Шумел камыш

noise.jpg В комментариях к технике мезурбации в очередной раз всплыла тема оценки уровня шума.

Я на эту тему имею сказать следущее: у разных камер наблюдается существенная разница в понимании "чувствительности", что порождает серьезную методологическую проблему при оценке уровня шума.

Сначала о проблеме:

  • Вот, допустим, имеются камеры A и B, примерно одинаковой мегапиксельности и формата кадра.
  • Пусть, для удобства дальнейших рассуждений, максимальный уровень снимаемого сигнала (он же - приблизительно - разрядность АЦП) у этих камер одинаков, скажем 16000.
  • При формально одинаковой установленной чувствительности и одинаковой сцене - экспонометры на камерах покажут одинаковую экспозицию, совпадающую с показаниями внешнего экспонометра (разницей в методиках матричного замера пренебрежем, допустим мы замеряем серую карту спотметром).
  • Дальше мы экспонируем по экспонометру и получаем уровень сигнала в RAW для вышеупомянутой серой карты: для одной камеры - 1100, для другой - 2400 т.е. более чем вдвое (реальный headroom намеряный для современных 20+-мегапиксельных dSLR так и отличается, от 2.7 до 3.8 стопа).
  • В предположении, что уровень шума одинаков, получаем вдвое отличающееся отношение сигнал/шум.
  • Как следствие, при несколько разных методологиях мы можем получить заметно разные результаты (о чем я уже писал): одни напишут, что более шумная камера А, а другие - что камера B.

Другими словами, очень важное соображение о том, что "формальная" и "реальная" чувствительности - это две большие разницы не может игнорироваться методологией.

Довольно понятно, что есть две принципиально разные съемочные ситуации, уровень шумов для которых должен оцениваться по-разному:

Света - достаточно (снимаем днем, со штатива и так далее)
В этой ситуации экспозиция может быть любой, нет никаких проблем увеличить экспозицию для той камеры, которая имеет меньшую "реальную" чувствительность.
Сравнивать (в том числе и по шумам) надо снимки, на которых уровень сигнала (относительно максимума) - одинаков.
Света - не хватает (снимаем при свече с рук)
В этой ситуации уровень экспозиции определяется условиями съемки и более низкая реальная чувствительность играет против.
В этой ситуации надо сравнивать уровень шума при одинаковой экспозиции, (впрочем, вполне может получиться так, что подъем чувствительности на камере улучашет отношение сигнал-шум).

Если проводить пленочные аналогии, то первый случай соответствует сравнению двух пленок c разной чувствительностью (скажем, ISO100 и ISO160) по шуму зерну при стандартной проявке, а второй - ситуации, когда менее чувствительная пленка проявлена с push-процессингом. Стоит еще вспомнить негативные пленки с чувствительностью ISO1600-3200, заявленная чувствительность которых достигалась только с пуш-проявлением.

Comments

Алексей, если исходить из того, что света достаточно(/штатив) и сравнивать соотношение сигнал/шум одной камеры а не разных, то каким образом это можно измерить?
Мне интересно посмотреть на графики шума для своей камеры(30D), при различных условиях съемки, т.е. в зависимости от чувствительности, в зависимости от выдержек, в зависимости от того, где на гистограмме наш сигнал(т.е. разницу между тенями/серединой/светами).
Чтобы понимать что и насколько лучше - поднять чувствительность в камере или вытаскивать из недоэкспонированного рава, избегать ли длительных выдержек, снимать 1 снимок, или для глубоких теней делать еще один...
Каким софтом, какой методикой.. это можно измерить?

А чем плохо пролетарское сознание? Возьмите какой-то универсальный объект, например газету, поснимайте ее с недодержкой-передержкой, с длинными выдержками, на разных ISO

Все и станет ясно. И это лучше, чем готовый результат на блюдечке, ибо вы сами, для своей камеры и своих требований, будете понимать что и как.

Так я и хотел сам все отснять, промерять и оформить, просто хотел сделать это более менее на нормальном уровне. Оценка на глаз слишком не точная и по сути будет сводиться к тому что получится 2 категории параметров - на одних еще можно снимать, а на других уже не стоит.
Может быть так и проще, но хочется и научиться чему-нибудь, и понимать вклад тех или иных процессов в уровень шума. Пока на улице холодновато еще бы и при разных температурах сенсора снял показания.

