ISO e rumore? Neppure parenti

Se c'è un momento che vorrei non arrivasse mai durante un corso intermedio o avanzato di fotografia, è quello in cui devo parlare della relazione tra ISO e rumore. Immagino che vi stiate domandando cosa vi sia di così spiacevole nell'affrontare questo argomento ma vi posso assicurare che non è affatto facile. Avete presente Adriano Celentano e Claudia Mori? Beyoncé e JayZ? Fedez e la Ferragni? Come reagireste se improvvisamente qualcuno vi dicesse che non stanno più insieme? O peggio, come reagireste se vi dicessero che non hanno mai neppure avuto una relazione? Quello è il momento in cui mi affido alla respirazione Tai chi. Respiro profondamente, raccolgo l'energia dal mio centro e comincio. “ISO e rumore non hanno una correlazione”. Piccola pausa. Gelo in aula.

Anch'io per molto tempo ho pensato che stessero insieme. Sì insomma che andassero in giro a braccetto. Se la sensibilità ISO si fosse alzata ero sicuro che anche il rumore lo avrebbe fatto. Cioè non è che lo pensavo e basta, lo vedevo proprio. L'immagine a 3200 ISO era più rumorosa di quelle che facevo a sensibilità più bassa.
La mia incrollabile convinzione cominciò però a vacillare quando cominciai ad approfondire la fotografia notturna ed in particolare le tecniche di ripresa più efficaci per immortalare la Via Lattea. Uno dei maggiori esperti del settore, proprio per ridurre il rumore, consigliava di scattare a ISO 6400 invece che a 3200 o a 1600. Ma come? Alzare gli ISO per ottenere un'immagine con meno rumore??!? Ma non era sempre stato esattamente il contrario?
Lui (l'esperto) la spiegava semplicemente: “Non sono gli ISO a determinare la quantità di rumore che troviamo in una fotografia ma la quantità totale di luce che il nostro sensore raccoglie. Le variabili in gioco sono quindi 3: la quantità di luce sulla scena, il livello d'apertura del diaframma e il tempo di scatto. L'impostazione di sensibilità non c'entra nulla; è semmai un espediente che può addirittura migliorare il rapporto segnale/rumore”.

Se prendiamo per buona la tesi che il rumore ha una relazione solo con gli elementi che determinano la quantità di luce raccolta durante uno scatto, è chiaro che gli ISO sono fuori gioco. Alzare gli ISO, infatti, non significa incrementare la luce in INGRESSO ma incrementare l'amplificazione del segnale in USCITA dal sensore.

Dato però che prendere per buona una tesi senza verificarla a fondo non è nel mio DNA, sono passato all'azione: prima mi sono affidato alla letteratura scientifica (è complessissima e ve la risparmio), poi sono passato ai test sul campo. D'altra parte fare delle verifiche non era particolarmente complesso: se la tesi era giusta a parità di:
- luce sulla scena
- tempo
- diaframma
immagini a valori ISO diversi avrebbero dovuto avere tutte lo stesso livello di rumore.

Quelle che vedete più in basso sono le immagini di test realizzate a diversi valori di sensibilità. Dato che l'esposizione corretta era quella a 3200 ISO le altre immagini sono state ricondotte al corretto valore di luminosità attraverso le seguenti regolazioni in Lightroom:

ISO 800 - correzione +2 stop
ISO 1600 - correzione +1 stop
ISO 3200 - nessuna correzione
ISO 6400 - correzione -1 stop
ISO 12800 - correzione -2 stop

NOTA: Gli scatti sono stati eseguiti con un livello d'illuminazione medio-basso proprio con l'intento di rendere il rumore più facilmente visibile.
Tutte le immagini sottoriportate sono l'ingrandimento al 100% di un dettaglio della fotografia.

