Domanda di pura teoria: rumore dei sensori

inviato il 08 Aprile 2019 ore 2:02

Grazie del link

Bubu93

inviato il 08 Aprile 2019 ore 2:56

“ Lo shot noise diminuisce aumentando i tempi? „

Allora, c'è da fare una precisazione: quello che conta per la percezione finale non è la quantità di rumore bensì il RAPPORTO segnale/rumore.
Aumentando i tempi AUMENTI lo shot noise, però aumenti anche il segnale.
La differenza è che dal momento che il soggetto è sempre nello stesso posto il segnale cresce in maniera lineare mentre lo shot noise seguendo la distribuzione di Poisson corrisponde alla radice quadrata del segnale.
Se il segnale quadruplica il rumore raddoppia, quindi la foto dal punto di vista tecnico ha più rumore, però il rapporto segnale/rumore è raddoppiato e a livello di percezione è più pulita! Paradossalmente ha molto meno rumore una foto a 6400 ISO che una scattata a 100 ISO, ma il rapporto è ben diverso ;-)

“ poi il thermal noise aumenta per cui si mangia i benefici dell'allungare i tempi. „

in realtà no, il rumore termico (una volta che il sensore raggiunge l'equilibrio termico) è una costante fonte di "shot noise" aggiuntivo e casuale (perlomeno nei sensori moderni e uniformi), quindi aumenta anche lui secondo la distribuzione di Poisson come lo shot noise normale e di conseguenza aumentando i tempi non cresce comunque più velocemente del segnale.

inviato il 08 Aprile 2019 ore 7:09

@Jazz

“ E' completamente ISO invariante, l'amplificazione in base agli ISO è solo digitale. „

Chi fa misure di gamma dinamica è Bill Claff, più realistiche di quelle DxO. La tua A7II è sicuramente una delle più ISO-Invarianti che ci siano, tuttavia la sua amplificazione ISO non è solo SW (in pratica: solo un Left-Shift del registro dati a ogni salto ISO), è molto più sofisticata. Che sappia io, solo le SIGMA Merrill compatte implementano gli ISO esclusivamente via SW (= sono totalmente ISO-Invarianti), tutte le altre case lo fanno solo ad altissimi ISO, tipo un 25600 potrebbe essere un 6400 ISO semplicemente moltiplicato x 4.
I sensori Canon di penultima generazione sono più ISO-Varianti dei Sony/Nikon. Come hai visto anche tu non significa che non siano ottimi sensori ad alti ISO, cioè quando arriva poca luce. In più sembra chiaro che Sony fino alle A7 Mark2 abbia auto-limitato le prestazioni agli alti ISO. Eccellenti alti ISO i sensori Sony li hanno a partire dalle Mark3 con sensel BSI. ;-)

Jazzcocks

inviato il 08 Aprile 2019 ore 10:33

@ Valgrassi
diversi livelli di amplificazione analogica per me sono un elemento positivo, perchè permettono di ottimizzare la conversione A/D. Infatti anche Sony sulla serie 3 li ha implementati.
Si vede bene dalle misure di gamma dinamica dove cambia il guadagno dello stadio analogico, graficamente sono quei saltini dove la curva si alza senza cambiare pendenza. Dovrebbero essere due o tre diversi valori di guadagno a seconda della fascia ISO impostata.

inviato il 08 Aprile 2019 ore 10:40

"Ma supponiamo di avere un filtro ND "perfetto"... "

Montando un filtro nd è come chiudere il diaframma (parliamo di snr, no pdc). I tempi si allungano (arriva meno luce dalla lente), ma una volta raggiunta la stessa esposizione la quantità di luce totale è la stessa (quella che può contenere il sensore, "stesso" shot-noise).
Non è un basso rapporto f/ in sè a garantire snr e gd, ma l' intensità luminosa (a parità di tempi) e il filtro nd cambia tutto. Se perdi 2 stop, scatti al quadruplo dei tempi, ma per snr e gd è "come se" avessi chiuso il diaframma di due stop, hai solo una pdc ridotta (in confronto a un' apertura inferiore).

