Warum haben Kameras sehr hohe ISO-Einstellungen, obwohl sie so laut sind?

Die kurze Antwort lautet: weil es nützlich ist. Ich muss mich viel lieber mit ein bisschen Lärm bei 3200 auseinandersetzen und trotzdem meine Aufnahme bekommen, als überhaupt keine Aufnahme zu bekommen.

Die eigentliche Frage ist: Mit wie viel Rauschen können Sie für Ihr beabsichtigtes Foto maximal umgehen, und können Sie angesichts dessen noch Ihre Aufnahme machen?

ISO 320 ist wirklich niedrig für jede Kamera, die in den letzten 5 Jahren hergestellt wurde (ich persönlich hielt ISO 800 auf einer 20D für das absolut Höchste, das ich erreichen konnte - und das war im Jahr 2006.)

Ich frage mich, ob Sie Ihre Aufnahmen unterbelichten und versuchen, die Belichtung in der Post zu erhöhen. Dadurch wird das Geräusch verstärkt. Können Sie Ihrer Frage weitere Informationen zu Ihren Aufnahmen hinzufügen, einschließlich einer Beispielaufnahme?

Bei DSLRs wird ISO im Wesentlichen durch Erhöhen der Verstärkung am Sensor oder, wenn Sie so wollen, durch Verstärken des Signals erreicht. In gewisser Hinsicht ist dies nicht unähnlich dem Aufdrehen der Lautstärke eines Lautsprechers: Fast alle Lautsprecher funktionieren in „normalen“ Bereichen gut genug, aber wenn Sie die Lautstärke erhöhen, beginnen billigere Lautsprecher den Klang zu verzerren und zu verfärben. Bessere Lautsprecher werden einfach lauter ohne Verzerrung. Noch bessere Lautsprecher können eine Arena beschallen, selbst wenn sie voller Menschen ist, und trotzdem nicht verzerren.

Dies ist ähnlich wie bei Kamerasensoren: Die meisten sind gut genug, wenn viel Licht vorhanden ist und keine Verstärkung über die „native“ ISO des Sensors hinaus erforderlich ist. Aber wenn sie herausgefordert werden, wie zum Beispiel in Szenen mit wenig Licht, zeigen sie schnell Rauschen, was sie effektiv unbrauchbar macht. Allerdings zeigen viel bessere (und teurere) Kameras mit besseren Sensoren unter solchen Bedingungen wenig Rauschen.

Zum Beispiel war meine frühere Canon 40D bis etwa 1000 ISO brauchbar, aber darüber hinaus war das Rauschen zu stark, um wirklich marktfähige Bilder zu liefern. Es war eine teure Kamera, als sie neu gekauft wurde. Meine viel neuere Canon 5DMkIII hat einen viel besseren Sensor und liefert glücklicherweise gute Bilder mit ISOs weit über 3200 (und oft bis zu 12.000). Es ist eine teurere Kamera, aber meiner Meinung nach eine lohnende Ausgabe.

Warum haben Kameras hohe ISO-Einstellungen, obwohl sie bei diesen ISOs weniger als brauchbare Ergebnisse liefern? Ein Bild liegt wirklich im Auge des Betrachters, und ich nehme an, es ist der gleiche Grund, warum Autos Tachos haben, die mit Höchstgeschwindigkeiten gekennzeichnet sind, die die Fähigkeiten des Autos überschreiten, oder warum einige Gitarrenverstärker auf 11 gehen.

Das erste Bild, aufgenommen von Niepce im Jahr 1829, benötigte eine Verschlusszeit von 8 Stunden. Seitdem haben lichtempfindliche Materialien eine unglaubliche Empfindlichkeit erlangt. Jetzt können wir den Flügel eines Kolibris im Flug einfrieren. Die Fotoindustrie hat die International Standards Organization of Geneva Switzerland (ISO) als offizielle Regulierungsbehörde für die Entwicklung von Testverfahren und die Zuordnung von Empfindlichkeit zu Lichtwerten bestimmt.

Wenn wir bei schlechten Lichtverhältnissen fotografieren möchten oder wenn Situationen einen superhohen Verschluss erfordern, erhöhen wir die ISO. Hohe ISOs haben ihren Preis. Wenn wir mit Film abbilden, erhalten wir „Körnung“. Dies ist ein Mangel an Einheitlichkeit, der als „Körnung“ bezeichnet wird. Es wird durch eine Verklumpung der lichtempfindlichen Silbersalze verursacht, die wir angehäuft haben, um einen Geschwindigkeitsgewinn zu erzielen.

Bilder von Digitalkameras tauschen Lichtenergie gegen ein elektronisches Signal aus. Da die Lichtmenge auf dem Bildchip unglaublich schwach ist, muss die resultierende Ladung verstärkt werden, um ein anständiges Bild zu erhalten. Die angewendete Verstärkung bleibt moderat, wenn der ISO-Wert niedrig ist. Wenn wir die ISO auf einen höheren Wert zurücksetzen, verstärkt die Software die Verstärkung. Es tut uns leid zu berichten, dass das Bildsignal sowohl mit einem guten als auch mit einem beschädigten Signal vermischt ist. Wenn die Verstärkung erhöht wird, werden sowohl das gute als auch das schlechte Signal verstärkt. Dies bietet dem schlechten Signal Gelegenheit, sich zu zeigen. Wir nennen diese Bildverschlechterung statisch oder im Fotojargon „Rauschen“. Rauschen wird als Körnigkeit angesehen, die der Körnung im Film ähnelt.

Fotoingenieure träumen davon, Systeme zu entwickeln, die ein originalgetreues Bild erzeugen. Bisher keine Zigarre! Imaging-Chips entwickeln sich weiter. Vielleicht wird die nächste Generation frei von „Lärm“. Vielleicht kannst du studieren und die Quest annehmen. Vielleicht ist das treue Bild gleich um die Ecke.

Hohe ISO-Einstellungen mit viel Rauschen können in manchen Situationen nützlich sein. Der offensichtliche Fall ist, dass Sie ein verrauschtes Bild statt kein Bild erhalten.

Mein Hauptpunkt hier ist jedoch, dass das Rauschen mit der Auflösung abgewägt werden kann. Ein Bild mit hohem ISO-Wert bei vollen 12 Mpix kann ziemlich verrauscht sein. Filtern Sie dasselbe Bild auf 1 Mpix herunter, und Sie bemerken es möglicherweise überhaupt nicht. 1-Mpix-Bilder können sehr nützlich sein. Sie brauchen das normalerweise nicht einmal, wenn das Bild in eine Webseite eingebettet werden soll. Beachten Sie, dass 1000 x 1000 1 Mpix ist. Das ist meistens größer, als Sie für eine Webseite benötigen.

Ein hoher ISO-Wert kann also sehr nützlich sein, wenn Sie nur kleine Bilder benötigen. In diesem Fall erhalten Sie bessere Blenden- und Verschlusszeitkombinationen, als Sie sonst keinen Zugriff hätten.

Werfen Sie einen Blick auf Tests, die ich durchgeführt habe , um das Rauschen bei verschiedenen ISO-Einstellungen meiner Kamera zu sehen. Während im Originalbild bei hoher ISO viel Rauschen zu sehen ist, sind die auf 700 kpix heruntergefilterten Versionen alle ziemlich gleich.