Varför "samma" ISO på film och sensor?

[erro.se]

Fogel70 skrev:
Det är inte ISO siffrorna i sig jag talar om utan känsligheten på sensorn, när tilverkaren konstruerar en sensor som väljer den en känslighet som sensorn optimeras till.

De skulle mycket väl kunna optimera sensorn till motsvarande ISO6400 och då prestera mycket bättre än dagens sensorer vid den känsligheten, men då skulle den sensorn prestera mycket sämre vid lägre känslighet än dagens sensorer.

Om man har en sensor som presterar som bäst vis ISO1600 så kommer man ju behöva tänka om vilka slutartider och bländartal som man kan använda vid olika situationer. Många fotografer blir ju upprörda om kameran inte har ISO 100, hur skulle det då låta om kameran har ISO 800 som lägsta känslighet?

Och de flesta sensorer har väl ISO 100 eller 200 som sin bas idag, d.v.s. en "korrekt" exponering fyller då sensorns pixlar fullt. Det är väl dit utvecklingen kommit helt enkelt. Ett "märkligt" sammanträffande med filmens känslighet.

Om en 6400-ISO-optimerad sensor skulle vara dålig på låga ISO vet jag inte...

Idag är det väl snarare så att tillverkarna börjar bli bra på att förstärka låga signaler och brusbehandla dem bra. Därav dagens möjligheter till höga ISO med bra resultat.

 

[mikael_in_action]

Är det inte så att det svåra är att få en lång "platå" dvs lite brus i ett stort ISO-intervall (ex 100-6400)? Och då är det naturligt att optimera för 100 eller 200 eftersom det "skall vara bäst" på låga ISO.Skulle ju kännas konstigt om en sensor som tidigare nämnts var bäst på tex ISO800.

Men visst skulle det vara bättre på alla sätt? Så länge slutartiden är tillräckligt kort är det väl inga problem. Och idag blir ju slutartiderna allt kortare (där ser jag för övrigt inga problem med att göra elektroniska slutartider som är hur korta som helst, fast det är en annan diskussion).

 

[elbe]

Anders Östberg skrev:
Det där gäller ju bara för en specifik kamera och ett visst läge i teknikutvecklingen. Sensorer blir bättre och bättre så om inte så länge så är kanske ISO 800 "optimalt" enligt det där sättet att se det. Kanske det redan är så för Nikon D3 om man ska tro på reklamen. För "sämre" sensorer som i digitalkompakter är kanske "optimalt ISO" 100 eller 200.

Det är väl en generell "bild" på hur en sensor fungerar idag. Fördelen är att det finns utrymme både uppåt och neråt vid "mitt-isot". Därav de optimala. Om vi pratar Canon så använder i stort sett alla modeller, även kompakter, ISO400 som "grundiso", kanske för att ge sensorn optimala förutsättningar?..

/Leif

 

[Maverick]

erro.se skrev:
Återigen: det är inte frågan.

ISO 100 är ISO 100 och ska ge samma exponering oavsett "upptagningsmedia".

Men eftersom digitala sensorer är en helt annan teknik skulle man ju i teorin kunnat tänka sig att det skulle gett en annan "grundkänslighet". ISO 100 är ju inte någon naturlag. Men som sagt, utvecklingen...

Det var så jag uppfattade frågan i ditt första inlägg. Men om jag ska svara på denna fråga så är svaret att grundkänsligheten är en annan. Jag har hört olika om olika kameror. På Nikon ska den t ex ligga på ISO200 på många modeller.

Grundläget torde bli det läge som generera minst brus helt enkelt. Dock så måste vi fortfarande ta hänsyn till kringutrustning och ljus. Skulle vi ha ett grundläge på ISO-Skithögt så skulle vi samtidigt behöva trimma kamerans slutartider så de blev kortare. Annars fick vi det lite jobbigt när det finns gott om ljus.

