【高能預警】
看了很多關于ISO介紹的文章,大家都寫得太淺了,或者就是很散,本文大概3500字,有可能是中文互聯網,你看到有關相機ISO比較全面的介紹了
什麼是ISOISO,是攝影中『感光度』的意思,代表了底片(感光元件)對于光線的敏感程度。那麼他究竟是什麼意思呢?
ISO,英文全稱是International Standardization Organization,是國際标準化組織的縮寫,我們經常聽到的的『ISO9000』,『莞式ISO』,就代表标準之意。
因為這個組織把感光度做了量化的規定,用來衡量底片(感光元件)對于光的靈敏程度。所以大家也就把ISO叫做感光度了。
菲林時代這份标準具體應該是:ISO6(黑白膠片),ISO 2400(彩色反轉片),和ISO 5800(彩色負片)。
ISO标準并不是免費的,如果你想看具體的規定,得花錢買。
在ISO制訂感光度的标準(20世紀80年代)以前,膠片速度的标識一直是ASA,ASA是America Standards Association的縮寫,意思是美國标準協會,後來更名為美國國家标準協會(ANAI),ASA的速度與ISO的速度是相同的。
還有一種常見感光度的的标識,DIN,稱之為『定』制,表示德國工業标準(Deutsche Industrie Norm),比如DIN27代表的就是ISO(ASA)400。
大多數比較老的膠片相機都會标準ASA和DIN
英國的的是BSI,日本的是JSA,與ASA,DIN的測定方法是相同的。
測定方法膠片感光度是對樣片曝光和加工後所得的特性曲線計算出來的,過程也不複雜,大概介紹一下感光度的測定方法。
黑白負片:以特征曲線趾部片基灰霧加0.1密度處作為感光度基準點,比該基準點多1.3對數單位的曝光量産生比基準點密度高0.8的密度。該基準點就是感光度曝光值,代入公式:感光度=0.8/感光度曝光值,感光度曝光值的單位是勒克斯。
彩色負片:按照廠商指定的加工方法取得三層乳劑的三條特性曲線上求得。
首先,從感綠乳制層的曲線上得到一個密度系數,它是片基灰霧加 0.1 的密度和在直線部分上增加 1.3 對數單位曝光所産生的密度之間的密度差。用這個密度系數去求各條曲線上感光度基準點的位置,該位置的密度為片基灰霧加 0.2 個密度系數。将三個基準點的曝光值相加再除以 3 即為感光度曝光值,代人公式:感光度=1/感光度曝光值
彩色反轉片:是從對中灰标闆進行曝光,并按廠家指定的加工方法制取的單條特性曲線上求得的。
兩個感光度基準點的設定如下:片基灰霧加 0.2 密度為亮部(高光)基準點(最小密度);從亮部基準點畫一條直線與曲線的肩部相切,切點即為暗部基準點,或者以 2.0 密度處為暗部基準點,選取其中較小的一個值。用這兩個基準點的曝光量計算感光度曝光值,即為兩數乘積的平方根。代人公式:算術感光度=8/感光度曝光值
黑白相紙:利用反射密度讀數繪制的特性曲線上求得。
不同反差等級的相紙有不同的曲線,因而感光度也不同。所有相紙均顯影至最大密度。感光度基準點設在曲線上密
度為紙基灰霧加 0.6 處,此點即為感光度曝光值。代人公式:相紙感光度= 1000/感光度曝光值
關于測定和計算方法,本來不想寫這麼多的,但是翻了一下百度百科,解釋得沒頭沒尾的,因此做下補充。中文互聯網的資料水準真的是堪憂。
ГОСТ(GOST)GOST,用于表示蘇聯膠片感光度的标志,GOST(高斯特)是蘇聯國家标準的縮寫詞(Gosudar Stvenny J· Standart ,俄文ГОСТ),是類似于美國标準協會的一種組織,雖然測定方法不同,但是數值上卻很接近,實際換算是:1.1GOST=ISO,或者0.9ISO=GOST;
p.s.找到一篇相關文獻,但是我真的看不懂俄語。
進入數碼時代可以看到,這些标準其實是給膠片指定的,後來到了數碼時代,是不需要膠片的,廠商為了方便用戶理解,把感光元件對于光線的靈敏度等效為傳統膠片的感光度值,數碼相機ISO的嚴謹的叫法應該是『相對感光度』或者『相當感光度』,ISO組織06年發布第一版,2019年更新。
話說這份标準不僅更新的晚,而且賣得真是貴, 118瑞士法郎,大概人民币八九百。
數碼的感光度是基于最終圖像(JPG,HEIF或者TIFF,sRGB模式下)的亮度,并沒有規定如何實現的方式。
而RAW圖像呢,标準中沒有提及。
測定方法:标準的結果是『并不标準』
目前相機使用兩種不同的ISO定義。
SOS:全稱為standard output sensitivity,意思是标準輸出靈敏度,在指定的光照亮度和曝光設置下拍攝的『目标灰色』(也就是中性灰,18%灰)sRGB JPEG的亮度值為118時對應的就是一定的ISO等級;
REI:即recommended exposure index,推薦曝光指數,多加權計量模式設計的一種變體。
