Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Что такое чувствительность ISO






Если вы знакомы с пленочной техникой, вы неоднократно слышали — " пленка на 100 (200, 400) единиц". Эти единицы — и есть светочувствительность. Чем больше чувствительность, тем при худшей освещенности можно снимать без вспышки. С одной стороны, чем больше чувствительность, тем лучше, но есть обратная сторона медали. Чем выше чувствительность пленки, тем выше степень зернистости, и соответственно, хуже четкость картинки. В цифровом фотоаппарате все точно также. Чувствительность пленки заменена чувствительностью матрицы и обозначается ISO50, 100, 200, 400 и т.д. По правде говоря, матрица всегда работает на самой минимальной чувствительности. Фотографии, сделанные на ISO 200, 400 и больше есть ни что иное, как искуственно осветленные снимки, сделанные на минимальном ISO (обычно 50 или 100). Чем больше чувствительность ISO, тем выше зернистость (у цифровых фотографий ее принято называть цветовым шумом).

Откуда берется цветовой шум и почему уровень шумов у зеркалки меньше, чем у мыльницы?

Матрица цифрового фотоаппарата состоит из миллионов ячеек. Каждая ячейка формирует пиксель изображения. Свет, попадая на ячейку, вызывает возникновение электрического сигнала. Этот сигнал тем сильнее, чем больший световой поток попадает на ячейку матрицы. Чем больше площадь ячейки матрицы, тем больший световой поток она может " поймать" и сигнал большей мощности выдать на выходе. Уровень выходного сигнала светочувствительных ячеек матрицы очень мал, его нужно усиливать. Причем, чем меньше площадь ячейки (чем меньше ее светочувствительность), тем большее нужно усиление. Однако вместе с сигналом усиливаются и помехи, которые и являются причиной цветового шума. То есть, чем меньше площадь ячейки, тем большее нужнго усиление сигнала, тем выше уровень шумов.

Если сравнивать уровень шумов у зеркалки и у мыльницы, то при одинаковой чувствительности шумы у мыльницы намного сильнее. Это объясняется прежде всего тем, что площадь матрицы у зеркалки в несколько раз больше чем у мыльницы (при равном количестве мегапикселей), соответственно площадь светочувствительных ячеек больше, светочувствительность больше, коэффициент последующего усиления сигнала меньше, уровень шумов меньше. Ниже приведена формула, позволяющая оценивать качество картинки, которое будут давать матрицы c одинаковым количеством мегапикселей (N), но с разными физическими размерами (кроп-фактором — Kf). Число 50 в числителе подобрано опытным путем.

K = 50 / (N * Kf)

Диагональ матрицы, дюймы Kf
1/2.5 — мыльницы начального уровня  
1/2.3 — большинство любительских мыльниц и " суперзумов" 5, 6
1/1, 8 — продвинутые мыльницы с " умеренным" зумом, так называемые " топ-компакты" 4, 9
4/3", Micro 4/3" — " старшие" аппараты Olympus, Panasonic (как зеркальные, так и компакты со сменной оптикой)  
APSC — любительские и полупрофессиональные зеркалки Canon, Nikon, Pentax, Sony и др. 1, 5...1, 7
FF (полный кадр) — профессиональные зеркалки  

По результатам несложных расчетов в экселе была построена диаграмма для матриц разрешением 10 мегапикселей, которые устанавливают в мыльницы и в зеркалки. Она показывает возможности матриц при работе в разных условиях освещенности. Если столбик гистограммы " перепрыгивает" планку условий освещенности, значит при таких условиях картинка будет приемлемого качества.

Высота столбика гистограммы — ни что иное, как оценка реальной чувствительности матрицы (значение ISO, при котором уровень шумов не оказывает существенного влияния на детализацию изображения). Если высота столбика гистограммы выше заданной планки, то при таких условиях картинка будет иметь приемлемое качество. Как видим, топовые цифромыльницы едва преодолевают порог " съемка при дневном освещении". Пусть для вас не будет сюрпризом высокая шумность фотографий, сделанных на цифромыльницу в помещении без вспышки (с увеличенной чувствительностью ISO).

Таким образом, можно сделать 2 вывода:

1. Чем больше размер матрицы тем лучше.
2. Чем меньше пикселей приходится на единицу площади матрицы, тем лучше

Матрицы бывают двух типов CMOS (КМОП) и CCD (ПЗС). Что лучше — излюбленный предмет споров любителей потестировать технику. В итоге все сводится к тому, что CCD дает чуть лучшую картинку на низких ISO, CMOS — на высоких. По цветопередаче отличия минимальны.

