Digitale ISO vs. Korrektur nach Belichtung

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Soweit ich weiß, entspricht eine ISO-Einstellung einer DSLR-Kamera einer Mischung aus analogen und digitalen Einstellungen, die vor der Aufnahme festgelegt wurden, und bestimmt, um wie viel Verstärkung die Einfallsleuchtkraft verstärkt werden soll, um die endgültigen Daten zu erhalten, die in der Kamera gespeichert sind RAW-Datei.

Auf der analogen Seite entspricht dies verschiedenen Verstärkungseinstellungen an den Sensor- und ADC-Stellen, um die effektive Spannung auf höhere / niedrigere Pegel zu erhöhen. Auf der digitalen Seite entspricht dies einer bestimmten Technik, mit der der Wert des digitalisierten Leuchtkraftwerts auf ein höheres Niveau erhöht wird, bevor er im RAW-Format gespeichert wird. Dies geschieht alles auf der digitalen Seite.

Beim Erstellen von Aufnahmen habe ich immer den Ansatz gewählt, die auf Bilder angewendete digitale ISO zu minimieren und mich stattdessen auf die Nachbearbeitung zu verlassen, um die Belichtung zu erhöhen. Um dies zu verdeutlichen, wäre ich in einem Szenario, in dem die richtige Einstellung für die Bildempfindlichkeit zwischen zwei nativen ISO-Einstellungen liegt, versucht, meine ISO auf die niedrigere native Empfindlichkeit zu beschränken, das Bild leicht unterbelichtet aufzunehmen und es nachträglich zu verstärken (im Gegensatz zur Aufnahme mit Belichtung direkt korrigieren).

Ich habe jedoch festgestellt, dass dieses Verfahren im Vergleich zu digitalen ISO-Boosts in der Kamera zu Bildern mit geringerer Qualität zu führen scheint. Die verarbeiteten Aufnahmen in Lightroom neigen dazu, einen violetten Farbton zu entwickeln und wirken im Allgemeinen lauter.

Das Folgende zeigt zwei Beispielaufnahmen, bei denen die Belichtung der ISO 6400 um 1 EV in der Post über Lightroom erhöht wird. Bei beiden Aufnahmen handelt es sich zu 100% um Ernten eines Kondensatormikrofongrills.

ISO 12800-Bildbeispiel ISO 6400-Bildbeispiel

Beachten Sie den violetten Farbton der 6400-Aufnahme im Vergleich zur 12800-Aufnahme. Witzigerweise scheint die 12800-Aufnahme brauchbarer zu sein, obwohl sie als "erweiterte" ISO für die EOS 7D angesehen wird (obwohl beide Aufnahmen schrecklich aussehen).

Angesichts der Tatsache, dass die digitale ISO-Erhöhung digital erfolgt, warum gibt es einen Unterschied zwischen der in der Kamera angewendeten digitalen ISO-Erhöhung und der in der Post von Adobe Lightroom angewendeten. Ich hätte das Gegenteil angenommen, wenn das nachbearbeitete Bild aufgrund der erhöhten Verarbeitungsleistung und der fehlenden Anforderungen an die Echtzeitvorschau von Kameraprozessoren überlegen ist.

Ich habe über die gesamte Theorie des Belichtens nach rechts nachgedacht und eine solche Theorie ausprobiert, während ich meine Gewohnheit beibehalten habe, mich an die nächste native ISO zu halten, aber die Ergebnisse unterschieden sich nicht wesentlich von den oben gezeigten (violetter Farbton, scheinbarer Rauschanstieg usw. ).

lightroom iso digital-iso initramfs
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Mögliches Duplikat von Warum gibt es eine ISO-Einstellung bei Rohaufnahmen?
Entonio
@entonio Ich spreche von digitaler ISO, nicht von nativen ISO-Unterschieden (Sensor / ADC-Verstärkung).
Initramfs
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Verwandte Themen: Ist es besser, mit einer höheren ISO zu fotografieren oder eine niedrigere ISO zu verwenden und die Belichtung bei der Nachbearbeitung zu erhöhen?
Bitte lesen Sie mein Profil
@CPUTerminator, eines verstehe ich nicht. Wenn Sie mit geringerer nativer Empfindlichkeit aufnehmen, das Bild leicht unterbelichtet aufnehmen und in der Post verstärken, maximieren Sie dann nicht den digitalen Teil des Prozesses, auch wenn dies eher per Post als über Kamera erfolgt? Auiu gibt es kein Signal, das digital gewonnen werden kann.
Entonio
@entonio Die beiden Aufnahmen haben dieselbe native Empfindlichkeit, eine ist nicht niedriger als die andere. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der ISO-Erweiterungsbereich vieler Kameras die native Empfindlichkeit nicht erhöht, sondern eine digitale ISO-Erhöhung in der Kamera durchführt . Tatsächlich haben beide obigen Aufnahmen eine native Empfindlichkeit von ISO 6400 (bei der die ISO 12800 einen digitalen ISO-Boost in der Kamera von +1 EV aufweist).
Initramfs

Antworten:

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Canon 7D ISO 12800 sieht nicht so aus, als wäre es rein digitales ISO. Dem Rohhistogramm fehlen die Lücken in jedem zweiten Bin, die ein Zeichen für eine zweifache Multiplikation sind. Außerdem wendet Lr häufig eine ISO-abhängige Rauschunterdrückung an. und es gibt auch andere konverterabhängige Effekte.

