Эффективное использование настроек iso в фотоаппарате

Введение

Знание того, как оптимизировать параметры экспозиции – один из самых полезных навыков при работе с астросъемкой. «Какие настройки экспозиции я должен использовать?» — пожалуй, самый частый вопрос. Для новичков, которые только начинают пробовать себя в этой сфере съемки и работают со стандартной камерой и объективом, я рекомендую начать с моего Калькулятора экспозиции Млечного пути. Он станет превосходной отправной точкой для ваших первых шагов в съемке ночного неба.

После того как вы немного привыкли работать с экспозицией в таких условиях, я обычно советую узнать о возможности оптимизировать параметры шкалы ISO. И сегодняшняя статья как раз об этом. Прежде всего, несколько терминов, которые могут быть полезными.

ISO

В цифровой фотографии, ISO – это стандарт (если быть точным, то ISO 12232:2006) яркости экспозиции, разработанный Международной организацией по стандартизации (International Organization for Standardization). У разных моделей камер разная чувствительность сенсора, поэтому нужен был способ сопоставить их, чтобы иметь возможность управлять экспозицией.

Сигнал

Сигнал – это нужная нам часть фотографии. Свет – это сигнал. Сигнал – это изображение. Без сигнала (то есть, без света), у нас нет изображения. Чем больше света мы можем получить, тем сильнее сигнал. Кратко говоря, чем сильнее сигнал, тем выше качество фотографии.

Шум

Шум – это часть фотографии, которая нам не нужна. Шум представляет собой помехи, проявляющиеся в виде пестрых зерен, искажающих сигнал и, соответственно, ухудшающих детализацию. Он обычно возникает из-за нагрева или несовершенств в поведении электронной начинки цифровых камер. Есть шум, который появляется случайным образом в каждом снимке, а есть тот, что постоянно создается сенсором камеры (восходящий шум при чтении) или электронной начинкой после того, как сигнал сенсора был усилен (нисходящий шум при чтении). В общих словах, чем больше шума, тем ниже качество снимка.

Отношение «сигнал/шум» (ОСШ)

Мощность сигнала, деленная на мощность шума. Чем выше это отношение, тем лучше качество фотографии. Больше света = большая мощность сигнала = хорошо. Больше шума = плохо. Лучший способ повысить ОСШ – получить как можно больше света.

Динамический диапазон

Это полный диапазон световых оттенков кадра, от самых темных, до абсолютно белого. При работе с высоким динамическим диапазоном светлые оттенки (например, солнце) делаются еще ярче, а темные (скажем, камень, находящийся в тени) – темнее. При низком динамическом диапазоне свет распределяется равномерно, то есть, самые яркие участки не сильно отличаются от самых темных. Камера может захватить ограниченный диапазон света. Если динамический диапазон кадра слишком велик, все, что находится вне пределов возможностей камеры, будет либо засвечено до полностью белого (очень яркие места), либо заполнено черным (очень темные участки). В общем, лучше иметь камеру, способную захватывать более широкий динамический диапазон.

Примечание автора: Я инженер, но формально и первоначально учился на механической инженерии. У меня есть определенный опыт, но электрическая и компьютерная инженерия – не мой основной профиль. В этой статье я хочу упростить концепты так, чтобы они были понятны для большей аудитории, не обладающей высокими познаниями в сфере техники. Если вам знакома эта тема и вы заметили какие-то огрехи, дайте мне знать.

Помимо прочего, все пункты этой статьи относятся к RAW файлам

Очень важно делать астрофотографии именно в этом формате, чтобы сохранить максимальное количество данных. Не жалуйтесь, если будете применять советы из этой статьи на JPEG

А также большинство преимуществ по оптимизации ISO относится к съемке в условиях низкой освещенности (например, астросъемка), где нам предоставляется относительно малая сила сигнала и разнообразные источники шума, посягающие на качество наших снимков.

Примеры

Давайте для понимания разберем более понятный пример. Например вы в тени дома, настройка ИСО 400, диафрагма f/4, выдержку настраиваем на параметры 1/125. Это мы находимся в мануальном режиме. Он обозначается буквой M.