Il famoso fotomodello Yuri con un'espressione a metà strada fra la sorpresa e l'incredulità, fotografato a ISO 800

Yuri in un momento di malcelata insofferenza (scatto eseguito a ISO 1600)

Uno Yuri dall'espressione decisamente sorniona fotografato a ISO 3200

L'entusiasmo di Yuri congelato in questo scatto a ISO 6400

L'espressione malinconica e misteriosa di Yuri catturata a 12800 ISO


NOTA PER L'OSSERVATORE:
Le didascalie che accompagnano le immagini fanno riferimento a stati d'animo di Yuri non immediatamente riconoscibili.


Ed infine ecco le immagini affiancate di Yuri ad ISO 800 e 12800 per una valutazione più precisa.

Come avrete notato il rumore è pressoché identico in tutti gli scatti. Ergo la tesi è corretta. Ma se è così, ed era anche così semplice accorgersene, perché abbiamo sviluppato in tutti questi anni una convinzione diversa?

Le spiegazioni credo siano sostanzialmente tre.

La prima è quello che definirei l'effetto spinaci. È sempre stata opinione diffusa che gli spinaci contenessero grandi quantità di ferro. Possiamo dire che sia vero? No e a dirlo, da ormai diversi anni, è la stessa comunità scientifica. Tuttavia la convinzione affermatasi sembra tuttora più forte delle evidenze scientifiche. D'altra parte Goebbels diceva: “ripetete una bugia cento, mille, un milione di volte e diventerà una verità”.
La relazione tra ISO e rumore è diventata vera a prescindere. Molti fotografi, anche professionisti, l'hanno recepita come un dogma e come tale lo tramandano contribuendo alla sua diffusione.

La seconda motivazione è che noi alziamo gli ISO quando c'è poca luce. La relazione scarsa luce/rumore in questo caso sembrerebbe palese: tuttavia l'idea diffusa che a determinare il rumore siano i valori ISO elevati annulla ogni ragionamento che porti ad un'equazione diversa da quella che già conosciamo: così la relazione "luce fioca, più rumore" viene rimpiazzata da quella che il nostro cervello pensa già di conoscere e cioè "ISO alti, più rumore". Ciò che ci autorizza ad effettuare questa operazione di sofisticazione arbitraria è l'impressione di oggettività che ne ricaviamo: l'immagine contiene rumore? Sì. L'immagine è scattata con ISO elevati? Sì. Ecco, allora è quello. Con buona pace della luce fioca.

Il terzo motivo è che nelle modalità di scatto automatiche e semi-automatiche (e cioè P - Program /S o Tv- priorità di tempi /A o Av - priorità di diaframmi) le fotocamere al variare degli ISO cambiano automaticamente il tempo di scatto o il valore d'apertura del diaframma: anche in quel caso l'assassino per noi è il maggiordomo (ovvero gli ISO) ma sembriamo aver rimosso quel piccolo dettaglio che la fotocamera ogni volta che noi alziamo gli ISO abbassi conseguentemente l'esposizione di uno stop (dimezzando così la luce che arriverà sul sensore).

Ad ogni modo l'esito del test parla chiaro e non solo spazza via la più popolare fra le convinzioni dei fotografi digitali ma ci pone anche di fronte ad altri grandi interrogativi, tipo... ma David e Victoria Beckham avranno davvero una relazione?

FINE DELL'ARTICOLO.



NUOVO INIZIO DELL'ARTICOLO DOPO LA FINE.
Dopo aver scritto questo pezzo mi sono accorto che non aveva le caratteristiche per essere pubblicato. La lunghezza minima di ogni articolo dev'essere di 10.000 battute e il numero minimo di fotografie che lo accompagnano 7.
Occhio e croce a questo punto sono in debito di almeno 1 foto e circa 2.000 ulteriori battute.
Dato che 2.000 battute non sono davvero poche, confesso d'aver valutato sia l'opzione d'utilizzare la barra spaziatrice come un AK-47, sia la più sofisticata opzione latina. Avete presente il famoso quanto abusato...

