为什么相机的ISO感光度不是真的感光度

日期:2019-09-16编辑作者:仪器仪表

谈起相机的感光度,实际上一个具有很大灵活性的准则,主要是根据曝光程度来获得最好看的照片。国际标准化组织 规定感光度是胶片对光线的化学反应速度,也是制造胶片行业中感光速度的标准。随着数码相机的出现,感光度指标并没有消失,而是成为了数码相机的的一种类似于胶卷感光度指标,通过调整感光器件的灵 敏度或者合并感光点来实现的。

图片 1

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目前摄影界对ISO感光度的测量有两种方式,包括传感器感光度和相机感光度。 传感器感光度是基于使传感器达到饱和所感受的光线而测定的。目前很多相机开始使用大尺寸的原像素来收集更多光电子,这时候传感器的敏感度没有改变,但是传感器需要更多光线才能饱和,这样就让人感觉传感器感光度下降了。这种测量方法,对实际的拍摄指导作用不大。

没有准则的准则

没有准则的准则

相机感光度有5种不同的工业标准方法来确定,但是大多数摄影师都习惯用其中一种方法,因为这最为容易理解。进行一组曝光,将RAW文件转成可视的RGB图像然后确定哪一组曝光成产生最佳的视觉效果。但这种方法仅仅只是一个参数,而和传感器饱和或者传感器感光度没有关系。一般来说人们会选择比传感器感光度更高的数值。此外相机感光度也会受相机设计影响,尤其是电路设计的影响。

摄影师一般会认为ISO感光度(无论是数码的还是胶片的)是用来表征传感器或胶片“光子捕捉效率”的物理量。其实不是。准确来说,感光度实际上是和在特定照明环境中,特定对象以何种程度曝光能获得最好看的照片(根据大众审美)有关的。这其实是一个有很大灵活性的准则。

摄影师一般会认为ISO感光度(无论是数码的还是胶片的)是用来表征传感器或胶片“光子捕捉效率”的物理量。其实不是。准确来说,感光度实际上是和在特定照明环境中,特定对象以何种程度曝光能获得最好看的照片(根据大众审美)有关的。这其实是一个有很大灵活性的准则。

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即使在胶片时代,这也是一个很随意的东西。拥有长期摄影经验的读者不妨回忆一些上世纪50年代,负片的感光度(当时还是ASA)突然间成倍增加。胶片没有改变,但使用上变了。

即使在胶片时代,这也是一个很随意的东西。拥有长期摄影经验的读者不妨回忆一些上世纪50年代,负片的感光度(当时还是ASA)突然间成倍增加。胶片没有改变,但使用上变了。

标签: 传感器

在提高曝光时,黑白负片会变得颗粒更多,锐度下降。在大画幅为王的时代这并不十分重要,而ASA更利于产生较宽的阴影细节范围。当小尺寸胶片成为主流之后,颗粒和锐度的问题开始变得重要起来。照片视觉效果的平衡点开始从阴影细节优先变成获得更少的颗粒和更好的锐度。

在提高曝光时,黑白负片会变得颗粒更多,锐度下降。在大画幅为王的时代这并不十分重要,而ASA更利于产生较宽的阴影细节范围。当小尺寸胶片成为主流之后,颗粒和锐度的问题开始变得重要起来。照片视觉效果的平衡点开始从阴影细节优先变成获得更少的颗粒和更好的锐度。

这实际上是一个取舍的过程,而不是对物理事实的客观选择。有些摄影师仍然坚持在拍摄时过曝一挡,来获得更好的阴影细节,而且他们乐于接受更多的噪点和更低的锐度。一如既往地,个人的曝光指数(E.I.)比制造商的额定值更重要。

这实际上是一个取舍的过程,而不是对物理事实的客观选择。有些摄影师仍然坚持在拍摄时过曝一挡,来获得更好的阴影细节,而且他们乐于接受更多的噪点和更低的锐度。一如既往地,个人的曝光指数(E.I.)比制造商的额定值更重要。

甚至胶片“阴影速度”(shadow speed)都是很随意的。它在曝光上的密度比按照某种标准冲洗方法产生的基础雾化度高出0.1个密度单位。为什么是这种冲洗方法?为什么是0.1个密度单位而不是0.2或0.05个?因为这不是什么不可改变的物理学,而是摄影师的个人爱好。

甚至胶片“阴影速度”(shadow speed)都是很随意的。它在曝光上的密度比按照某种标准冲洗方法产生的基础雾化度高出0.1个密度单位。为什么是这种冲洗方法?为什么是0.1个密度单位而不是0.2或0.05个?因为这不是什么不可改变的物理学,而是摄影师的个人爱好。

5种方法

5种方法

数码影像更加灵活。在业界,对ISO感光度的测量有两种方式,而其中一种是基于客观物理量的。

数码影像更加灵活。在业界,对ISO感光度的测量有两种方式,而其中一种是基于客观物理量的。

1. 传感器感光度是基于使传感器达到饱和(纯白)所感受的光线而测定的。这也是DxOMark所测量和公布的数值。有时这些值是违反直觉认知的。将传感器感光效率提高一倍,所以只需要原来光线的一半就可以让传感器饱和,这就相当于你提高了一挡ISO。就是这个道理。

1. 传感器感光度是基于使传感器达到饱和(纯白)所感受的光线而测定的。这也是DxOMark所测量和公布的数值。有时这些值是违反直觉认知的。将传感器感光效率提高一倍,所以只需要原来光线的一半就可以让传感器饱和,这就相当于你提高了一挡ISO。就是这个道理。

