¿Por qué estas imágenes tomadas con ISO significativamente diferentes parecen tener la misma calidad?

¿Cómo es que no puedo notar la diferencia en la calidad de estas dos fotos, a pesar de que una se tomó con ISO 160 y la otra con 1600?

Nota: Los datos EXIF ​​se han eliminado de las imágenes a continuación mediante el proceso de guardado de imgur.
Los originales están aquí y aquí . Las imágenes deben guardarse en el disco y luego abrirse para ver los datos EXIF. Ambas fotos a una distancia focal de 39 mm (equivalente a 35 mm).

ISO 160 f/22 8 segundos:

Muestra ISO 160

ISO 1600 f/4 1/40 segundo

Muestra ISO 1600

¿Qué diferencia debería ver entre 160 y 1600 ISO?

Ambos fueron tomados con una Nikon D7000.

Sé que ya has aceptado, pero... ¿Estaban tomadas en RAW o en jpg fuera de cámara? Además, la D7000 tiene un manejo bastante bueno a 1600; no es tan alto para la D7000.
@Sonic Soul: es posible que desee esperar más tiempo antes de seleccionar una respuesta como aceptada. Solo publicó su pregunta hace menos de una hora, algo tarde en la noche para los EE. UU.... podría haber muchas respuestas muy buenas esperando ser ofrecidas mañana. Sin embargo, dado que ya seleccionó una respuesta "aceptada", es muy posible que nadie más se detenga a ofrecerle esas respuestas. Solo un consejo.
Considere los puntos en mi respuesta sobre las diferencias técnicas en cómo se tomaron las fotos. Los dos conjuntos de configuraciones son tan diferentes que es poco probable que la comparación sea significativa. Comente por qué sería muy interesante. También los detalles difieren en las fotos, lo que sugiere que algo arcano estaba trabajando en el procesamiento. ¿Sabes por qué o cómo sucedió esto?
en realidad esos eran jpegs "buenos". Pensé que era crudo, pero estaba oscuro y lo configuré incorrectamente. ¿Raw haría mucha diferencia con respecto al ruido iso?
jrista, buen punto. Me sentí un poco tonto porque publiqué mi pregunta antes de hacer zoom al 100 %, porque en ese nivel la diferencia era evidente. así que pensé que mi pregunta no era tan buena, por eso la acepté tan rápido.
mattdm, gracias por editar! ¿Sabes por qué recibí ese error cuando intenté cargar mis imágenes aquí? algo sobre el encuadre no permitido? estas eran imágenes directamente de la cámara..
Las imágenes que están en el sitio de tinypic están muy reducidas con respecto a las originales (solo 1,7 megapíxeles. Hasta ahora no se explica la diferencia en las corridas de pintura. Agregué los tiempos de exposición arriba, ya que la diferencia de 1/40 a 8 s es tan grande que necesita ser conocido al tratar de hacer comparaciones. Si su trípode no es estable como la roca de Gibraltar, entonces 8s alterará el resultado. También se agregó la distancia focal ya que esto afecta el resultado del trípode de exposición prolongada.
@RussellMcMahon — Tampoco veo datos EXIF ​​en las imágenes que guardo de tinypic.
@SonicSoul Supongo que el sitio de tinypic estaba tratando de hacer algo complicado. ¿O solo estabas tratando de cargar usando el botón de carga? En cualquier caso, pero especialmente si es el último, sugiero preguntar al respecto en meta.photo.stackexchange.com
Hice clic derecho en las imágenes de tinypic en su sitio, las descargué en el disco usando "Guardar imagen como" de Windows y luego abrí las imágenes. Luego contenían datos EXIF. Tenga en cuenta que la apertura muy pequeña en la imagen ISO 160 conduce a tiempos de exposición 30 veces más largos de lo que es "justo". Esto me lleva a la conclusión de que….
... Me gustaría tener una D7000 :-).
@mattdm, solo recurrí a tinypic, después de que este sitio rechazara mis fotos con esa advertencia. las fotos que estaba subiendo aquí eran directamente de la cámara sin ninguna modificación
@SonicSoul — raro. Definitivamente mencione esto en meta como un error para que los desarrolladores de intercambio de pila puedan manejarlo.
@RussellMcMahon: extrañamente, ahora obtengo datos EXIF ​​en la imagen ISO 1600 tinypic pero no en la otra. Te juro que no lo conseguí con ninguno de los dos antes. ¿Algún tipo de almacenamiento en caché extraño con tinypic? No sé.
Estás sufriendo de difracción y ruido de exposición prolongada que se detiene en f/22. ¿Necesitabas una profundidad de campo increíble para fotografiar una pared plana o simplemente querías que la exposición fuera más larga?

