Czułość ISO a wielkość matrycy.

[Kolekcjoner]

Mam dodatkowe pytanie. Jako, że spodobało mi się robienie zdjęć na koncercie myślę,że bedzie się to powtarzało, czyli będzie więcej zdjęć koncertowych. Jednak chyba 80D średnio się do tego nadaje ze względu na szumy powyżej ISO 3200,które już widać. Biorąc pod uwagę, że będą robione obiektywem o maksymalnym świetle 2.8 jaki ze "starych" canonów FF polecacie? Czy warto na przykład zainteresować się 5D mk1 czy jednak coś wyżej? Zdjęcia nim były robione wyłącznie w słabym świtle jak właśnie koncerty. Chodzi o małe szumy matrycy.

Nie ma to najmniejszego sensu z tego punktu widzenia (szumy). 80D to dużo nowsza technologia i będzie lepiej. Ja na koncertach bywa że używam iso 12tyś i zdjęcia nadają się do "użytku". 5Dc wymięka też jeśli chodzi o banding w ciemnicy, nie wspominając o AF który najdelikatniej mówiąc jest archaiczny.

[Bangi]

Panowie proponuję do tych rozważań dodac jeszcze zasadę nieoznaczonosci no bo im dokładniej znamy położenie fotonu czyli w jakim miejscu matrycy się znajduje (a wiec który piksel obrazu będzie zależał od energii tego fotonu) tym mniej wiemy o jego pędzie a wiec i energii jaka ten foton niesie czyli czy ten punkt obrazu jest jasny czy ciemny itd... .
To będzie bardzo ciekawa dyskusja

Dołóżcie jeszcze wzór na równoważność masy i energii...

[aptur]

Dołóżcie jeszcze wzór na równoważność masy i energii...

Można jeszcze dołaczyć kwestie głębi ostrości, krążków rozproszenia etc.

[Mohinder]

Nie ma to najmniejszego sensu z tego punktu widzenia (szumy). 80D to dużo nowsza technologia i będzie lepiej. Ja na koncertach bywa że używam iso 12tyś i zdjęcia nadają się do "użytku". 5Dc wymięka też jeśli chodzi o banding w ciemnicy, nie wspominając o AF który najdelikatniej mówiąc jest archaiczny.

Te 12tys. używasz w 80D? Zacząłem szukać 6D ale patrząc na ceny to chyba jednak dokupię korpus 6D mkII. Myślałem, żeby zastąpić 80D tym 6D mkII ale chyba zostawię.

PS. nie sądziłem, że taka dyskusja się rozwinie
Pozdrowienia

[Kolekcjoner]

Te 12tys. używasz w 80D?

W m6 i m100 (to praktycznie to samo jeśli chodzi o obrazek).

[atsf]

Coś mnie chyba strzeli, jak ta dyskusja między JP a Bechamotem o szumach matrycy dalej będzie przypominała liczenie diabłów na łebku od szpilki

Jest tak:
Szum w obrazie jest zjawiskiem naturalnym i zależnym od właściwości całego układu elektronicznego, w który włączona jest matryca światłoczuła. Jest to tzw. prąd podkładu wynikający z tego, że elektrony w obwodzie nie poruszają się całkowicie bezkolizyjnie. Analogicznie jest z prądem podkładu na taśmach magnetofonowych.
Do tego naturalnego szumu producenci dodają celowo, wg ustalonego przez siebie algorytmu, inny szum tak samo, jak to jest zrobione w układach Dolby, aby później, w procesie odszumiania, go usunąć, redukując jednocześnie prąd podkładu. Zsumowane szumy mają piki nie mieszczące się w założonej konstrukcyjnie bramce filtra elektronicznego, więc te piki zostają obcinane, a doły krzywej podbite, przez co cała krzywa przebiegu prądu staje się bardziej płaska, a szum mniej natarczywy.

Wielkość szumu nie ma związku z wielkością piksela, natomiast z wielkością piksela jest związana ilość fotonów, które on przechwytuje, a te fotony generują prąd. Im więcej fotonów piksel przechwyci, tym większy prąd wygeneruje, i tym większy będzie odstęp uzyskanego sygnału od szumu stale przepływającego przez piksel. W matrycach FF i w matrycach APS-C może płynąć taki sam prąd podkładu, i może zostać dodany taki sam szum, jednakże większy piksel zawsze zbierze więcej fotonów. Może być tak, że ten większy piksel ma matryca APS-C, a matryca FF ma mniejszy, bo jest gęściej upakowana i ma znacznie większą rozdzielczość od matrycy APS-C. Taki przypadek występuje już przy porównaniu wielkości pikseli pomiędzy SONY A7R IV, który ma 61 Mp, a w kropie daje 26 Mp, a SONY a6600 z matrycą 24 Mp starszej generacji. Na pewno piksele w siódemce zbierają mniej fotonów, niż piksele w a6600, lecz dochodzi jeszcze procesor obrazu i zmiana algorytmów odszumiania, więc organoleptycznie można szumów generowanych przez obrazki z tych dwóch aparatów nie odróżniać.

