ISO - analog vs. digital signalförstärkning

[Makten]

En annan tråd om vitbalansens eventuella påverkan på bruset även i råformat förvecklades till en diskussion om huruvida det finns någon fördel i att ställa ISO högt i kameran eller att underexponera och i efterhand dra upp exponeringen (http://www.fotosidan.se/forum/showthread.php?s=&threadid=88026). Jag hävdade då på ganska svaga grunder att det är fördelaktigt att förstärka sensorsignalen analogt innan A/D-omvandling, istället för att underexponera och i efterhand istället höja den digitala signalen i efterbehandlingen. Det som uppenbarligen talar för min tanke om detta är att bitdjupet i bildfilen utnyttjas väldigt dåligt om man exponerar lågt, men jag möttes då av det högst vettiga argumentet att bitdjupet är "tillräckligt stort" för att det inte ska spela någon roll. Det kan jag köpa, men jag ville testa själv eftersom jag var skeptisk.

Till verket. Jag ställde upp kameran framför det eviga stillebenet; min plugghörna.
Utrustningen är som följer:

-Nikon D200
-Skapligt stativ (Manfrotto 190)
-Nikkor 35/2 @ f/5,6
-"Skomakarskärm" med en modern lågenergilampa som är riktigt stark, och som har betydligt kallare ljus än en vanlig glödlampa.

Vitbalansen ställde jag manuellt medelst gråkort, och jag justerade sedan exponeringen i M-läge så att endast blänken i metallfatet var utbrända och resten så högt exponerat som möjligt.

Jag tog sedan en bild vid ISO 100 som var rätt exponerad som referens; en vid 1600 som var rätt exponerad (4 steg högre känslighet) och sist en vid ISO 100 med samma slutartid som 1600-bilden, det vill säga 4 steg underexponerad.
Bilderna räknades upp i Adobe Lightroom med följande inställningar:

-Vitbalans "as shot"
-Exposure: 0,00 [+4,00 för den underexponerade bilden]
-Fill light: 0,00
-Blacks: 0,00
-Brightness: +50
-Contrast: +25
-Clarity: +19
-Vibrance: +5
-Saturation: +20
-Hilights: 0
-Lights: +15
-Darks: -5
-Shadows: 0

Skärpning:

-Amount: 75
-Radius: 1,0
-Detail: 25
-Masking: 0

I övrigt var allt på noll; ingen brusreducering alls.

Här är hela bilden.

 

[Makten]

ISO 100, utsnitt.

 

[Makten]

ISO 1600.

 

[Makten]

ISO 100, 4 steg underexponerat och sedan uppdraget 4 steg vid råkonvertering.

 

[Makten]

Som synes är det dynamiska omfånget i den sista bilden väldigt mycket sämre. Skuggorna är totalt igensotade trots precis samma uppräkning. Vi kan inte helt lita på att Lightroom behandlar bilderna precis likvärdigt, men så stor skillnad som syns här borde det inte bli om metoderna vore teoretiskt likvärdiga.

 

[Makten]

Här har vi histogrammen. Skillnaden är flera steg i skuggorna. Den underexponerade bilden som ökats i efterhand är som sagt totalt igensotad i skuggorna. Visserligen har blå kanal bränt ut en liten smula på 1600-bilden, men grön och röd kanal är helt jämlika i högdagrarna för respektive exponering.

 

[Makten]

Jag misstänker att Lightroom inte är riktigt rättvis här, men NX lär å andra sidan vara ännu värre. Ska se om jag orkar mig på ett försök även där. Jag kan lägga upp originalfilerna om någon är sugen på att motbevisa mig med nån annan råkonverterare.

 

[Anders Östberg]

Det borde väl rimligen vara så att på grund av begränsat dynamiskt omfång så klipper man information i skuggorna om man underexponerar, och det är information man inte kan återskapa när man sedan justerar upp nivån i efterhand. I en teoretisk värld med obegränsat omfång skulle det fungera.

 

[nalleg]

högkontrastbild

hej!

Tack för testet, Det är väl som vi alla trodde
Nu en komplikation: Anta istället att det är en högkontrastmotiv ex motljusbild. Nån skrev i WB-tråden att han brukade underexponera för att rädda högdagrarna. Det måste väl innebära:

a) En underexponerade bild där man lättar skuggorna i rawprogrammet skapar brus. Om å andra sidan exponeringen/ISO ökas minskas bruset i skuggorna men högdagrarna klipps mer eller mindre

Slutsatsen måste väl vara att man skall exponera på gränsen till överexponering. Om inte det dynamiska omfånget på sensorn klarar av hela bilden är det väl bara att välja mellan kolera och pesten. Jag tar en massa motljusbilder. Jag prioriterar också högdagrarna och struntar i att justera skuggorna.
( Ett alternativ är naturligtvis att mecka med HDR. Men det är ju ett kapitel för sig)

MVH
Björn G

 

[Anders Östberg]

Det beror väl kanske lite på motivet men om man generaliserar skulle jag gissa att man för det mesta är mer intresserad av detaljer i högdagrarna och att det är fulare med klippning där än om det blir lite dåligt med detaljer i skuggorna. Man kan ju prova att brusreducera selektivt i skuggorna/bakgrunden om det blir för brusigt där också.