Для борьбы с шумами большинство фотоаппаратов имеют функцию шумоподавления (noise reduction), которая включается при съемке с выдержкой более 1 секунды, однако платить за это приходится как правило худшей проработкой мелких деталей — при обработке они " размываются", так как принимаются за проявление шума.

Почему заявленная светосила объективов мыльниц больше, чем у зеркалок?

Разумеется, не у всех... Но не секрет, что у значительного числа мыльниц светосила объектива на коротком конце составляет f/2.8. В то же время у зеркалок такую светосилу имеют только фиксы и очень дорогие зум-объективы. Обычное же значение светосилы большинства зум-объективов составляет f/3.5 (на коротком конце). В чем подвох?

Приведу пример, возможно, он кому-то покажется абсурдным и ненаучным. В детстве многие из нас любили выжигать при помощи солнца и увеличительного стекла всякие " узоры" на деревянных поверхностях. При этом было известно, что чем меньше диаметр солнечного пятна на доске, тем быстрее она начнет гореть. С другой стороны, не менее важен был диаметр увеличительного стекла — чем он больше, тем мощнее получался " выжигатель". Проведем аналогию с объективом фотоаппарата.

Чем больше диаметр " пятна", тем больший световой поток должен быть " пойман" объективом, чтобы это пятно было нужной яркости. Логично, что световое пятно должно покрывать собой всю площадь матрицы (даже чуть больше). Таким образом, чтобы увеличить яркость светового пятна, можно пойти следующими путями:

1. Увеличить размер объектива, тем самым повысив его " собирающую способность" (этот путь довольно затратный)

2. Уменьшить размер матрицы, чтобы уменьшить диаметр светового пятна, тем самым повысив яркость сфокусированной картинки (дешево, но приходится расплачиваться качеством фотографий из-за уменьшения площади пикселей — отсюда шумы, меньший динамический диапазон, худшая цветопередача — зато на объективе можно написать " f/2.0").

Зеркалки идут по первому пути, мыльницы — по второму. Отвечая на вопрос в подзаголовке, можно дать такой ответ. Заявленная светосила объектива не является абсолютной величиной и привязана к размеру матрицы фотоаппарата. Понятно, что намного проще и дешевле сделать светосильный объектив для матрицы 1/2.3", чем для APS-C или полного кадра. Именно поэтому заявленная светосила объективов мыльниц в большинстве случаев больше, чем у зеркалок.

Влияет ли светосила объектива на уровень шума?

Такой вопрос часто всплывает на фотофорумах и их участники, как говорится, бьются в кровь, одни — доказывая что зависит, другие — что не зависит. И те и другие по своему правы, сейчас постараюсь объяснить, почему.

По идее, матрица — это элемент, характеристики которого никак не связаны с характеристиками объектива. У нее есть определенное соотношение сигнал/шум и оно не зависит от того, с каким объективом происходит съемка, эта такая же физическая характеристика, как размер, масса, объем и все что угодно другое — у каждой матрицы соотношение сигнал/шум свое собственное.

А теперь давайте посмотрим на понятие шума с точки зрения не процесса, а конечного результата (то есть фотоснимка). Для формирования картинки достаточной яркости (правильной экспозиции) матрица должна " поймать" N фотонов. За какое время она их поймает — не важно. Это число N можно задавать двумя параметрами — выдержкой и диафрагмой (говоря простым языком — " длительностью потока" и " шириной трубы"). Правило такое — чем сильнее зажата диафрагма, тем длиннее должна быть выдержка. Соответственно, чем сильнее может быть открыта диафрагма, тем выдержка будет короче. Соответственно, чем больше светосила объектива, тем сильнее можно открыть диафрагму, тем самым сократив выдержку.

Теперь вернемся к шумам. Напомню, что уровень шумов возрастает при увеличении выдержки (по этой причине дневные фото получаются менее шумными, чем вечерние). Из этого, я думаю, становится понятным, каким образом светосильная оптика может повлиять на уровень шума на фотографии. Именно на конкретной фотографии!

На что обращать внимание при выборе любительской зеркалки?

