EOS 6D: высокие ISO

lexa - 17/Апр/2013 19:40
От низких ISO перейдем к высоким.

Методика исследования немножко другая:

  • Возьмем ту же мишеньку, осветим ее (я просто прикрыл жалюзи в комнате)
  • Будем снимать при одной и той же экспопаре с вилкой по ISO: для самой высокой чувствительности в ряду у нас будет экспозиция "по экспонометру", а более низкие ISO будут, соответственно, недодержаны.
  • Никакой вилки по экспозии не было, изучаем воспроизведение среднего тона (какие уж там тени на высоких ISO).
  • Процессинг:
    • RPP в режиме Raw Color и тоновой кривой "гамма" (чтобы исключить влияние color management и ошибок в профиле в тенях).
    • Экспокоррекция (движком Exposure) на столько же стопов, на сколько недодержан снимок при данном ISO
    Понятно, что RPP - отдельный случай и в других (целочисленных) RAW-процессорах все будет иначе, но мне оно безразлично.
Такая постановка задачи позволяет выяснить, нужно ли нам поднимать ISO (до необходимого при данном уровне освещенности), или же более низкая чувствительность (с недодержкой) даст картинку лучше.

Выдержка во всех тестовых сериях, кроме H2 (ISO102400) была 1/60s, диафрагма менялась от f/4 до f/22 (на дифракцию в данном тесте наплевать, какие уж там мелкие детали на ISO12800 и выше).

Перейдем теперь к результатам.

ISO1600-12800

Для этих значений ISO (проверялись только "целые"), результаты выглядят одинаково:
  • Тянуть на 3EV можно практически безболезненно
  • Но только если тянете ISO800 и выше, ISO400+3EV выглядит плохо
При соблюдении этих условий, средний тон выглядит практически одинаково.

Иллюстрации (превьюшки кликабельны и откроют кусочки кадра в размере 100%):

ISO1600

ISO3200

ISO6400

ISO12800

ISO25600

Эта чувствительность отличается от предыдущих: снимок на ISO6400 снятый с недодержкой и вытянутый на 2 стопа выглядит лучше снимка, снятого на ISO25600:

ISO H1/H2 (51200/10240)

H1/H2 являются цифровыми, что хорошо видно по гистограмме:
При этом H1 выглядит не лучше, чем ISO 12800 тянутые на 2 стопа (H1 чуть менее шумное, 12800 - чуть лучше читаются детали):
А вот использование режима H2 (равно как и более низких ISO, тянутых на соответствующее количество стопов) судя по всему вовсе не имеет смысла:

Выводы

  1. ISO 1600 вполне рабочая.
  2. На чувствительностях 3200-6400 разница между ISO1600, тянутой на 1-2 стопа и, собственно, 3200-6400 мала. Можно ставить 1600 и недодерживать, можно ставить 3200-6400 и экспонировать нормально.
  3. Выше 6400-12800 подниматься не стоит. В самом крайнем случае можно 6400-12800 на 1-2 стопа недодержать, это будет лучше, чем 25600-51200.
  4. Режим H2 можно считать только шуткой.
Кроме вышесказанного, следует учитывать, что при искусственном освещении (при котором, собственно, и нужны высокие ISO) экспонометр камеры скорее всего имеет свойство недодерживать. На 5DMarkII - примерно на 2 стопа при лампе накаливания. Соответственно, в таких условиях имеет смысл откалибровать экспонометр и понимать, какую недодержку он дает при данном освещении.

Comments

h_a_n_g_a_r (not verified) - 17/Апр/2013 22:40

Может тебе такой же тест для SONY NEX-6 провести?

lexa - 18/Апр/2013 07:14

Ну у меня нету NEX-6. А сделать такое самостоятельно - очень просто.