Rent tekniskt så har Nikon sagt att på de kameror som har ISO200 som grundläge så genererar lägre ISO mer brus. Varför vet jag inte men så ska det tydligen vara. Man har ändå valt att ha dessa lägen kvar för att göra fulljusfotograferna nöjda. Nikon fick väl ganska mycket kritik för D100, tror jag, som saknar ett ISO100 läge helt och hållet.

Så med andra ord så är ett högt grundläge inte alltid att föredra. Såvida man inte har råd att köpa flera kameror med olika grundvärden. Ett för högt grundvärde ger problem i dagsljus eller i studio och tvärtom.

Mvh
Maverick

 

[Anders Östberg]

Jag tror Canons sensorer har ISO 100 som grundläge, där man inte förstärker utsignalen så att säga. Både ISO 50 och ISO över 100 ger sämre bildkvalitet. Att sedan ISO 400 kanske ofta är den bästa kompromissen mellan bildkvalitet och ljuskänslighet är en annan sak.

 

[erro.se]

Jag kanske borde formulerat min ursprungliga fråga i stil med "varför har film och sensorer så liknande grundkänslighet" istället.

Jag tar ingen ställning till huruvida hög eller låg känslighet är bra eller inte. Jag började bara fundera på varför både film och sensorer reagerar så lika på ljus.

En intressant sak är väl singnal/brus-förhållande. man vill ha så brusfria bilder som möjligt samt dessutom möjlighet till så hög ljuskänslighet som möjligt, gärna båda samtidigt.

För i tiden (och även idag) hade man film med grundkänslighet på t.ex. ISO 200. Sen kunde man pressa den, d.v.s. exponera den som ISO 1600 och sedan kompensera för det i framkallningen. Idag har vi en sensor med liknande grundkänslighet och vi kan även nu pressa den, d.v.s. exponera med ett högre ISO och sedan förstärka signalen. Både med film och sensor får vi bieffekter i form av korn eller brus.

Gällande hög grundkänslighet: En modern digitalkamera borde kunna förses med någon form av digitalt gråfilter, så att en sensor med grundkänslighet ISO 1600 kan backas tillbaka till ISO 100.

 

[Maverick]

erro.se skrev:
...

Gällande hög grundkänslighet: En modern digitalkamera borde kunna förses med någon form av digitalt gråfilter, så att en sensor med grundkänslighet ISO 1600 kan backas tillbaka till ISO 100.

Det är väl det man gör antar jag. Fast det skapar också bieffekter i likhet med vilket filter som helst.

Men jag börjar bli osäker på vad du egentligen är ute efter? Det är ingen slump att det är lika, man har valt att göra så för att det ska fungera med kringutrustning etc. Nånstans kommer man väl fram till att fysiken sätter begränsningar. En viss mängd ljus räcker bara till en given bild utan förstärkningar.

Mvh
Maverick

 

[Anders Östberg]

Jag har läst något om att man för Bayer-sensorer som de som används av t.ex. Canon och Nikon börjar man redan närma sig dom signal/brus-förhållanden som är möjliga att uppnå efterso mdet alltid kommer att finnas ett grundbrus på atomär nivå i elektronik. Delvis därför har man också brusreducering i kamerorna, som då går ut över skärpan. Det behövs nya uppfinningar för att ta ett större steg.

 

[erro.se]

Maverick skrev:
Men jag börjar bli osäker på vad du egentligen är ute efter?

Jag med

Det hela började bara som en fundering: hur kommer det sig att digitalkameras grundkänslighet är så lik filmens? En annan teknik (den digitala) skulle ju rent teoretiskt kunna ge andra förutsättningar än en gammal teknik (den analoga filmen). De flesta av oss är (nog) överens om att det är en fråga om utveckling. För många år sen var sensorer så pass dåliga, dyra och okänsliga för ljus att de inte kunde konkurrera med film. Idag är de ikapp, och kanske förbi.