Во-первых, газета - это отличный индикатор. Т.е. видно как падает контраст, за ним разрешение (это видно по читаемости).

Во-вторых, вам же и нужен ответ "при таких параметрах можно снимать, а при таких - не стоит".

Как пример "при ISO NNN и дневном свете и недодержке K ступени от экспонометра - неконтрастных деталей уже нет". Ну и то же самое при передержке.

Если говорить о тестах шума, выполненных с использованием баланса белого, появляется ещё один нежелательный фактор. Как минимум, тогда надо делать 2 теста - с галогенками и со вспышками, а лучше - и третий, с люминисцентными лампами. Данные о шуме, полученные при освещении лампами Solux или HMI, не имеют прямого отношения к шуму в жизни, за исключением очень ограниченного числа случаев.

Если проводить автобусные аналогии, то от дома до офиса на маршрутке московской компании "Бордюр" ехать 29 минут, а маршрутке питерской компании "Поребрик" - 28 минут.
Вопрос - если в автобусном обзоре напишут, что "Поребрик" быстрее - ты переедешь жить в Питер?

Есть две вещи - выбор камеры и ее эксплуатация. С выбором - для меня лично выбора обычно и нет никакого, камеры я выбираю не за уровень шума.

А с эксплуатацией - я все клоню к тому, что несложные эксперименты, которые проделываются самостоятельно за полчаса, отвечают на вопросы про шумы (динамический диапазон, разрешение) куда лучше, чем все тесты. А тесты с неясной методологией на вопросы не отвечают, а наоборот.

Ты начал с "камеры A и B". Практически же интересно разные условия "моей камеры". Для условия "достаточно света" снимаем на ISO-100 и считаем что шума не существует. Для условия "света не хватает" - каждый флотограф самостоятельно снимает серию и определяет (органолептически, не научно) порог недопустимого шума.

Для каждой камеры есть выбор способов экспозиции и конверторов.

А и Б - это мой обычный плевок в сторону тестов.

А что касается "шума не существует" - жизнь же сложнее. Если у тебя пейзаж с облаками, главный объект в тени (не на прямом солнце), а облака хочется проработать - здравствуй недодержка среднего тона на 2-3 стопа. И шум сразу начинает очень даже существовать.

По моему тут все просто - экспозиция это три параметра: чувствительность, выдержка и диафрагма. Чувствительность сенсора и ISO на крутилке камеры к сожалению связаны очень косвенно поэтому этот параметр надо сводить, т.е. по цифрам из raw одна и та же точка в кадре одной и той же сцены должна отстоять на равное число EV от точки насыщения конкретной камеры. Пока из того что я лично наблюдал - разница в понимании одного и того же ISO у разных камер доходит до почти полного стопа, т.е. на практике ставим обе камеры на одинаковое исо и потом с точностью до трети стопа сводим их крутилкой исо или в крайнем случае затвором. Дальше перед сравнением их нужно добивать до полного совпадения конвертером с плавающей точкой. Экспонировать надо под каждый канал отдельно поскольку вообще проецировать данные о шуме из одного канала на другие нельзя.
Это первая серия.
Потом начинаем менять iso - в одной камере на стоп, сводим со второй и снова три экспозии под кажый канал. И т.д.

Я просто экспонокоррекцию по умолчанию калибрую так, чтобы от замера до вылета было 2 с половиной стопа. На всех камерах.

Я кстати забыл помянуть что все надо делать в ручном режиме.

Если света достаточно - то почему "крутилкой ISO" и только в крайнем случае затвором?

Для сравнения пленок ISO100 и 160 - первую будем пушить или вторую pull-ить ?

Без разницы - мы поэтому и делаем несколько серий на разных ISO чтоб было понятно как камеры себя ведут при одном и том же количестве света падающем на сенсор и тех-же плотностях получаемых в raw. А выводы где и кто шумит сильнее можно будет потом делать по графикам.

затвор лучше не крутить потому что так просто честнее. Например бывает что разные выдержки дают разные результаты непропорционально разнице между ними. Чтоб говорить о том что камеры при прочих равных ведут себя так и так выдержка должна быть одинаковой. В идеале надо бы еще один и тот же объектив использовать.

