He escuchado muchas veces que para minimizar el ruido, el ISO más alto que quieres usar es ISO 1600, y que no importa qué cámara o sensor uses, una vez que pasas este umbral (ISO 1600), el ruido crece exponencialmente.
Algunos dicen que esto es matemática, pero otros dicen que tiene que ver con la forma en que se procesa la señal, por ejemplo, cómo la aplicación de una gran ganancia en el equipo de audio causará distorsión.
Básicamente afirman que ISO 1600 es matemáticamente la sensibilidad más "económica" para reducir el ruido.
¿Por qué es esto?
Sé que el rendimiento ISO está mejorando, lo siento, pero esta pregunta no se trata de eso. Tenía una cámara de 2,0 megapíxeles e ISO 200 era basura, así que sé cuánto han mejorado las cosas y seguirán mejorando.
Después de digerir las largas respuestas, parece que ISO 1600 es el límite de la amplificación de señales analógicas, al menos en algunos modelos. Más allá de ISO 1600, dependiendo de la marca, se utilizan diferentes algoritmos digitales para mejorar la señal (un impulso digital). Dado que este impulso digital actúa sobre Photon Shoot Noise y Read Noise, debido a que esto es después de ADC, el nivel de ruido resultante general es alto.
Esto es lo que entendí colectivamente de las respuestas, todavía estoy un poco confundido si lo entendí correctamente, así que corrígeme.
Todavía me pregunto, ¿cómo sé el límite de amplificación analógica de mi cámara? Si quiero saber cuándo ocurre un impulso digital de Canon/Nikon, ¿está disponible esa información en sus sitios web? O es un secreto?
No hay nada particularmente especial en ISO 1600, aunque en algunos casos, las configuraciones ISO más allá de 1600 han incurrido en formas menos efectivas y eficientes de amplificar la señal de la imagen. Cuando configura ISO en una cámara, simplemente le indica a la cámara que cambie el punto de saturación máxima del sensor, desde el cual se amplificará la señal. El aumento de ISO generalmente le indicará a la cámara que amplifique la señal antes de que los componentes electrónicos posteriores agreguen más ruido electrónico y de cuantificación, por lo que usar un ISO más alto en la cámara suele ser (con advertencias) mejor que usar un ISO bajo y aumentar la exposición en la publicación cuando pueda. t obtener suficiente luz por la lente.No hay una matemática especial detrás de que ISO 1600 sea específicamente la "mejor" configuración de ISO alto para minimizar el ruido en todos los casos , sin embargo, puede haber mecanismos de amplificación específicos de la marca que afecten la calidad del ruido en ISO alto en algunos casos. El ruido es una función de dos factores clave: el ruido electrónico presente en el circuito del sensor y el menor contribuyente de ruido, y el ruido de disparo de fotones, a veces llamado ruido gaussiano, que es el principal contribuyente de ruido. La forma en que se exhibe el ruido (calidad del ruido) es un factor de los métodos de amplificación.
El ruido es un atributo de la señal de la imagen y, en última instancia, tiene que ver con el diseño del sensor, la naturaleza de su fabricación, la relación señal/ruido (S/N) , la ganancia de la señal, la eficiencia del ADC y otros factores. Estos factores difieren de una marca a otra, de un modelo a otro y, en cierto modo, incluso de una cámara a la siguiente del mismo modelo. Los sensores más nuevos generalmente tienden a exhibir menos ruido que los sensores más antiguos, independientemente del tamaño de píxel o la configuración ISO utilizada. La configuración ISO más alta utilizable puede diferir de dos muestras de la misma cámara (que a menudo se promociona como el caso de las réflex digitales Canon 7D) y de cámaras de diferentes generaciones (como la Canon 400D y la 650D).
El ruido electrónico , que puede tener una variedad de formas, como el ruido de patrón fijo (FPN), el ruido de banda horizontal y vertical (HVBN), a menudo tiene un patrón no natural y, por lo tanto, es muy indeseable, pero solo afecta los niveles más bajos de la señal de la imagen (es decir, la sombras profundas). A medida que aumenta la configuración ISO, el ruido electrónico se exhibe cada vez menos y, en última instancia, es completamente superado por el ruido de fotones.
El ruido de fotones es el resultado de la naturaleza aleatoria de la luz, que sigue una distribución de Poisson en el sensor. Eso significa que los fotones inciden aleatoriamente en el sensor, pero a un nivel de señal lo suficientemente alto, su distribución es más o menos uniforme y, por lo tanto, el ruido de los fotones se muestra de la misma manera en cualquier ubicación del sensor . El ruido de la foto representa la gran mayoría del ruido en una fotografía digital, órdenes de magnitud más que el ruido electrónico (con la excepción de las fotos expuestas incorrectamente donde la señal es solo una pequeña fracción de la capacidad total del pozo, o FWC).
