Tags: Принципы

Пара слов о реализации ISO в цифровых камерах

При выборе экспозиции при съемке цифровой камерой важно учитывать: при повышении в камере ISO никакого повышения чувствительности сенсора не происходит. Происходит лишь усиление выходного сигнала.

Сенсор регистрирует только на упавший на него свет, усиление же происходит после регистрации и на саму регистрацию никак не влияет. Такая реализация чревата потерей светов: допустим, тон был зарегистрирован сенсором выше половины глубины колодца (например, значение 2100 при максимуме 4095 в 12-битной камере); а ISO установлено на камере на 1 ступень выше базового значения. Результат после усиления - этот тон будет обрезан в 4095 (2100 * 2 = 4200, что есть больше максимума).

В сочетании с распространенным убеждением о необходимости сохранения светов на снимке выходит неприятность. Допустим, при съемке с экспозиционной парой 1/120 - f/4 снимок, судя по гистограмме, недодержан. При подъеме ISO на пару ступеней объект выглядит правильно экспонированным, но вот света в сцене - они вылетели. Значит, надо уменьшать экспозицию. Теперь света на месте (объект, кстати, вновь недодержан, но на это фотограф уже не обращает внимания), но на сенсор упало меньше света и уровень шума в raw значительно возрос; а после коррекции экспозиции объекта в конверторе шум становится заметным даже в среднем тоне и фотограф заключает, что у него "шумная" камера.

Правильно в данном случае - или не увеличивать ISO в камере, компенсировав получившуюся недодержку по объекту в хорошем конвертере; или, пожертвовав светами, не уменьшать экспозицию при повышении ISO. Какую из двух стратегий выбрать - зависит от особенностей Вашей камеры и Вашего конвертера.

Для многих недорогих камер и камер старшего поколения правильной является первая стратегия. Для многих более новых камер есть предельное верхнее значение ISO, после которого выигрыш по шумам в тенях не наступает, а динамический диапазон уменьшается за счет обрезки светов. Для некоторых камер максимум динамического диапазона достигается вообще не на базовом ISO, а, скажем, на ступень или полступени выше; это связано с тем, что у аналого-цифрового преобразователя достаточно высокий собственный уровень шума и без помощи предварительного усилителя он не разрешает детали в тенях, вместо деталей формируя безобразные цветовые кляксы.

Что правильно в Вашем случае решает только серия экспериментов. При этом оценивать шумы на ровных плашках недостаточно, надо смотреть именно на уровень детализации и разрешение в тенях.

О белом балансе замолвите слово

Несколько фактов:
1. в raw баланса белого нет (за исключением очень ранних моделей камер, напр., Nikon D1 original)
2. сенсор оптимизирован под определенную цветовую температуру, как правило между 4000К и 6000К
3. баланс белого - это получение равных отсчетов по красному, синему и зеленому для нейтрально-серого объекта в кадре
4. баланс белого - это компенсация недодержки красного и синего каналов по отношению к зеленому каналу, выполняемая умножением при конвертации raw, недодержка при этом может достигать 6 крат, или 2.5 стопов (синий канал при освещении лампами накаливания)
5. адаптация глаза преувеличивается многочисленными изготовителями серых карт и иных гаджетов для установки баланса белого; идеальный баланс белого часто убивает атмосферу сцены
6. цветовая температура недостаточна для установки баланса белого, так как она не полностью описывает цвет; например, вспышка, люминесцентные лампы и дневной свет могут иметь одинаковую цветовую температуру - но вызывать совершенно разный отклик сенсора.

Для того, чтобы определить оптимальные условия съемки на данную камеру, нужно найти такой свет, при котором коэффициенты баланса белого по синему и красному равны - такое условие обеспечивает на средней сцене минимальный цветовой шум в тенях и максимальное среднее разрешение.

Для того, чтобы полностью использовать динамический диапазон камеры, необходимо, чтобы все коэффициенты баланса белого были как можно ближе к 1. Это достигается использованием цветных фильтров - в студии на источниках света, на натуре - перед или за объективом.