L' effetto è contrario. Peggiora l' snr (in rapporto al read-noise e il rumore termico), mentre lo shot-noise rimane invariato (compensando il filtro nd con i tempi).

inviato il 08 Aprile 2019 ore 11:14

@Alessandro adesso stai attento a non assommare altri cartellini gialli... MrGreen

inviato il 08 Aprile 2019 ore 11:26

MrGreen

inviato il 09 Aprile 2019 ore 7:16

Grazie ragazzi. Avrei un sacco di altre domande ma mi sa che prima mi devo fare qualche base tecnica in più Confuso

... Appena ho un secondo vado sul sito linkato da Valgrassi

inviato il 09 Aprile 2019 ore 7:49

@Tom se fai notturni spinti (non le stelle però), prova Kandao Raw+ (gratuito). Se non ti inceppa il PC, Kandao ti dà ottimi risultati, meglio su cavalletto ma in teoria funziona anche a mano libera Cool

inviato il 09 Aprile 2019 ore 9:14

Sei una miniera di informazioni MrGreen

inviato il 09 Aprile 2019 ore 14:19

MrGreen

inviato il 09 Aprile 2019 ore 15:17

@valgrassi
mi sono fatto un giro sul sito www.photonstophotos.net/Charts/PDR.htm
È molto interessante, oltre che per la forma con cui sono esposti i dati, per la presenza di alcune illustre mancanze su dxomark, tanto per non fare nomi le Fuji con sensore xtrans.
Però mi chiedo: ha senso quello che fa lui, cioè una comparativa usando come asse x gli ISO settati in macchina (e quindi soggetti a un certo scarto da un sensore ad un altro) invece che a ISO misurati (e quindi un dato forse poco utile in sé ma univoco) come da DxOmark ?

inviato il 09 Aprile 2019 ore 16:26

Ci sono due precisioni da fare.
Una è che nè il dato dxomark e nè quello di quel sito possono mai coincidere. L' altra è che il valore iso in sè dice poco, in pratica dai per buona una coppia f-t su scena omogeneamente varia che ti fa raggiungere l' esposizione a quel valore iso.

La differenza sostanziale è che il dato su dxomark è il massimo valore iso (o meglio scena,diaframma tempi che per esporre hanno bisogno di quegli iso) che garantiscono un snr MINIMO di 35db e una gamma dinamica MINIMA di 9 ev. Se uno solo dei due valori scende da quella soglia il massimo valore iso di dxomark si ferma lì.

Ad esempio due fotocamere possono avere entrambe come best iso value 800 iso. L' una può avere 35 db snr e 10 ev di gd, l' altra 41 db snr e 9 ev di gd. Una è arrivata al limite accettato (per convenzione da dxo) del minimo snr, l' altra della minima gd (è sempre una convenzione).

Come puoi vedere sul sito che hai linkato, hai valori iso generalmente più alti che su dxo, a cui corrispondono però gd inferiori a 9. Quando segna valori più bassi di Dxo, ti segna gd maggiore a 9.
La differenza è tutta lì. Sono diversi i criteri.

Mentre su dxo si fa riferimento a un valore iso proprio della fotocamera, nel secondo sito fa riferimento a una quantità di luce raccolta che avrebbe bisogno di quel valore iso per raggoungere l' esposizione.

inviato il 09 Aprile 2019 ore 17:03

Non voglio farti impazzire, ma in sostanza il discorso è questo. Il link che hai esposto ti calcola snr e gd riferite al solo shot-noise. Dxomark rispetta criteri effettivi di prestazione iso della fotocamera, tenendo conto contemporaneamente di gd e snr. Per capire quale dei due limiti è stato raggiunto dalla tua fotocamera al valore best iso value (sport/low light) puoi controllare le misurazioni separate di gd e snr 18% a quel valore.

Per entrambi sono valori indicativi, la migliore impostazione cambierà sempre in base alla scena da riprendere.

Per semplificare, in scarsa luce:
1) Diaframma più aperto possibile (valuta tu pdc, vignettatura e nitidezza, ma solitamente la priorità è il rumore in scarsa luce). Senza filtro nd ;-)

2) Tempi più lunghi possibili (evitando, se occorre, mosso e micromosso) da raggiungere il limite delle alte luci agli iso più bassi possibili.

Qui le strade si dividono.
Se hai raggiunto il limite ad iso base e mosso e micromosso non sono un problema (scena statica o sovrapponibile in post, rigorosamente su treppiede) puoi effettuare un numero maggiore di scatti da mediare in post (a iso base, non fare scatti multipli ad alti iso, piuttosto allumga i tempi con un solo scatto).

Altrimenti, se diaframma e tempi necessari sono già stati raggiunti ma non hai ancora "esposto correttamente", alza gli iso finchè puoi senza sfondare il limite delle alte luci.
Ci sono variazioni complesse tra scena, circostanze e fotocamera, ma in nessun caso alzare gli iso (in manuale, senza variare f e t, ma senza bruciare le alte luci) può inficere sulla qualità, o la migliora o è ininfluente.