В первую очередь, нужно определить, что предлагают в магазинах за приемлемую для вас цену. Ценовая категория как правило от 600 до 800 долларов. Поскольку все зеркалки начального уровня обладают сходными характеристиками, нужно больше внимания уделить эргономике. Удобно ли расположены органы управления? Как реализован доступ к основным функциям аппарата — в виде кнопок на корпусе (хорошо, можно быстро получить доступ), или через меню (плохо, доступ через меню намного медленнее). К важным функциям можно отнести установку баланса белого, чувствительность ISO, поправку экспозиции (темнее-светлее) — они должны быть обязательно вынесены кнопками на корпус аппарата. Желательно, чтобы на кнопки, не используемые во время съемки, можно было назначать свои функции, например — качество фото, коррекция мощности вспышки, и т.д.

Попробуйте поснимать в разных условиях — внутри магазина, если возможно, на улице. Заметьте, большинство повседневных кадров делаются в автоматическом режиме. Проверьте, насколько успешно автомат справляется с условиями съемки. Признак плохой работы автомата — при съемке без вспышки в помещении, освещенном лампами накаливания картинка уходит в желтизну, а при освещении неоновыми лампами — в синеву.

Сузив выбор до 2-3 моделей, обратите внимание на стоимость оптики и аксесуаров, а также наличие их в продаже. Рано или поздно, вы наверняка захотите приобрести еще пару объективов, запасной аккумулятор, вспышку. Неплохо поинтересоваться о наличии авторизованного сервисного центра в вашем городе, на тот случай, если с аппаратом что-то случится. Перед тем, как покупать, протестируйте фотоаппарат на проблемы в работе автофокуса (фронтфокус, бэкфокус). Самый распространенный способ — при помощи линейки. Кладем линейку на стол по направлению вдоль оси объектива и фотографируем ее с верхнего ракурса под углом 45 градусов, наведя автофокус, например на 10 см. Потом смотрим, что получилось. Если " 10 см" получились в фокусе, значит юстировка автофокуса нормальная. " Недолет" называется фронт-фокусом, " перелет" — бэк-фокусом. Если погрешность в пределах 5 мм — это не страшно. Если больше — то хуже. Если нет линейки, можно использовать лист с текстом (навести резкость на определенную строчку, сделать кадр и посмотреть на снимке — четко она получилась или нет). Проблему неточности автофокуса можно решить, отдав аппарат в сервисный центр, но все же лучше попытаться найти более удачный экземпляр из имеющихся в наличии. Продавцы как правило относятся к этому нормально.

Есть желание приобрести сменную оптику. Что посоветуете, чтобы было недорого (желательно до 500 долларов) и качественно?

Однозначно советовать ничего не могу, выбор зависит от ваших фотографических пристрастий. В качестве портретника " для дома, для семьи" настоятельно рекомендую Canon EF 50mm/1.8. Стоит он около 150 долларов, но качество картинки дает прекрасное! Я сам хоть и пейзажист, но приобрел себе такой объектив и практически все домашние фотографии делаю при помощи него. Из-за хорошей светосилы он позволяет снимать дома без вспышки, что положительно сказывается на цветопередаче. Хорошее размытие заднего плана делает портреты живыми и объемными. Единственный недостаток этого объектива — не всем эстетам нравится боке — рисунок размытия фона. Но 99% фотографов-любителей и я в том числе на этом не заморачиваются. Есть и более дорогая версия " полтинника" — Canon EF 50/1.4 (около 400 долларов), качество его картинки признают " эталонным". Стоит этот объектив около 400 долларов. Однако, для качественной домашней портретной съемки вполне достаточно объектива Canon EF 50/1.8. Сравнение картинки бюджетного фикса Canon EF 50mm/1.8 с китовым зумом Canon EF-S 18-55mm/3.5-5.6 можно посмотреть в статье Экспресс-сравнение объективов Canon 50/1.8 и китового Canon 18-55/3.5-5.6.

В качестве широкоугольника могу посоветовать Canon EF-S 10-22 mm F/3.5-4.5 USM. Стоит он около 700 долларов. Имеет очень широкий угол зрения, что позволяет получать очень интересные фото на природе и в городе с ярко выраженной перспективой. Для съемки людей крупным планом противопоказан.

В качестве телеобъектива я для себя выбрал Canon EF 75-300 F/4-5.6 IS USM. Стоимость около 500 долларов. Сейчас ему на смену пришел объектив Canon EF 70-300 F/4-5.6 IS USM, стоит столько же, судя по отзывам качество картинки у него лучше. При съемке на больших фокусных расстояниях очень помогает стабилизатор (IS). Телеобъектив без стабилизатора я бы брать не советовал.

