ไม่มีอะไรพิเศษ
มีอะไรพิเศษโดยเฉพาะเกี่ยวกับการรับรองมาตรฐาน ISO 1600 แม้ว่าในบางกรณีการตั้งค่า ISO เกิน 1600 ได้เกิดขึ้นวิธีที่มีประสิทธิภาพน้อยลงและมีประสิทธิภาพในการขยายสัญญาณภาพ เมื่อคุณตั้งค่า ISO บนกล้องนั่นเป็นการสั่งให้กล้องเปลี่ยนจุดอิ่มตัวสูงสุดของเซ็นเซอร์ซึ่งจะขยายสัญญาณ การเพิ่ม ISO มักจะสั่งให้กล้องเพื่อขยายสัญญาณก่อนอิเล็กทรอนิกส์ปลายน้ำเพิ่มเสียงอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นและควอนดังนั้นการใช้ที่สูงขึ้นในกล้องแสง ISO คือมักจะ (ที่มีคำเตือน) ดีกว่าการใช้ต่ำ ISO และการส่งเสริมการสัมผัสในโพสต์เมื่อคุณสามารถ' แสงไม่เพียงพอที่จะทำให้เลนส์ลงไม่มีคณิตศาสตร์พิเศษที่อยู่เบื้องหลัง ISO 1600 โดยเฉพาะการตั้งค่า ISO สูงที่สุด "ดีที่สุด" เพื่อลดเสียงรบกวนในทุกกรณีอย่างไรก็ตามอาจมีกลศาสตร์การขยายเฉพาะแบรนด์ที่มีผลต่อคุณภาพของเสียงที่ ISO สูงในบางกรณี เสียงรบกวนเป็นฟังก์ชั่นของสองปัจจัยหลัก: เสียงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ในวงจรของเซ็นเซอร์ & เสียงที่มีส่วนร่วมน้อยกว่าและเสียงโฟตอนยิงบางครั้งเรียกว่าเสียงเสียนซึ่งเป็นผู้สนับสนุนหลักของเสียง การจัดแสดงเสียง (คุณภาพเสียง) เป็นปัจจัยของวิธีการขยายเสียงอย่างไร
สัญญาณรบกวน
สัญญาณรบกวนเป็นคุณลักษณะของสัญญาณภาพและท้ายที่สุดเกี่ยวข้องกับวิธีการออกแบบเซ็นเซอร์ลักษณะของการผลิตอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (S / N)อัตราขยายสัญญาณประสิทธิภาพ ADC และปัจจัยอื่น ๆ ปัจจัยเหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละแบรนด์แม้ในกล้องรุ่นหนึ่งไปจนถึงรุ่นถัดไปของรุ่นเดียวกัน โดยทั่วไปเซ็นเซอร์รุ่นใหม่มักจะมีสัญญาณรบกวนน้อยกว่าเซ็นเซอร์รุ่นเก่าโดยไม่คำนึงถึงขนาดพิกเซลหรือการตั้งค่า ISO ที่ใช้ การตั้งค่า ISO ที่ใช้งานได้สูงสุดนั้นแตกต่างจากตัวอย่างสองตัวของกล้องเดียวกัน (ซึ่งมักจะถูกขนานนามว่าเป็น Canon 7D DSLR) และจากกล้องที่มีรุ่นต่างกัน (เช่น Canon 400D และ 650D)
สัญญาณรบกวนอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งสามารถมีได้หลายรูปแบบเช่นเสียงคงที่ (FPN) เสียงรบกวนแนวนอนและแถบแนวตั้ง (HVBN) มักมีลวดลายแปลกประหลาดและไม่พึงประสงค์มาก แต่มีผลต่อระดับสัญญาณภาพต่ำสุดเท่านั้น (เช่น เงาลึก) เมื่อการตั้งค่า ISO เพิ่มขึ้นเสียงอิเล็กทรอนิกส์จะแสดงน้อยลงเรื่อย ๆ และในที่สุดก็ถูกครอบงำโดยเสียงโฟตอน