這是在SRGB顔色空間下輸出格式之外唯一可用的技術,這種方式沒有指定最終圖像的亮度,廠家還可以決定『正确曝光』數值,比如,下面這三張照片,到底哪一個是正确曝光,是應該保證面部的曝光,還是背後雲層的細節?其實沒有正确答案,隻是個人不同的喜好罷了,所以,不同的廠家會得到不同的結果。
這也就是為什麼有人會認為富士相機的ISO會虛标,這并不是什麼缺陷,實際上不過是采取了不同的标準而已。
高ISO,畫質差的原因?ISO越高,畫質越差,大家最熟悉的說法是:提升ISO,其實就是使用電路放大信号的過程,不僅放大了信号,還放大了噪音。噪音表現為噪點,所以就會影響畫質。嗯,沒什麼問題。
但是導緻你畫面差的原因不是高ISO,而是你為什麼要使用高ISO,是你所在的環境,光線不足(信号不足),快門已經到達極限,光圈已經最大,你做的隻能是提高ISO了。所以說因為高ISO導緻畫質變差的說法,雖然表象正确,但是因果關系錯了。
弱光為導緻噪音的原因其實很好理解,圖片中有一種最重要的噪音是因為光的随機性産生的。稱之為光子噪聲或者散粒噪聲。
光子從光源随機發射,如果你收集了很多光子,則落在每個區域(像素)的光子會很平均 ;
如果收集的光子很少,相鄰像素收集的數量有可能會有很大差異,從而産生顆粒或者亮度的變化。
一個不恰當的比喻,隻有三個光子時,兩個像素一個獲得1個,另一個獲得2個,那麼這兩個像素點的亮度有可能相差一倍,但是如果有100個光子,一個像素獲得48,另一個獲得52個,即使相差很多,但是依舊看起來亮度十分均勻。
同理,在一個光線明亮(信号充足)的環境下,ISO100,ISO400之間的畫質也不會有什麼大的差别,不過400有可能會過曝,所以在适合的環境下,追求最低的ISO其實意義不大。
如果不想提高ISO,那麼還可以采取一種方式,多幀疊加,一張照片曝光不足,拍攝多張呢?通過後期疊加的方式就可以獲得準确的曝光,這就是目前手機夜景模式采取的方式,同時還能有一定的降噪效果,但是問題在于,這種方式不太适合動态的物體。
ISO不會改變感光度?提升ISO值并不會影響『感受光線的靈敏度』,因為你接收到的信号(光線)總是恒定的,實際上提高相機『真正感光度』的方式隻有增加快門時間,或者使用更大的光圈。
随着ISO的增長,動态範圍也會降低。
提升ISO,做提亮處理,畫面中的高光部分就會變得更亮(有可能變為白色),所以這部分細節丢失的可能性就越大,從而使得動态範圍降低。DxO的相機測試裡有這項,感興趣的同學可以看看。
柯達有一款相機DCS Pro SLR/n ,有着超低的ISO6的感光度,畫質震撼。
原生ISO就是最好的嗎?數碼相機确實隻有一個ISO,稱之為原生ISO,其它的ISO值都是通過信号放大來的,所以有一種說法,ISO值的設置為原生ISO的整數倍時,會獲得更好的效果,比如你的相機原生ISO為100,那麼設置成200,就要比160的畫質更好,但是實際體驗中,并沒有發現太大的差異,随性就好;
ISOlESS?那麼數碼相機隻有一個原生ISO,反正捕獲的信号是不變的,那麼在相機上設置ISO的增益,和直接後期是提升亮度有什麼區别呢?模拟放大和計算機的數字乘法是否真的有區别?
是的,沒有區别,這樣的好處就是拍攝時,你可以完全不用考慮ISO的設置,相比于使用高ISO拍攝的照片,使用原生ISO拍攝的照片還可以獲得更好的細節。
但是不是所有的相機都是ISOlESS,尤其是佳能一些老的單反,幾乎都不支持此功能。大多數富士和索尼的相機都具備iSOLESS的功能。
原生ISO并不是一個固定值原生ISO隻有一個,為什麼有雙原生ISO的說法呢,這是因為相機中内置了兩套信号放大電路。針對不同的ISO,采用不同的基準。
比如你在使用索尼A7S3的log模式時,使用ISO8000拍攝的畫面,比使用ISO12800的拍的畫面噪點都要多。因為ISO8000是通過低基準『增益』來的,而S-log的高基準ISO正是12800。
其實嚴格來說,相機的log模式超出了ISO标準(色彩空間遠遠超越了sRGB),但是為了方便用戶理解,還是用了ISO這樣的描述。
超出标準之後,具體應該怎麼做,不同的廠商就有不同的發揮了,表現就是,不同的色彩曲線(模式)有可能會影響到原生的ISO,也就是說,『原生ISO』并不是一個固定不變的值,在不同的情況下也會變化,比如松下的SH1:
再比如索尼FX9:
以下是索尼的FX9在不同的設置下對應的ISO:
所以拍視頻的時候會更加麻煩一點,你要注意到當前的光照環境和你使用的色彩模式而選用不用的ISO,如果設置錯誤,說不定會獲得一個慘不忍睹的結果。
結語ISO是曝光三要素之一,我們搞清楚他,隻是為了獲得準确的曝光,但是在此之前,一定要搞明白,曝光到底是為了什麼,最佳設置的最佳點應該在哪裡。
希望能夠解答你的一些疑惑。都看到這裡了,如果對你有幫助的話,不妨點個贊同,讓更多人看到,若有什麼不同見解的地方或者我的纰漏錯誤之處,歡迎在評論區讨論。
以上。
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