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ISO e rumore? Neppure parenti

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ISO e rumore? Neppure parenti

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Testo e foto by Lucaf2. Pubblicato il 24 Settembre 2018; 253 risposte, 503433 visite.

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Fabrizio Zerbini

inviato il 02 Ottobre 2018 ore 22:34

@Lucaf2: chiarissimo invece, grazie!

Lucaf2

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 1:04

@Michele: esatto. Un'unica nota circa l'alzare gli ISO per ridurre il rumore “termico”: supponiamo che tu abbia deciso di scattare a f/8 (per garantirti una buona nitidezza) e che per avere una corretta esposizione il tempo di scatto debba essere 120 secondi. Se reputi che 120 secondi siano già più che sufficienti per avere evidenti problemi di rumore termico, potresti effettivamente decidere di passare da ISO 100 a ISO 200 e ridurre il tempo di scatto a 60 secondi. Questa operazione potrebbe risultare però a saldo zero; questo perché se da un lato è vero che riduci il rumore termico dall'altro dimezzando il tempo di scatto aumenti il rumore “intrinseco” della ripresa. In definitiva se l'obiettivo è ridurre il rumore termico piuttosto che ridurre il tempo di scatto (quindi ridurre la luce catturata dal sensore) opterei per una soluzione diversa tipo il dark frame.

Lucaf2

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 1:09

@Max57: perfetto, tutto torna :)
@Miloga: grazie e a presto

Dab963

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 8:37

“ Quindi, meno scrupoli, iso più alti, e, in barba a quanto si possa pensare, file mediamente più pulito. „

Non credo sia una equazione così semplice.
Secondo me ogni sensore va provato e studiato a fondo per vedere come si comporta nelle diverse situazioni.
Credo che tutti abbiamo sperimentato che alzando parecchio gli ISO si ha una diminuzione più o meno marcata della gamma dinamica, ma soprattutto crolla la gamma tonale, per cui scompaiono le distinzioni tra i colori.
Credo quindi che ciascuno di noi deve fare prove in ambiente controllato, mettendo a confronto i risultati che si ottengono usando sempre l'esposizione corretta e lasciando variare gli ISO, oppure fissando la terna espositiva e aumentando poi l'esposizione in PP (ISO bloccati in basso), oppure ancora fare entrare parecchia luce andando sempre a 'bruciare' le alte luci (ISO bloccati in alto) per poi riabbassare l'esposizione in PP.

Leopizzo

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 8:50

Luca, articolo molto interessante.
Ho la tua stessa macchina e in certe situazioni ho notato pure io quello che hai visto.

In parte però non concordo con le tue conclusioni.

Per prima cosa, come qualcuno ti ha fato notare, la D750 non ha certo problemi ad andare su con gli ISO, e il suo sensore è (quasi) ISO-invariante.
Di conseguenza, ovviamente le foto che hai recuperato non mostrano artefatti al variare degli ISO.
Altre macchine funzionano molto diversamente.
Altro punto è che il soggetto era (anche se fiocamente) illuminato uniformemente: non ci sono quindi grandi differenze di luminosità tra zone in luce e zone in ombra.

Come hai correttamente scritto, i sensori hanno (semplificando) solo una sensibilità: a tutte le altre si arriva moltiplicando opportunamente il segnale letto dal sensore.

In una macchina fotografica ideale hai ragione al 1000%: purtroppo la realtà non è certo ideale.

Una cosa molto importante da considerare è il rapporto tra segnale e rumore S/R (che è tipico di ogni accoppiata sensore-elettronica).
Ci sarebbero altre variabili da considerare (una su tute la normalizzazione del segnale), ma per ora basta questo.

Se il mio S/R è troppo basso in un fotosito, quando si va moltiplicare come fa la macchina a distinguere il segnale dal rumore?
Sarà sicuramente basso nelle aree in ombra, specialmente se si fotografa all'interno e/o in situazione di scarsa luce (es.: macchie di vegetazione in controluce al tramonto) e alto nelle zone illuminate.

Ecco quindi perché l'esperienza ci dice che all'alzare degli ISO la foto sembra più rumorosa.

