ajuste ISO amplifica la señal analógica antes de digitalizarla. En realidad, esto reduce el ruido que vería en comparación con la amplificación después de la digitalización (ya que esto también amplificaría el ruido de digitalización).

Aumentar la configuración ISO con la cámara configurada en un modo de exposición programado hará que el tiempo de obturación y/o la apertura se reduzcan, lo que provocará una foto más oscura (que se compensa con el hecho de que ISO hace que la foto sea más brillante). De aquí es de donde proviene la asociación con ISO y el ruido.

Reducir la cantidad de luz que entra por la lente aumenta el ruido. Los fotones son emitidos al azar por una fuente de luz, si capturas muchos fotones, la aleatoriedad se iguala, recolecta menos fotones y la aleatoriedad aparece.

Teniendo esto en cuenta, el ruido que introduce la falta de luz afecta de forma diferente a cada canal de color. El canal azul es el más ruidoso ya que los filtros azules en la matriz de bayer extraen más luz que el rojo y el verde. También hay el doble de píxeles verdes que rojos y azules, lo que iguala el ruido. Finalmente, el azul también es menos común en la naturaleza (de ahí la cantidad reducida de filtros azules), por lo que en una escena en particular capturará menos luz azul, por lo que el canal azul aparecerá más ruidoso, especialmente si cambia los colores en una imagen, que es similar a amplificando digitalmente el ruido en el canal azul.

El ruido también aparecerá más en las áreas de sombra, ya que estas reflejan naturalmente menos luz entrante. Si está trabajando con muy poca luz (y lo compensa aumentando mucho el ISO), también puede ver un ruido significativo en las altas luces.

Con respecto a cómo la configuración ISO amplifica o reduce el ruido... Creo que eso depende en gran medida de la marca. Canon, por su parte, logra ISO tanto antes como después de la amplificación, dependiendo de si está utilizando una configuración de base más baja, una configuración de "extracción", una configuración de "empuje" o una configuración de ISO muy alta. No es tan simple como la configuración ISO que siempre se amplifica antes de la digitalización... puede ser más complejo que eso. Veré si puedo desenterrar la referencia que explica el enfoque de Canon en detalle, pero baste decir que la configuración ISO puede tener efectos visibles y perjudiciales en el ruido, incluso con un ISO bajo.
Aquí hay una publicación en el foro sobre los diversos métodos de Canon para lograr la configuración ISO y las consecuencias de cada uno. No estoy seguro de estar completamente de acuerdo con el análisis de Browning (es decir, asumiría que ISO "inteligente", que simplemente almacena la cantidad de impulso ISO en metadatos para la aplicación en la publicación, NO SERÍA beneficioso, pero él afirma lo contrario, indicando ISO "Oferta" es bueno pero defectuoso y todo ISO debe hacerse como ISO "inteligente").

el rango dinámico también es mucho con un iso más alto.

el ruido debe ser aleatorio, pero algunas cámaras muestran bandas, que pueden limitarse a un solo canal de color.

De un comentario anterior que aclara la pregunta: quise preguntar si la cantidad de grano en la misma fotografía con ISO alto difiere para varios colores .

En ese caso, la respuesta con la tecnología actual es:

Sí.

  • El canal azul es en general el más ruidoso.
  • El canal rojo es el siguiente.
  • Y el canal verde exhibe el menor ruido.

Para obtener detalles sobre por qué sucede esto, consulte las respuestas a ¿Por qué el canal azul es el más ruidoso? .