Чутливість має значення, Віртуальна фотогалерея
Продовжую серію статей, присвячених фотографічному шуму. Вже були статті на цю тему:
Мета дослідження
А зараз я відповім на головне питання, до якого, власне, і готувався раніше, відпрацьовуючи технологію дослідження шуму. Питання таке:що краще - висока ISO або довга витримка? Мова ось про що.
Припустимо, ми знімаємо при нестачі освітленості зі штатива краєвид без вітру. Що краще з погляду мінімізації шуму – підняти встановити довгу витримку чи підняти чутливість? Загалом загальним місцем буде відповідь — встановити довгу витримку. Підтвердженням (або спростуванням) цієї тези ми й займемося.
Визначення цифрового фотографічного шуму та методологія оцінки шумності кадру описана у статті А ось шуміти не треба! Перейдемо одразу до справи.
Методика експерименту
Метод дарків дозволяє нам виключити сторонні дії і зосередитися на двох параметрах, що цікавлять нас — витримці та ISO. Отже, ми відключаємо всі шумоподавлялки, закриваємо об'єктив кришкою, а окуляр заглушкою, підключаємо камеру до комп'ютера або пульта і переходимо до експерименту.
Стандартна шкала ISO заснована на ступені двійки, тобто кожен наступний ступінь чутливіше вдвічі: 100, 200, 400 і т.д.
Відповідно, щоби при підвищенні чутливості отримати адекватний світловий потік, потрібно зменшувати експозицію, тобто при фіксованій діафрагмі, як у нашому випадку, зменшувати витримку — удвічі на кожному кроці. Оскільки максимальна витримка на моєму обладнанні 30", виходить наступна табличка установок ISO та витримки у тестових серіях:
| 100 | 30" |
| 200 | 15" |
| 400 | 8" |
| 800 | 4" |
| 1600 | 2" |
| 3200 | 1" |
| 6400 | 1"/2 |
| 12800 | 1"/4 |
Ще раз поясню: кожна пара ISO-витримки дає однаковий результат на виході. Різниця буде лише у шумі.
Для кожної пари ISO-витяг проводилася серія з 10 знімків, результат усереднювався. Між серіями фотоапарат вимикався, щоб охолонути. Використовувалися фотоапарати Canon EOS 450D та Canon EOS 7D з кропнутою матрицею кроп-фактора 1.6.
Результати вимірів
Результати вимірів представлені у таблиці.
| 100 | 30" | 0,83 | 0,11 |
| 200 | 15" | 0,90 | 0,13 |
| 400 | 8" | 0,96 | 0,25 |
| 800 | 4" | 1,18 | 0,63 |
| 1600 | 2" | 1,70 | 1,22 |
| 3200 | 1" | 2,40 | |
| 6400 | 1"/2 | 4,33 | |
| 12800 | 1"/4 | 7,63 |
Ми бачимо, що шум від зростання ISO значно перевершує шум від зростання витримки. Я сказав би, драматично. Крива добре лягає на експоненту.
Перше, свідомо відоме. Підтверджено, що зростання шум від збільшення чутливості (ISO) багаторазово перевищує зростання шуму від зростання витримки. Комбінований рівень шуму практично експонентно залежить від ISO.
Слідство. З погляду мінімізації шуму краще збільшити витримку, ніж ISO. Очевидне обмеження - ворушка. З іншого боку, різниця шумності між ISO 100 і 400 навряд чи помітна.
Друге. Більшенові / старші моделі значно тихіше на низьких ISO, але перевага різко падає із зростанням ISO через експоненційне зростання шуму. Фактичноза рівнем шуму EOS 450D від 7D відокремлює всього один ступінь чутливості, незважаючи на майже дві довші шкали ISO.
Застереження. Дослідження проводилося на апаратах з кропнутою матрицею. Що робиться на повному фреймі цікаво, але поки що мені не відомо.