ISO를 높이면 카메라에 "물리적"변화가 전혀 없다고 생각하는 것은 잘못입니다. ISO의 문제점은 사람들이 종종이를 감도 라고 부릅니다 . 그것은 실제로 잘못된 것입니다 ... 감도는 주어진 센서의 고정 된 속성이며 변경할 수 없습니다.
감도는 실제로 IR 차단 필터, 저역 통과 필터 및 컬러 필터 배열에 의해 필터링 된 빛의 비율을 고려하여 포토 다이오드의 양자 효율과 더 동의어입니다. 일반적으로 요즘 대부분의 DSLR은 실제로 빛에 대해 13-18 %의 "감도"를 가지고 있습니다. 즉, 렌즈를 통과하는 빛의 약 13-18 %만이 실제로 포토 다이오드에 도달하여 실제로 전자를 방출합니다. 필터 스택과 CFA에 의해 약 60 % 이상의 빛이 필터링되며, 최신 센서에서 광 다이오드의 양자 효율 (전자 방출에 대한 광자 타격률)은 ~ 45 % ~ ~ 60 % 범위입니다.
ISO는 센서에 저장된 전자 신호, 아날로그 신호가 증폭되어 적절한 노출을 생성하는 방법을 변경하기 위해 카메라 전자 장치에 대한 지시 일뿐입니다. 그런 의미에서, 센서의 전자 장치 내에서 이미지 신호에 실제로 일어나고있는 것에 "물리적"변화가 있습니다. 판독시 센서의 원래 신호에 일정한 게인 이 적용됩니다. ISO를 높이면이 게인이 변경되어 신호가 더 크게 증폭됩니다.
귀하의 질문은 ISO를 높이는 것이 중요하며 ISO를 변경하면 RAW에 영향을 줍니까? 대답은 예입니다! ISO 100으로 모든 것을 촬영하고 포스트에서 "증폭"을 디지털로 변경하면 카메라에서 가장 적절한 설정을 사용하는 것보다 이미지가 훨씬 시끄 럽습니다. 카메라가 수행하는 이미지 신호를 증폭하는 메커니즘은 Lightroom과 같은 일종의 후 처리 도구를 사용하여 기본 디지털 ISO 부스트보다 훨씬 뛰어납니다. 원래 게시물에서 참조한 Matt Grum의 샘플 이미지는 이상적인 예입니다. 디지털 방식으로 강화 된 ISO 100 이미지의 노이즈가 ISO 1600 이미지보다 얼마나 나쁜지 확인하십시오. 파란색 노이즈가 많고 밴딩 패턴이 나타나기 시작하여 세부 정보가 손실됩니다. ISO 1600을 사용하라는 지시를 받았을 때 카메라가 훨씬 잘 작동했습니다. 소음이 적고 디테일이 더 선명합니다.
카메라 내 ISO 향상이 더 좋은 이유는 다운 스트림 전자 장치가 추가 노이즈를 발생시킬 수 있기 전에 센서에서 직접 원래의 기본 신호로 작동하기 때문입니다. CIS (CMOS Image Sensor)에서 각 픽셀에는 노이즈 제거 회로 (CDS, 상관 이중 샘플링)가 내장되어 있습니다. "초기화 시간"에서 픽셀의 암전류 전하를 측정하여 기억합니다. 내장 앰프뿐만 아니라 판독에서 빼기 가능). 픽셀의 각 열이 판독 될 때, 픽셀의 전하는 CDS 회로에 의해 먼저 노이즈가 제거되고, 그 "청소"전하는 직접 다이 증폭되어 판독 회로로 전송되기 전에 직접 증폭된다. 아날로그-디지털 변환 (ADC)은 대부분의 카메라에서 DSP 칩의 센서 다이에서 발생합니다 (일부 예외가 더 있습니다).
ADC는 일반적으로 약간 평행하며, 주어진 카메라에는 8, 16 개가 더있을 수 있습니다. 병렬에도 불구하고, 각각은 수백만 픽셀이 아니라도 수십만 픽셀을 처리해야합니다. 이를 위해서는 높은 작동 주파수가 필요하며, 이는 추가 노이즈가 발생하는 경향이 있습니다. 이는 대부분의 DSLR에서 색상 및 밴딩 노이즈의 주요 원인입니다. 포스트에서 부스트 된 ISO 100 이미지 는 센서에서 다운 스트림으로 유입 되는이 포스트 포스트 노이즈를 증가 시킵니다 .
ISO 카메라 내를 늘리면 이미지 신호를 직접 증폭하고 노이즈에 대한 추가 다운 스트림 기여자는 신호의 하단에만 영향을 미칩니다. 이렇게하면 이미지 대 전자 노이즈 신호 비율이 유지됩니다. 전자 장치와 관련이없는 소음에 대한 추가 기여자가 있습니다. 빛 자체의 무작위 특성 은 광자 타격 의 푸 아송 분포 를 초래 합니다. 센서에 닿는 총 광량이 적을수록 포아송 노이즈가 높아집니다. 무소음 센서가있는 경우 자체 전자 노이즈가 전혀 발생하지 않은 센서는 ISO 1600을 사용하는 것이 ISO 100을 사용하고 포스트에서 4 스탑 씩 노출을 높이는 것과 같습니다. 두 이미지에서 노이즈의 양은 동일하며, 임의의 빛의 물리적 특성으로 인해 발생하는 노이즈입니다.