Inoltre c'è grande differenza tra zone in luce e in ombra il processore deve mediare questa amplificazione in maniera tale di non bruciare troppo e di non restituire zone nere.

Dove hai ragione da vendere è sui risultati.
In una scena illuminata uniformemente e ripresa con una macchina fotografica ISO-invariante praticamente non mostra differenze tra differenti ISO e recupero via software.

Ti dico di più: hai anche dimostrato empiricamente che ogni scena ha dei parametri di scatto "ottimali" che magari non sono a ISO 100.
In certi casi alzare gli ISO ti permette di portare a casa delle foto meravigliose, che alzando i tempi non avrebbero potuto esser fatte, magari semplicemente per il movimento dei soggetti.

Hai ragione anche sul fatto che non si deve sigmatizzare l'uso degli alti ISO, ma come sempre bisogna conoscere bene come si comporta la propria macchina, e in particolare il suo esposimetro.

Alla fine, alzare gli ISO può anche migliorare il risultato di uno scatto, ma alzarli così, senza saper bene cosa si fa sicuramente regalerà foto più rumorose.

Lucaf2

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 10:39

@Dab963: Imparare a conoscere il comportamento del proprio sensore eseguendo dei test in ambiente controllato è certamente un'ottima idea anche perché si prende coscienza dei pregi e difetti della propria fotocamera e questo ci aiuta, in termini di parametri di scatto, a fare scelte più consapevoli sul campo. Per quanto riguarda l'aumento d'esposizione in PP il discorso non è semplicissimo: seppur questa operazione non produca mai un miglioramento del rapporto S/N rispetto ad alzare gli ISO in macchina (anzi nel caso di sensori ISO-variant la situazione peggiora in modo sensibile) esistono comunque scenari specifici in cui, invece, potrebbe avere un senso farlo. Ad ogni modo, dato che fra i commenti ci sono molte osservazioni certamente pertinenti che danno luogo a spunti interessanti, cercherò di mettere insieme un po' di temi per fare un altro articolo.

Dab963

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 10:57

Ma la caratteristica che un sensore sia o non sia ISO Invariante, è un dato di targa del produttore oppure viene rilevato sperimentalmente da laboratori indipendenti?
Esiste da qualche parte un database di tali informazioni, per sapere ogni sensore (fotocamera) a che livello è ISO invariante?

Ilcentaurorosso

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 11:07

“ Alla fine, alzare gli ISO può anche migliorare il risultato di uno scatto, ma alzarli così, senza saper bene cosa si fa sicuramente regalerà foto più rumorose. „

Condivisibile in larga misura quello che dici ma non c'è foto in cui tutto e tutti siano da rendere al meglio, ci sarà pure un "focus" su un soggetto o parte. Io cerco di rendere al meglio il soggetto (per rumore, tempo, etc.), il resto se ne soffrirà, amen. Se invece soggetto e altro hanno un peso differente ma comunque importante cerco un compromesso (con "un occhio" ad ISO esagerati che però sono un segnale più che un problema). E poi quando si può si va di multi expo con più scatti e via di post.

Lucaf2

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 12:35

Ciao @Leopizzo e grazie per il commento.
Una nota sul comportamento della nostra mitica Nikon D750: come avevo già accennato a @Blackdiamond e anche se mi rendo conto che può sembrare fortemente contro-intuitivo, l'aver realizzato le immagini con una fotocamera pressoché ISO-invariant ha in realtà penalizzato questa dimostrazione. Se avessi usato una fotocamera come ad esempio la Canon 6D le immagini a 800 e 1600 ISO (quelle cioé per cui ho alzato l'esposizione in post) sarebbero risultate decisamente più rumorose rispetto a quella scattata dalla stessa fotocamera a 3200 ISO (o a ISO più elevati): questo, quindi, avrebbe reso ancor più evidente il vantaggio d'alzare la sensibilità in macchina in condizioni di luce non ottimali. Il motivo per cui questo accade è legato ad una certa tipologia di rumore che caratterizza i sensori ISO-variant e che diventa particolarmente evidente quando si alza la luminosità in post.
Sono ovviamente d'accordo con te che la Nikon D750 ha una resa straordinaria in termini di rumore ma è altresì vero che ai fini dell'esperimento presentato nell'articolo la resa assoluta della fotocamera al rumore è irrilevante: se avessi utilizzato una fotocamera con sensore (o fotositi) più piccoli è ovvio che l'immagine a 3200 ISO sarebbe risultata molto più rumorosa di quella che ho pubblicato io ma nella stessa identica misura in cui lo sarebbero state anche tutte le altre immagini realizzate a ISO differenti. Per quanto riguarda le tue altre osservazioni, come ad esempio la presenza di maggior rumore nelle zone d'ombra rispetto alle parti in luce, mi sembra che siano coerenti con i concetti che abbiamo visto quindi direi che siamo allineati e coperti :) Ciao e a presto!