Aparaty pełnoklatkowe (FF) póki co mają przeciętnie większe piksele, niż aparaty APS-C, przez co każdy piksel łapie więcej fotonów, a więc ma większy odstęp sygnału od szumu, jednakże zapomina się o tym, że ma to swoją cenę. Otóż jest o iluzja trwająca tylko do tego momentu, w którym zapragniemy uzyskać taką samą GO w aparacie pełnoklatkowym, jaką uzyskujemy w APS-C.

Działa to tak:

Pomiędzy oboma formatami klatki obrazowej istnieje przelicznik ogniskowej i wartości przesłony wynikający z proporcji ich wymiarów geometrycznych, np. tzw crop 1,6.

Jeżeli na APS-C zastosujemy obiektyw 32 mm i przesłonę f/4, czas np. 1/60 s, a ISO nam wyjdzie np. 400, to w formacie FF, aby uzyskać ten sam kadr i tę samą ekspozycję, czyli ilość fotonów zebranych przez jednostkę powierzchni matrycy (a nie przez jeden piksel, ani nie przez całą matrycę), musimy zastosować obiektyw 50 mm i tę samą przesłonę f/4, i ten sam czas 1/60 s, i to samo ISO 400.
W efekcie zdjęcie z APS=C będzie bardziej zaszumione, bo chociaż jednostka powierzchni matrycy zebrała tyle samo fotonów, to każdy pojedynczy piksel zebrał ich mniej, niż piksel w FF.

ALE... obraz z APS-C będzie miał większą głębię ostrości, niż obraz z FF, gdyż jego relatywna przesłona wyniosła f/6,4, a nie f/4, z powodu relatywnej zmiany ogniskowej o współczynnik cropa.
No i teraz zaczynamy gonić króliczka, czyli chcemy mieć taką samą GO na FF. W tym celu musimy przymknąć obiektyw do f/6,3, co nam spowoduje wzrost ISO o 1 1/3 EV, czyli do ISO 1000, czyli da wzrost wartości ISO o kwadrat kropa: 400 x 1,6 x 1,6 = 1024. No i tu bajka się kończy: jeśli matryca FF miała np. 20 Mp (C 6D), a matryca APS-c też 20 Mp (C 7D mk II), to obrazek z FF przy ISO 1000 będzie szumiał praktycznie tak samo, jak obrazek z APS-C przy ISO 400, ale przynajmniej GO będą takie same, i zdjęcia nieporuszone De facto występuje jeszcze tzw szum fotonowy, na który matryce FF są mniej narażone, więc relatywne ISO wyniesie ca 1250, a nie 1000, i to sobie można porównać na zdjęciach testowych.

Czym bowiem jest ISO? ISO jest współczynnikiem wzmocnienia prądu elektrycznego generowanego przez fotony, aby uzyskać prawidłową ekspozycję, ale kosztem wzmocnienia też szumu. Wzmocnienie jest ograniczone od góry warunkami prawidłowej ekspozycji, natomiast proporcja pomiędzy wzmocnionym sygnałem a wzmocnionym szumem jest zachowana, i praktycznie taka sama, jak dla obu wartości przed wzmocnieniem.

Tak więc, aby matryca FF wykazywała mniejsze szumy przy tej samej GO przy założeniu powyższych "warunków granicznych" dotyczących ogniskowej i ogniskowej relatywnej, to na matrycy FF należy naświetlać nie dłużej, niż na APS-C, a to często powoduje wydłużenie ekspozycji ponad natywny czas otwarcia migawki dla danej ogniskowej, a więc nie zawsze jest możliwe do zrealizowania.

Z powyższego łatwo już można wywnioskować efekty przeróżnych wariacji i kombinacji, ALE... raczej i na ogół w odniesieniu do aparatów jednego producenta. Inny producent lepiej opanowuje zarówno szum własny elektroniki, jak i jego redukcję, niż inny producent, więc porównywanie matryc FF jednego z nich z matrycami APS-C drugiego, zwłaszcza przy dużych różnicach w upakowaniu pikseli, może nie pasować dokładnie do takiej modelowej sytuacji.

Z reguły na FF korzystamy więc z możliwości uzyskania płytszej GO, a gdy parametry ekspozycji stają się zbyt napięte, to używamy statywu i wydłużamy sobie naświetlanie do woli nie zastanawiając się nawet nad istnieniem powyższych zależności.