Для OM-D E-5 - со временем.

slowkukuing (not verified) - 17/Апр/2013 23:18

[полезная] информативность данного теста, увы, приближается к нулю.
На высоких ИСО доминирует (в общем падении кач-ва) деградация по цветам, а данный тест этого вовсе не показывает (и, соотв., не даёт меры для оценки масштаба бедствия).

sappa (not verified) - 18/Апр/2013 04:04

Деградация цвета не фундаментальное явление, а лишь следствие уменьшения разрядности (причем не равномерное по разным каналам), увеличения значимости ошибок вычитания черного, работы алгоритмов подавления цветового шума и т.д. Производный эффект. И значимости проведенных тестов это никак не отменяет.

slowkukuing (not verified) - 18/Апр/2013 11:52

>> Деградация цвета не фундаментальное явление, а лишь следствие уменьшения разрядности ...<<
Это какое-то ..эмм.. дилетантское, мягко говоря, заявление.
Сам феномен цвета (цветовосприятия) фундаментально субъективное ("антропоморфное", если угодно) явление.
Зависимость цветового ощущения от стимула совершенно нелинейная и существенно "контекстно-зависимая". Соотв. полученный "скалярный" результат вообще ничего не говорит об особенностях цветопередачи/цветоразрешения на обсуждаемых ИСО.

sappa (not verified) - 18/Апр/2013 16:21

Молодой человек, у вас что за каша в голове? Причем тут антропоморфность восприятия до деградации цветов на высоких ИСО? У человека при снижении освещенности ниже определенного предела вообще пропадает восприятие цвета, что никак не влияет на способность фотосенсора фиксировать фотоны с разной длиной волны в данных условиях. У него нет палочек и колбочек. Понятно, что при создании сенсора были учтены особенности трехцветного человеческого восприятия, но дальше работает чистая физика и математика. Светофильтры, легированный кремний, p-n переход и электроны перескакивающие потенциальный барьер, емкость затвора считывающего транзистора, выборка столбцов и строк, усилитель, АЦП, вычитание черного, дебайеризация, матрица цвета, корректировка баланса белого и гамма-коррекция, запись в файл. Где тут человек в этой цепочке? Человек будет потом, за мониторам в любых удобных ему условиях с любой комфортной ему освещенностью наблюдать за результатом вне зависимости от того при каких значениях ISO это снималось.

Anonymous (not verified) - 18/Апр/2013 19:43

> Понятно, что при создании сенсора

вы хотели сказать при разработке CFA в лучшем случае...

slowkukuing (not verified) - 19/Апр/2013 10:31

Хо-хо!
Ваша безапеляционность способна поспорить с Вашей невежественностью и даёт представление о масштабах Вашей же глупости :-)

Вы (в силу упомянутых выше причин, по-видимому) совершенно не обратили внимания на простой фак[т] - в кач-ве мишени обсуждаемая методика использует печатный текст. Т.е. вопреки всем Вашим [псевдо]инструментальным подходам, используется "антропоморфный" критерий (различает ли человек текст или нет). Прчём, несмотря на то, что "Человек будет потом, за мониторам в любых удобных ему условиях с любой комфортной ему освещенностью наблюдать за результатом", результат оного наблюдения [за результатом] таки зависит "от того при каких значениях ISO это снималось"

Как видим, наблюдаемая действительность [злобно] насмехается над Вашим сном разума и худо-бедно состоит в согласии с моми представлениями о том, "как оно всё на самом-то деле устроено". ,-)

lexa - 19/Апр/2013 10:44

С учетом того, что методика предназначена для различения глазом разницы между разными ISO, да, конечно зависит.
Если бы не зависело - методика была бы неподходящей для различения ISO.

В связи с тем, что информативность ваших комментариев снижается, а уровень хамства остается примерно константным уже очень много лет, я попросил бы и уровень хамства тоже снизить, дабы отношение сигнал/шум держать хотя бы постоянным.

slowkukuing (not verified) - 22/Апр/2013 18:22

Информативность сообщения (как показал дядька Шеннон) величина во многом субъективная, уровень хамства (как показывает практика) - тоже.

Во всяком случае тебе, по-видимому, сообщение г-а sappa представляется чрезвычайно информативным и совершенно не хамским. При этом тебя совершенно не смущает тот фак[т], что г-н sappa даже не понял что и каким способом "измеряет" рассматриваемая методика, но берётся судить об области применения и прогностической силе полученных результатов... Наверное, как это ни прискорбно, в товоём окружении это уже норма.

lexa - 22/Апр/2013 18:30

>> сообщение г-а sappa представляется чрезвычайно информативным и совершенно не хамским

Нет, я учитываю накопленную статистику.

lexa - 18/Апр/2013 07:09

Основная мысль, которую я хочу донести - это что такие тесты делаются самостоятельно и очень просты.
И никакие DXO не нужны.