Sen har väl de senaste inläggen blivit lite framtids-skådande. För ingen tror väl att utvecklingen av digitala kameror kommer att stanna? Personligen hoppas jag på bättre ljuskänslighet och lägre brus (de hänger ju ihop rätt mycket). Sen är det kanske också så att vi börjar närma oss fysiska och ljusmässiga gränser?

 

[Eeros]

Anders Östberg skrev:
Du styr ljusinsläppet med bländaren + slutartiden om man ska vara petig, annars håller jag med.

Och ska vi vara ännu petigare så styr du mängden ljusinsläpp per tidsenhet med bländaren. Med slutartiden styr du när ljusinsläppet börjar och slutar.

Men ISO-talet har inget med ljusinsläppet att göra, egentligen. ISO-talet bestämmer enbart hur mycket signalen (och bruset) förstärks elektroniskt (i en digitalkamera). Men i praktiken tar algoritmen hänsyn till vilket ISO-tal du använder och beräknar därmed exponeringen med ISO-talet som en av parameterarna. Så ISO-talet är indirekt ändå med och bestämmer vilken exponering sensorn ska ha. Men när exponeringen i praktiken väl sker, då är det enbart bländaren och slutartiden (samt omgivande ljus) som bestämmer det totala ljusinsläppet.

Men ok, eftersom ISO-talet påverkar vilken exponering (ljusinsläpp) processorn räknar ut som läpmplig, då kan vi säga att ISO-talet är med och styr ljusinsläppet.

 

[Voxa]

När kommer framtidens sensorer?

Anders Östberg skrev:
Du är naturligtvis välkommen att dela med dig och förklara för oss andra. ;-)

Det är ju precis som Bength här ovan skriver ISO är ISO, ljus är ljus . . . (undrar om han pratar med mig - de vore ju att sparka in öppna dörrar), dom som fattar dom fattar och behöver inte ta åt sig. Det behöver inte förklaras mer.

Nu har det tillkommit en del inlägg sen igår, jag har inte läst alla, men den första frågan var kul: Det förefaller ju märkligt att slumpen ordnat det så att sensorernas ljuskänslighet i praktisk användning råkar ligga mycket nära de filmers ljuskänslighet som vi tidigare använt.
Det kunde ju ha varit så att med ny digital teknik skulle såväl ljuskänslighet som dynamik kunnat ta ett signifikant språng i prestanda som möjliggjorde att vi kunde fotografera i mörker praktiskt taget. Kanske detta kommer i framtiden?

 

[Grevture]

Re: När kommer framtidens sensorer?

Voxa skrev:
Nu har det tillkommit en del inlägg sen igår, jag har inte läst alla, men den första frågan var kul: Det förefaller ju märkligt att slumpen ordnat det så att sensorernas ljuskänslighet i praktisk användning råkar ligga mycket nära de filmers ljuskänslighet som vi tidigare använt.
Det kunde ju ha varit så att med ny digital teknik skulle såväl ljuskänslighet som dynamik kunnat ta ett signifikant språng i prestanda som möjliggjorde att vi kunde fotografera i mörker praktiskt taget. Kanske detta kommer i framtiden?

Det är ingen slump. Digitala kameror slog igenom när de uppnådde motsvarande prestanda som vi varit vana vid att få från film. Så enkelt är det.

Är det en märklig slump att de flesta vanliga personbilar går ungefär lika fort och drar ungefär lika mycket bensin och rymmer ungefär lika många passagerare? Nej, för en bil som vore märkbart sämre skulle vara svår att sälja (i alla fall till samma pris). Det här gäller all form av teknik.

 

[elbe]

En sensor är väl en "dum" platta med en herrans massa "burkar" som har till uppgift att samla "ljus". Den har inget eget iso utan det är kameratillverkarna som anpassat tekniken till de standarder som finns. ISO-skalan. Bländarskalan. Slutartidsskalan.