[Bechamot]

czulosc fotodiody jest zdefiniowana jednoznacznie.

czulosc =dI/dE

czyli zmiana przeplywu pradu spowodowane zmianami natezenie oswietlenia.

dla nas ma znaczenie detekcyjnosc.

szum nie zalezy od wielkosci pixela , natomiast od wielkosci pixela zalezy ilosc switla padjaca na fotodiode , czyli od wielkosci pixela zalezy odsep sugnalu od szumu.
im wiekszy odstep tym nizszy POZIOM szumu. Poziom szumu decyduje o jego widzialnosci , nie szum bezwzgledny.

on jest prawie taki sam w calym zakresie naswietlenia , ale im wieksze naswietlenie tym niszszy poziom szumu.

to wszystko wczesniej napisalem.


iso to zdefiniowany stopien wzmocnienia , przyjeto per analogia nazywac w fotografii cyfrowej czuloscia

100 iso to take wzmocnienie , ktore dla luminancji motywu 0,125 cd/m2 naswietlajac przy przyslonie 1:1 przez 1 sekunde da nam przy standarowym wywolywaniu RAW luminancje na wyjsciu 127.
jesli nalezaloby naswietlac 2 sekundy to wzmocnienie ( iso ) wynosiloby 200 , aby uzyskac przy czasie 1 sek luminancje 127 (W skali 8 bitowej )

wzmocnienie jest realizowane hardwarowo i softwarowo ( multiplikacja)


przyczyna szumu jest stochastyczny charakter zjawisk zachodzacych na poziomie czastek elementarnych.
zachowuja sie w sposob nieprzewidywalny absolutnie przypadkowy.
nie ma wyjasnienia dlaczego zjawiska w skali macro sa deterministyczne , natomiast w skali cz. elementarnych sa przypadkowe.

Jak to jest ze zjawiska przypadkowe prowadza do zjawisk deterministycznych ?
fizyka tego nie wyjasnia . jak do tej pory nie ma teorii na ten temat.


warunek mniejszych szumow w FF przy tej samej GO jest czysto hipotetyczna spekulacja intelektualna.
nie jest to prosta zaleznosc prostoliniowa , ze wystrczy otworzyc przyslone o 2 stopnie i mamy ten sam poziom szumu z aps co z FF.

Nie oszukamy fizyki - jesli na aps c mamy taki lub nizszy poziom szumu niz na FF to musimy miec nizsza rozdzielczosc obrazu.

ogolnie obowiazuje zasada zachowania energii - wiecej energi pada na cala matryce - tym albo mniejszy szum albo lesza rozdzielczosc ( po raz enty o tym wspominam - alternatywa , czyli moga rowniez oba warunki zajsc jednoczesnie )

zmiana poziomu szumow dla wyzszch natezen oswietlnia ( jakie stosujemy w fotografii z reki ) nie jest rejestrowalna ze zmiana przyslony.
tzn fotografujac np 1/1000 sek na przyslonie 2.0 szum powinen byc nizszy niz fotografujac np na 1/60 sek i p 1:8.

zmiany sa tak niewielkie a odszumianie na tyle skuteczne, iz roznic na obrazie fotograficznma zmierzyc sie nie da.

w praktyce mozna przyjac ze aps szumi tak jak ff na ok 1,5 - 3 ISO wyzszej czulosci ( przy zblizonej rozdzielczosci obrazowania).

mowa o matrycach porownywlnej generacji.

[atsf]

Bechamot, litości!!

Nie zauważyłeś, że w moich rozkminach zmiana wartości przysłony dla sterowania GO jest powiązana ze zmianą ISO, czyli stopnia wzmocnienia sygnału?

Nie chodzi tu ani o przesłonę oddzielnie, ani o czas oddzielnie , lecz o "ten moment", gdy zmiana któregoś z tych dwóch parametrów pociąga za sobą zmianę wzmocnienia w takim stopniu, że poziom szumu na FF zrównuje się z poziomem szumów na APS-C przy tej samej GO, która jest celem do uzyskania.

[Bechamot]

Nie zauważyłeś, że w moich rozkminach zmiana wartości przysłony dla sterowania GO jest powiązana ze zmianą ISO, czyli stopnia wzmocnienia sygnału?

Nie chodzi tu ani o przesłonę oddzielnie, ani o czas oddzielnie , lecz o "ten moment", gdy zmiana któregoś z tych dwóch parametrów pociąga za sobą zmianę wzmocnienia w takim stopniu, że poziom szumu na FF zrównuje się z poziomem szumów na APS-C przy tej samej GO, która jest celem do uzyskania.

nie rozumiesyz o co biega .
rownie dobrze mozesz wiazac czasokres menstruacji z poziomem szumow tak jak GO z szumem.

jest powiązana ze zmianą ISO, czyli stopnia wzmocnienia sygnału?