Hay varios factores que afectan cuán significativamente se exhibirá el ruido de fotones en una foto. Históricamente, cuanto más grande es el píxel, menos se presenta este tipo de ruido . Un fotodiodo es sensible a la luz sobre el área... la profundidad de penetración de los fotones en el silicio del fotodiodo no es un factor de saturación de píxeles. Los píxeles más grandes generalmente permiten el uso de configuraciones ISO más altas, ya que capturan más fotones por unidad de tiempo. Más fotones por unidad de tiempo significa más fotones en general para cualquier exposición dada, lo que aumenta la S/N. Una S/N más alta permite el uso de una mayor ganancia (más sobre esto en un momento) al convertir la señal del sensor analógico en una señal digital (archivo RAW), que es lo que finalmente usa para generar imágenes JPEG y TIFF con procesamiento posterior software.
La ganancia es la relación de conversión de electrones (e-) a unidades digitales (DU). Una cámara que convierte exactamente un e- en un DU tiene "ganancia unitaria". La mayoría de las cámaras logran una ganancia unitaria en algún ajuste ISO exacto (pero posiblemente no seleccionable). Con más frecuencia, la ganancia es fraccionaria, como 5,7 e- por cada DU. Por cada aumento de parada en ISO, la ganancia cae por el mismo factor. Si tiene una ganancia de 5,7 e-/DU en ISO 100, tendría 2,85 e-/DU en ISO 200, 1,425 e-/DU en ISO 400, 0,7125 e-/DU en ISO 800 y 0,35625 e- /DU a ISO 1600. A medida que aumenta ISO, pierde la relación señal/ruido (S/N). Una S/N más baja nunca es realmente algo bueno... siempre significa más ruido debido a que se amplifica una señal menor. Una señal menor significa menos fidelidad de color junto con menos detalles.
La tecnología de sensores más nueva ha ido aumentando la capacidad total del pozo generación tras generación, incluso cuando el área de píxeles se reduce al emplear medios más efectivos para dirigir fotones a una superficie sensible a la luz en lugar de superficies y componentes que absorben la luz. La introducción relativamente reciente de microlentes en los sensores CMOS ha ayudado a dirigir los fotones hacia la superficie sensible del fotodiodo y lejos del cableado de lectura y otras superficies no sensibles. La tecnología Lightpipe utiliza material de alto índice de refracción debajo de microlentes especialmente ajustados para ayudar a guiar la luz a través del canal del cableado de lectura sobre el fotodiodo, de modo que una mayor parte llegue al diodo en lugar de reflejarse en el cableado. Sensores iluminados en la parte traserasimplemente voltee toda la estructura, exponiendo el fotodiodo directamente a la luz, eliminando la necesidad de todas las demás estructuras. Todas estas cosas mejoran la "eficiencia cuántica" (QE), o la tasa de conversión general de fotones a electrones en el sensor. Los sensores con un QE más alto admiten relaciones máximas de señal a ruido más altas, lo que a su vez admite una mayor ganancia de ISO 100... lo que respalda aún más una mayor ganancia con un ISO más bajo. Mayor ganancia, más electrones por unidad digital, lo que reduce los efectos del ruido de fotones en cada configuración ISO.
Ahora veamos las razones por las que ISO 1600 (en el pasado) era la configuración ISO "útil" más alta en muchos casos. Algunas marcas, como Canon y en algunos casos Nikon, utilizan más de un mecanismo para amplificar la señal que sale del sensor. En los últimos años, ISO 1600 solía ser la última configuración ISO "amplificada de forma nativa", más allá de la cual se usaban amplificadores adicionales o incluso amplificación digital para lograr la siguiente configuración ISO. Canon es probablemente el peor infractorutilizar mecanismos de amplificación alternativos. En su última generación de cámaras (7D, 5D II, 1D/s III y todas las series Rebel hasta la 650D) utilizaron una ganancia analógica adicional en el flujo de píxeles... después de la lectura de píxeles pero antes de ADC (analógico a -conversión digital), para lograr configuraciones ISO por encima de ISO 1600. Nikon usó algo similar en los sensores que ellos mismos fabricaron (cualquier cámara Nikon, y para el caso, cualquier otra marca, que usa sensores Sony Exmor usa un enfoque radicalmente diferente para la gestión de señales en general , por lo que no se aplican aquí).
