| inviato il 12 Novembre 2018 ore 15:27
@Bubu:
a) Cioè, ho capito bene, rumore già presente nella luce in se?
b)“ quanto è precisa la fotocamera a misurare una certa quantità di carica elettrica, diminuisce (fino ad un certo limite) all' aumentare degli ISO. „
Questa non l'ho capita. Ho un ADC che legge i valori analogici dei fotositi delle celle. Perché la precisione dell'ADC dovrebbe diminuire con un'amplificazione che faccio a monte dell'ADC (se ho capito bene)?
EDIT:
Cioè effettivamente se amplificassi sia il segnale che il rumore allo stesso modo l'amplificazione "analogica" a monte dovrebbe essere "equivalente" a quella digitale che faccio a posteriori con la post e quindi il sensore risulterebbe ISO invariante... O no? |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:19
@Bubu93
In relazione agli ISO ottimali:
“ Evitate come la peste di seguire quei valori, sono sballati e basta guardare i test delle foto sottoesposte su DPReview per averne la prova „ .
Hai equivocato il significato dei test di DPReview: sono fatti cambiando l'esposizione.
Tu stesso hai scritto che sono sottoesposte e poi pompate in PP.
Quello che ho scritto, incluso il best ISO, serve a parità di esposizione. L'ho scritto anche chiaro.
Devi guardare i grafici per capire cosa è il best ISO, non le foto.
I grafici del sito che ho citato sono identici a quelli di DXOMarks.
Non vorrai dire che sono falsi anche i risultati di DXOMarks?
Se una cosa non è chiara, si può chiedere invece di annunciare pestilenze.
Io non ho bisogno che mi vengano mostrati i titoli per rispondere educatamente.
Inoltre, perchè tutta questa ostilità con le analogie idrauliche? Hai problemi con la caldaia di casa?
Immaginiamo un secchio in cui viene versata l'acqua da due rubinetti: il rubinetto 1 ha flusso maggiore, e versa acqua pulita. A fianco c'è un rubinetto 2 che versa acqua sporca. Il 2 non ha manopola: è collegato all'apertura dell'1. Si apre, infatti, in relazione al rubinetto 1, ma non in egual misura: con la radice quadrata. Se 1 butta quattro unità di acqua, il 2 ne verserà solo due e di acqua sporca.
Per avere un secchio di acqua più pulita possibile, bisogna aprire più possibile il rubinetto 1 (tempo e/o diaframma). Lo sporco che entra dal 2 nel secchio sarà maggiore in assoluto, ma in relazione all'acqua pulita sarà meno e quindi la miscela più pulita. Se invece apro 1 poco, il contributo di 2 sarà in proporzione molto elevato e l'acqua molto sporca.
Questo è lo shot noise. Semplice, no?
Volendo si potrebbe spiegare in analogia anche il readnoise, ma è più complicato.
Se c'è interesse, lo faccio.
Nota del redattore: vedere l'altra analogia basata sulle gocce di pioggia richiamata da Bubu93 (e presente anche nel libro di Beltrame). E' più fedele alla realtà della luce, anche se quantitativamente non cambia nulla (c'è sempre una radice quadrata tra segnale luminoso e rumore intrinseco della luce). Però, le gocce di pioggia, rappresentano meglio concettualmente la variabilità del rumore, rispetto ad una fonte sporca aggiuntiva. |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:28
Motofoto, mi piace il tuo esempio che cercherò di usare. Puoi darmi un contributo sui vari "rumori" e la loro importanza pratica ?
Così riscrivo il tutto e vado avanti.
Ti ringrazio. |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:36
@Enzillo le analogie sono più difficili da capire della realtà fisica che vogliono spiegare.
|
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:43
Beh, abbastanza semplice.
Lo shot noise lo abbiamo già chiarito. E' intrinseco alla luce. Beltrame lo chiama "un muro" nel senso che è una valore minimo sotto il quale non si va. Per quanto possa essere perfetta la fotocamera, quello non si toglie. Si può solo diminuire aumentando il segnale (per questo gli astronomi fatto telescopi sempre più grossi).
Concordo con Bubu che il termico lo lascerei perdere al momento. Salta fuori solo con pose lunghe, non nella quotidianità.
Resta il read noise.
Il read noise è un disturbo elettronico fatto da due parti: quello prima dell'amplificatore (upstream) e quello tra amplificatore e convertitore analogico digitale (downstream).
I due rumori prevalenti hanno una differenza visiva immediata (come ha detto Alessandro più volte): lo shotnoise è in luminanza (l'acqua sporca del rubinetto 2 non è colorata, o le gocce nell'altra analogia fanno parte sempre della pioggia). Mentre quello elettronico è colorato (i famosi coriandoli che spesso emergono dalle ombre).