NIE

iso to wzmocnienie sygnalu i szumu.
nie da sie rozdzielic sygnalu od szumu.
ile razy energia sygnalu jest wieksza do energii szumu na senselu w chwili robienia zdjecia , dokladnie tyle samo razy jest wieksza po wzmocnieniu czyli podniesieniu ISO. Podnoszac ISO podnosimy sygnalu do wymaganego poziomu , ale jednoczesnie podnosimy szum.
( pomijamy teraz odszumianie rachunkowe , ktore moze dzialac podobnie dla obu matryc)

decydujacy jest odstep sygnal /szum na senselu.

im wieksza detekcyjnosc sensela tym wiekszy odstep . czulosci sa niezalezne przy tej samej technologii od wielkosci sensela

zeby zaszla rownosc szumu musi zajsc warunek:

natoswFF * czasFF * detFF = natoswAPS*csasAPS *detAPS

poniewaz detekcyjnosc to czulosc * powierzchnia , a czulosci fotodiody sa takie same,
natosw*czas = energia padajaca na sensel E


wiec mozna zapisac

E FF*powpixFF=E APS*powAPS

aby zaszla rownosc szumu , dostarczona energia do mniejszego sensela winna byc w idealnym przypadku tyle razy wieksza ile razy mniejsza jest jego powierzchnia , tzn na fotodiode ( polprzewodnik) pasc ta sama energia.

w takim przypadku fotodioda dostanie te sama porcje energii , odstep sygnal/szum bedzie identyczny , tzn identyczny bedzie poziom szumu.

nie ma cudow , aby sensele daly podobny poziom szumu , musi pasc na polprzewodnik podobna ilosc energii.


to sie sprowadza do dobrze znanej od lat reguly goralskiej - przy zblizonej rozdzielczosci obrazowania ile razy wieksza powierzchnia matrycy o tyle moze byc nizsze natezenie oswietlenia , a uzyskamy podobny poziom szumu

dla FF mozna podniesc iso o 1 stopien ( +-) a szum bedzie Taki sam. w rzeczywistosci wieksze sensele Maja nieco wieksza sprawnosc kwantowa wiec mozna podniesc wiecej.


poziom szumu na senselu nie zalezy od powierzchni matrycy a od powierzchni sensela.

dla FF i aps o tej samej wielkosci senseli mamy identyczny poziom szumu - kazdy o tym wie, ze przelaczajac z FF na Aps szum jest ten sam.

Ale FF da wieksza rozdzielczosc.

Jesli zredukowac rozdzielczosc FF do rozdzielczosci aps ( rachunkowo ) to ta sama zaobsorbowana energia zostanie rozlozona na mniej pixeli , czyli beda one rachunkowo powiekszone , poziom szumu bedzie mniejszy.

O tym to chyba kazdy wie,


wiazanie tego z GO jest nie tyle rozkminianem co zakminianiem czyli gmatwaniem.

spokojnie w FF podnosi sie iso o ok 2 ev +- i dostaje sie przy tej samej rozdzielczosci nizszy szum , albo jesli zachowamy wyzsza rozdzielczosc to szum bedzie Taki sam.

nie mam czasu o tym wiecej pisac dzisiaj.

to sa rzeczy o ktorych dyskutowano w sieci 10 - 15 lat temu , kiedy aparaty cyfrowe byly nowoscia . dzisiaj to chyba kazdy o tym slyszal.

[atsf]

Bechamot? Czy ty się dobrze czujesz? Postaraj się zrozumieć to, o czym pisałem. A ja nie pisałem o powiązaniu szumów z GO, naprawdę nie! Ja pisałem o tym, co się dzieje, gdy człowiek sobie wymyśli, że osiągnie taką samą GO na FF, jak na APS-C przy ekwiwalentnych ogniskowych. Otóż wtedy jest zmuszony podnieść ISO. Nie zawsze, ale przeważnie. A kiedy już to zrobi, to otrzyma efekt zdjęciowy z FF praktycznie tak samo zaszumiony, jak z APS-C. Tu chodzi o pewien "myk", a nie o akademickie dysputy.

Poza tym- o co Ci konkretnie chodzi w tym stwierdzeniu, że FF ma wyższą rozdzielczość od APS-C? Takie stwierdzenie nie jest zrozumiałe dla przeciętnego odbiorcy, albowiem dotyczy też tylko specyficznego przypadku.