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisci elit, sed eiusmod tempor incidunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam, nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur. Quis aute iure reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint obcaecat cupiditat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum. ?

Tranquilli non lo utilizzerò.

Utilizzerò invece il breve spazio che mi resta per cercare di convincere JuzaPhoto a ridurre ad 8000 il numero di battute minime per un articolo.
A supporto della mia richiesta vorrei citare le parole con cui Blaise Pascal nel 1656 apriva una tra le sue più note Lettres Provinciales:
"Mi scuso per la lunghezza della mia lettera, ma non ho avuto il tempo di scriverne una più breve".

Come ulteriore elemento che avalli la mia richiesta riporto anche la posizione di un famoso sito di appassionati di letteratura che proprio sulla brevità dei testi riporta la seguente affermazione: "Sì, perché nonostante il nostro retaggio scolastico secondo il quale più si scrive e meglio è, la brevità è un vero punto di arrivo, il risultato di un lungo lavoro editoriale e di molte revisioni. Un risultato che però vale veramente la pena di perseguire, se si vuole scrivere e comunicare bene.
I testi lunghi, i periodi contorti e le frasi ampollose non aumentano l'importanza del testo, né esaltano il suo contenuto. E nemmeno danno all'autore una patente di professionalità".

Spero che la mia istanza (prima o poi) venga accolta e chiudo questo pezzo con una fotografia che ha il solo scopo di presentarmi alla community attraverso un'immagine che è la sintesi delle mie due più grandi passioni: la fotografia e il viaggio.

Una curiosità relativa a questo luogo: Nyhavn è uno dei luoghi turistici più frequentati e noti di Copenaghen e corrisponde all'antico porto della città. Questo nonostante Nyhavn significhi "Porto Nuovo" :)

Risposte e commenti



Giuseppe Carcano

inviato il 25 Settembre 2018 ore 15:58 Articolo molto interessante e, a primo avviso, provocatorio! Grazie degli ottimi spunti.



Aster

inviato il 25 Settembre 2018 ore 16:32 In pratica una conferma del fatto che alti iso con sole alto in pieno giorno (utilizzati ad esempio per caccia fotografica) producano meno rumore degli equivalenti valori iso utilizzati però in condizioni di luce scarsa. Ammetto però che non mi sarei aspettato dei risultati così evidenti... Articolo interessante e ricco di spunti!



Roywolf

inviato il 25 Settembre 2018 ore 17:04 grazie di aver speso il tuo tempo, molto interessante, anche se è palese che in buona luce il rumore presente agli stessi iso è minore che in luce bassa, ma ora mi è tutto più chiaro.



Lucaf2

inviato il 25 Settembre 2018 ore 20:52 Felice che abbiate trovato l'articolo interessante. Ho pensato che valesse la pena condividerlo sia per difendere il povero ISO (il parametro di scatto più vituperato da quando è nata la fotografia digitale ) sia in virtù delle ulteriori considerazioni che si potrebbero fare sapendo che gli ISO non hanno un effetto negativo sul rapporto S/N. @Roywolf sono io che ringrazio te, @Aster e @Giuseppe perché in ultima istanza è sempre il lettore che da un senso al lavoro di scrittura. A presto e buona fotografia!



Lucatkom

inviato il 25 Settembre 2018 ore 23:42 Interessante, utile, ed essenziale. Ottimo lavoro, grazie. Saluti. Luca



Blackdiamond_

inviato il 25 Settembre 2018 ore 23:56 Le foto sono eseguite con un sensore Sony che è famoso per essere "ISO invariant" se lo fai con una Canon la musica cambia, inoltre gli ultimissimi sensori hanno un ulteriore step attorno ai 640 ISO... Insomma bisogna conoscere bene l'hardware per capire come esporre.