Улица в тени

Допустим, что солнце меняет свое положения и становится светлее , в таком случае лучше менять настройки, уменьшая ИСО до 200 единиц, выдержку оставляем как есть, диафрагму прикрыть до f/5-6, или оставить на f/4. Измененные параметры изменят количества шума, уменьшив его, зона резкости станет больше, а размытие уменьшится.

Спортивная игра

Или еще пример фотосъемки спортивной игры, условия закрытого помещения движущейся быстро объекта при ограниченном освещении, тут уже параметры будут выглядеть следующим образом: выдержка 1/500, диафрагма f/4, ИСО- 3200. В таких условиях обычно применяют теле объективы 70-200, либо штатные 24-70.

Музеи, выставки

В галереях и музеях есть определенные правила: съемка запрещается, если используешь вспышку. Как быть, ведь объект должен быть хорошо освещен! Лучше для этого настроить съемку такими настройками: выдержка 1/60,  диафрагма f/4, ИСО- 1250—3200, в зависимости от камеры и от освещенности.

Правильней будет выставлять параметры в следующем порядке: ИСО, выдержка, диафрагма. То есть лучше придерживаться правильной экспозиции самого снимка, подбирая более подходящие значения для выдержки и диафрагмы, если же после этого кадр все еще имеет темный оттенок, повысить единицу ISO.

Из этого можно вывести несколько простых правил по использованию ИСО, которые являются важными моментами для фотографии, и если научиться регулировать его, то в замен получите огромный простор для действий камеры. Нужно запомнить следующее:

• Лучше всегда вести фотосъемку с минимальными единицами ISO
• При возможности всегда уменьшайте ISO
• Увеличивать ИСО только по необходимости
• Если используете ИСО на минимальном значении, то лучше держать диафрагму открытой
• При съемке со вспышкой, значение ИСО должно быть не высоким.

Общее понятие

Итак, ISO есть чувствительность к свету микросхемы (матрицы) фотокамеры. Можно сказать, что ISO имеет воздействие на шум и на экспозицию фотоснимка, и в наши дни камеры имеют значение от 50-100 единиц, самый максимум же бывает от 6400 до 12800, а в профессиональных камерах, как у меня и до 256000.

Эти параметры зависят от качества самой матрицы и от ее размера, хорошая имеет большой размер и лучшее качество, соответственно возможностей у нее тоже в разы больше.

Малое количество шума всегда ценится, ведь это дает возможность вести съемку даже при самых плохих условиях освещенности, такие возможности дают только те матрицы у которых низкий уровень шума.

Раньше в фотоаппаратах старого образца применялась пленка, и именно от нее зависела чувствительность к свету, так у определенной пленки была единица всегда только одна, и уже под пленку, под ее восприятия света, подбирались нужные параметры диафрагмы и выдержки, при помощи устройства – экспонометр или же при помощи таблицы.

Для фотокамер цифрового формата физическое увеличение единицы светочувствительности значит повышение сигнала, который получается с пикселей матрицы. Если увеличить сигнал, то увеличится и помехи в виде побочных сигналов, и как результат — шум и множество точек.

Настройка выдержки и диафрагмы

Как известно, качество снимка зависит от того, сколько света проходит сквозь объектив фотоаппарата и попадет на матрицу. Интенсивность светового потока регулируется двумя механизмами:

• размером отверстия, сквозь которое проходит свет (диафрагма);
• временем, на которое открыт путь прохождения светового потока (выдержка).

Настройка диафрагмы при фотосъемке

Диафрагма — это механизм, который устанавливает размер отверстия в объективе, сквозь которое проходит свет. Диафрагма должна реагировать на свет, как зрачок, который расширяется в темноте и сужается при ярком свете.  Настройка диафрагмы осуществляется по тому же принципу: при тусклом свете диафрагму приходится открывать, чтобы на матрицу попадало как можно больше света. А если фотосъемка происходит в яркий солнечный день — тогда диафрагма закрывается. Еще диафрагму можно сравнить с оконным проемом — чем больше окно, тем больше света попадает в комнату.

Общепринятые значения диафрагмы указывают на отношение диаметра входного отверстия объектива к фокусному расстоянию и записываются вот так: F/2.8, F/5.6, F/11, ну или вот так: F 2.8, F 5.6, F 11.