Målet är att den burk som samlar det riktigt "vita" ljuset ska bli full men inte mer vid "botten-iso" och till de har vi de tre sammankopplade "verktygen" att ta till; iso, bländare och slutartid. Vid höga iso fylls ingen "burk" helt full, p.g.a. mindre ljusinsläpp, utan innehållet i "burkarna" förstärks istället till full "burk" för det helt "vita".

En helt svart yta kommer från "burkar" som i idealfallet är helt tomma, vilket dom aldrig är, inte ens på iso100, p.g.a. elektronikbruset. Detta brus blir synligare med högre förstärkning, högre iso.

En film har en iso-klassad känslighet. En sensor har inte de. Svaret på inledningsfrågan kanske?..

Det är alltså ingen slump att digitala kameror fungerar som de gör utan snarare ett måste för att vara "standardiserade".

De går inte att slå in öppna dörrar... ;-)

/Leif

PS. Läs Lars Källbergs utömmande redovisning om hur en sensor fungerar i den här tråden http://www.fotosidan.se/forum/showthread.php?s=&threadid=83002 DS.

Edit: Ser att Martin är inne på samma linje...

 

[Graal]

Bara för att vi kommit på det där med ettor och nollor så innebär det inte att vetenskapen kan trolla bort fysikaliska lagar. Utvecklingen av ljuskänsligt material går inte fortare för att vi kan lagra bilder med hjälp av ettor och nollor.

 

[Graal]

erro.se skrev:


....För i tiden (och även idag) hade man film med grundkänslighet på t.ex. ISO 200. Sen kunde man pressa den, d.v.s. exponera den som ISO 1600 och sedan kompensera för det i framkallningen.....

Nej, film tillverkas till en specifik känslighet, att pressa är en nödlösning eller om man vill ha de bildefekter det ger. Att ändra ISO på en digitalkamera är inte samma sak som att presa film.

 

[erro.se]

Graal skrev:
Nej, film tillverkas till en specifik känslighet, att pressa är en nödlösning eller om man vill ha de bildefekter det ger. Att ändra ISO på en digitalkamera är inte samma sak som att presa film.

Nej samma är det kanske inte, men liknande.

 

[Örjet]

elbe skrev:
Vet inte om du är ute o cyklar eller vad du gör?... Men om du kollar med din kamera, vid samma bländar o olika iso, vad händer med slutartiden?...

/Leif

Den ändras såklart, pga känsligheten...

 

[Olle]

Digitala kameror och objektiv har ungefär samma tids- och bländaromfång som analoga.
Digitala fotografer fotar samma motiv i samma ljus som analoga fotografer.
Digitala fotografer är lika stadiga/ostadiga på handen som analoga.
Digitala fotografer vill ha samma skärpedjup som analoga och lika mycket rörelseoskärpa (t ex alienslem) som analoga.
Mao behövs samma ljuskänslighet för digitala kameror som för analoga.

Men, fotografer har alltid strävat efter så hög ljuskänslighet som möjligt för att kunna fota när ljuset är svagt. De digitala kamerornas sensorer blir allt bättre vid höga ISO (se t ex Nikon D3) medan utvecklingen för film tyvärr har stagnerat.
Så hav förtröstan, i framtiden kommer skillnaden i användbar högsta ljuskänslighet att bli allt större till fördel för digitala kameror.

Olle

 

[Graal]

erro.se skrev:
Nej samma är det kanske inte, men liknande.

Inte ens det. Om man menar att det är liknande att pressa film, som att byta till film med annan känslighet, då är man nog ute och cyklar. Tror man cyklar lika mycket om man säger att det är liknande pressning att ändra känsligheten (ställa om Iso) på den digitala sensorn.

 

[erro.se]

Graal skrev:
Inte ens det. Om man menar att det är liknande att pressa film, som att byta till film med annan känslighet, då är man nog ute och cyklar. Tror man cyklar lika mycket om man säger att det är liknande pressning att ändra känsligheten (ställa om Iso) på den digitala sensorn.

Se det som en liknelse. Den funkar iallafall i min värld.