Lograr ISO 3200 en el pasado emplearía una ganancia analógica estándar por píxel en el momento de la lectura de píxeles para todas las configuraciones ISO completas hasta ISO 1600, luego una ganancia analógica adicional para el flujo de píxeles que sale del sensor. En algunas cámaras, ISO 6400 usaría la misma lectura posterior de ganancia analógica alternativa. Las configuraciones ISO superiores a ISO 6400 generalmente usaban una sugerencia de ganancia digital de metadatos para indicar a las herramientas de procesamiento posterior que aplicaran una ganancia digital adicional para lograr configuraciones ISO más altas. Tales configuraciones generalmente se denominaban configuraciones ISO "Expandidas" o "Altas", y solo podían usarse en incrementos de punto completo por encima de la configuración ISO "nativa" de las cámaras. (Nota: la única razón por la que uno realmente necesitaríausar una configuración ISO ampliada en la cámara sería si requirieran absolutamente una velocidad de obturación más alta que la que se podría lograr con una configuración ISO nativa más baja. En muchos casos, seguir eligiendo la configuración ISO más baja a la velocidad de obturación requerida, lo que supondría una subexposición, podría ser deseable, ya que la fijación manual de la exposición en la posproducción generalmente producirá un mejor resultado que la ISO expandida en la cámara).
La información anterior se puede aplicar a las cámaras de las últimas dos generaciones, sin incluir la generación actual. Las cámaras más antiguas de Canon definitivamente emplean una ganancia analógica nativa, así como una ganancia analógica adicional posterior a la lectura, así como un potencial codificado (es decir, no configurable) +/- 1/3 de parada empujado o tirado ejecutado por la cámara a través de la parte trasera. los ajustes de exposición de las escenas. Este empuje/tirón tendía a costarle una pérdida de aproximadamente 1/3 de parada de rango dinámico. Las cámaras Nikon de la generación anterior que usaban sensores diseñados por Nikon también empleaban una ganancia ISO alta similar, aunque parecen usar ganancia analógica para todas las configuraciones ISO(incluidas las terceras paradas), lo que generalmente resultó en un mejor coeficiente intelectual en configuraciones de tercera parada ISO altas en relación con Canon, sin ninguna pérdida de DR. La generación actual de cámaras de Canon parece emplear un mejor enfoque de ganancia analógica para la configuración ISO hasta los nuevos máximos (25600 en el caso de sus líneas que no son 1D y 51200 en el caso de la 1D X), con la publicación adicional -la ganancia de lectura solo se emplea para la configuración ISO más alta (al menos, como parece indicarse en las pruebas de estas cámaras hasta el momento).
Eso significaría que el ISO más alto utilizable para las cámaras Canon ha saltado de ISO 1600 a ISO 12800 como mínimo, y posiblemente incluso a ISO 25600.para la 1D X. Los sensores Exmor de Sony, que ahora utilizan la mayoría de los competidores de Canon, incluida Nikon, emplean un tipo de diseño de sensor y una arquitectura de procesamiento muy diferentes. Los sensores Exmor alcanzan un valor máximo de ISO 12800 nativo, y todas las configuraciones ISO adicionales son ISO de modo expandido. Hasta ISO 12800, los sensores Sony Exmor funcionan bastante bien, a la par con 5D III y 1D X. Más allá de eso, la calidad del ruido comienza a desmoronarse con bastante rapidez y, por lo general, no alcanza los ISO de Canon 16000, 20000, 25600, 32000, 40000 y 51200. Por otro lado, Sony Exmor apenas tiene ruido de lectura y funciona considerablemente mejor en ISO 100, 200 y, hasta cierto punto, incluso 400 en términos de rango dinámico. Exmor DR se ha convertido rápidamente en una leyenda, y el sensor realmente brilla para los tipos de fotografía que se comen el rango dinámico para el desayuno (como los paisajes).
El flujo constante de tecnología nueva y mejorada cambia constantemente las cosas. Hace apenas cuatro años, las Canon 450D y 40D apenas podían hacer ISO 800, siendo ISO 1600 prácticamente inutilizable. Una generación más tarde, ISO 1600 se hizo más utilizable y, en el caso de 5D II y 1Ds III, ISO 3200 era incluso "utilizable" en algunas circunstancias. Hoy en día, escucho regularmente, particularmente de fotógrafos deportivos y reporteros gráficos, que ISO hasta 16000, 20000 y, a veces, incluso 25600 en la 1D X es "totalmente utilizable", "¡incluso imprimible con algún trabajo de procesamiento posterior!" Desde un punto de vista matemático, electrones y unidades digitales y ganancia y todo eso, no necesariamente diría que hay algo en particular que llame a ISO 1600 como el número ISO mágico.. El valor ISO utilizable más alto ha ido aumentando de generación en generación, generalmente alrededor de un punto, pero recientemente con los sensores más nuevos de Canon, ha aumentado hasta tres, posiblemente incluso cuatro puntos.