Значения диафрагмы — один из факторов, влияющих на глубину резко изображаемого пространства.

Влияние значений диафрагмы на глубину резкости

Настройка выдержки при фотосъемке

Выдержка — это время, на которое открыт затвор фотоаппарата. Выдержка, как и диафрагма, регулирует интенсивность света, попадающего на светочувствительный элемент.  Представьте комнату, в которой на свету выгорают обои. Если закрыть окно ставнями, процесс выгорания можно остановить.

Чтобы в 1826 году получить первую в в истории фотографию «Вид из окна», сделанную на оловянной пластинке, покрытой тонким слоем асфальта, потребовалась восьмичасовая выдержка  при ярком солнечном свете.

Первая фотография в мире, «Вид из окна», 1826

На первых этапах развития фотографии величина выдержки, на которую фотограф открывал крышку объектива составляла десятки минут.

В наше время выдержка обычно составляет десятые, сотые и даже тысячные доли секунды. Короткая выдержка позволяет получать качественные снимки без использования штатива. При съемке с рук выдержка не должна превышать 1/80 секунды — иначе возможно смазывание кадра из-за дрожания рук.

Иногда длинная выдержки используется для создания интересных визуальных эффектов:

Как настройка выдержки и диафрагмы влияет на экспозицию

Экспозиция — это степень засветки светочувствительного элемента. Она формируется двумя параметрами — выдержкой и диафрагмой, — которые еще называют «экспопарой». В современных любительских фотоаппаратах экспозамер и расчет экспопары автоматизированы. В профессиональных фотоаппаратах автоматика экспозамера отключаема (полностью и частично).

Попробуйте поработать на тренажере фотоаппарата в ручном режиме и выставить такую пару выдержки и диафрагмы, чтобы получить качественный снимок.

Советы как минимизировать шумы

Появление цифровых шумов на фотографии с высоким значением ISO неизбежно, так как это физика процесса. Но если соблюдать ряд правил, то можно будет не думать о проблеме шумов:

1. Всегда использовать минимально возможный показатель светочувствительности камеры, повышать только по мере надобности;
2. Проверять установленное значение перед каждой съемкой. Типичной ошибкой является оставление высокого показателя с предыдущей съемки, тогда как сейчас такие настройки не к чему;
3. Выставлять в настройках фотоаппарата максимальную возможность шумоподавления. Однако при этом обработка может сильно сгладить текстуры;
4. Использовать формат RAW и уменьшать шум вручную с помощью мощных фоторедакторов. «Сырой» формат фотосъемки RAW позволяет более широко использовать весь инструментарий редакторов;
5. Использовать штатив, для увеличения экспозиции с помощью выдержки;
6. Когда использование штатива невозможно, искать подручные средства для фиксации фотоаппарата;
7. Тренировать устойчивую позицию и правильное дыхание при нажатии на кнопку спуска затвора;

8. При наличии стабилизации изображения в камере или объективе – обязательно использовать ее.

Как выбрать?

Если же съемка осуществляется в темной обстановке или при недостаточной освещенности, а под рукой штатива нет и при этом объект съемки находится в движении, то следует позаботиться об увеличении ISO. Это даст возможность делать снимки существенно быстрее и иметь хорошую экспозицию. Правда, из-за увеличения шума в кадрах станет ощутимо больше.

Если говорить о ситуациях, когда будет требоваться увеличить показатель ISO для получения более высококачественных снимков, то они могут быть следующими.

1. Различного рода спортивные события, при которых объекты двигаются очень быстро и освещенность часто бывает ограниченной.
2. Съемка в церквях и художественных галереях. Нередко в таких ситуациях не представляется возможным по ряду причин использовать вспышку, подобные помещения часто бывают не очень хорошо освещены.
3. Концерты, что проходят при не самом лучшем освещении. И вспышку на них также применять не получается.
4. Различного рода мероприятия. Скажем, дни рождения. Например, когда именинник дует на свечи в темном помещении, использование вспышки может испортить кадр. Но если увеличить показатель ISO, то такая сцена может быть запечатлена во всех деталях.