오늘날 시장에는 거의 소음이없는 센서가 하나 있습니다. 소니 엑스 모어 (Exmor)의 센서는 고도의 열 - 평행 사용 ON-DIE ADC는 디지털 / CDS는 디자인으로 판독. 센서에서 DSP까지 (파이프 이후 ADC까지) 파이프 라인 전체에서 아날로그 신호를 유지하는 대부분의 센서와 달리 Exmor는 CDS와 ADC 온다이를 디지털 방식으로 수행합니다. 픽셀 당 암전류를 측정하기 위해 아날로그 CDS 회로를 갖는 각 픽셀 대신에, Exmor는 리셋 판독을 수행하고, 그 리셋 판독은 즉시 디지털로 변환되고, 전체 센서 "암전류"전하를 음의 값의 가상 이미지에 저장한다. 노출이 이루어지면 이미지 신호가 판독되고 디지털로 변환되고 네거티브 리셋 이미지가 포지티브 노출 이미지에 적용됩니다.
Exmor의 열당 하나의 ADC가 수십 개의 열당 하나의 ADC가 아니라 더 낮은 주파수에서 작동 할 수 있습니다. Exmor는 디지털 CDS, 열당 ADC 및 저주파 구성 요소를 사용하는 경우 거의 제로 노이즈를 발생 시키며 눈에 띄는 밴딩 또는 패턴 노이즈를 발생시키지 않으며 모든 의도와 목적을 위해 "노이즈리스"센서로 간주 할 수 있습니다.여전히 약간의 노이즈가 있으며, 포스트에서 노출을 충분히 높이면 결국 그 노이즈가 보이게됩니다. 그러나 ISO 100에서 사진을 찍고 4 스탑 씩 들어 올려 ISO 1600에서 찍은 사진과 거의 비슷하게 보일 수 있습니다. 사실 Exmor의 경우 ... 정확한 경우입니다! Exmor의 모든 "증폭"은 본질적으로 디지털이지만, 센서 전자 장치는 수동으로 노출을 수동으로 올리는 것보다 작은 마진으로 더 나은 경향이 있습니다.
ISO 자체의 증가가 실제로 노이즈 자체를 추가하지는 않는다는 것을 인식하는 것도 중요합니다. ISO는 소음의 원인이 아닙니다! 무소음 센서를 가정하면 ISO 100에서 적절한 노출을 얻을 수 있도록 정적 장면을 노출하고 ISO 3200에서 적절한 노출을 얻을 수 있도록 동일한 정적 장면을 노출하면 후자가 더 많은 노이즈를 갖게됩니다. 왜 물어? 보다 일반적으로 Photon Shot 노이즈라고하는 포아송 노이즈 또는 임의의 빛 특성으로 인한 노이즈가 원인입니다. 올바르게 노출 된 ISO 100 이미지에서 더 넓은 조리개를 사용하거나 더 긴 셔터를 사용하거나 둘 다입니다. 논의를 위해 셔터 속도 만 변경하고 DOF를 유지하고 ISO 100과 ISO 3200에서 정확히 동일한 장면을 얻기 위해 셔터 속도 만 변경한다고 가정 해 봅시다. 셔터 속도의 차이는 5 스탑입니다. 이는 센서의 빛의 양이 32 배입니다! 빛이 많을수록 광자 샷 노이즈가 덜 분명해집니다. 이미지의 고유 노이즈에 대한 신호 대 잡음비 (SNR)는 ISO 100 이미지가 적절하게 노출 될수록 높고 ISO 3200 이미지가 올바르게 노출되었습니다.
Nikon D800 (Sony Exmor 센서 사용)을 사용하여 ISO 100에서 5 스탑 미만 노출 이미지를 촬영하고 ISO 3200에서 적절하게 노출 된 이미지를 촬영하고 ISO 100 이미지를 증폭 시키면 ISO 3200 이미지. 광자 샷 노이즈에 대해 동일한 SNR을 효과적으로 가지며, 나머지 이미지와 함께 증폭되는 읽기 노이즈의 영향이 매우 적습니다.
글쎄, 당신은 현대 디지털 카메라에서 ISO가 어떻게 작동했는지 정확히 알고 싶습니다. 이것은 완전한 설명이 아니며 여러 제조업체가 특정 높은 ISO 설정을 다르게 처리합니다. 예를 들어, Canon 센서는 이미지 포인트를 센서에서 특정 지점까지 직접 증폭 한 다음 센서와 ADC 사이에 추가 다운 스트림 증폭기를 사용하여 최상위 커플 링 (예 : ISO 6400, ISO 1600은 최대 "네이티브 증폭"설정이며, ISO 3200 및 6400은 추가적인 다운 스트림을 포함하지만 여전히 아날로그 증폭입니다.) "확장 ISO"설정은 대부분의 카메라에서 특별합니다. 디지털 부스트. 따라서 HI 또는 H1, H2 등의 설정은 실제 ISO 설정이 아니며 가짜 ISO 설정입니다.