| inviato il 09 Novembre 2018 ore 11:44
Dopo le tre discussioni sulla parentela tra gli ISO ed il rumore, è mia convinzione che si possa e si debba fare un articolo/riassunto sull'argomento.
La mia preparazione non mi consente di farlo in autonomia, posso però creare uno schema ed invitare TUTTI a dare il loro contributo per arrivare ad una stesura condivisa ed utile per i FOTOGRAFI.
Ho scritto maiuscolo perchè non deve essere solo un articolo per ingegneri ma per tutti quelli che hanno bisogno di conoscere le basi sulle quali poggia la fotografia.
Insomma una specie di Assemblea Costituente (si vede che sono del 48... )
Ho messo quel titolo ma ,non essendo permaloso, si può cambiare con uno migliore.
Provo a creare un inizio di schema , con la preghiera di rendere le spiegazioni fruibili dalla maggioranza dei fotografi. Oppure mettere separatamente le spiegazioni scientifiche che supportano le affermazioni senza mescolare i 2 livelli di difficoltà
1) Quando si usano le pellicole il triangolo dell'esposizione è costituito dal diaframma (F) dal tempo che questo sta aperto (T) e dalla sensibilità della pellicola (ISO)
Gli ISO si possono scegliere solo al momento dell'acquisto
2) Nel digitale le cose sono un po differenti :F e T stabiliscono quanta luce, quanti fotoni arrivano al sensore, gli ISO (aver mantenuto questa definizione è uno dei motivi che creano confusione) sono solo un Gain, un guadagno, una amplificazione del segnale.Si possono paragonare al "tiraggio" di una pellicola in fase di sviluppo
3) Il RUMORE (uno dei “nemici” delle nostre foto) ha varie componenti :
a) Shot noise: il rumore legato intrinsecamente alla natura della luce è il più importante, dipende dalla quantità di segnale. In realtà più segnale c'è più aumenta lo shot noise, ma il segnale aumenta più velocemente del rumore che invece aumenta sotto radice quadrata quindi migliora il rapporto segnale/rumore SRN, ovvero la pulizia dell' immagine.
b) Read noise: quanto è precisa la fotocamera a misurare una certa quantità di carica elettrica, diminuisce (fino ad un certo limite) all' aumentare degli ISO. Aumentare il segnale in arrivo sul sensore però produce un aumento del SNR maggiore di quello che si ha diminuendo il read noise, quindi quando possibile è sempre meglio esporre che non amplificare alzando gli ISO.
c) Dark noise: nei sensori moderni è sostanzialmente ininfluente, dipende delle cariche elettriche generate nel sensore a causa del calore. Ribadisco per l'ennesima volta che è talmente poco che nelle foto normali è sostanzialmente irrilevante rispetto alle altre fonti di rumore.
4) A questo punto è importante sapere se la nostra fotocamera è ISO- variant oppure ISO-invariant : due esempi possono essere la Canon 6D per il primo tipo, la Merril DP2, le Sony e Nikon moderne per il secondo tipo. Con il primo tipo si possono alzare gli ISO e recuperare in post, con le ISO-invariant conviene stare ad ISO più bassi possibile. Sarebbe bene che ognuno facesse questo test con la sua in modo da conoscere fino a che punto è conveniente alzare gli ISO e recuperare in post per migliorare il Dark noise : www.lonelyspeck.com/how-to-find-the-best-iso-for-astrophotography-dyna
5) differenza di rumore a parità di ISO su una foto fatta con poca luce rispetto ad una con tempo veloce
6)
7)
8) Esempi di dati di scatto differenti con indicazione di quale combinazione è da preferire
9) etc etc
Ne avete voglia ?
Sono sicuro che senza arrivare a 15 pagine con il vostro contributo si arriva pacificamente ad un articoletto semplice e UTILE a tutti i fotografi.
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| inviato il 09 Novembre 2018 ore 12:27
Comincio io con una breve considerazione su ISO, poi magari seguiranno gli altri:
con l'analogico, detto terra terra, scegliere una pellicola ISO 400/27 piuttosto che 100/21 significa stabilire a priori il livello minimo di fotoni che possono essere assorbiti e poi rivelati nella successiva fase di sviluppo; per chi ha avuto a che fare con la tecnica di camera oscura, la sensibilità è legata alla posizione del piede della curva densità/esposizione.