Добавим, что ISO будет очень важным аспектом цифровой фотографии. О нем следует знать и понимать его настройку, если присутствует желание получать действительно качественные снимки. А самым лучшим способом, чтобы выяснить ISO, будет эксперимент с различного рода настройками. Это даст возможность понять, как они влияют на конечное изображение. Кроме того, следует узнать максимум информации о диафрагме, выдержке, ведь их влияние на ISO является непосредственным.

Как настроить ISO на фотоаппарате

Как настроить ISO на фотоаппарате – самый популярный вопрос среди начинающих фотографов, ответ на него читайте далее.

Параметр ISO – один из важнейших параметров при фотосъёмке. Он стоит в одном ряду с такими важными параметрами, как значение выдержки, баланса и диафрагмы. Все эти параметры являются взаимозаменяемыми. Фотокамере может быть нужно одинаковое количество света для съёмки при разных значениях трех вышеперечисленных параметров. Например, для компенсации повышения ISO нужно уменьшить выдержку и закрыть диафрагму, и наоборот.

Вообще, параметр ISO отвечает еще и за наличие шумов на фотоснимке. Шумы представляют собой сильно заметное искажение фотографии. Называют шумы еще и зерном. Для получения максимально качественного фотоснимка с камеры, снимать необходимо на самых низких показателях параметра ISO. Не рекомендуется снимать на максимально высоких показателях ISO; специалисты советуют приобретать навыки фотосъёмки с долгой выдержкой и минимальным ISO.

Перед тем, как настроить ISO на фотоаппарате, запомните одну важную деталь – чем выше параметр ISO, тем матрица становится более светочувствительной, и тем меньше времени нужно для того, чтобы она или пленка провела сканирование изображение с объектива. Так, например, при вечерней съемке нужно устанавливать высокое значение ISO для того, чтобы уменьшить выдержку снимка, и для улучшения качества снимка. Но в дневное время при съемке с завышенными параметрами ISO на снимках будут проявляться шумы, что портит качество снимка, но при этом кадр не будет смазанным, так как выдержка снимка будет сильно уменьшена.

Еще один совет для новичков – при ночной фотосъёмке и использовании заниженных показателей ISO рекомендуется фиксировать фотоаппарат с помощью штатива для фотокамеры – в таком случае светочувствительность будет на достаточном уровне, и в результате фиксации камеры фотоснимок будет довольно четким. При фотосъёмке со вспышкой так же не нужно увеличивать ISO.

Во многих фотоаппаратах присутствует функция автоматической настройки и применения ISO. Однако лучше эту функцию не использовать – камера самостоятельно не может адекватно воспринимать окружающий мир, и там, где можно понизить показатели ISO, она их наоборот повышает, и наоборот.

И на конец, золотое правило настройки ISO – наилучшая фотосъёмка будет тогда, когда ISO максимально занижен. Всегда понижайте этот показатель, когда предоставляется для этого подходящий случай, а также не используйте завышенных показателей ISO при фотосъёмке со вспышкой. Удачи!

Выбираем оптимальное значение ISO для астрофотографии: Тест ISO-инвариантности

Пришло время опробовать науку в действии! Чтобы найти наилучшее значение для астрофотографии, я рекомендую проводить тест ISO-инвариантности. Большинство из примеров, приведенных в статье до этого были сделаны как раз во время таких тестов. Провести его невероятно просто: нужно только сделать 7-10 RAW снимков (каждый с целым стопом ISO), а затем уравнять яркость экспозиции в ПО для постобработки. Этот тест легче проводить в условиях плохой освещенности, поэтому я рекомендую выйти на улицу ночью или найти плохо освещенную комнату. Можно даже отправиться в путешествие к месту с красивым ночным небом.

Если вы собираетесь выполнять тест, снимая темное ночное небо, используйте мой Калькулятор экспозиции Млечного пути, чтобы определить выдержку и диафрагму. Если работаете в темной комнате, сначала используйте Программный (P) режим камеры с ISO 3200, найдя выдержку и апертуру.