Bene...dove eravamo rimasti. Ah, sì: il secchio con i due rubinetti (se si adotta l'analogia con la pioggia, le cose vanno adattate, ma il senso e il ruolo degli elementi coinvolti nell'analogia idraulica resta lo stesso).
Abbiamo un secchio con l'acqua raccolta più o meno sporca e non è più modificabile. L'esposizione è fatta e potremmo anche mettere il tappo alla fotocamera, tanto ora nulla cambierebbe in termini di shotnoise.
Ora si inizia il lungo percorso dello sviluppo di cui vediamo solo l'inizio (la fine è la demosaicatura).
Notiamo che il secchio con l'acqua sporca (o la pioggia raccolta) sta in cortile.
Per poter leggere il quantitativo di acqua nel secchio dobbiamo farla arrivare ad un cinesino che sta al primo piano. Quando gli arriverà, lui (il convertitore analogico digitale), scriverà "1" in un foglio.
Ci serve un tubo per portare l'acqua dal secchio al cinesino.
Solo che abbiamo un tubo incrostato: ogni volta che l'acqua fluisce lungo le pareti rilascia coriandoli. L'acqua che fluisce al centro invece non viene inquinata.
Il rilascio di coriandoli è costante.
Se dal secchio esce poca acqua, la densità di coriandoli sarà alta (l'immagine avrà molto rumore elettronico). Se il flusso è elevato, il tubo sarà pieno anche al centro e all'uscita si avrà tanta acqua che quasi non si noteranno i coriandoli.
Questo è il readnoise upstream.
Dal cinesino però l'acqua non arriva. Ci serve pressione nel tubo.
Per avere la pressione andiamo a comprare una pompa.
In ferramenta ne troviamo due: una canon 6d a pedali e una sony A7III elettrica.
Le prendiamo entrambe.
Montiamo la 6d a pedali. Notiamo che ha della ruggine.
Gli ISO corrispondono alla frequenza delle pedalate: ISO 100 pedalate lente, ISO1600 pedalate rapide.
Valgrassi si presta all'esperimento e si mette ai pedali.
Gli grido: ISO 100! Comincia a pedalare, ma un po' per l'età, un po' per la ruggine, non riesce a raggiungere i giri al minuto previsti. La pompa non è in regime ottimale. L'acqua al cinesino arriva, ma meno di quanta dovrebbe arrivare e in modo discontinuo.
Poi gli grido: "ISO 1600". Da vecchio lupo di laboratorio, Valgrassi inizia a pedalare come un forsennato. L'attrito con la velocità si riduce e la pompa è a regime ottimale. Il cinesino riceve tutta l'acqua e Valgrassi è vicino all'infarto.
Questo descritto sopra è il rumore upnoise con fotocamera ISO variant.
Poi monto l'altra pompa,quella elettrica: ha un regolatore ISO integrato. La accendo, regolo gli ISO e l'acqua arriva subito al cinesino. Raddoppio gli ISO, e l'acqua al cinesino arriva doppia. Questa è una ISO Invariante.
Faccio notare che il tubo che porta l'acqua al primo piano, ha la diramazione che va all'interno dal cinesino, ma nel suo prolungamento verticale non ha un tappo. Se la pressione è troppo alta, l'acqua esce e la perdiamo (sensore saturato).
Questo non è un modello previsionale. Sono una analogia e ha lo scopo anche di far sorridere e prendersi meno sul serio.
FINE
PS: l'analogia non è sufficiente per spiegare tutto. Non spiega, ad esempio perchè conviene sovraalimentare con gli ISO - quando possibile - e poi ridurre in post per avere immagini migliori. Potrei introdurre anche questo elemento, ma mi servirebbe clonare Valgrassi e già uno basta .
PPS: il problema maggiore è che la post produzione è difficile da rappresentare in analogia idraulica. Ma avendo tempo... |
user151242 | inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:43
@Motofoto: l'esempio del secchio e' fuorviante, se mi permetti; il fatto che all'aumentare dei fotoni diminuisca il contributo del photon shot noise risiede nella natura stessa dei fotoni, ossia che la loro distribuzione di probabilita' sia di tipo Poisson; per il teorema del limite centrale segue che la deviazione standard e' una radice quadrata di N, quindi non lineare; per questo cambia l'SNR, se fosse lineare non cambierebbe. |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:44
Aspetto e poi provo a scrivere il tutto |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 16:54
Angelo, certo che ti permetto, ma non ho capito dove è l'errore. Non ho spiegato perchè è la radice quadrata, ho solo detto che è la radice quadrata. Ho detto che il rubinetto 2 è in relazione all'1 con la radice quadrata.