Iliah Borg
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Auf dem Kamerabildschirm wären die Histogrammfächer ziemlich groß, sodass selbst eine extreme Modifikation in 8-Bit-Bildern nicht angezeigt würde, geschweige denn das 12/14-Bit, mit dem die Kamera arbeitet.
James Snell
Ich bin mir nicht sicher, warum Sie das Histogramm diskutieren, das die Kamera anzeigt. Es ist kein Histogramm von Rohdaten.
Iliah Borg
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Dies liegt daran, dass das Signal-Rausch-Verhältnis bei ordnungsgemäßer Belichtung höher ist als bei Unterbelichtung und erhöhter Belichtung auf einem RAW-Prozessor wie Lightroom. Durch Einstellen der richtigen ISO in der Kamera werden Aufnahmen mit höherer Qualität erzeugt als durch Erhöhen der Belichtung bei der Nachbearbeitung.

Wenn keine perfekte Belichtung erzielt werden kann, über- oder unterbelichten Sie entweder.

Ich persönlich belichte links (unterbelichtet), weil das Wiederherstellen von Schatten viel einfacher und sauberer ist als das Wiederherstellen von Lichtern.

Dies sollte das Signal-Rausch-Verhältnis erklären: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/image-noise.htm

Johnny
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Das SNR spielt hier keine Rolle, da es sich für beide Bilder um dasselbe SNR handelt. Soweit ich weiß, bewirkt der digitale ISO- Boost (nicht der nativen ISO) in der Kamera dasselbe wie die Erhöhung der Belichtung in der Post (z. B. in Lightroom). Das Signal, das direkt nach der Digitalisierung für beide Aufnahmen in der obigen Frage vorhanden ist, sollte identisch sein (da die Sensor- und ADC-Verstärkung bereits maximiert ist) und somit das gleiche SNR aufweisen. Die Frage lautet, warum die digitale ISO-Erhöhung der LR-Belichtungskorrektur überlegen zu sein scheint.
Initramfs
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"Die Frage lautet, warum die digitale ISO-Erhöhung der LR-Belichtungskorrektur überlegen zu sein scheint." Da der von Canon verwendete In-Camera-Algorithmus zum Erhöhen von ISO 6400 auf ISO 12800 dem von LR verwendeten Algorithmus zum Erhöhen eines von einer Canon-Kamera bei ISO 6400 aufgenommenen Bilds um eine Stufe überlegen zu sein scheint. Sie versuchen beide , dasselbe zu tun, aber sie verwenden nicht dieselben Algorithmen, um dorthin zu gelangen.
Michael C
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Da es in Ihrem Beispiel nur einen Stoppunterschied zwischen den beiden Fotos gibt, würde ich sehr gerne sagen, dass der größte Einfluss auf die Unterschiede zwischen den beiden Bildern der Unterschied zwischen der Art und Weise ist, wie der Prozessor in der Kamera mit "erweiterten" ISO-Einstellungen umgeht Im Vergleich zu LightRoom erhöht sich die Belichtung des ISO 6400-Bildes. Sie sind nicht gleich. Abhängig vom jeweiligen Kameramodell können sie manchmal sehr unterschiedlich sein. Allein der Unterschied im Standardverhalten für die Rauschunterdrückung von Bildern mit hohem ISO-Wert erklärt möglicherweise die meisten Unterschiede zwischen den beiden Aufnahmen in Ihrem Beispiel.

Sie würden wahrscheinlich viel näher kommen, wenn Sie die Ergebnisse der Kamera mit dem RAW-Konverter des Kameraherstellers vergleichen würden. Die erhöhte Verarbeitungsleistung ist nur dann nützlich, wenn die RAW-Datei von einem Algorithmus als gut oder besser interpretiert wird als der vom In-Camera-Prozessor verwendete.