Пример: Canon EOS 700D

Для примера я буду тестировать Canon EOS 700D/T5i. Вот краткое изложение теста:

• Снимать нужно в темноте: плохо освещенная комната или ночное небо.
• Обязательно устанавливайте формат RAW!
• Используйте Ручной (M) режим.
• Установите баланс белого Дневной свет (просто, чтобы он не менялся).
• Отключите все виды сокращения шума (Long Exposure NR, High ISO NR).
• Делайте каждый снимок с одним целым стопом ISO (100, 200, 400, 800 и т. д.).
• Уравняйте яркость в ПО для постобработки и сравнивайте.

Во время моего теста T5i, вот так выглядели готовые снимки выделенного пробного участка. Я обрезал фотографии, оставив маленький кусочек, включающий полутона и тени.

Вот так выглядели пробники без вмешательства:

Если сравнивать шум, то эти снимки не совсем подходят из-за того, что их яркость разная. Чтобы уравнять правила, нам нужна одинаковая яркость. Мы воспользуемся корректирующим слайдером Экспозиция (Exposure) в Adobe Lightroom, приведя яркость экспозиции всех снимков до ISO 3200. Кусочек, снятый с ISO 100, был максимально осветлен с +5EV, ISO 200 на +4EV, ISO400 на +3EV и т. д.

Вот полный список коррекций, которые я выполнил в Lightroom.

• ISO 100 добавляется +5EV
• ISO 200 добавляется +4EV
• ISO 400 добавляется +3EV
• ISO 800 добавляется +2EV
• ISO 1600 добавляется +1EV slider
• ISO 3200 изменений не происходит
• ISO 6400 убавляется -1EV

Еще один способ сделать это – выбрать все фотографии, затем выделить ту, которая была снята с ISO 3200 и выбрать модуль Коррекции (Develop), затем перейти в Параметры > Согласовать общие экспозиции (Settings > Match Total Exposures) или нажать Ctrl + Alt + Shift + M.

В итоге мы получим следующий вид:

Если сравнивать снимки, сразу становится ясно, что Canon EOS 700D/T5i не полностью ISO-инвариантна. Заметно, что она лучше всего справляется с плохой освещенностью при ISO 1600 и выше. Снимки с ISO 1600, 3200 и 6400 выглядят почти идентично и это значит, что 700D может быть инвариантной при значениях шкалы от 1600 и выше. Ниже этой точки получаем другую ситуацию: по мере снижения ISO качество ухудшается до тех пор, пока не станет совсем непригодным. По результатам теста 700D, можно сказать что, если нам нужно сохранить динамический диапазон и при этом получить хорошее экспонирование, лучше всего снимать с ISO 1600.

Пример: Fujifilm X-T1

Для сравнения я провел еще один тест с Fujifilm X-T1, на этот раз с выдержкой 30 секунд и диафрагмой f/2.8. Результаты сильно отличаются.

Разница в том, что разницы между ISO 200 (самое низкое значение шкалы, доступное в этой модели) и 6400 нет. Уровень шума идентичен. Из этого мы делаем вывод – Fujifilm X-T1 полностью ISO-инвариантна. Это означает, что ISO практически не влияет на снимок и оптимальное значение может быть даже 200 (ведь, таким образом, мы сохраним динамический диапазон).

Однако, при использовании очень низкого ISO есть доля непрактичности, ведь результат на LCD экране будет выглядеть очень темным и при ISO 200 будет очень сложно оценить другие важные факторы, такие как фокус и композиция. К счастью, обычно можно снимать с относительно высоким ISO без риска потерять динамический диапазон, если в кадре нет ярких искусственных источников света. Поэтому использование более высоких значений шкалы ISO может быть практичным решением. Достаточно только помнить про сокращение динамического диапазона.

Шаг 3 – Как ISO влияет на качество фотографий?

Как правило, чем меньше ISO, тем выше качество изображения. При удвоении ISO вы по сути вдвое повышаете экспозицию, также удваивается и цифровой шум. Этот шум снижает детализацию фотографии, делая изображение зернистым и неравномерным.