Кроме того, пропадание деталей из среднего тона - не менее интересный эффект (с тем же механизмом, что и деградация цвета).

slowkukuing (not verified) - 18/Апр/2013 12:05

>> Основная мысль, которую я хочу донести - это что такие тесты делаются самостоятельно и очень просты.
И никакие DXO не нужны. <<
в данном случае получается "простота хуже воровства" и, соотв., DxO таки нужны (тем более, что представление результата у них оч. наглядные и понятное).

>> Кроме того, пропадание деталей из среднего тона - не менее интересный эффект <<
Это зависит от целей.
Учитывая, что 6Д позиционируется как "пейзажная" камера, после некоторого уровня деградации в цветах, наличие/отсутствие деталей в среднем тоне может быть уже совершенно неинтересно :-)

>> ...(с тем же механизмом, что и деградация цвета). <<
Мне это совершенно не очевидно, напр.
и данный тест тоже не показывает, что "с тем же механизмом".

lexa - 18/Апр/2013 12:36

>DxO таки нужны (тем более, что представление результата у них оч. наглядные и понятное).

Э... Ну вот как данные DXO применить на практике?

> Учитывая, что 6Д позиционируется как "пейзажная" камера,
Ну какая "пейзажная камера" на ISO 12800 (да и 3200)?

Все ж просто. Не хотите черно-серых деталей - ну напечатайте себе красно-синих, какая разница то?

Anonymous (not verified) - 18/Апр/2013 19:46

> Э... Ну вот как данные DXO применить на практике?

ну вот у вас был 5DmkII и были DxO тесты... появился 6D и его DxO тесты - то есть экстраполировать на 6D зная ситуацию с 5DmkII вы не можете (исключая конечно pattern noise который DxO натурально не учитывает) ?

lexa - 18/Апр/2013 19:49

Нет, не могу. В том то и проблема.

slowkukuing (not verified) - 19/Апр/2013 10:27

>> Э... Ну вот как данные DXO применить на практике? <<
для сравнительного анализа камер, например.
Понятно, что для "вхождения в клуб" нужно провести "калибровку" метрики DxO, но при наличии камеры и практики это не составляет труда.

>> Ну какая "пейзажная камера" на ISO 12800 (да и 3200)? <<
"Но почему нет, Моня?" (с)
если с цветами всё в порядке, то сюжет в духе "листопад в свете угасающего заката" вполне вписался бы эту нишу. Ж:-)

>> Все ж просто. Не хотите черно-серых деталей - ну напечатайте себе красно-синих, какая разница то? <<
:-)
В том-то и дело, что [практически] никакой - информативность будет та же. Т.е. не даст ответа на вопрос "вот эта сцена всё ещё будет восприниматься как огненно-рыжий осенний клён, или как груда битого кирпича?" и "какими пятнами пойдёт лиТцо вон той старушки, если я увеличу ИСО на пару стопов?"

lexa - 19/Апр/2013 10:31

Понятно, что для "вхождения в клуб" нужно провести "калибровку" метрики DxO, но при наличии камеры и практики это не составляет труда.

Ну вот я не вижу никакого согласия между их метриками и своими наблюдениями.
Скажем, для 6D или 5D2 все метрики монотонно убывают с ростом ISO, а в моих практических наблюдениях это не так.

Т.е. не даст ответа на вопрос "вот эта сцена всё ещё будет восприниматься как огненно-рыжий осенний клён, или как груда битого кирпича?" и "какими пятнами пойдёт лиТцо вон той старушки, если я увеличу ИСО на пару стопов?"

Ну да, не даст.

В очередной раз предлагаю перейти от критики к конструктивным предложениям.

Anonymous (not verified) - 20/Апр/2013 01:27

> Скажем, для 6D или 5D2 все метрики монотонно убывают с ростом ISO, а в моих практических наблюдениях это не так.

ну если посмотреть что DxOo например в графике 6D показывает для ISO 100 vs ISO 200 то разница между ними и вами на уровне "мне кажется" что ISO 200 чуть-чуть лучше, не так ли ?

