ISO Digital vs Correção Pós-Exposição

Até onde eu sei, uma configuração ISO em uma câmera DSLR corresponde a uma mistura de configurações analógicas e digitais definidas antes de uma foto ser tirada e governa quanta amplificação a luminosidade da incidência deve ser amplificada para obter os dados finais armazenados na câmera. Arquivo RAW.

No lado analógico, isso corresponde a várias configurações de ganho nos locais do sensor e do ADC para aumentar a tensão efetiva para níveis mais altos / mais baixos. No lado digital, isso corresponde a alguma técnica específica usada para aumentar o valor do valor da luminosidade digitalizada para um nível mais alto antes de ser armazenado no formato RAW, tudo feito no lado digital.

Ao compor as fotos, sempre adotei a abordagem para minimizar o ISO digital aplicado às imagens e, em vez disso, confiei no pós-processamento para aumentar a exposição. Para esclarecer, em um cenário em que a configuração correta da sensibilidade da imagem se encontra entre duas configurações nativas da ISO, eu ficaria tentado a bloquear o ISO na sensibilidade nativa mais baixa, tirando a foto um pouco subexposta e aumentando a postagem (em vez de tirá-la com corrija a exposição diretamente).

No entanto, notei que esse procedimento parece resultar em imagens de qualidade inferior às melhorias ISO digitais na câmera. As fotos processadas no lightroom tendem a desenvolver uma tonalidade roxa, além de parecerem mais ruidosas em geral.

A seguir, demonstramos duas fotos de amostra nas quais a exposição da ISO 6400 é aumentada em 1 EV após o lightroom. Ambas as fotos são 100% recortes da grade de um microfone condensador.

Observe a tonalidade roxa do tiro 6400 em comparação com o tiro 12800. Curiosamente, a foto de 12800 parece mais utilizável, apesar de ser considerada uma ISO "expandida" para a EOS 7D (embora ambas as fotos pareçam terríveis).

Dado que o aumento do ISO digital acontece, bem, digitalmente, por que existe uma disparidade entre o aumento do ISO digital aplicado na câmera e o aplicado posteriormente pelo Adobe Lightroom? Eu teria assumido o contrário, onde a imagem pós-processada é superior devido ao maior poder de processamento e à falta de requisitos de visualização em tempo real dos processadores de câmera.

Pensei em toda a teoria da exposição à direita e tentei essa teoria, mantendo meu hábito de me fixar na ISO nativa mais próxima, mas os resultados não foram muito diferentes dos mostrados acima (matiz roxo, aumento aparente de ruído etc.) )

A Canon 7D ISO 12800 não parece ser um ISO digital puro. O histograma bruto não possui essas lacunas em cada segundo compartimento, que são um sinal de multiplicação de 2x. Além disso, Lr aplica frequentemente a redução de ruído dependente de ISO; e também existem outros efeitos dependentes do conversor.

Isso ocorre porque a relação sinal / ruído é mais alta ao expor corretamente do que quando você subexpõe e aumenta a exposição em um processador RAW como o Lightroom. Definir o ISO certo na câmera produz fotos com maior qualidade do que aumentar a exposição no pós-processamento.

Se a exposição perfeita não puder ser alcançada, você superexpor ou subexpor.

Pessoalmente, exponho para a esquerda (subexposição) porque recuperar sombras é muito mais fácil e mais limpo do que recuperar destaques.

Isso deve explicar as relações sinal / ruído: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/image-noise.htm

Como existe apenas uma diferença de parada entre as duas fotos no seu exemplo, eu seria muito propenso a dizer que a maior quantidade de influência sobre as diferenças entre as duas imagens é a diferença entre a maneira como o processador da câmera lida com configurações ISO "estendidas" versus a maneira como o LightRoom aumenta a exposição da imagem ISO 6400. Eles não são os mesmos. Às vezes, dependendo do modelo específico da câmera, elas podem ser bem diferentes. Apenas a diferença no comportamento padrão para redução de ruído de imagens com ISO alto pode explicar a maioria das diferenças entre as duas fotos na sua amostra.

Você provavelmente se aproximaria muito mais se comparasse os resultados da câmera com o conversor RAW do fabricante da câmera. O maior poder de processamento é útil apenas se o arquivo RAW estiver sendo interpretado por um algoritmo como bom ou melhor que o usado pelo processador da câmera.

Você está fazendo isso errado. Você sempre deseja usar o melhor ISO possível da câmera e evitar a amplificação no pós-processamento.

A razão para isso é que os amplificadores de sensor são amplificadores analógicos que amplificarão o sinal com mais fidelidade do que é possível depois que você passar pelo ADC. A razão para isso é simples: vamos imaginar que você tem um sensor de 12 bits, 4096 valores diferentes e a cena é muito escura, então os valores tonais são pequenos, como 1, 2, 3, 4, 5, 6 etc. Então imagine temos dados de imagem como este:

2, 2, 4, 2, 0, 0, 5, 1, 2

Ou seja, valores muito baixos, está escuro. Haverá ruído, por exemplo, talvez o 5 deva ter sido um 4 e o 4 deva ter sido um 3 ou o que seja. Agora, se você apenas amplificar esse 4x no photoshop, receberá o seguinte:

8, 8, 16, 8, 0, 0, 20, 4, 8

Apenas multiplica os valores. Nenhuma informação nova. No entanto, se você aumentar o ISO e obter amplificação analógica, poderá obter dados como este:

8, 9, 14, 6, 3, 1, 17, 3, 7

Portanto, esses dados também podem ser barulhentos, mas você está obtendo tons muito mais precisos e muitas informações novas. A regra básica é simples:

Defina o ISO para maximizar o alcance dinâmico do seu sensor.

Basicamente, você deseja que o ISO seja o mais alto possível, sem saturação excessiva de nenhum dos pixels. Você pode verificar os histogramas para ver se está recebendo uma saturação excessiva. Melhor ainda é usar filtros específicos de canal, que podem bloquear a luz excessiva e permitir que você amplie ainda mais o ISO. Por exemplo, se você tiver muita luz azul em excesso, poderá usar um filtro amarelo para silenciá-la, e poderá aumentar ainda mais seu ISO sem saturação excessiva.