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※ 本文為 layzer 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2017-03-29 09:43:44
看板 DSLR
作者 Epsilon (我是EPS)
標題 Re: [閒聊] 各類星空拍攝最佳ISO值
時間 Tue Mar 28 21:06:24 2017




一般會有ISO越低雜訊越低的感覺的關鍵理由是,一般拍照時會先測光。
當你把ISO設低,測光錶會告訴你多曝一點,可能是放大光圈也可能是拉長曝光。
總之結果就是進光量增加,也就是落在CMOS上的訊號變強。
當訊號增強的幅度超過雜訊增強的幅度,畫面當然看起來就比較乾淨,
也就給人雜訊比較弱的感覺。

但當我們要問來自相機的雜訊(這裡主要是讀出雜訊)到底會如何隨ISO改變,
第一件事是回到高中理化實驗應該有學到的:要控制變因。
要讓所有其它條件都不變,只變ISO,
這樣才能正確判斷真正的雜訊到底如何隨ISO改變。
如果你又改ISO又允許測光表更動你的曝光條件,
你就無法一眼看出雜訊是怎麼表現的。

如果你真的只動ISO,其它都不動,就連影像增益都維持不變,
(方法是事後在raw檔轉檔時改EV值,讓所有不同ISO的影像看起來一樣亮)
你會看到ISO越高,拍出來的影像越乾淨,
這完全是因為大部份DSLR的ISO越高、讀出影像時產生的讀出雜訊越低。
有興趣的人可以上sensorgen.info或一位叫Bill Claff的人的網站,
這兩個網站都具體列出各DSLR在不同ISO時讀出雜訊的數值(以電子為單位)。

這件事一般拍照的人都很難接受,因為跟他們的直覺相左,
但這在天文攝影裡是存在超過十年的入門級知識了。
這也不是說拍天文的有多厲害,
而是,天文攝影的條件正好符合以上所說的,只動ISO,其它不動。

在光圈部份,大家都知道拍星會盡量用大光圈,不會沒事縮到F8、F11。
所以光圈這變因基本上是不變的。
再來就是曝光時間,如果是拍星景,時間就卡死在最多單張不能超過20或30秒。
如果光圈跟快門都沒什麼更動的空間,那唯一能動的就是ISO。
所以觀察力不太差又勇於嘗試不同ISO的人(而不是網路教學怎麼寫就照作的),
很容易可以發現高ISO容易得到較乾淨的影像。
各位只要懂得控制實驗變因,很容易可以得到相同的結論,
除非你用的正好是少數幾台接近ISO-less的相機。

所以,日後各位若面臨進光量嚴重受限的狀況,
記得往高ISO走,因為相機在高ISO時會製造較少的雜訊(但動態範圍受限)。


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 153.156.42.184
※ 文章代碼(AID): #1Osb_JXN (DSLR)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DSLR/M.1490706387.A.857.html
fosa: 長知識了,下次試試看,謝啦~1F 03/28 21:10
ferrinatice: 我以為使用Sony感光元件的相機都是ISO Invariance?2F 03/28 22:34
l17: 太感謝你了!!  偶想法跟你一樣 不過表達較差QQ3F 03/28 22:50
l17: SONY的相機用ISO1600去曝光再拉亮其實是OK的 雜訊不會用噴的
l17: 不過以高ISO邏輯去推的話 6400曝光 A7同樣也可行

6400太高,請看:
http://www.sensorgen.info/SonyA7.html
A7的讀出雜訊到ISO 1600之後就在3.0個電子上下徘徊,不會再下去了。
A7開到6400一點好處都沒有,只有動態範圍比較差而已。

jaylj14: 想問個蠢問題,所以理論上iso invariant的相機拍天文豈6F 03/28 22:53
jaylj14: 不是iso200直接拍再後製拉EV跟高iso直接拍表現要一樣?這
jaylj14: 樣DR不就大到不合理了嗎?

某種程度上確實是這樣沒錯。
本魯四年多前剛拿到D800時,就是ISO200在拍天文的。

但深入講的話,這會變得很難說。一是,現在還沒出現真正ISO-less的相機。
最接近ISO-less的,在低ISO時還是會出現讀出雜訊上升的現象。

另一點是,假使讀出雜訊真的完全ISO-less,譬如全都是兩個電子好了。
此時在低ISO下,限制動態範圍的因子就變成數位誤差。
以D800為例,它在約ISO 320時,gain會差不多是1 ADU/electron,
也就是pixel上一個光電子就會轉換成14bit數位檔中1的讀數。
如果用ISO 100,那就差不多變成三個光電子換一個讀數。
這時,因為影像只能有整數值,你的影像中永遠就會有+/-3個電子的不確定性。
這個誤差有可能超越讀出雜訊,導致你無法榨出每一個光電子該有的價值。

但這之所以很難說是因為,假始經過三四年的演化,DSLR可以做到真的ISO-less,
在那同時,常見DSLR的AD轉換是否可能進入16bit時代?
如果可以,以2個電子的讀出雜訊來算,只需要一種gain:1 ADU/electron,
就可以做到15階的動態範圍。log(2^16/2)/log(2) = 15.
等這種相機出現,那就不需要ISO這種東西了。
到時,就算相機上有ISO轉輪,那東西控制的也不再是CMOS上的amplifier gain,
而是完全等同於在Photoshop裡拉EV值。
個人很期待這樣的相機的出現,不過那應該還是幾年後的事。

changmada: 學了一課9F 03/28 22:53
l17: 如果是在大都市像台北用200曝光再拉 是合理的10F 03/28 23:24
l17: 因為當時偶開1600曝光 RAW檔有呈現輕微爆掉(ETTR)拉回來有看
l17: 到銀河http://imgur.com/a/GAYMB 這算是暴力解法XDDD
l17: 原文其實是想表達 你在極度黑暗像是百岳那種地方 開到640013F 03/28 23:28
l17: 曝光20秒 就算曲線圖是稍微爆掉 但拉回來之後雜訊明顯少很多
l17: 但是一般人的邏輯是極度黑暗 那乾脆開低ISO跟小光圈就整個gg
TCGB: 寧願高iso 也不要拍太暗拉回 ?16F 03/29 00:27
l17: https://youtu.be/J1Kfr8RG3zM 可以參考此影片XD17F 03/29 00:33
How to Photograph the Milky Way in Really Heavy Light Pollution Using ETTR (Expose to the Right) - YouTube This video will show you how I make photographs of the Milky Way in really heavy light pollution around cities like Los Angeles California. I use a method of...

 
jyenhuang: 應該是開高iso過曝以後在拉回來?18F 03/29 00:34
l17: 樓上 沒錯 不過就是要測出Histogram剛剛好不要整個爆掉19F 03/29 00:42
jyenhuang: 謝謝XD 看的心癢癢的想買台相機回來玩...20F 03/29 00:47
jyenhuang: 錢一陣子缺錢把相機賣光光了@@
l17: #1MVWmpm_ 這是S大針對A7的ISO解釋 我覺得開高ISO有時很好用22F 03/29 02:11
※ 編輯: Epsilon (153.156.42.184), 03/29/2017 08:14:54
RicciCurvatu: 想要那麼高動態範圍還是有難度,天生物理限制,想提23F 03/29 09:11
RicciCurvatu: 高敏感度同時,也會增加熱電子敏感度,像天文用冷卻
RicciCurvatu: CCD還要特別用降溫。高動態與低雜訊超過某種物理極
RicciCurvatu: 限後就要取捨,但常溫使用下可能還不需要考慮到那種
RicciCurvatu: 程度

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