아무것도 특별한
1600을 초과하는 ISO 설정이 이미지 신호를 증폭하는 효과가 떨어지고 효과적이지 않은 경우도 있지만 ISO 1600에 대해서는 특별히 특별한 것은 없습니다 . 카메라에서 ISO를 설정 하면 신호가 증폭되는 센서 의 최대 채도 를 변경하도록 카메라에 지시 하는 것입니다. 다운 스트림 전자 그래서 ISO가 높은에서 카메라 사용하여 더 많은 전자 및 양자화 노이즈를 추가하기 전에 ISO는 일반적으로 카메라에 지시 신호를 증폭 늘리면 보통 (주의)와 함께 더 나은 ISO 저를 사용하여 게시물에 대한 노출을 증대보다는 때 '수를 렌즈를 충분히 비추십시오.모든 경우에 소음을 최소화하기 위해 특별히 "최상의"높은 ISO 설정 인 ISO 1600의 배후에는 특별한 수학이 없지만 , 경우에 따라 고 ISO 에서 노이즈의 품질에 영향을 미치는 브랜드 별 증폭 메커니즘이있을 수 있습니다 . 노이즈는 센서 회로에 존재하는 전자 노이즈와 노이즈의 적은 영향을주는 전자 노이즈, 노이즈의 주요 원인 인 가우시안 노이즈라고도하는 광자 샷 노이즈의 기능입니다. 잡음이 나타나는 방법 (소음 품질)은 증폭 방법 (들)의 한 요소입니다.
소음
노이즈는 이미지 신호의 특성이며, 궁극적으로 센서 설계 방법, 센서의 특성, 신호 대 잡음비 (S / N) , 신호 게인, ADC 효율 및 기타 여러 요인과 관련이 있습니다. 이러한 요소는 브랜드마다, 모델마다 다르며, 어떤 방식 으로든 동일한 카메라의 카메라마다 다릅니다. 최신 센서는 일반적으로 픽셀 크기 나 ISO 설정에 관계없이 구형 센서보다 일반적으로 노이즈가 적습니다. 사용 가능한 최고 ISO 설정은 동일한 카메라 (Canon 7D DSLR의 경우와 같이 자주 인용되는)의 두 샘플과 다른 세대의 카메라 (예 : Canon 400D 및 650D)와 다를 수 있습니다.
고정 패턴 노이즈 (FPN), 수평 및 수직 밴딩 노이즈 (HVBN)와 같은 다양한 형태를 가질 수있는 전자 노이즈 는 종종 자연스럽게 패턴 화되어 매우 바람직하지 않지만 이미지 신호의 최저 레벨에만 영향을 미칩니다 (예 : 깊은 그림자). ISO 설정이 증가함에 따라 전자 노이즈는 점점 줄어들고 궁극적으로 광자 노이즈에 의해 완전히 압도됩니다.
광자 노이즈 는 빛의 무작위 특성으로 인해 센서의 포아송 분포를 따릅니다. 즉, 광자가 임의로 센서에 부딪히지 만 신호 레벨이 충분히 높으면 분포가 거의 균일하므로 광자 노이즈가 센서의 어느 위치에서나 같은 방식으로 나타납니다 . 사진 노이즈는 디지털 사진에서 노이즈의 대부분을 차지하며 전자 노이즈보다 수십 배 더 높습니다 (신호가 전체 우물 용량의 작은 일부인 FWC 인 부적절한 노출 사진 제외).
사진에서 광자 노이즈가 얼마나 크게 나타나는지에 영향을주는 몇 가지 요소가 있습니다. 역사적으로 픽셀이 클수록 이러한 유형의 노이즈는 줄어 듭니다 . 포토 다이오드는 광 다이오드의 실리콘으로의 영역의 광자 침투 깊이에 대한 빛에 민감하다. 픽셀 포화의 요인이 아니다. 픽셀이 클수록 일반적으로 단위 시간당 더 많은 광자를 캡처하므로 더 높은 ISO 설정을 사용할 수 있습니다. 단위 시간당 더 많은 광자는 주어진 노출에 대해 전체적으로 더 많은 광자를 의미하므로 S / N이 증가합니다. 더 높은 S / N을 사용하면 아날로그 센서 신호를 디지털 신호 (RAW 파일)로 변환 할 때 더 높은 게인을 사용할 수 있습니다 (이후에는 후 처리로 JPEG 및 TIFF 이미지를 생성하는 데 사용됨). 소프트웨어.