Michael C.
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Beide Aufnahmen werden von Lightroom verarbeitet. Für die ISO 12800-Aufnahme sind einfach alle Standardparameter festgelegt (in Lightroom).
Initramfs
Die Kamera wendet jedoch eine andere NR und andere Verarbeitung auf das ISO 12800-Bild in der Kamera an als auf das ISO 6400-Bild, da ISO12800 eine "erweiterte" ISO-Einstellung für die 7D ist.
Michael C
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Soweit ich weiß, werden NR und andere Verarbeitungen nicht direkt auf die RAW-Datei angewendet, sondern als Präferenz oder Hinweis für die Verwendung durch den RAW-Prozessor gespeichert. Beide Bilder verwendeten alle Standardeinstellungen (einschließlich NR) in Lightroom. Außerdem tritt das gleiche Phänomen bei ISOs auf, die nicht im erweiterten Bereich liegen. Ich habe einfach das Extrem verwendet, um den Effekt deutlicher zu demonstrieren.
Initramfs
@CPUTerminator Abhängig vom Sensor- / Kameramodell können einige NR auf die analogen Daten angewendet werden, die vom Chip kommen, bevor sie in digitale umgewandelt werden. Zusätzliche NR können auch auf die digitalen Daten angewendet werden, bevor sie in der proprietären RAW-Datei gespeichert werden. Außerdem liest Lightroom keinen Abschnitt "Herstellernotizen" (in dem Kameraeinstellungen wie WB und NR aufgezeichnet sind) der EXIF-Informationen in einer Canon RAW-Datei. LR wendet seinen eigenen Standard oder ein vom Benutzer erstelltes und in LR gespeichertes Standardprofil an, unabhängig davon, wie die Einstellungen in der Kamera zum Zeitpunkt der Bildaufnahme waren.
Michael C
Sie sagen also, obwohl NR in der Kamera ausgeschaltet ist, wird immer noch eine zerstörerische NR auf die digitalen Daten angewendet, bevor sie in der RAW gespeichert werden. Dies scheint sehr uninteressant zu sein, da der Zweck von RAW darin besteht, alle digitalen Manipulationen in der Post durchzuführen. Außerdem habe ich überprüft, ob die Option zur Rauschunterdrückung in der Kamera Auswirkungen auf die RAW-Datei hat, und die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dies nicht der Fall ist.
Initramfs
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Du machst das falsch. Sie möchten immer die bestmögliche ISO-Empfindlichkeit der Kamera verwenden und eine Verstärkung bei der Nachbearbeitung vermeiden.

Der Grund dafür ist, dass die Sensorverstärker analoge Verstärker sind, die das Signal genauer verstärken, als dies nach dem Durchlaufen des ADC möglich ist. Der Grund dafür ist einfach. Stellen Sie sich vor, Sie haben einen 12-Bit-Sensor mit 4096 verschiedenen Werten und die Szene ist wirklich dunkel, sodass die Tonwerte winzig sind, wie 1, 2, 3, 4, 5, 6 usw. Stellen Sie sich also vor Wir haben Bilddaten wie diese:

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

Dh wirklich niedrige Werte, es ist dunkel. Es wird Rauschen geben, also sollte zum Beispiel die 5 eine 4 und die 4 eine 3 oder was auch immer sein. Wenn Sie dieses 4x in Photoshop nur verstärken, erhalten Sie Folgendes:

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

Es multipliziert nur die Werte. Keine neuen Informationen. Wenn Sie jedoch die ISO erhöhen und eine analoge Verstärkung erhalten, erhalten Sie möglicherweise folgende Daten:

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

Diese Daten sind möglicherweise auch verrauscht, aber Sie erhalten viel genauere Töne und viele neue Informationen. Die Grundregel ist einfach:

Stellen Sie die ISO ein, um den Dynamikbereich Ihres Sensors zu maximieren.

Grundsätzlich möchten Sie, dass der ISO-Wert so hoch wie möglich ist, ohne dass eines der Pixel übersättigt wird. Sie können die Histogramme überprüfen, um festzustellen, ob Sie übersättigt sind. Noch besser ist es, kanalspezifische Filter zu verwenden, die übermäßiges Licht blockieren und es Ihnen ermöglichen, die ISO noch weiter zu erhöhen. Wenn Sie beispielsweise viel überschüssiges blaues Licht haben, können Sie es mit einem Gelbfilter stumm schalten und dann den ISO-Wert ohne Übersättigung weiter erhöhen.

Clickety Ricket
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"Grundsätzlich möchten Sie, dass die ISO so hoch wie möglich ist." Ja, lassen Sie uns alle unsere Bilder ISO 12800 aufnehmen!
Was für eine Schande, dass DR mit der von Ihnen eingestellten höheren ISO niedriger wird, oder? SNR, Tonumfang und Farbempfindlichkeit werden ebenfalls niedriger. Also nein, Sie sollten Ihre ISO nicht so hoch wie möglich einstellen. Zum Beispiel ist hier eine schöne Grafik: dxomark.com/Cameras/Canon/EOS-5D-Mark-IV---Measurements ( klicken Sie auf die Registerkarte Dynamic Range). Ein hoher ISO-Wert ist gut, wenn Sie eine höhere Geschwindigkeit benötigen oder bei schlechten Lichtverhältnissen fotografieren, NICHT um eine höhere Qualität zu erzielen. Für IQ ist die Qualität umso besser, je weniger ISO vorhanden ist.
Walther
Das OP evry spricht explizit über digitale ISO (und möchte wissen, warum es anders ist als das Erhöhen in der Post), während diese Antwort die Vorteile der analogen ISO erörtert. Also nein, du machst es falsch.
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