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  • 1 # 使用者2403835933836

    先說結論 想要獲得最佳畫質,或者說最大的後期空間,當光圈和快門時間不變的情況下,儘量使用不過曝的最大ISO。

    不相信的同學可以用lr或者ps試一下,不過曝的情況下,低ISO拉亮和高ISO拉暗,哪個畫質好。

    感光度(ISO)的概念起源於膠片時代,可以理解為膠片記錄影象的速度的指標,未經曝光的膠片受到光照,膠片上會發生化學反應,根據進入光線的多少而在膠片的不同位置產生深淺不一的變化,從而在膠片上留下影像。ISO這個數值反映了記錄光亮資訊的倍率,簡而言之就是同樣的曝光下,200的膠片會以100兩倍的速率記錄光照強度。當然膠片記錄光訊號不是線性的而是對數的,這個我們不深入。

    隨著電荷耦合原件(CCD)的發明,攝影進入數碼時代。這時候光學訊號的採集發生了本質的變化,CCD或者CMOS可以理解為一個個裝電子的容器(畫素),拍攝之前先將這些容器全部排空,然後隨著曝光,光子撞擊到這些容器上,由於光電效應產生電子被這些容器收集。就好比我在院子裡密密麻麻排列了水桶,透過檢視每個水桶裡積了多少水我就能知道院子裡每個地方下了多少雨。透過合理的曝光,我們已經把光照訊號轉化為每個容器的電荷量。那麼如何把這個資料提取出來呢,這就是CCD這個發明的NB之處了,它可以透過電壓控制讓電荷在容器之間傳遞,那麼我們就可以像從毛衣裡抽毛線一樣,把電荷量逐個抽取出來。

    那麼電荷量如何量化,高中物理我們學過,電容不變的情況下,電荷量和電壓成正比,電路中,電壓可以透過模數轉化元件(ADC)來測量,它會把電壓量化為一串二進位制數,一般我們說數碼相機的原始影象位數比如12Bits或者14Bits就是由這個ADC的輸出位數來決定的。至此,一次拍攝結束,光訊號轉化為一組編碼各個位置光強的數字,這就是數字照片。

    那麼數碼相機的感光度是什麼東西呢,那就是電壓訊號進入ADC之前的訊號放大。可以理解為數字化之前將訊號乘以一個倍數。為什麼要這樣做呢,因為ADC的位數是有限的,比如12Bits的ADC最大輸出是4095,意味著結果最大的輸出精度是1/4095。如果我們的某一個點原始訊號只有200.20,哪怕它精確到0.01,我們在量化的時候就只能測出200,假如我們將該訊號無損地放大16倍,資料就變成了3203.20,這時候ADC就能讀到3203的資料,精度顯著地提高。因此,數碼時代的ISO和膠片時代有著顯著不同的意義,它和感光元件的敏感度無關,它只是我們將資料數字化的時候所乘的係數。所以膠片時代想切換ISO只能換膠捲,數碼時代只需要改相機設定,相機會利用電路改變訊號的放大率。

    那麼想提高畫質,首先要分析噪聲來源,除去ADC量化電壓時必然會產生的誤差,現代積體電路技術基本已經做到在放大與數字化的過程中幾乎不產生新的噪聲,低光照下最主要的噪聲來源是散粒噪聲。散粒噪聲是指由於訊號很弱,比如可能只有大約100個光子打到畫素上,由於光子的撞擊是完全獨立隨機的事件,所以接受到的光子數滿足柏松分佈,它必然會有根號下100也就是10個電子的標準差的漲落,相對為10%,如果是一萬個光子,誤差就是100/10000=1%。為了方便理解舉個例子,你坐在家門口統計每分鐘透過路口的車流量,如果車流量很少的情況下統計的漲落會很大。這個噪聲水平只和接受到的光量有關,和使用多大的ISO無關。那麼想要減少噪聲提高畫質最佳的策略是儘可能地增加進光量,並且在不過曝(不超過ADC的最大量程)的前提下使用盡量大的ISO。

    增大進光量的辦法有很多,調大光圈,延長曝光時間,或者換用更大的成像元件,更大的面積意味著更大的接收光的面積,這才是底大一級壓死人的真正原因!

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