假设你使用了更大尺寸的元像素,它可以收集更多光电子。那么会发生什么事呢?传感器现在要收集更多光线才会达到饱和,所以传感器感光度下降了——尽管此时传感器对光线的敏感度并没有改变。

假设你使用了更大尺寸的元像素,它可以收集更多光电子。那么会发生什么事呢?传感器现在要收集更多光线才会达到饱和,所以传感器感光度下降了——尽管此时传感器对光线的敏感度并没有改变。

这就是为什么很多大尺寸数码后背,拥有更高的像素数和动态范围,而在DxOMark的ISO测试结果都很低。它们的传感器像素不是对光线不敏感,只是需要吸收更多的光线才能达到饱和。

这就是为什么很多大尺寸数码后背,拥有更高的像素数和动态范围,而在DxOMark的ISO测试结果都很低。它们的传感器像素不是对光线不敏感,只是需要吸收更多的光线才能达到饱和。

这种测量ISO的方法,是传感器评测网站来说是有用的,但是对摄影师来说却没那么重要。它无法告诉你在什么样的曝光下能得到最好的照片画质。所以我们继续……

这种测量ISO的方法,是传感器评测网站来说是有用的,但是对摄影师来说却没那么重要。它无法告诉你在什么样的曝光下能得到最好的照片画质。所以我们继续……

2. 相机感光度。真要命,我们有5种不同的工业标准方法来确定相机感光度。幸运的是,过去5年中生产的相机只用了其中一种方法。而且它对JPEG和RAW文件都适用。这就是多数摄影师直观上理解的那一种,同时也是最偏离物理学的:

2. 相机感光度。真要命,我们有5种不同的工业标准方法来确定相机感光度。幸运的是,过去5年中生产的相机只用了其中一种方法。而且它对JPEG和RAW文件都适用。这就是多数摄影师直观上理解的那一种,同时也是最偏离物理学的:

进行一组曝光。将RAW文件转成可视的RGB图像,然后确定哪一组曝光成产生最佳的视觉效果。一旦确定了在特定照明下对特定物体能得到最佳视觉效果的曝光,你就确定了感光度。

进行一组曝光。将RAW文件转成可视的RGB图像,然后确定哪一组曝光成产生最佳的视觉效果。一旦确定了在特定照明下对特定物体能得到最佳视觉效果的曝光,你就确定了感光度。

注意,这种方法和传感器饱和(传感器感光度)没有直接联系。它只是一个参数。例如,较少的感光(高感光度)能得到更多的高光范围,但是画面噪点也会更多。相反,较多感光(低感光度)能产生更干净的画面,但是高光区也很危险了。

注意,这种方法和传感器饱和(传感器感光度)没有直接联系。它只是一个参数。例如,较少的感光(高感光度)能得到更多的高光范围,但是画面噪点也会更多。相反,较多感光(低感光度)能产生更干净的画面,但是高光区也很危险了。

不同的相机厂商对同一块传感器也会设定不同的感光度序列,根据是他们对画质平衡的理解和取舍。不过大同小异的是,他们都会选择比传感器感光度更高的数值,因为高光过曝不受欢迎。(这也许解释了为什么DxOMark测试的ISO值都比相机标称ISO值低。)

不同的相机厂商对同一块传感器也会设定不同的感光度序列,根据是他们对画质平衡的理解和取舍。不过大同小异的是,他们都会选择比传感器感光度更高的数值,因为高光过曝不受欢迎。(这也许解释了为什么DxOMark测试的ISO值都比相机标称ISO值低。)

我们要关心的事

我们要关心的事

相机的设计也会影响相机感光度。照片中的噪点是整个电路设计的综合结果。使用相同的传感器,相同的曝光,不同的电路设计会产生不同的噪点。因此要在可接受的噪点与可接受的高光范围之间取得平衡。记住,无论如何,传感器感光度并没有改变。

相机的设计也会影响相机感光度。照片中的噪点是整个电路设计的综合结果。使用相同的传感器,相同的曝光,不同的电路设计会产生不同的噪点。因此要在可接受的噪点与可接受的高光范围之间取得平衡。记住,无论如何,传感器感光度并没有改变。

此外,别忘了不同的相机厂商(和相机)还使用不同的硬件和软件来转换RAW数据(其中包括了降噪处理)。和胶片不同的是,数码文件的转换没有“标准程序”。每一家相机厂商都会自行决定哪种“程序”是最好的。

此外,别忘了不同的相机厂商(和相机)还使用不同的硬件和软件来转换RAW数据(其中包括了降噪处理)。和胶片不同的是,数码文件的转换没有“标准程序”。每一家相机厂商都会自行决定哪种“程序”是最好的。

底线

底线

这就是为什么DxOMark会给出相机感光度和传感器感光度对应关系。这不是说相机制造商在“说谎”或“欺骗”。这只是告诉你这二者有什么不同。它们是用不同的方法得到的结果。这不是什么“揭秘”,只是一些技术资料而已。在真正的拍摄活动中,我们更关心相机感光度。

这就是为什么DxOMark会给出相机感光度和传感器感光度对应关系。这不是说相机制造商在“说谎”或“欺骗”。这只是告诉你这二者有什么不同。它们是用不同的方法得到的结果。这不是什么“揭秘”,只是一些技术资料而已。在真正的拍摄活动中,我们更关心相机感光度。

(via The Online Photographer)

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