Non voglio spiegare perchè le regole sono queste, solo che sono queste.
Più c'è acqua pulita, e più c'è anche acqua sporca, in relazione di radice quadrata della prima.
C'è qualche errore in questo ragionamento? |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:02
da quello che ho capito io nessun errore, anzi.
Quello che conta è il rapporto tra segnale e rumore. Se aumento il segnale è sempre un bene perchè il rumore aumenta anch'esso ma molto meno essendo sotto radice quadrata.
In altre parole mi conviene scattare a bassi ISO perchè così sono "costretto" ad aumentare F e/o T che vuol dire aumentare il segnale |
user151242 | inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:11
no no, non ho detto sbagliato, solo fuorviante a mio avviso; volevo precisare, ma nulla di sbagliato. |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:12
Angelo non farmi spaventare che qui mi saltano subito addosso.
Tutte le analogie vanno prese con le pinze. |
user151242 | inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:15
ahahahah |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:17
“ Inoltre, perchè tutta questa ostilità con le analogie idrauliche? Hai problemi con la caldaia di casa?MrGreen
Immaginiamo un secchio in cui viene versata l'acqua da due rubinetti: il rubinetto 1 ha flusso maggiore, e versa acqua pulita. A fianco c'è un rubinetto 2 che versa acqua sporca. Il 2 non ha manopola: è collegato all'apertura dell'1. Si apre, infatti, in relazione al rubinetto 1, ma non in egual misura: con la radice quadrata. Se 1 butta quattro unità di acqua, il 2 ne verserà solo due e di acqua sporca.
Per avere un secchio di acqua più pulita possibile, bisogna aprire più possibile il rubinetto 1 (tempo e/o diaframma). Lo sporco che entra dal 2 nel secchio sarà maggiore in assoluto, ma in relazione all'acqua pulita sarà meno e quindi la miscela più pulita. Se invece apro 1 poco, il contributo di 2 sarà in proporzione molto elevato e l'acqua molto sporca.
Questo è lo shot noise. Semplice, no? „
Ho problemi con QUELLA analogia.
Lo shot noise non è segnale aggiunto, è una variazione intrinseca al segnale stesso.
Eliminiamo sti benedetti rubinetti che sono un flusso costante, la luce no, l'unico segnale che non deve esserci (che si può definire sporco) è quello della dark current.
Fai finta che il secchio sia riempito da gocce di pioggia. Metti che IN MEDIA cadano 1000 gocce al secondo nel secchio.
La parola chiave è IN MEDIA, in realtà magari in un secondo ne cadono 975, in un altro 1028 etc. È quella variazione rispetto alla media del segnale ideale che costituisce il rumore fotonico/shot noise. La distrubizione di Poisson dice che in questo caso la varianza sarà di 31,6 gocce.
E le gocce funzionano perfettamente come analogia perché capisci come mai dimezzando il tempo e raccogliendo IN MEDIA 500 gocce (con una varianza di 22) la misura sarà più influenzato dalla variazione del numero di gocce rispetto a quando ne raccogli 1000.
“ Hai equivocato il significato dei test di DPReview: sono fatti cambiando l'esposizione.
Tu stesso hai scritto con sono sottoesposte e poi pompate in PP.
Il best ISO e quello che ho scritto è a parità di esposizione. L'ho scritto anche chiaro.
Devi guardare i grafici per capire cosa è il best ISO, non le foto.
I grafici del sito che ho citato sono identici a quelli di DXOMarks.
Non vorrai dire che sono × anche in DXOMarks?
Se una cosa non è chiara, si può chiedere.
Io ho bisogno che mi vengano mostrati i titoli per rispondere educatamente. „
DPReview fa anche i test per l'ISO invariance senza cambiare i tempi di esposizione, sono questi: guarda ad esempio la D750 e la D810, secondo quella pagina sono invarianti rispettivamente da ISO 100 (e qualcuno gli ha fatto già notare che non è così, infatti ho preso 200 che lui mette in "forse") e la D810 da ISO 200, dalle immagini la realtà mi pare parecchio diversa.
www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=nikon_d
I dati di DXO non penso siano sbagliati, il problema è che non puoi estrapolare una retta di ISO invariance in quel modo, specialmente quando quei dati pare siano basati su Sensorgen che non è proprio chiarissimo come metodologia dato che estrae i dati di read noise da foto esposte al 18%.