Leopizzo

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 12:47

@Dab963: non c'e' una lista, se cerchi su internet qualcuno che ha fatto delle prove c'e'.
Qui una descrizione abbastanza decente, che spiega anche qualcosa riguardo il tema di questo articolo.

E' una caratteristica dell'accoppiata sensore+elettronica.
Per determinare se una machina e' iso-invariante, basta fare quello che ha fatto LucaF2 in questo articolo (oppure andare su DPReview e scaricarti i RAW della macchina che ti interessa).
Se hai risultati simili, la tua macchina lo e'.

Dovrebbero esserlo (a grandi linee) la maggioranza delle macchine di Sony, Nikon, Fuji e Pentax. Canon non sembrerebbe, nemmeno sulle ammiraglie.

@Centauro: quando si alzano gli ISO, a mia esperienza personale, si ha meno possibilita' di intervenire in post, per cui e' molto importante esporre correttamente (cosa che ormai e' in disuso, "tanto correggo in post").
Se si ha la possibilita' (e la voglia) una multi-esposizione a ISO piu' bassi aiuta molto.

Ilcentaurorosso

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 13:55

Faccio post il meno possibile. O meglio la faccio se ho deciso in fase di scatto di farla. Altrimenti sono solo aggiustamenti di base o una rifilatura.

(finalmente un post interessante in mezzo a quello sulle novità del photokina e zone "limitrofe" in senso lato).

Skre	inviato il 03 Ottobre 2018 ore 17:48 Ciao Lucaf2, ottimo articolo! Mi è però sorto un dubbio... A parità di tempo d'esposizione tra una foto a 3200 iso f4 ed una a 1600 iso f2.8, quella ad f2.8 dovrebbe essere meno rumorosa per via della maggiore luce catturata dalla scena?

Lucaf2

inviato il 03 Ottobre 2018 ore 18:29

Ciao @Skre,
a parità di tempo d'esposizione a f/4 arriva sul sensore la metà della luce che arriverebbe a f/2.8; quindi sicuramente meno rumore a f/2.8
A presto

Cancallo

inviato il 05 Ottobre 2018 ore 10:05

Complimenti e grazie!

Dab963

inviato il 05 Ottobre 2018 ore 10:24

Mi sono letto l'articolo consigliato da Leo, che ho trovato molto interessante.
Sono andato sul sito PhotonToPhoto per cercare dati tecnici e vedere se si può capire il comportamento dei sensori partendo dai grafici, come complemento ai test che è possibile fare sulle immagini.

Ora ... quando trovo un grafico come questo, come devo leggerlo?

(qui il link al grafico photonstophotos.net/Charts/RN_e.htm#Olympus%20OM-D%20E-M1%20Mark%20II_ )

Una cosa che in generale non capisco è come leggere il grafico: il Read Noise diminuisce all'aumentare della sensibilità?
Il "salto" che ho tra 200 ISO e 250 ISO, vuol dire che lavorando al secondo valore di sensibilità riduco di un terzo il Read Noise?
Oppure il grafico si legge al contrario, e le ascisse mostrano il rapporto segnale/rumore, e non il rumore in assoluto?
Non comprendo ... Confuso

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