เสียงโฟตอนเป็นผลมาจากลักษณะการสุ่มของแสงซึ่งตามการกระจายของปัวซองที่เซ็นเซอร์ นั่นหมายความว่าโฟตอนสุ่มตีเซ็นเซอร์ แต่ในระดับที่สูงพอสัญญาณกระจายของพวกเขาคือประมาณแม้แต่และทำให้โฟตอนการจัดแสดงนิทรรศการเสียงในลักษณะเดียวกับที่สถานที่ใด ๆ บนเซ็นเซอร์ เสียงรบกวนภาพถ่ายเป็นสาเหตุส่วนใหญ่ของเสียงรบกวนในภาพถ่ายดิจิทัลคำสั่งขนาดใหญ่กว่าสัญญาณรบกวนอิเล็กทรอนิกส์ (ยกเว้นภาพถ่ายที่ไม่เหมาะสมซึ่งสัญญาณเป็นเพียงเศษเสี้ยวของความจุหลุมเต็มหรือ FWC)
มีปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลต่อการแสดงเสียงโฟตอนอย่างมีนัยสำคัญในภาพถ่าย ในอดีตยิ่งพิกเซลมีขนาดใหญ่เท่าใดเสียงรบกวนประเภทนี้ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น โฟโตไดโอดมีความไวต่อแสงเหนือพื้นที่ ... โฟตอนเจาะลึกลงไปในซิลิคอนของโฟโตไดโอดไม่ได้เป็นปัจจัยของความอิ่มตัวของพิกเซล โดยทั่วไปแล้วพิกเซลที่ใหญ่กว่าจะอนุญาตให้ใช้การตั้งค่า ISO ที่สูงขึ้นเนื่องจากจะจับโฟตอนได้มากขึ้นต่อหน่วยเวลา จำนวนโฟตอนต่อหน่วยเพิ่มขึ้นหมายถึงโฟตอนโดยรวมที่มากขึ้นสำหรับการเปิดรับใดก็ตามซึ่งจะเพิ่ม S / N S / N ที่สูงขึ้นทำให้สามารถใช้อัตราขยายที่สูงขึ้น (ในเวลานี้) เมื่อแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์อะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล (ไฟล์ RAW) ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณใช้ในการสร้างภาพ JPEG และ TIFF ในที่สุดด้วยการประมวลผลภายหลัง ซอฟต์แวร์.
ได้รับ
Gain คืออัตราส่วนการแปลงของอิเล็กตรอน (e-) เป็นหน่วยดิจิตอล (DU) กล้องที่แปลงหนึ่ง e- หนึ่ง DU ให้ได้ "unity gain" กล้องส่วนใหญ่จะได้รับความเป็นเอกภาพในการตั้งค่า ISO บางอย่าง (แต่อาจไม่สามารถเลือกได้) บ่อยครั้งที่ได้รับคือเศษส่วนเช่น 5.7 e- ต่อทุกๆ DU สำหรับการหยุด ISO ที่เพิ่มขึ้นทุกครั้งให้ลดลงด้วยปัจจัยเดียวกัน หากคุณได้รับ 5.7 e- / DU ที่ ISO 100 คุณจะได้ 2.85 e- / DU ที่ ISO 200, 1.425 e- / DU ที่ ISO 400, .7125 e- / DU ที่ ISO 800 และ 0.35625 e- / DU ที่ ISO 1600 เมื่อคุณเพิ่ม ISO คุณจะสูญเสียอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (S / N) S / N ที่ต่ำกว่านั้นไม่เคยเป็นสิ่งที่ดีจริงๆ ... มันหมายถึงเสียงรบกวนมากขึ้นเนื่องจากสัญญาณที่ถูกขยายให้น้อยลง สัญญาณที่น้อยลงหมายถึงความเที่ยงตรงของสีน้อยลงพร้อมรายละเอียดที่น้อยลง