Respuestas (7)

En el área oscura en el 1/3 superior de las fotos, puede ver más ruido en la versión ISO 1600. Se muestra como la granulosidad desigual. Creo que el ruido no es tan obvio en las áreas de la pared porque los colores son muy brillantes y también muy distintos, no hay desvanecimientos graduales de un color a otro.

Tienes razón. Me acerqué al 100 % y me centré en el área superior. Ahora lo entiendo :)
después de hacer zoom, incluso las áreas iluminadas son granulosas a 1600

Estoy agregando esto como una segunda respuesta, ya que probablemente sea el problema fundamental involucrado.

Manzanas <> Peras

  • Las dos imágenes tienen condiciones fundamentalmente diferentes y no se pueden comparar de manera justa.

  • La imagen ISO 160 contiene 30 veces más ruido de sensor de lo que debería tener para una comparación justa.

Lo que yo y otros hemos dicho en las otras respuestas tiene relevancia, pero -

1600 ajustes ISO fueron f/4, 1/40s
160 ajustes ISO fueron f/22, 8 segundos.

Suponiendo que se comience en ISO 1600 (cualquiera de los dos funciona)
Si el tiempo de exposición se hubiera reducido cuando se redujo ISO, entonces el cambio habría sido:

  • f/4, 1/40s a f/4, 1/4s

es decir, relación ISO = 1600/160 = 10
relación de exposición = (1/40) / (1/4) = 10

PERO al mismo tiempo, la apertura se cambió de f/4 a f/22
Esto requirió un aumento en el tiempo de exposición por un factor de aperturas al cuadrado (ya que el número f es una medida de diámetro pero la entrada de luz está relacionada con el área que es proporcional al diámetro al cuadrado.
Por lo tanto, el tiempo de exposición tuvo que aumentarse en una proporción adicional de (22/4) al cuadrado
= ¡30,25 veces más!

Entonces, la imagen ISO 160 contiene 30 veces más ruido de sensor de lo que debería tener para una comparación justa.

Esto todavía no explica las diferencias reales de contenido en las imágenes.

interesante, ¿está diciendo que cuanto más larga es la exposición (cuanto más pequeña es la apertura), más ruido entra?
@SonicSoul - Sí - el ruido del sensor está integrado con el tiempo. Exposiciones más largas = más ruido. Hay una serie de fuentes de ruido y no todas se suman linealmente, pero una gran parte sí lo hace. La anterior es la mejor respuesta dada hasta ahora, pero nadie se ha dado cuenta, y es posible que nunca :-).

Hay una diferencia visible entre las dos tomas... hay más ruido en la toma ISO 1600, aunque mínimamente. Parte de la razón por la que está viendo una diferencia tan pequeña se debe al hecho de que la Nikon D7000 tiene un sensor Sony Exmor realmente estelar, con características de ruido y rango dinámico incomparables. Si usa una cámara Nikon más antigua o incluso cámaras de la mayoría de las otras marcas, probablemente verá una degradación de imagen más significativa en ISO 1600.

Además, en estos días, ISO 1600 no es la configuración ISO máxima... a menudo se encuentra varias paradas por debajo del máximo. Eso generalmente significa que las cámaras con configuraciones ISO más altas, como 12800, 25600 e incluso 51200, se ven mejor... a veces MUCHO mejor... con ISO 1600 que las cámaras de hace unos pocos años. Mi primera cámara fue una Canon 450D, que tenía una configuración ISO máxima de 1600. Obviamente, se veía bastante terrible en esa configuración. La Canon 5D Mark III recientemente lanzada es compatible con ISO hasta 25600, y su ISO 1600 se ve tan bien como el ISO 400 de mi 450D. Lo mismo sería cierto para la Canon 1D X o la Nikon D800.