А в чем тогда смысл такого тестирования?

Условный дневной пейзаж я же буду снимать на ISO100 (возможно - с экспокоррекцией в плюс), а не на каком-то другом? Значит и тестировать на шум/ДД нужно на этой чувствительности (и этой экспокоррекции)....

Затем чтоб исключить лишние переменные насколько возможно и было понятно какая камера на самом деле лучше работает и дает больше свободы выбора.
И кстати далеко не факт что 100 будет наилучшим выбором.

Про то, что ISO100 на соньке - не лучший выбор, я уже слышал и удивлялся.

Возвращаясь к исходной теме: я собственно про то и пишу, что аккуратная методология - проблемная штука.
Если у одной камеры оптимальная чувствительность - 50 (хотя на индикаторе написано 100), а у другой - 400 (а 50 нету), должны ли мы их сравнивать на 400?

То что на них написано имеет для снимающих в raw примерно туже ценность что надписи на заборах - стандарта нет и производители фантазируют как хотят. Они подгоняют камерный jpeg в srgb под эти цифры и это полная туфта разумеется. Мы же их сравним на при одинаковом количестве света падающем на сенсор и при сведенных через внутренний усилитель плотностях.

Цифры ISO в камерах вообще не имеют абсолютной ценности для raw и даже относительной тоже. Это просто символы на странной шкале и нам приходится самостоятельно выяснять чему они реально соответствуют. И это к сожалению относится ко всем цифровым камерам при съемке в raw.

Т.е. теперь понятно что мне в общем глубоко без разницы про то как и кто нумирует шкалы ISO - все равно все врут и надо разбираться с каждой сволочью отдельно.

Во, то что разбираться надо отдельно - чистая правда.

Но я продолжаю не понимать, зачем "сравнивать при сведенных через внутренний усилитель плотностях"?

Продолжу с пленочной аналогией. Вот допустим у меня есть Reala (ISO 100) и NPS (ISO 160). Я решил, что мне, для моей схемы обработки, надо экспонировать первую как ISO40, а вторую - как ISO 120, а дальше - стандартно проявлять.

Что мне мешает сравнить их именно при таком режиме экспонирования? Ну и знать затем, что первая - менее зернистая и цвет красивее, а у второй - на полтора стопа больше чувствительность и ДД много шире?

Приводить их к одной чувствительности (проявкой, гиперсенсибилизацией) - уж точно не надо. А почему цифровые камеры - надо?

Для того чтоб понять какая из твоих камер 100 а какая 160 для начала. Потом уже можно будет прикидывать как их надо экспонировать и обрабатывать. Даже в пленках ISO всегда было скорее намеком чем реальной точной чувствительностью и кому надо все равно выясняли ее отдельно для каждой партии по плотностям. В цифре с этим чуть проще - эта пленка многоразовая и надо только один раз выяснять.
А в применении к сравнению камер по шуму - просто будешь знать что эту камеру надо ставить в 200 попугаев чтоб получить тот же шум что другая дает при 400 попугаях со всеми вытекающими последствиями для выдержки например.

Кстати безотносительно к этой теме - ты свои аппараты прогонял через тест недодержкой? Типа снимать черную ткань со складками на 5-6 стопов ниже на всех исо компенсируя исо выдержкой и потом в конвертере вытягивая на те же 5-6 стопов. Рассматриваять каналы потом надо поотдельности. Очень полезный тест.

В случае плёнки принято сравнивать зерно, разрешение и широту при проявке до номинальных плотностей и (в рекоторых случаях) при оптимизированной проявке. Чувствительность же вообще норовят определять в 1 точке - при такой-то экспозиции и стандартной проявке получили плотность среднего тона, кладём экспонометр под этот свет, ставим полученную экспозицию на экспонометре и крутим поправку от значения на коробочке пока ноль не покажет. Или, в зависимости от типа экспонометра, парой других методов - но суть одна.

Если мы берём произвольный цифровой проявитель, который помещает плотности так, как заблагорассудится его, проявителя, разработчику, многого мы не узнаем. Если же мы берём эталонный проявитель, скажем, white balance - half mode - L*, то всё, по сути, определяется именно "плотностями" в raw.

Add new comment