В качестве замены китового объектива на что-то более качественное вырисовываются варианты — Canon EF 28-105 F/3.5-4.5 USM (400 долларов, однако теряем широкий угол), Canon EF 24-85 F/3.5-4.5 USM (500 долларов) или Canon EF-S 17-55 f/2.8 IS USM (1000 долларов).

На что обращать внимание при выборе цифровой " мыльницы"?

Самое главное, на что нужно смотреть — это размер матрицы (линейный, в дюймах). Чем больше матрица, тем лучше. Лучше пожертвовать большим зумом, но вместо аппарата с матрицей 1/2.3" купить аппарат с матрицей 1/1.7". Разница в качестве картинки будет ощутимая, особенно при съемке в помещении или на улице при плохой освещенности.

Следует отметить, что для измерения диагоналей матрицы используются не обычные, а видиконовские дюймы. Видиконовский дюйм равен 2/3 обычного дюйма, или 16.93мм. [Источник]. Следовательно, матрица 1/2.7" имеет размер: (1 / 2.7) × 16.93 = 6, 27 (мм).

Как уже было сказано, не стоит гнаться ни за большими мегапикселями, ни за гиперзумами. Вполне достаточно 7-8 мегапикселей и объектива с диапазоном эквивалентного фокусного расстояния от 28-35 мм до 100-150 мм. Это соответствует 4-5-кратному зуму. Желательно наличие системы стабилизации изображения. Прочие характеристики — максимальная чувствительность, режими съемки, размер ЖК-экрана практически одинаковые у всех компактов. На них не стоит сильно заморачиваться, намного более важны такие характеристики как время включения аппарата, скорость и точность автофокуса, задержка при срабатывании затвора (shutter-lag). Полезная вещь — подсветка автофокуса. Она даст хоть какую-то возможность сфокусироваться в темноте. Очень важно, чтобы вам было удобно пользоваться аппаратом — чтобы он надежно лежал в руке, чтобы организация меню была интуитивно понятной.

Стоимость компактного цифрового аппарата с приемлемыми характеристиками составляет 250-450 долларов.

Не стоит гнаться за дешевизной. Уже месяца через два, даже если вы новичок, вы почувствуете, что хочется чего-то большего. Самое обидное — это то, что вам за сэкономленную сотню долларов, придется впоследствии расплачиваться десятками, а то и сотнями кадров, испорченных по вине медлительности автофокуса, недостаточной мощности вспышки и прочих неприятных сюрпризов, которые преподнесет вам аппарат, купленный за 100-150 долларов.

Покупать мыльницу дороже 450-500 баксов так же не имеет смысла — немного добавив, можно приобрести любительскую зеркалку.

Формат RAW — что это такое и зачем он нужен?

Обычно фотоснимки с цифрового аппарата сохраняются в формате JPEG (со сжатием). В камерах начиная от среднего ценового диапазона может быть возможность сохранения в формате RAW. Файл в формате RAW — это ни что иное, как " сырая" информация, снятая с матрицы, не подвергнутая никакой обработке электронной начинкой фотоаппарата. Основное достоинство формата RAW — пользователь имеет намного больше возможностей по обработке фотографии на компьютере, чем при работе с файлами JPEG. Современные RAW-конверторы (встроенные в Photoshop, либо самостоятельные программные продукты) позволяют компенсировать многие ошибки, допущенные вами и аппаратом при съемке. В RAW-конверторе можно легко исправить неверно выставленный баланс белого, отрегулировать яркость, контраст, насыщенность цветов с целью максимально приблизить их к реальности. Большинство из этих операций при работе с JPEG дадут худший результат, поскольку в JPEG часть информации теряется при сжатии. Изменение же баланса белого при работе с JPEG весьма проблематично. Поэтому в условиях со смешанным освещением рекомендуется снимать в RAW, поскольку в этом случае велика вероятность того, что автоматика может некорректно установит баланс белого.

Есть еще формат TIFF, но его практическая ценность намного ниже, чем у RAW. По сути, это тот же JPEG, но без сжатия. Возможности по обработке те же, что у JPEG. Если предстоит выбор камеры между двумя вариантами — той, что умеет снимать в TIFF и той, что умеет снимать в RAW, предпочтение нужно отдать той, что умеет снимать в RAW.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.