Me parece un poco irónico que tengas una cámara tan potente con uno de los mejores sensores del planeta tierra... y no sepas los beneficios que tiene para ofrecer. ;) Pero puedes agradecer a tu cámara por tener una calidad de imagen estupenda como la razón por la que no ves mucha diferencia en esas dos tomas.

sí, no soy un gurú del hardware, pero en realidad la calidad de la imagen y el bajo nivel de ruido con ISO alto fueron los principales puntos de venta de esta cámara para mí. El motivo de la pregunta anterior es que solo estoy tratando de comprender el sensor y exactamente qué esperar en diferentes configuraciones. gracias por tomarte el tiempo de responder
Si esa es la pregunta que está haciendo, definitivamente merece una respuesta muy diferente. Si está interesado en el funcionamiento interno detallado de cómo un sensor recibe la luz, la amplifica y la convierte en una imagen digital, ciertamente podría brindárselo. Sería una respuesta mucho más amplia y complicada, y creo que una nueva pregunta mejor formulada para esa solicitud específica sería un mejor lugar para ofrecer esa respuesta.
jrista, agradezco su disposición a ayudar. La pregunta que estaba haciendo fue causada por mis pensamientos iniciales de que un ISO más bajo no solo debería disminuir la cantidad de ruido, sino también mejorar la calidad de la imagen, incluida la calidad de los colores. Básicamente, estaba buscando una diferencia más visible entre 160 y 1600. Pero lo entiendo ahora que el rango iso es mucho más grande y la diferencia se está reduciendo en las cámaras más nuevas (la mía es completamente nueva). También aprendí sobre el "ruido del tiempo de exposición"... muy útil... Haré otra comparación sobre bases más uniformes.
También tenga en cuenta que, dado que estaban en JPG de la cámara, probablemente también se les aplicó NR para minimizar aún más la diferencia en el ruido.
@SonicSoul: Realmente no diría que existe el "ruido del tiempo de exposición". Es más complicado que eso, y hay tipos específicos de ruido que pueden (pero no necesariamente) aumentar a medida que aumenta la duración de la exposición. Una respuesta adecuada podría ser larga, por lo que podría escribir una entrada de blog al respecto en el blog de PhotoSE. Publicaré un no aquí si / cuando lo haga (con suerte pronto, si encuentro el tiempo).

ISO no causa ruido en las fotos.

Los bajos niveles de luz provocan ruido en las fotos. Las configuraciones ISO altas alteran la medición de la cámara en ciertos modos, lo que hace que la cámara elija configuraciones de velocidad de obturación/apertura que no dejan entrar suficiente luz, lo que resulta en un aumento del ruido.

Pero

La medición de la cámara puede equivocarse y no dejar entrar suficiente luz incluso con una configuración ISO baja, por lo que usar un ISO bajo no es garantía de obtener menos ruido.

Vea el siguiente ejemplo:

Aquí ambas imágenes recibieron la misma cantidad de luz, pero la toma ISO100 se ve mucho peor porque estaba subexpuesta (utilicé niveles automáticos en Photoshop para normalizar el brillo y facilitar una comparación visual de la relación señal/ruido).