เทคโนโลยีเซ็นเซอร์รุ่นใหม่ได้เพิ่มขีดความสามารถในการผลิตมากกว่ารุ่นเต็มแม้ว่าพื้นที่พิกเซลจะลดลงโดยใช้วิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการนำโฟตอนไปยังพื้นผิวที่ไวต่อแสงมากกว่าพื้นผิวและส่วนประกอบที่ดูดซับแสง การแนะนำmicrolensesล่าสุดให้กับเซ็นเซอร์ CMOS ช่วยให้โฟตอนโดยตรงบนพื้นผิวที่บอบบางของโฟโตไดโอดและห่างจากสายไฟที่อ่านได้และพื้นผิวที่ไม่ไวต่อสิ่งอื่น เทคโนโลยีLightpipeใช้วัสดุดัชนีการหักเหของแสงสูงด้านล่างไมโครลิตรที่ปรับแต่งเป็นพิเศษเพื่อช่วยนำทางแสงผ่านช่องทางของสายไฟที่อ่านได้เหนือโฟโตไดโอดเช่นนั้นจะถึงไดโอดมากกว่าสะท้อนออกจากสายไฟ เซ็นเซอร์ส่องสว่างด้านหลังเพียงพลิกโครงสร้างทั้งหมดเปิดเผยโฟโตไดโอดโดยตรงกับแสงโดยไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างอื่นทั้งหมด ทุกสิ่งเหล่านี้ปรับปรุง "ประสิทธิภาพควอนตัม" (QE) หรืออัตราการแปลงโดยรวมของโฟตอนเป็นอิเล็กตรอนในเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ที่มีค่า QE สูงกว่าจะรองรับอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูงสุดซึ่งจะรองรับ ISO 100 ที่สูงขึ้น ... ซึ่งจะสนับสนุนอัตราขยายที่สูงกว่าเมื่อ ISO ต่ำกว่า อัตราขยายที่สูงกว่าอิเล็กตรอนต่อหน่วยดิจิตอลซึ่งลดผลกระทบของเสียงโฟตอนในทุกการตั้งค่า ISO
กลไกการขยาย
ต่อไปนี้เป็นเหตุผลว่าทำไม ISO 1600 (ในอดีต)คือการตั้งค่า ISO ที่มีประโยชน์ "สูงสุด" ในหลายกรณี บางยี่ห้อเช่น Canon และในบางกรณี Nikon ใช้กลไกมากกว่าหนึ่งเพื่อขยายสัญญาณที่หลุดออกจากเซ็นเซอร์ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ISO 1600 มักจะเป็นการตั้งค่า ISO แบบ "ขยายสัญญาณ" ล่าสุดซึ่งนอกเหนือจากแอมพลิฟายเออร์เพิ่มเติมหรือแม้กระทั่งแอมพลิฟายเออร์ดิจิตอลที่ใช้เพื่อให้ได้การตั้งค่า ISO ถัดไป Canon น่าจะเป็นผู้กระทำความผิดที่เลวร้ายที่สุดเพื่อใช้กลไกการขยายทางเลือก ในกล้องรุ่นสุดท้ายของพวกเขา (7D, 5D II, 1D / s III, และซีรี่ส์กบฏทั้งหมดจนถึง 650D) ใช้อัตราขยายแบบอนาล็อกเพิ่มเติมในกระแสพิกเซล ... หลังจากอ่านพิกเซล แต่ก่อน ADC (อนาล็อกไปยัง - การแปลงแบบดิจิทัล) เพื่อให้การตั้งค่า ISO สูงกว่า ISO 1600 Nikon ใช้บางอย่างที่คล้ายกันในเซ็นเซอร์ที่ผลิตขึ้นเอง (กล้อง Nikon ใด ๆ และสำหรับแบรนด์อื่น ๆ ที่ใช้เซ็นเซอร์ Sony Exmor ใช้วิธีการจัดการสัญญาณที่แตกต่างกันโดยทั่วไป ดังนั้นพวกเขาจึงไม่สมัครที่นี่)