Nel digitale invece la sensibilità del sensore è a quanto ne so, normalmente fissa; in teoria si potrebbe in parte variare elettronicamente, dopotutto i sensel sono fotoricettori CMOS e la sensibilità dipende da come sono pilotati, ma siccome generalmente l'aumento della sensibilità effettiva ha delle controindicazioni (può portare anche ad un aumento del rumore, ad eventuali instabilità ed a eccessiva sensibilità ai disturbi elettromagnetici esterni), presumo che i sensori siano fatti lavorare nel punto di maggiore efficienza globale (inteso soprattutto come costi-complicazioni-prestazioni)
Quindi l'unico modo per EMULARE l'effetto ISO della pellicola è aumentare l'amplificazione successiva, moltiplicare cioè il segnale in uscita dai fotositi per il numero di volte necessario.
Se vogliamo fare un paragone con l'analogico, l'ISO digitale è più simile all'operazione di tirare la pellicola in sviluppo, che infatti si traduceva quasi sempre solo in un mero annerimento più pronunciato delle zone che avevano ricevuto una sufficiente quantità di fotoni e in un conseguente perdita di gamma dinamica |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 12:35
Esatto Regolus. Molto valido il paragone con il "tiraggio" lo aggiungo al mio schema.
Se non si fosse capito, attraverso i vostri contributi, il mio schema (scheletro) di partenza si incicciotta |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 13:19
Seguo |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 13:22
proseguo.. sempre semplificando al massimo...
Siamo in ottima luce, diciamo giornata di sole a mezzogiorno.
Scatto a f/16 1/125 ISO 100 (vecchia regola del sedici, sempre stampata sulle confezioni dei rullini  )
Secondo scatto f/16 1/125 ISO 800, cosa ottengo?
1) le alte luci sono bruciate, irrimediabilmente perse; ma è una conseguenza logica, avendo semplicemente moltiplicato per 8 il segnale derivato dal conteggio dei fotoni che hanno "colpito" i singoli siti fotosensibili, tutto ciò che era ad un livello pari almeno a 1/8 del massimo registrabile, diventa uguale o superiore al limite, no? Per questo alzare gli ISO porta ad una diminuzione della gamma dinamica.
2) al di sotto di quel limite (1/8 del massimo registrabile come detto sopra) quelle parti che nella prima foto erano diciamo medie luci sono diventate più chiare ma senza arrivare in saturazione; sono diventate anche più rumorose? no ( o perlomeno non in maniera evidente ) perché sono zone dove il segnale registrato è ben più alto del rumore prodotto dalla macchina (termico, elettronico ecc.), Sono in fatti in zona ad alto rapporto segnale rumore.
3) e se guardo nelle ombre cosa succede fra la prima e la seconda esposizione? dipende! Perché nelle ombre siamo già fuori da quella che si può chiamare ottima illuminazione; il segnale registrato è molto più basso, il rumore generato per vari motivi dalla macchina è in proporzione più incidente ed è qui che si vedono le differenze fra iso-variant e non: se iso invarianti, che implementano un'elettronica diversa (se volete migliore) che apporta meno rumore in questa fase di moltiplicazione; il risultato sarà simile al caso 2, poche o nulle differenze fra le due esposizioni, diversamente nel caso contrario il rumore salterà fuori eccome.
Per inciso non mi risulta esistano macchine completamente ISO invarianti, anzi spesso la stessa macchina ha comportamenti misti a diverse impostazioni ISO
PS: ribadisco che ho semplificato al massimo, in una fotografia ci sono ben più di 3 livelli di illuminazione, così nella realtà le cosiderazioni fatte sopra non hanno confini così netti e definiti, ma avvengono più o meno gradualmente per ogni singola gradazione della lumminosità registrata, dal nero al bianco, e in maniera dipendente dall'HW |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 13:36
@Paolo Iacopini ha scritto: """....Nel digitale le cose sono un po differenti :F e T stabiliscono quanta luce, quanti fotoni arrivano al sensore, gli ISO (aver mantenuto questa definizione è uno dei motivi che creano confusione) sono solo un Gain, un guadagno, una amplificazione del segnale.Si possono paragonare al "tiraggio" di una pellicola in fase di sviluppo """"
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Quello che ho appreso dalla lettura dei due precedenti topic è che gli iso sono semplici "gain" quando li selezioniamo in modalità M (manuale), a coppia tempo/diaframma fissa. Il rapporto segnale/rumore resta lo stesso. È come compensare con il selettore della sovra-sottoesposizione in modalità M, operazione che si può fare anche in pp. Il rultato sarà sempre lo stesso, al netto del rumore di lettura nella conversione del segnale analogico in digitale (read noise) comunque trascurabile nei moderni sensori iso-invariance..