 

[nalleg]

Det hör väl kanske inte hit men jag funderat på en angränsande Det är väl bättre att göra ovanstående justeringar i raw-programmet än i PS. Gör du det i PS skapas väl ändå mer brus. Jag tycker mig ha märkt det

pS: Man kan naturligtvis få ner kontrastomfånget genom ND-filter men det sänker skärpan något i den avtonade delen

Björn

 

[PMD]

Anders Östberg skrev:
Det beror väl kanske lite på motivet men om man generaliserar skulle jag gissa att man för det mesta är mer intresserad av detaljer i högdagrarna och att det är fulare med klippning där än om det blir lite dåligt med detaljer i skuggorna. Man kan ju prova att brusreducera selektivt i skuggorna/bakgrunden om det blir för brusigt där också.

Det finns väl aldrig någon anledning att inte exponera på gränsen till överexponering (även känt som att "exponera till höger")? Det går ju alltid att sänka nivåerna i efterhand, men det går aldrig att tillföra information i efterhand.

 

[Anders Östberg]

Mja, det kan väl finnas scener där det dynamiska omfånget är för stort för kameran och där det finns viktiga detaljer i skugga, så får man offra högdagrarna.

 

[Makten]

PMD skrev:
Det finns väl aldrig någon anledning att inte exponera på gränsen till överexponering (även känt som att "exponera till höger")?

Jo, verkligen! Om det är mörkt och du vill ha "rätt stämning" i bilden så finns det ingen anledning att exponera högt. Det gör bara att du kanske får en alltför lång slutartid för att kunna handhålla.

Ett bra exempel: http://www.fotosidan.se/gallery/viewpic.htm/939101.htm?set=mp

Jag hade behövt typ 8 steg högre exponering för att ligga "till höger", vilket hade varit omöjligt utan stativ. Det var så motivet såg ut för mina ögon, och det är så jag vill visa det.

 

[PMD]

Anders Östberg skrev:
Mja, det kan väl finnas scener där det dynamiska omfånget är för stort för kameran och där det finns viktiga detaljer i skugga, så får man offra högdagrarna.

Det gör man ju i så fall inte genom att exponera mindre utan genom att gå över gränsen och faktiskt överexponera.

 

[PMD]

Makten skrev:
Jo, verkligen! Om det är mörkt och du vill ha "rätt stämning" i bilden så finns det ingen anledning att exponera högt. Det gör bara att du kanske får en alltför lång slutartid för att kunna handhålla.

Bortsett från problemet med handhållning (som man givetvis inte alltid kan bortse ifrån) så behöver man inte underexponera får att få den effekten. Man kan ju alltid dra ner nivåerna i efterhand. Fördelen med att exponera rikligt är att man har kvar möjligheten att få detaljer i skuggorna om man skulle råka vilja det. Jag tycker att det är sällan som man vet i förväg hur en bild bäst efterbehandlas.

 

[Makten]

PMD skrev:
Bortsett från problemet med handhållning (som man givetvis inte alltid kan bortse ifrån) så behöver man inte underexponera får att få den effekten. Man kan ju alltid dra ner nivåerna i efterhand. Fördelen med att exponera rikligt är att man har kvar möjligheten att få detaljer i skuggorna om man skulle råka vilja det. Jag tycker att det är sällan som man vet i förväg hur en bild bäst efterbehandlas.

Visst, det finns fördelar med båda. Jag tycker dock att det är dumt att generalisera och säga att det alltid lönar sig att exponera så rikligt som möjligt. Det är väldigt ofta det är alldeles för mörkt för att det ska gå utan stativ, om jag ser till mitt fotograferande.

 

[Anders Östberg]

Båda synsätten är riktiga tycker jag, beroende på situation. Det viktigaste är väl att förstå hur det fungerar så att man kan välja den exponering man vill ha beroende på situation eller önskat resultat. Att "exponera till höger" eller att ha "1 / brännvidd" i slutartid handhållet är tumregler som fungerar för det mesta, men det är klart att man kan göra på andra sätt ibland. Om det är riktigt uselt ljus i en sporthall t.ex. så kanske man får underexponera lite med flit för att klara av att frysa rörelser hjälpligt. Det är inte idealiskt och det blir brusigt när man drar upp nivån efteråt men det är ändå bättre än rörelseoskärpa. Men visst är det nästan alltid bäst att utnyttja omfånget så bra som möjligt så att man har så mycket information som möjligt i bilden.

 

[Makten]

Anders Östberg skrev:
Om det är riktigt uselt ljus i en sporthall t.ex. så kanske man får underexponera lite med flit för att klara av att frysa rörelser hjälpligt. Det är inte idealiskt och det blir brusigt när man drar upp nivån efteråt men det är ändå bättre än rörelseoskärpa.

Fast om vi går tillbaka till förra sidan i denna tråd så ser vi ju att det lönar sig att dra upp ISO istället, om det går;-)

Du har helt rätt i att det handlar om att man vet vad man gör. Ska man underexponera så är det läge att ha lite koll på varför, och om det medför någon fördel, vilket det oftast inte gör.

 

[Anders Östberg]

(Riktigt) Uselt ljus = jag är redan på max ISO...

Jag skulle fota konståkning en gång och just som jag ställt in allt enligt det som brukar fungera för hockey i den hallen (ISO 1600) så släcker dom ner halva belysningen i taket för att få lite mysigare stämning... då är det *mörkt* om man vill hjälpligt frysa en piruett.