การบรรลุ ISO 3200 ในอดีตจะใช้อัตราขยายสัญญาณอนาล็อกต่อพิกเซลแบบมาตรฐานในเวลาที่มีการอ่านค่าพิกเซลสำหรับการตั้งค่า ISO แบบครบวงจรทั้งหมดผ่าน ISO 1600 จากนั้นจะได้รับสัญญาณอนาล็อกเพิ่มเติมจากกระแสพิกเซลที่ออกมาจากเซ็นเซอร์ ในกล้องบางรุ่น ISO 6400 จะใช้เกนการอ่านแบบอะนาล็อกทางเลือกเดียวกัน การตั้งค่า ISO ข้างต้น ISO 6400 มักจะใช้คำแนะนำอัตราขยายดิจิตอลข้อมูลเมตาเพื่อแนะนำเครื่องมือการประมวลผลโพสต์เพื่อใช้อัตราขยายดิจิตอลเพิ่มเติมเพื่อให้บรรลุการตั้งค่า ISO ที่สูงขึ้น การตั้งค่าดังกล่าวมักเรียกว่าการตั้งค่า ISO แบบ "ขยาย" หรือ "สูง" และสามารถใช้ในการเพิ่มทีละจุดแบบหยุดด้านบนการตั้งค่า ISO แบบ "ดั้งเดิม" ของกล้องเท่านั้น (หมายเหตุ: เหตุผลเดียวที่จะต้องการจริงๆหากต้องการใช้การตั้งค่า ISO แบบขยายในกล้องจะต้องใช้ความเร็วชัตเตอร์สูงกว่าที่จะทำได้ด้วยการตั้งค่า ISO ดั้งเดิมที่ต่ำกว่า ในหลายกรณียังคงเลือกการตั้งค่า ISO ที่ต่ำกว่าที่ความเร็วชัตเตอร์ที่ต้องการซึ่งอาจเป็นที่ต้องการเนื่องจากการแก้ไขค่าแสงในโพสต์ด้วยตนเองมักจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า ISO ที่ขยายในกล้อง)
ข้อมูลข้างต้นสามารถนำไปใช้กับกล้องจากสองสามรุ่นล่าสุดไม่รวมถึงรุ่นปัจจุบัน กล้องเก่าจาก Canon แน่นอนจ้างกำไรอนาล็อกพื้นเมืองเช่นเดียวกับการโพสต์อ่านกำไรอนาล็อกเช่นเดียวกับที่มีศักยภาพยากรหัส (คือไม่ใช่กำหนด) +/- 1/3 หยุดผลักดันหรือดึงดำเนินการโดยกล้องผ่านbehind- การปรับค่าแสงฉาก การผลัก / ดึงนี้มีแนวโน้มที่จะทำให้คุณเสียช่วงไดนามิกที่ประมาณ 1 / 3rd รุ่นที่ผ่านมากล้อง Nikon ที่เซ็นเซอร์ที่ใช้การออกแบบโดยนิคอนยังใช้กำไร ISO สูงที่คล้ายกันแม้ว่าพวกเขาดูเหมือนจะใช้กำไรอนาล็อกสำหรับการตั้งค่า ISO ทั้งหมด(รวมถึงการหยุดที่สาม) ซึ่งโดยปกติแล้วจะส่งผลให้ IQ ดีขึ้นที่การตั้งค่าการหยุดที่สาม ISO สูงเมื่อเทียบกับ Canon โดยไม่สูญเสีย DR รุ่นปัจจุบันของกล้องจาก Canon ดูเหมือนจะใช้วิธีการขยายสัญญาณแบบอะนาล็อกที่ดีกว่ากับการตั้งค่า ISO สูงสุดใหม่ (25600 ในกรณีที่ไม่ใช่สาย 1D และ 51200 ในกรณีของ 1D X) พร้อมโพสต์เพิ่มเติม กำไรจากการอ่านจะถูกใช้เพื่อการตั้งค่า ISO สูงสุดเท่านั้น (อย่างน้อยก็ดูเหมือนว่าจะถูกระบุโดยการทดสอบกล้องเหล่านี้)