“ Mi servirebbe anche qualche parola in più sul fatto che il Dark noise sia trascurabile. Sempre parlando di foto "normali" astrofotografia capitolo a parte. „
Tu hai una D7200 no? Bene, mettila a scattare in continuazione per 10 minuti con esposizioni da 30s con il tappo sull' obiettivo, con il minor ritardo possibile tra uno scatto e l'altro in modo da far scaldare il sensore il più possibile, poi apri la prima e l'ultima foto e dimmi (senza alzare l'esposizione di 5 stop ovviamente ) se vedi qualche differenza degna di nota
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| inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:23
Bubu condivido tutto quello che hai scritto:
- è vero che le gocce sono più corrette (l'avevo scritto in precedenza che lo shot noise è un rumore intrinseco).
Togliamo i rubinetti e mettiamo le gocce.
Il mio scopo non era essere fedele quantitativamente, ma qualitativamente comprensibile dalla gran parte della gente (anche quelli che non capiscono "rumore intrenseco per la natura quantistica della luce").
Ma ve bene: sostituiamo l'acqua sporca con la variabilità delle gocce perchè sono comprensibili anch'esse.
Personalmente credo sia un pochino meno intuitivo a livello didattico, ma è più corretto.
(Ho messo una nota nell'analogia dello shot noise che rimanda al tuo intervento)
- “ DPReview fa anche i test per l'ISO invariance senza cambiare i tempi di esposizione, „ .
Hai ragione: sono esposte nello stesso modo. Mi aveva fuorviato il tuo "sottoesposte".
Ora ho capito cosa vuoi dire circa l'affidabilità dei grafici. Mettiamola così: se uno sospetta che le verifiche di DPreview e le varie altre fonti DXOMarks e derivate, non siano del tutto affidabili per la propria fotocamera, fa molto in fretta a testarla da solo. Loro devono provare tante fotocamere, noi solo quelle che possediamo.
Non me la sento però di dire che tutti i grafici di tutti i siti sono da evitare come la peste, ma indubbiamente, come mostra il tuo esempio, potrebbero non essere sempre affidabili.
Resta però il fatto che la determinazione del best ISO per la propria fotocamera è una cosa utile. Se uno lo fa fidandosi di un grafico di terzi o provando da solo, dipende solo da quanto è importante per lui.
“ il problema è che non puoi estrapolare una retta di ISO invariance in quel modo... „
Non "puoi" se vuoi avere rigore scientifico, ma qui siamo soprattutto fotoamatori. Nessuno si mette a fare regressioni con i dati che rileva (forse Valgrassi).
Quello che voglio dire è che si può essere anche po' tolleranti con le misure e le valutazioni in fotografia generalista.
Per chi fa astrofotografia invece ci sono maggiori criticità, ma chi fa astro, solitamente, sa anche come maneggiare la matematica e il trattamento dei dati in maniera adeguata.
@Paolo Iacopini
“ In altre parole mi conviene scattare a bassi ISO perchè così sono "costretto" ad aumentare F e/o T che vuol dire aumentare il segnale „
Sì e no.
Sì, perché aumentare il segnale è sempre la cosa migliore da fare.
Se però ho ragioni fotografiche per cui F e T sono fissati (capita) e la dinamica della scena me lo permette, devo decidere che fare con gli ISO. Se ho una ISO invariante, non me ne curo. Se ho una ISO Variante, cerco di andare verso il best ISO della mia fotocamera, cioè quello dal quale la fotocamera si comporta come una ISO invariante.
Una cosa interessante è valutare l'utilità o meno di queste tecniche, facendosi un giro sulle proprie foto digitali (non post processate) e controllando quante avrebbero beneficiato di esposizione a destra, valutando anche se si sono prodotti rumori fastidiosi nelle ombre. |
| inviato il 12 Novembre 2018 ore 17:28
Due 3D sono nati per demistificare questo: "ISO e Rumore? Neppure parenti".
In questo 3D (dove avevo promesso di non intervenire) mi contraddico per evitare a ignari Juzini di cadere da una frescaccia all'altra, cioè che alti ISO abbattano il rumore. Con gli ISO-Varianti ci ho giocato anch'io (non essendo un teorico), in certi casi particolari (ombre scure, fondamentalmente) alzare gli ISO ad hoc può portare a miglioramenti (pressoché impercettibili) nel SNR delle ombre, mai delle luci, perché il readnoise è importante solo al buio, poi prevale lo shot noise.
Nessun problema a dare una visione storica dell'evoluzione dei sensori, ma non esageriamo per dare dritte a chi usa ancora sensori della terzultima generazione. La realtà attuale è un'altra, quello che per Hasinoff nel 2010 era una scoperta interessante, oggi conta poco, perché le Case fanno funzionare i sensori in un altro modo.
Va detto che (a parte i Foveon) non ci sono sensori ISO-Invarianti al 100%, quindi alcuni piccoli effetti ISO-Varianti sussistono in certi intervalli ISO, sono situazioni di nicchia.
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