Sin conocer el nivel de luz en la(s) foto(s), no es posible estar seguro de qué efectos están ocurriendo, pero parece probable que la imagen de 100 ISO estaba subexpuesta y, por lo tanto, la cámara la amplificó según la información proporcionada, de modo que el nivel bajo disponible Se descartaron bits de salida de ADC, mientras que si se hubieran conservado, el resultado habría sido mejor o mucho mejor. es decir, si este es el caso, entonces lo que dice Matt es cierto, PERO efectivamente, el usuario está mintiendo a la cámara. Esta configuración en este nivel de luz dice que el usuario valora más.. Es muy probable que el procesamiento
...niveles de iluminación en alguna otra parte de la imagen. por ejemplo, en un ejemplo del mundo real, esto puede ser una estantería de esquina en una escena brillantemente iluminada con el foco principal, por ejemplo, en un personaje junto a una ventana. En tal caso, la elección correcta es dejar que las sombras "hagan ruido" para que las luces del sujeto no se desvanezcan. es decir, ciertamente puede empujar la cámara a situaciones en las que un ISO bajo es peor en algunas partes de la imagen, pero el ejemplo proporcionado es poco probable para el sujeto principal de una foto. Una pantalla de "vista en vivo" en la caja superior habría sido 4 paradas demasiado oscura, casi invisible y no susceptible de ser utilizada.
@Russell McMahon El nivel de luz era el mismo, la toma ISO100 estaba subexpuesta (como digo en la respuesta). Creo que está entrando en demasiados detalles aquí. El punto que estaba tratando de hacer es este: el hecho de que una imagen se haya tomado con un valor ISO más bajo no significa automáticamente que el ruido será menor ; hay otros factores involucrados.
Lol - cada vez que veo estos dos tiros, sé el punto que Matt hará.
@rfusca No pretendo continuar con este punto, pero la existencia misma de preguntas como esta indica que todavía hay malentendidos generalizados sobre los orígenes del ruido. He visto a varios fotógrafos experimentados afirmar que nunca superan el ISO 1600, porque los ISO altos 'crean demasiado ruido', y luego pasan a subexponer todas sus tomas ISO 1600, pensando que el valor ISO más bajo ofrece algún tipo de garantía sobre ruido...

Cuando se note, un ISO más alto mostrará una granulosidad como si la imagen se imprimiera en papel con una impresora barata y luego tomara una fotografía en ese papel. A medida que los sensores mejoran, las cámaras pueden tomar fotografías con un ISO más alto antes de que esto se note. Vea esta revisión de su cámara, con tomas de prueba en la parte inferior, para un efecto más pronunciado. http://digital-photography-school.com/nikon-d7000-review Como puede ver, si aumenta su ISO aún más, podrá notarlo, pero la diferencia en ISO para sus dos tomas no es significativa suficiente para ser inmediatamente visible.

ok, pero ¿ves alguna diferencia entre esos 2 tiros?
gracias, volví y miré las versiones ampliadas. que finalmente reveló una diferencia más clara en la granulosidad.

Parece que está sucediendo algo fundamentalmente incorrecto aquí con el contenido de la imagen, y la configuración de la cámara parece haber sido elegida de manera opuesta a lo que es intuitivo. Se necesita mucha más información para hacer un comentario completo: configuración de la cámara (reducción de ruido, antivibración, trípode, a través del cristal, ruta de la cámara a cada imagen.

Parece que, en una medida razonable, los cambios en el rendimiento ISO pueden haber sido enmascarados por la configuración de la cámara. El cambio de contenido de la imagen es difícil de entender. Es concebible que cualquier "programa desarrollado" estos jpg de la imagen sin procesar (ya sea en la cámara o externamente) lo hizo "creativamente".

La observación de píxeles sugiere que la imagen ISO 1600 es más nítida y tiene detalles más finos en algunos lugares.

El objetivo de los grupos de "tiradas" más finas de pintura es diferente entre las fotos. No solo más detalles o menos detalles, sino detalles diferentes, por ejemplo, un bucle de 'pintura' en una ejecución parece haber aparecido en una ejecución diferente.

Además, la imagen ISO baja tiene una banda más oscura en la parte inferior (alrededor del 20 % de la altura) y tiene reflejos. La iluminación cambia en la parte superior izquierda y en la parte superior derecha (más brillante en una imagen ISO 160). Ambas fotos tienen reflejos quemados en áreas alrededor de las luces (mayores en 160 ISO) principalmente en el canal rojo.