Lucaf2

inviato il 26 Settembre 2018 ore 7:13 Ciao Blackdiamond. Anche se ti potrà sembrare strano o poco intuitivo l'eventuale utilizzo di un sensore di tipo ISO-variant (come ad esempio quello della Canon 6D) avrebbe portato ad un risultato ancor più marcatamente a favore degli alti ISO. Il motivo è da ricercare nella natura del rumore a cui si fa riferimento quando si parla di sensori ISO-invariant e ISO-variant. Dato che anche questo è un soggetto che può divenire fonte di equivoci, cercherò di dedicargli presto un altro articolo. Ciao



Cosmosub

inviato il 26 Settembre 2018 ore 14:31 Complimenti per l'articolo Lucaf2, uno dei più interessanti che abbia letto qui su Juza negli ultimi tempi. “ Uno dei maggiori esperti del settore, proprio per ridurre il rumore, consigliava di scattare a ISO 6400 invece che a 3200 o a 1600 „ Dato che, come dimostri, ISO e rumore non hanno una correlazione quale sarebbe il vantaggio di scattare a 6400 piuttosto che a 3200 e 1600? Si tratta di abbassare il tempo di esposizione per le foto alla Via Lattea?



Lucaf2

inviato il 26 Settembre 2018 ore 16:15 Ciao Cosmosub, sì il vantaggio principale è proprio quello. Alzando gli ISO puoi ridurre il tempo d'esposizione: così facendo limiterai al massimo quel micromosso dovuto ad un principio di "star trails" e tutti i corpi celesti risulteranno maggiormente definiti. Inoltre con sensori di tipo ISO-variant (vedi le fotocamere Canon) hai anche un secondo vantaggio e cioé quello che uno scatto eseguito ad ISO elevati (impostati in macchina) produce un'immagine meno rumorosa rispetto a quella che si otterebbe scattando ad ISO più bassi e correggendo poi l'inevitabile corrispondente sottoesposizione in post-produzione. Come accennavo a BlackDiamond quando avrò un po' di tempo cercherò di fare un articolo che parli anche di questo argomento.



Jacopo Maffei

inviato il 26 Settembre 2018 ore 17:04 Un articolo DAVVERO importante ed esemplificativo. Grazie per averlo scritto



Fabrizio Zerbini

inviato il 26 Settembre 2018 ore 17:29 Tecnicamente quindi citi un caso di correlazione spuria. Non ci avevo mai pensato. Utile spunto e ben spiegato. Grazie!



Lucaf2

inviato il 26 Settembre 2018 ore 18:42 Esatto @Fabrizio :) @Jacopo: grazie per l'apprezzamento. A presto



Sar10

inviato il 26 Settembre 2018 ore 19:00 Articolo molto molto utile e ricco di spunti e domande che mi accingo a farti. Le regolazioni per portare il tutto alla corretta esposizione le hai fatte solo successivamente in Lr e non direttamente in camera e come abbiamo potuto vedere, il rumore è rimasto praticamente tale e quale in tutte le foto. Ma se avessi portato alla giusta esposizione tutte le foto direttamente in camera, il rumore ad 800 iso, sarebbe stato lo stesso di quella a 12.800 iso?



Lucaf2

inviato il 26 Settembre 2018 ore 19:22 Ciao Sar10, è impossibile portare alla giusta esposizione tutte le immagini in camera variando gli ISO senza modificare tempo e diaframma :)



Sar10

inviato il 26 Settembre 2018 ore 19:31 Scusami forse mi sono espresso male, partendo da 3200 iso, sovraesporre e sottoesporre variando gli iso e lasciando invariati T ed A . Al di là di ciò l'articolo mi è stato molto utile, ho ragionato sul fatto che a corretta esposizione la mia macchina non tiene più di 2000 iso..qual'ora l'esposizione corretta fosse ad iso + elevati e quindi rumore, meglio lasciare a 2000, sottoesporre e poi riprendere la corretta esposizione in lr, ovviamente purchè non superi i 2 o max 3 stop...potrebbe essere un ragionamento valido il mio?