이득
게인은 전자 (e-) 대 디지털 단위 (DU)의 변환 비율입니다. 정확히 하나의 e를 하나의 DU로 변환하는 카메라에는 "유니티 이득"이 있습니다. 대부분의 카메라는 정확한 (선택할 수는 없지만) ISO 설정에서 단일 이득을 얻습니다. 더 자주, 이득은 모든 DU에 대해 5.7 e-와 같이 소수입니다. ISO가 멈출 때마다 게인이 같은 요소만큼 떨어집니다. ISO 100에서 5.7 e- / DU의 이득을 얻는 경우 ISO 200에서 2.85 e- / DU, ISO 400에서 1.425 e- / DU, ISO 800에서 .7125 e- / DU 및 0.35625 e-를 갖습니다. ISO 1600에서 / DU. ISO를 높이면 신호 대 잡음비 (S / N)가 손실됩니다. 낮은 S / N은 실제로 좋은 일이 아닙니다. 적은 신호가 증폭되어 항상 더 많은 노이즈를 의미합니다. 신호가 적을수록 색상의 충실도가 떨어지고 세부 묘사가 줄어 듭니다.
새로운 센서 기술은 광 흡수 표면 및 구성 요소가 아닌 감광성 표면으로 광자를 향하게하는보다 효과적인 수단을 사용함으로써 픽셀 영역이 축소 되더라도 세대에 비해 전체 우물 용량 생성을 증가시키고있다. CMOS 센서에 대한 마이크로 렌즈 의 비교적 최근의 도입은 광자를 광 다이오드의 민감한 표면으로 향하게하고 판독 배선 및 다른 비 민감성 표면으로부터 멀어 지도록 도왔다. 라이트 파이프 기술은 특별히 조정 된 마이크로 렌즈 아래의 고 굴절률 재료를 사용하여 포토 다이오드 위의 판독 배선 채널을 통해 빛을 유도하여 배선에 반사되는 대신 다이오드에 도달하도록합니다. 후면 조명 센서간단히 전체 구조를 뒤집어 포토 다이오드를 빛에 직접 노출시켜 다른 모든 구조가 필요하지 않습니다. 이러한 모든 것들은 센서에서 "양자 효율"(QE) 또는 광자에서 전자로의 전체 변환 속도를 향상시킵니다. QE가 더 높은 센서는 더 높은 최대 신호 대 잡음비를 지원하며, 더 높은 ISO 100 게인을 지원합니다. 더 낮은 ISO에서 더 높은 게인을 더 지원합니다. 디지털 장치 당 더 높은 게인, 더 많은 전자, 모든 ISO 설정에서 광자 노이즈의 영향을 줄입니다.
증폭의 메커니즘
이제 과거에 ISO 1600 이 가장 유용한 "유용한"ISO 설정 인 이유 에 대해 많은 경우에. Canon과 같은 일부 브랜드 및 경우에 따라 Nikon은 하나 이상의 메커니즘을 사용하여 센서에서 나오는 신호를 증폭합니다. 지난 몇 년 동안 ISO 1600은 일반적으로 마지막 "기본적으로 증폭 된"ISO 설정이었으며, 그 이후에는 추가 증폭기 나 심지어 디지털 증폭을 사용하여 다음 ISO 설정을 달성했습니다. 캐논은 아마도 최악의 범죄자 일 것입니다대체 증폭 메커니즘을 사용합니다. 마지막 세대의 카메라 (7D, 5D II, 1D / s III 및 최대 650D까지의 모든 Rebel 시리즈)에서 픽셀 스트림에 대한 추가 아날로그 게인을 사용했습니다. -디지털 변환), ISO 1600 이상 ISO 설정 달성 이므로 여기에는 적용되지 않습니다.)
과거에 ISO 3200 을 달성 하면 ISO 1600을 통해 모든 정지 ISO 설정에 대해 픽셀 판독시 표준 픽셀 당 아날로그 게인을 사용한 다음 센서에서 나오는 픽셀 스트림에 대한 추가 아날로그 게인이 사용되었습니다. 일부 카메라에서 ISO 6400은 읽기 후 동일한 대체 아날로그 게인을 사용합니다. ISO 6400 이상의 ISO 설정은 일반적으로 메타 데이터 디지털 게인 힌트를 사용하여 사후 처리 도구에 추가적인 디지털 게인을 적용하여 더 높은 ISO 설정을 달성하도록 지시합니다. 이러한 설정을 일반적으로 "확장"또는 "높음"ISO 설정이라고하며 카메라의 "기본"ISO 설정보다 완전히 정지 단위로만 사용할 수 있습니다. (참고 : 실제로 필요한 유일한 이유 는카메라에서 확장 ISO 설정을 사용하는 것은 낮은 기본 ISO 설정으로 얻을 수있는 것보다 더 높은 셔터 속도가 필요한 경우입니다. 대부분의 경우 노출 상태에서 필요한 셔터 속도에서 낮은 ISO 설정을 선택하면 포스트에서 노출을 수동으로 고정하면 일반적으로 카메라 확장 ISO보다 더 나은 결과를 얻을 수 있기 때문에 바람직 할 수 있습니다.)