นั่นหมายความว่า ISO ที่ใช้งานได้สูงสุดสำหรับกล้อง Canon นั้นเพิ่มขึ้นจาก ISO 1600 เป็น ISO 12800 เป็นอย่างน้อยและอาจถึง ISO 25600สำหรับเซ็นเซอร์ 1D X Sony Exmor ซึ่งขณะนี้ส่วนใหญ่ใช้ในการแข่งขันของ Canon รวมถึง Nikon ใช้การออกแบบเซ็นเซอร์และสถาปัตยกรรมการประมวลผลที่แตกต่างกันมาก เซ็นเซอร์ Exmor อยู่ด้านบนสุดที่ ISO 12800 ดั้งเดิมและการตั้งค่า ISO เพิ่มเติมทั้งหมดคือโหมดขยาย ISO สูงถึง ISO 12800, เซ็นเซอร์ Sony Exmor ทำงานได้ค่อนข้างดีเทียบเท่ากับ 5D III และ 1D X นอกเหนือจากนั้นคุณภาพเสียงจะเริ่มกระจุยอย่างรวดเร็วและไม่ได้มาตรฐาน Canon ISO 16000, 20000, 25600 32000, 40000 และ 51200 ในอีกด้าน Sony Exmor แทบจะไม่มีเสียงรบกวนใด ๆ ในการอ่านและทำงานได้ดีกว่ามากที่ ISO 100, 200 และในระดับไดนามิก 400 Exmor DR กลายเป็นตำนานอย่างรวดเร็วและเซ็นเซอร์ส่องแสงสำหรับการถ่ายภาพประเภทที่กินช่วงไดนามิกสำหรับอาหารเช้า (เช่นทิวทัศน์)
ใช้งาน ISO 3200 ... 6400 ... 16000?
กระแสที่ต่อเนื่องของเทคโนโลยีใหม่และที่ปรับปรุงแล้วกำลังเปลี่ยนแปลงสิ่งต่างๆ เมื่อสี่ปีก่อน Canon 450D และ 40D แทบจะไม่สามารถทำ ISO 800 ได้โดยที่ ISO 1600 นั้นไม่สามารถใช้งานได้เป็นส่วนใหญ่ รุ่นต่อมา ISO 1600 ก็สามารถใช้งานได้มากขึ้นและในกรณีของ 5D II และ 1Ds III นั้น ISO 3200 นั้นยังสามารถใช้งานได้ในบางสถานการณ์ วันนี้ฉันได้ยินเป็นประจำโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากช่างภาพกีฬาและนักถ่ายภาพข่าวว่า ISO สูงถึง 16,000, 20,000 และบางครั้งแม้แต่ 25,600 ใน 1D X ก็คือ "ใช้งานได้ทั้งหมด" แม้กระทั่งพิมพ์ได้ด้วยโพสต์ประมวลผล! จากมุมมองทางคณิตศาสตร์อิเลคตรอนและหน่วยดิจิตัลและการได้รับและทั้งหมดนั้นฉันไม่จำเป็นต้องพูดว่ามีอะไรเป็นพิเศษที่เรียกว่า ISO 1600 เป็นเลขวิเศษของ ISO. ISO ที่ใช้งานได้สูงสุดนั้นเพิ่มขึ้นรุ่นต่อรุ่นโดยปกติจะหยุดประมาณหนึ่งรอบ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ด้วยเซ็นเซอร์ใหม่ล่าสุดของ Canon ก็เพิ่มขึ้นมากถึงสามเท่าหรืออาจถึงสี่หยุด