In modalità automatica (P, A o S) la selezione degli iso incide sull' esposizione, quindi sul rapporto segnale/rumore. In questo caso l'iso si comporta da iso, come avviene con la fotografia analogica.
Ho semplificato al mio livello (scarso) per capire se diciamo la stessa cosa. |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 13:58
SI direi che hai capito bene.
Devi però ricordare sempre una cosa:
“ a coppia tempo/diaframma fissa Il rapporto segnale/rumore resta lo stesso „
si riferisce solo a situazioni di buona/ottima illuminazione; in una foto "normale" come potrebbe essere per esempio un paesaggio, non tutta la scena ha la stessa buona/ottima illuminazione. |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 14:56
Per la pellicola sostanzialmente la sensibilità dipende da:
dimensione dei granuli (maggiore superficie di raccolta; anche in digitale il singolo fotosito, DA SOLO, raccoglie più luce proporzionalmente alla sua superficie)
forma del granulo (uno piatto "acchiappa" meglio i fotoni; sotto certi aspetti simile alla tecnologia dei sensori digitali, col tempo i materiali migliorano e sono più efficienti)
per i rapporti fra iso, considera proprio il classico triangolo espositivo:
iso 100 1/125 f/5.6
iso 800 1/125 f/16 sono equivalenti e ci corrono 3 diaframmi, ma ogni diaframma raddoppia l'esposizione, quindi fra f16 e f/5.6 devi moltiplicare x2x2x2=8 e infatti la stessa esposizione puoi averla anche con:
iso 800 1/1000 f/5.6 dove 1/1000 è appunto 8 volte 1/125 |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 14:56
Forza ragazzi non fate i timidi : prendete un punto alla volta di quelli che ho accennato io, ampliateli, correggeteli, fate copia incolla ed io aggiorno. Ricordatevi di distinguere la parte pratica utile dalla parte scientifica/culturale
Un'altra preghiera è questa . non abbiate paura e parlate delle REGOLE. Poi volendo parleremo delle eccezioni. Altrimenti il rischio è quello di infilarsi nelle viottole delle eccezioni e perdere l'autostrada |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 14:59
In realtà il discorso non è così complicato, il problema è che negli anni si è creato un misto tra informazioni sbagliate e retaggi della pellicola che creano preconcetti e incasinano il tutto.
In digitale basta pensare che il pixel è come un secchio e il nostro obiettivo durante lo scatto è riempire quel secchio il più possibile (senza però farlo traboccare) in modo da massimizzare il segnale (e di conseguenza aumentare il SNR).
Come si riempie il secchio?
Prima domanda: mi interessa di più la PDC o il tempo di esposizione?
Se mi interessa di più la PDC scelgo il diaframma più aperto possibile che me ne dia abbastanza per l'immagine che voglio fare, poi aumento il tempo di esposizione finché un eventuale movimento del soggetto me lo consente.
Se mi interessa di più il tempo di esposizione scelgo il tempo più lungo possibile permesso dalla quantità di movimento che voglio nell' immagine finale, poi apro il diaframma il più possibile compatibilmente con la quantità di PDC (ed eventuali aberrazioni dell'ottica) che voglio nella foto finale.
Seconda domanda: il secchio è pieno? Se la risposta è no alzo gli ISO finché non arrivo quasi all' orlo, altrimenti stop.
Semplici regole riassumibili in poche righe che possono essere applicate a qualsiasi genere fotografico per fornire l'esposizione corretta 
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| inviato il 09 Novembre 2018 ore 16:03
@Bubu
"Seconda domanda: il secchio è pieno? Se la risposta è no alzo gli ISO finché non arrivo quasi all' orlo, altrimenti stop. "
Detta così è fuorviante: il secchio è il pixel e l'acqua sono i fotoni? ISO agisce dopo... molto dopo, e nulla puo fare sul secchio.
Marco |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 16:31
Tecnicamente nel secchio ci vanno gli elettroni dato che catturi quelli, non i fotoni, in ogni caso è vero, ma è difficile trovare una metafora per l'amplificazione con l'acqua
Diciamo che gli ISO fanno sembrare il secchio pieno al convertitore ADC e siamo tutti contenti, no? |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 16:33
“ il JPG sarà sovraesposto, ma il RAW rimane inalterato. „
scusate potete spiegarmi questa che non mi torna? |
| inviato il 09 Novembre 2018 ore 16:42
@Bubu
Hai solo ragione! Elettroni...
Si un ampli di acqua è duro da immaginare 
Marco |
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