Чувствительность ISO

Цифровые камеры имеют одно важное отличие от своих пленочных собратьев — они позволяют управлять чувствительностью сенсора, который формирует изображение. Чем выше чувствительность сенсора, тем меньше света требуется, чтобы получилась фотография.

Светочувствительность измеряется в относительных единицах, названных в честь организаций по стандартизации: DIN, ISO, ГОСТ и др. В цифровых камерах чувствительность сенсора к свету обозначается теми же цифрами. В качестве основного был выбран стандарт ISO, чем и обусловлено название соответствующей настройки фотоаппарата.

Низкая чувствительность сенсора используется при съемках в условиях хорошего освещения (яркий солнечный свет). В пасмурный день или внутри помещения низкой чувствительности может оказаться недостаточно.

Если световой поток ослабевает из-за низкого освещения, чтобы получить достаточное количество света на матрице, нужно увеличить выдержку (т.е. дольше держать открытым затвор фотоаппарата). А при длинной выдержке возрастает риск получить смазанную фотографию из-за дрожания рук. Решением этой проблемы может быть установка камеры на штатив или увеличение чувствительности сенсора к свету. Но даже штатив не всегда является решением проблемы. Он всего лишь поможет зафиксировать камеру. А если сам объект съемки движется (например, танцор на сцене театра)? Тогда альтернативы увеличению чувствительности просто нет (конечно, можно использовать вспышку... если только в театре ее использование не запрещено).

Другими словами, увеличение чувствительности сенсора помогает снимать в условиях недостаточной освещенности. И конечно, резонно может возникнуть следующий вопрос. Почему бы не снимать все время только на высоком ISO?

Как говорится, “бесплатный сыр бывает лишь в мышеловке” — увеличение чувствительности тоже имеет свою цену.

При повышении чувствительности в цифровой камере сигнал, поступающий с сенсора, усиливается, что позволяет получить какую-то информацию при недостатке освещения. К сожалению, вместе с усилением полезного сигнала усиливается и бесполезный шум. Это все равно что увеличить громкость радиоприемника, который не очень точно настроен на радиостанцию. Вместе с увеличением громкости радиопередачи будет усиливаться и громкость помех. И в конечном итоге будет довольно трудно разбирать слова, несмотря на то, что радио уже работает “на всю катушку”.

В «пленочном мире» с ростом чувствительности пленки увеличивается зернистость, что приводит к более низкому качеству снимка. В художественной фотографии «зерно» иногда является дополнительным выразительным средством, и фотографы специально добиваются повышенной «зернистости» изображения.

В цифровой фотографии увеличение чувствительности ведет к возрастанию того, что получило название «цифровой шум».

Дело в том, что светочувствительный сенсор является электрическим устройством и в силу своей природы генерирует некоторый сигнал даже при отсутствии внешнего воздействия (то есть освещения). Этот сигнал во многом аналогичен шуму, который можно иногда слышать в паузах между записями на музыкальном диске. Для каждого пиксела цифрового сенсора фоновый сигнал различен и меняется с течением времени. При увеличении температуры матрицы усиливается и фоновый сигнал. Все это приводит к возникновению на цифровой фотографии шума — некой неоднородной структуры, которая искажает полезный сигнал, что в конечном итоге приводит к искажению изображения. Более всего шум заметен на ровных и однородных областях изображения. Он возрастает с увеличением чувствительности (из-за большего усиления сигнала) и с уменьшением размера светочувствительного сенсора. Именно поэтому фотографии, сделанные мыльницами или мобильными телефонами (у которых матрица очень маленькая), более подвержены влиянию цифрового шума, чем сделанные цифровыми «зеркалками».

Безусловно, шум можно «подавить» различными методами. Иногда алгоритм подавления шумов встраивают прямо в цифровую камеру. К сожалению, подавление шума практически всегда сопровождается потерей мелких деталей изображения. Именно поэтому во многих камерах существует возможность отключения внутреннего подавления шумов (для того чтобы потом убрать шумы на компьютере... с большим уровнем контроля и качества).

Современные технологии развиваются стремительно, и при низких значениях чувствительности цифрового сенсора шумы в изображениях уже практически отсутствуют. Поэтому, несмотря на легкость переключения чувствительности в цифровой камере, следует снимать с наименьшей (в зависимости от ситуации съемки) возможной чувствительностью.

А добавить «зерно» при цифровой обработке фотографии, если нужно использовать этот художественный прием, — не проблема. Тем более что при этом количество и качество «зерна» полностью управляемо.

ISO и размер матрицы

Размер матрицы является определяющей характеристикой для диапазона ISO, в котором можно снимать, не страдая от проявления шума.

Одна из причин этого — то, что пиксели на больших матрицах имеют больший размер и, соответственно, воспринимают больше света. Например, если вы возьмете две десятимегапиксельные матрицы, одна из которых по размеру в два раза больше второй, то она будет шуметь меньше. Поскольку модели фотоаппаратов, рассчитанные на основную массу покупателей, имеют маленькие матрицы, то шум — это проблема.

Следует ли снимать на высоких ISO

Если вы снимаете на высоких ISO, будьте готовы к потере качества изображения. Не выставляйте высокую чувствительность матрицы без необходимости.

Несильный шум может быть незаметен, если вы печатаете фотографии маленьких форматов. Кроме того, имеется некоторое программное обеспечение по борьбе с шумами: Noise Ninja, Neat Image и др. С его помощью иногда удается подавить шум без существенной потери качества снимков.

Иногда встает выбор между тем, чтобы сделать фото на высокой ISO и пострадать от шума, или не сделать вовсе. Тогда лучше все же попытаться сфотографировать, а дома попробовать подавить шум и предпринять еще кое-какую обработку. Возможно, результат выйдет не таким уж плохим.