Anonymous (not verified) - 20/Апр/2013 01:28

имеется ввиду их инженерный DR

lexa - 20/Апр/2013 09:04

А по tonal range - большая разница (и того же порядка разницы, как между 1600 и 800, ну может чуть поменьше)

Отсюда и вопрос, собственно: как DXO-метрики наложить на реальную жизнь. "Что они значат"

slowkukuing (not verified) - 22/Апр/2013 18:19

>> Ну вот я не вижу никакого согласия между их метриками и своими наблюдениями. <<
вообще-то вы меряете разное, поэтому прямого соответствия и не будет.

>> Скажем, для 6D или 5D2 все метрики монотонно убывают с ростом ISO, а в моих практических наблюдениях это не так. <<
у них разница для ИСО 100/200 - в третьем знаке. У тебя - на уровне "кажется мне показалось, что исо 200 кажется чуть предпочтительней, хотя это и не всегда заметно". Т.е. расхождение между вашими результатами чисто фразеологическое.

>> В очередной раз предлагаю перейти от критики к конструктивным предложениям. <<
Конструктивное предложение чрезвычайно простое - нужно научиться снимать профиль шумов и потом уметь накладывать его на произвольную картинку (этакий "антишумодав").

lexa - 22/Апр/2013 19:13

> у них разница для ИСО 100/200 - в третьем знаке
Это только по одной метрике, причем по отношению сигмы в тени к размаху сигнала.
А по остальным метрикам - нет, не так.

Отчего возникает резонный вопрос о связи между этими метриками и изображением.

>Конструктивное предложение чрезвычайно простое - нужно научиться снимать профиль шумов и потом уметь накладывать его

Хотелось бы увидеть что-то большее, чем просто абстрактные рассуждения за все хорошее.

Iliah Borg (not verified) - 18/Апр/2013 22:08

> DxO таки нужны (тем более, что представление результата у них оч. наглядные и понятное).

For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong.

knutov (not verified) - 17/Апр/2013 23:26

> использование режима H2 (равно как и более низких ISO, тянутых на соответствующее количество стопов) судя по всему вовсе не имеет смысла:

it depends.

В реальной жизни, например, можно снимать всякие домашние посиделки и прочие пати в полных потёмках. В цвете оно пёстрое и цвет плавает по площади кадра, но после конвертации в ЧБ в лайтруме и ресайзе для веба - получается очень ок, и выглядит при этом как обычная чб плёнка с исо 3200.

Пример, без художественной ценности: http://fotki2.knutov.com/tn/2013-3-16/IMG_0112-bw3_tn900.jpg

upd: о, жж теперь даже без http:// находит ссылки и считает спамом.

Kickerua - 17/Апр/2013 23:31

Так речь же о том, что смысла ставить H2 на камере нет, совсем. Лучше поставить H1 и поднять экспозицию в конвертере.

lexa - 18/Апр/2013 07:10

Даже не H1, а 25600 или, скорее, 12800.

lexa - 18/Апр/2013 07:08

Ну так надо снимать это честно на 12800 и тянуть. Уж в цифровом усилении в камере точно смысла нет

slowkukuing (not verified) - 18/Апр/2013 12:07

Не, ну как негатив (слайд) оно не выглядит совершенно - характер шумов [фундаментально] иной :-)

Kickerua - 17/Апр/2013 23:29

Оффтоп, у вас последняя картинка по клику не открывается большой, а отправляет на главную.

lexa - 18/Апр/2013 07:11

Ага, спасибо, поправил

roman_samokhin (not verified) - 18/Апр/2013 11:38

Спасибо, интересно

http://blog.lexa.ru/sites/blog.lexa.ru/files/images/ISO6400.jpg тут на кадре ISO400 +4EV должно быть вместо +3EV, опечатка?

lexa - 18/Апр/2013 11:49

Да, конечно опечатка.
Надписи то руками делались

Belowsov (not verified) - 18/Апр/2013 14:25

У H2 один нолик забыли - 102400.

А какая у 6D емкость писеля известно?

И еще у меня такой вопрос.
Предположим у нас в трех ячейках матрицы исходно 25, 26 и 27 электронов.
Если мы берем, низкую чувствительность, то все они должны попасть на один уровень яркости после оцифровки. Если мы возьмет "чувствительность" побольше, то будут они размазаны во время оцифровки по трем уровням яркости или нет? Если да, то тогда компенсация экспозиции постфактум в конвертере, не должна быть равносильна изменению ISO.

lexa - 18/Апр/2013 14:36

За нолик - спасибо. Я там еще и клеточку одну забыл подписать. Обновлю.