1600 no es un número mágico, pero con la tecnología actual, muchas DSLR comúnmente producen resultados deficientes por encima de ISO 1600. Por otro lado, se podría argumentar que muchas todavía producen buenos resultados en 3200 y 6400; depende de la audiencia y de la tecnología que utilicen. están familiarizados. Si está leyendo esto en un foro con muchos usuarios de DSLR de nivel de consumidor, entonces 1600 es probablemente un máximo seguro para la tecnología actual. Si se encontraba entre los profesionales que utilizan equipos de primera línea, como una Nikon D800 o una Canon 5DmkIII, ciertamente no se detendrán en ISO 1600.
Echa un vistazo a algunas de las imágenes ISO altas de la Canon 5DmkIII aquí . ISO 12800 no me parece nada mal. Compare eso con ISO 800 en la Canon Rebel XT que solía fotografiar en años anteriores, y están en el mismo estadio. Es subjetivo, pero desde mi perspectiva, ¡no hay forma de que me detenga en ISO 1600 en el 5DmkIII!
Para responder directamente a su pregunta, no hay nada especial en ISO 1600. Supongo que solo está leyendo muchas cosas que mencionan esa cifra en este momento. La cifra cambiará con el tiempo, y ya lo es con las DSLR de serie profesional.
Esta es una afirmación falsa hasta donde yo sé. No hay nada constante en ISO 1600 aparte de que es ISO 1600. La tecnología cambia constantemente y ISO 1600 hoy es mucho mejor que hace cinco años.
El rendimiento ISO también está fuertemente relacionado con el tamaño del sensor. Eche un vistazo a esta comparación entre los sensores recientes 2X, 1.5X y Full-frame de cámaras recientes. He estado disparando con una Nikon D4 durante un mes y no dudaría en usar ISO 6400. En la Pentax K-5, generalmente me detengo en ISO 1600 y configuro la K-5 II para que alcance automáticamente ISO 3200, pero es una parada mejor.
En un aspecto diferente de su pregunta, no existe tal cosa que desee usar sin circunstancias particulares. Quería usar configuraciones muy ruidosas para obtener una toma que de otro modo no podría. Estas imágenes pueden tener valor para mí, a pesar de que no serían una gran impresión de tamaño póster.
ISO es una metáfora de la fotografía cinematográfica que en realidad está controlada por la ganancia del sensor antes de la conversión de analógico a digital, hasta cierto punto. Este tipo de ganancia es buena, porque solo afecta algunas partes del ruido, que se ven bien y no suelen ser tan malas. Luego, para lograr un ISO más alto, "hacen trampa" y simplemente hacen un cambio digital, es decir, por cada bit que cambian, el "ISO" se duplica, pero esto mejora el ruido de lectura feo, lo mismo que si subexpusiera la imagen y la aumentara en su computadora. En la generación de cámaras donde teníamos a fines de la década de 2000, la ganancia analógica era de hasta 1600 y luego podíamos lograr 3200 a través de la configuración del usuario "alta" (3200), pero esto es un impulso digital y puede ver en sensorgen.info el efecto directo esto tiene ruido de lectura y DR:
http://sensorgen.info/CanonEOS_40D.html
http://sensorgen.info/CanonEOS_5D.html
Conozco a un tipo que dice que algunas cámaras son incluso más complicadas que eso: usan una combinación de ganancia analógica y digital antes de cambiar a usar solo digital. Tal vez eso es lo que está pasando aquí en la Nikon, donde 100-200 sale mal:
http://sensorgen.info/NikonD3100.html
Pero en la nueva generación de cámaras parece que ISO 3200 es el nuevo "1600":
Usar un máximo de ISO 1600 es una regla terrible, en mi opinión. Sí, los ISO más altos tienen un ruido mucho más notable. Sin embargo, dependiendo de la cámara/sensor, la escena y el uso previsto, apuesto a que 3200, 6400 y tal vez incluso más son perfectamente aceptables. Al compartir una foto en la web, por ejemplo, estoy seguro de que puede obtener un buen resultado con un ISO mucho más alto. Del mismo modo, al imprimir un pequeño 4x6, estoy seguro de que obtendrá un resultado aceptable. Imprimir un 16x20 es una historia diferente, por supuesto.
Cada vez que se menciona esto, la otra cosa que siempre pienso es que la persona que dice esto obviamente no tiene mucha historia con la fotografía para haber usado película. La ISO 1600 actual es claramente mejor que la película ISO 400. La película ISO 400 ciertamente era utilizable.
Un último punto: ¿es mejor tener una foto ruidosa con un ISO alto o ninguna foto? Sé cuál elegiría, y lo he elegido muchas veces .
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