Низкое ISO = Высокое качество

Чтобы лучше показать, как ISO влияет на качество изображения, я взял еще одну серию фотографий, которая показана ниже. Для целей этого эксперимента я изменял не только ISO, а также выдержку и диафрагму, чтобы экспозиция оставалась постоянной, в результате легче сравнивать качество фотографий. Фото отображаются в следующем порядке: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200

Как вы видите, чем выше ISO, тем сильнее шум, тем больше он портит картинку. Существуют специальные программы. которые удаляют шум. Они могут исправить ситуацию, но ценой некоторого снижения детализации и сглаживания мелких деталей, которые смешиваются с шумом. Это наглядно показано на картинке ниже (участок изображения в масштабе 100%)

Поэтому используйте плагины для шумоподавления с осторожностью

Камеры с большим размером сенсора лучше, так как сенсор получает больше света. Но технологии улучшаются и разница между размером сенсора и шумом уменьшается, особенно в сравнении с камерами прошлых лет выпуска.

Все камеры различаются между собой, поэтому я предлагаю вам поснимать вашей камерой в условиях низкой освещенности, чтобы определить, какое максимальное ISO можно использовать без сильного ущерба для качества. Повышение экспозиции при обработке дает такой же эффект, как и повышение ISO, то есть увеличивается шум, поэтому убедитесь, что установили экспозицию при съемке правильно, без недодержки. Таким образом вы избежите повышения шума при обработке.

Теперь, когда вы знаете, как работает ISO, рассмотрим различные ситуации практического применения.

Высокое ISO

Лучше всего выбирать высокое значение ISO, когда вы фотографируете в условиях низкой освещенности, и длинное экспонирование невозможно. Высокое значение ISO означает, что сенсор камеры более чувствителен к свету, а значит понадобится меньшее его количество, чтобы создать хорошо экспонированный снимок.

Это также означает, что с технической стороны изображение может быть подвергнуто воздействию цифрового шума, цвета будут не такими насыщенными, а общая контрастность слабой. Насколько сильно будет воздействие, зависит от выбранного значения ISO и модели вашей камеры.

Технологии быстро меняются и, если у вас современная модель камеры, то вы можете уверенно выбирать высокие значения ISO.

ISO 6400. Позволяет использовать достаточно короткую выдержку и избежать размытия движения в условиях низкой освещенности.

Что это такое?

Что представляет собой светочувствительность цифровой фотокамеры? Это характеристика, что позволяет определить зависимость числовых единиц созданного фотокамерой изображения цифрового типа от экспозиции, что была получена матрицей светочувствительного типа. Если говорить несколько проще, то это показатель того, насколько матрица воспринимает поток света. ISO влияет на чувствительность устройства к световым условиям съемки. При желании можно легко работать в крайне освещенном пространстве либо, наоборот, проводить съемку в темных помещениях или в вечернее время, когда света очень мало. Когда техники цифрового типа для съемки еще не было, то данный показатель упоминался исключительно для пленки. Но теперь измеряют его для электронной матрицы.

Вообще, восприимчивость данного элемента к потоку света – крайне важный показатель съемки. Он будет главным при настраивании экспозиционного фона, а если говорить точнее, выдержки и диафрагмы. Иногда получается так, что характеристики показателя определены верно, и вроде как соблюдены необходимые рекомендации, а светобаланса достигнуть не получается. И в одних случаях снимок получается очень темным, а в иных – слишком светлым.

Выводы

Итак, ISO – это всего лишь степень чувствительности матрицы к свету. Чем это значение выше, тем выше и чувствительность, а также больше «шумов» на снимке, и наоборот. При съемке правильнее всего понижать этот показатель до минимума, комбинируя его со значениями диафрагмы и выдержки, что позволит получить желаемый эффект. Если съемка производится в условиях качественного освещения, то ISO устанавливается не выше 100-200. Для фотоаппаратов с большей матрицей можно устанавливать более высокие значения, так как они менее восприимчивы к «шумам».

Фотография – это не просто набор жестких правил, это еще и простор для творчества, поэтому каждый сам может выбирать необходимые для него значения. Ориентир в данном случае берется на вкусовые предпочтения и возможности техники. Но главное стремление должно быть к гармоничности снимка. Если достичь этого посредством неожиданного эксперимента, то можно доказать мастерство фотографа.