위 정보 는 현재 세대를 제외한 마지막 몇 세대의 카메라에 적용될 수 있습니다 . 캐논에서 이전 카메라는 확실히 기본 아날로그 이득과 추가 후 읽기 아날로그 이득뿐만 아니라 사용 가능성이 하드 코딩 된 (즉, 비 구성 가능) +/- 1/3 정지 푸시 또는를 통해 카메라에 의해 실행 풀 behind- 장면 노출 조정. 이 푸시 / 풀은 다이나믹 레인지의 약 1/3 스톱 손실을 초래하는 경향이있었습니다. Nikon이 설계 한 센서를 사용한 과거 Nikon 카메라도 비슷한 ISO 감도 를 사용 했지만 모든 ISO 설정에 아날로그 이득을 사용하는 것 같습니다.일반적으로 DR 손실없이 Canon에 비해 높은 ISO 3 차 중지 설정에서 IQ가 향상되었습니다 (3 차 정지 포함). Canon의 현재 카메라는 추가 포스트와 함께 새로운 최대 값 (1D가 아닌 라인의 경우 25600, 1D X의 경우 51200)까지 ISO 설정에 더 나은 아날로그 게인 접근 방식을 사용하는 것으로 보입니다. -읽기 게인은 최고 ISO 설정에만 적용됩니다 (적어도 지금까지 이러한 카메라를 테스트하여 표시 한 것처럼).
캐논 카메라에 사용 가능한 최고 ISO 는 ISO 1600에서 ISO 12800으로, 심지어는 ISO 25600으로 급등했습니다.현재 Nikon을 포함한 Canon의 경쟁에서 사용되는 Sony Exmor 센서는 매우 다른 종류의 센서 설계 및 처리 아키텍처를 사용합니다. Exmor 센서는 기본 ISO 12800을 지원하며 모든 추가 ISO 설정은 확장 모드 ISO입니다. ISO 12800을 통해 Sony Exmor 센서는 5D III 및 1D X와 비교하여 성능이 뛰어납니다. 그 외에도 노이즈 품질이 매우 빠르게 떨어지기 시작하며 일반적으로 Canon ISO 16000, 20000, 25600, 반면에 Sony Exmor는 판독 노이즈가 거의 없으며 ISO 100, 200 및 동적 범위 측면에서 400까지 훨씬 더 우수한 성능을 발휘합니다. Exmor DR은 빠르게 전설의 대상이되었으며 센서는 아침 식사를 위해 다이내믹 레인지 (예 : 풍경)를 먹는 사진 유형에 실제로 빛을 발합니다.
사용 가능한 ISO 3200 ... 6400 ... 16000?
새롭고 향상된 기술의 끊임없는 흐름은 끊임없이 변화하고 있습니다. 4 년 전만해도 Canon 450D와 40D는 ISO 800을 거의 사용할 수 없었으며 ISO 1600은 거의 사용할 수 없었습니다. 1 세대 후, ISO 1600이 더 사용 가능 해졌고 5D II 및 1Ds III의 경우 ISO 3200은 일부 상황에서도 "사용 가능"했습니다. 오늘날 저는 특히 스포츠 사진 작가와 사진 저널리스트로부터 ISO 16000, 20000까지, 때로는 1D X에서 25600까지 "완전히 사용 가능"하며 "일부 사후 처리 작업으로도 인쇄 할 수 있습니다!"라는 말을 정기적으로 듣습니다 . 수학적인 관점, 전자 및 디지털 단위와 이득 그리고 그 모든 것에서 필자는 특히 ISO 1600을 마법의 ISO 번호 라고 부르는 것이 있다고 말할 필요는 없습니다.. 사용 가능한 최고 ISO는 일반적으로 약 1 스탑 씩 세대를 뛰어 넘어 발전해 왔지만, 최근 Canon의 최신 센서에서는 최대 3 스탑, 심지어 4 스탑까지 증가했습니다.