De manera algo inesperada, los EXIF ​​informan 160 ISO = f/22 y 8 segundos (NO 1/8) y los 1600 ISO informan f/4 y 1/40 de segundo. Estos corresponden a exposiciones de 6% entre sí, lo que indica que las cifras probablemente sean correctas. Para comparaciones significativas, hubiera esperado una apertura constante y velocidades de obturación escaladas al revés, por ejemplo
, f/4, 1/40. ISO 1600 y
f/4, 1/400, ISO 160.
Mejor aún, siempre que se use un trípode, sería reducir la apertura para obtener una mejor profundidad de campo y usar tiempos de exposición más largos, digamos f/11 y alrededor de 1/. 4s y 1/40s.

gracias russell Me di cuenta de que la diferencia de apertura no ayuda a una comparación directa (no pensé en eso en el momento de disparar). ¿Importa tanto la profundidad de campo cuando se dispara un objeto que está a la misma distancia en toda la foto (como una pared)? Además, ¿por qué f/11 y no f/5.6?
había un trípode, sin vidrio, también en una sola toma pasó un automóvil, por lo que ve un reflejo en la esquina inferior izquierda ... me gustaría saber más acerca de por qué afirma que la configuración de la cámara era contraria a la intuición. Al principio disparé con un ISO bajo para obtener el mejor detalle de la pared. Después de eso, lo aumenté para disminuir la apertura y capturar sujetos que cruzaban frente a la pared.
@SonicSoul Si aumentó el ISO y disminuyó el tiempo de exposición en proporción, la apertura permanecerá constante (o aumentó ambos). Esto sería lo más habitual a la hora de hacer comparaciones. Esta es una compensación "justa" entre ISO y tiempo de exposición. PERO al pasar de 1600 a 160, no solo aumentó el tiempo de exposición con la relación de cambio ISO = 1600/160 = 10:1, SINO que cambió de f/4 a f/22, lo que incrementó el tiempo de exposición necesario ADEMÁS (22/ 4) al cuadrado = 30 veces !!! Así que tienes 30 veces más ruido de tiempo de exposición en las fotos ISO 160 que si te hubieras quedado en f/4.
gracias Señor. El "ruido del tiempo de exposición" era un concepto del que no estaba al tanto.

Hay una diferencia significativa entre las dos imágenes. Aquí está la misma pequeña sección de cada uno ampliada para que cada píxel se replique 2x2:

Se ve más ruido en la segunda imagen, lo cual es de esperar ya que se tomó con un ISO más alto cerca del límite de lo que puede hacer la cámara.

Ambos casos también tienen artefactos de compresión. En realidad, estos son mucho más fáciles de ver en la primera imagen porque es más suave, por lo que el algoritmo de compresión JPG aplicó una relación de compresión más alta. Este es un buen ejemplo de por qué la compresión JPG solo debe usarse para la imagen final posprocesada, no para las imágenes intermedias en las que quizás desee hacer otras cosas. Parece una tontería preocuparse por el ruido en la segunda imagen pero ignorar los artefactos de compresión agregados artificialmente por la cámara en la primera.

Si obtuvo las versiones imgur, tenga en cuenta que las obtuve de tinypic, y ambos servicios probablemente volvieron a comprimir la imagen del original, lo que exacerbó significativamente el efecto.
@Olin Lathrop - Parece que hay niebla aquí en este momento. Nadie parece haberse dado cuenta de que, en lugar de simplemente compensar el cambio de ISO con el cambio de velocidad, también cambió la apertura de f/4 a f/22, agregando arbitrariamente 30 veces más ruido en la toma de 160 ISO. Parece que no puedo gritar más fuerte :-).
@Russell: Hubiera sido bueno mantener baja la cantidad de parámetros cambiados, pero en este caso la pequeña apertura no es el problema. El ruido que agregaría sería suavizar los bordes debido a la difracción. Eso puede explicar por qué la primera imagen parece menos nítida, pero no tiene nada que ver con los artefactos de apariencia de ruido aleatorio entre las dos luces en la imagen inferior.
@OlinLathrop: no es que los parámetros hayan cambiado, es que uno se ha cambiado innecesariamente de una manera que aumenta los tiempos de exposición en ~ 3,000%. La toma de 160 ISO tuvo que lidiar con mucho más ruido potencial del sensor, por lo que el ruido debe ser mucho más bajo para que no se muestre en exceso (como era de esperar). La comparación justa es f/lo que sea y (ISO 1600, 1/40) y (ISO 160, 1/4) O Tiempo de exposición constante y (ISO 1600, f/X) y (ISO 160, f/X/(sqrt(10) ) ) ...
¿Por qué estas imágenes tomadas con ISO significativamente diferentes parecen tener la misma calidad?
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