Емкость пикселя, на глазок, больше 65к электронов (потому что на 500ISO при сигнале 13к с копейками дисперсия меньше сигнала) и меньше 104к (при том же сигнале на ISO 800 дисперсия больше сигнала).

Начиная с ISO800 - усиление больше, чем 1e/1ADU, поэтому разницы "усиливать 800" или "снимать на большем ISO" в первом приближении не должно быть.
Во втором - она есть при усилении в 16 раз (4EV) и больше - за счет постеризации (по гистограмме в конверторе отлично видно). Уровней мало и усиленно (умноженно) они выглядят хуже, чем шум усилителя. А на 3EV еще можно тянуть.

lexa - 18/Апр/2013 18:02

А где я нолик забыл? Там вроде так и написано 102400?

Несмотря на это, обновлю сейчас картинку - там 3200+5 не написано

Belowsov (not verified) - 18/Апр/2013 15:33

А на плавном градиентике постеризация не вылезет на вытягивании меньшем чем 3 стопа?
Очень жаль, что на мишеньке не было слабого градиентика. На нем разница между повышением ISO апостериорным вытягиванием была бы лучше заметна, как мне кажется.

lexa - 18/Апр/2013 16:20

Если говорить об ISO начиная с 12800, то, если вы заметили, там съедаются буквы высотой в десятки пикселов (цифры - около 30px) и контрастностью в полстопа (а дальше - и того хуже).
И это средний тон, спуститесь на 2 стопа в тени и будет та же проблема начиная с ISO3200.
О каких слабых "градиентах" можно вообще говорить при таком шуме?

Вообще же, тест на читаемость некрупных буковок с известным контрастом - оказался удивительно хорош. Он почти объективен, больше чем на полстопа не промахнешься. Его можно сделать еще лучше, выводя каждый раз разную последовательность букв (или цифр) и требуя читаемости без ошибок, но уже и так неплохо

Belowsov (not verified) - 18/Апр/2013 17:10

Да, теперь присмотрелся. Честно скажу, что при первом просмотре картинки не открывал и поэтому на уровень шумов не обратил внимания. Согласен - постеризацию градиента шумы съедят.

Зато возник другой вопрос. Мне показалось, что начиная с 3200 при коррекции экспозиции более 1 ступени картинка имеет несколько более "грубую" структуру шума и больший уровень шумов. Гисторамма вырезанной однотонной плашки имеет большую ширину. Характеристики шума не пытались обсчитать? Только визуально оценивали?

RPP брался только из-за вычислений с плавающей точкой? Но у вас же были собственные эксперименты с плавающей точкой в конвертере (или я что-то путаю?). Или есть другие причины?

Пожелания по комментариям:
1) Если переходить к добавлению коментария по ссылке из письма, то комментарий ставится первым уровнем, а не как ответ на комментарий, пришедший в письме.
2) При нажатии на "Save" публикации не происходит, а идет переадресация на капчу. И там уже всё нормально. Может капчу сразу сделать?
Я понимаю, что вы, скорее всего, об этом уже знаете, но пишу на всякий случай.

lexa - 18/Апр/2013 17:40

Я знаю одну простую метрику - дисперсию. Но на низких ISO дисперсия не является однозначным критерием качества картинки. Дисперсия на ISO200 значимо выше, а картинка - такая же или даже лучше.
Каких-то еще одномерных метрик я не знаю. Можно разложить по фурье, получить двумерную метрику, но что с ней делать то?

RPP брался, в первую очередь, по той причине, что я им пользуюсь. А во вторую - по причине плавучки и отключаемого CMM.

По UI: что-то менять уже не буду. Сначала поапгрейжу друпал (может быть на майских), а дальше уже что-то улучшать. Для ответа - жмите Reply под комментарием, а не пишите новый в окошке. Чтобы не видеть капчу - зарегистрируйтесь и пишите авторизованым.

iskatel (not verified) - 21/Апр/2013 19:39

(полуоффтоп)
Случаем не исследовали вопрос, raw у 6D сжимается с потерями или там 14 бит без потерь ?