Низкое минимальное ИСО для смартфонов

[kmv]

Посмотрел ссылки на тестирование камер смартфонов которые выложил Kraft в ветке Обзоры фотокамер, видеокамер и примеры снимков. Обратил внимание, что у некоторых смартфонов минимальная чувствительность ИСО 50 или даже ИСО 32. Интересно, как получается это значение, у зеркалок и беззеркалок базовая чувствительность обычно 100 едениц, ИСО 50 достигается работой с RAW файлом в фотоаппарате.

[XaXoL]

Да сейчас в смартфонах внутрикамерная обработка куда живее чем в зеркалках. Ну а цифровые мыльницы я так понимаю уже совсем отходят за ненадобностью.

[Kraft]

Цитата (Silphidae) »

один из нескольких получается

Поэтому нужна короткая выдержка - во избежание размытия контуров, а значит ИСО выше. Но, видимо, всё равно приходится делать низкие ИСО из-за шумов мелких матриц.

[Majesty]

Цитата (XaXoL) »

Ну а цифровые мыльницы я так понимаю уже совсем отходят за ненадобностью.

Я вот хочу свою продать, да никто не берет

[kmv]

Цитата (Kraft) »

Но, видимо, всё равно приходится делать низкие ИСО из-за шумов мелких матриц.

Ну как мелких? У топовых смартфонов на данный момент матрица у основной камеры может быть размером 1/1.8 - 1/1.6 дюйма, кто-то из производителей даже поставил 1/1.12 на флагман в линейке.
Меня другое удивляет. Размеры матрицы топовых смартфонов примерно соответствуют размерам матрицы у продвинутых мыльниц лет так десять назад. Но у фотоаппаратов минимальное ИСО было 100, моделей с меньшей чувствительностью (50-64) было немного.

Добавлено через 5 секунд

Цитата (Majesty) »

Я вот хочу свою продать, да никто не берет

Все снимают на смартфоны, никому не нужна.

[Majesty]

Цитата (kmv) »

Все снимают на смартфоны, никому не нужна.

Может хоть кому на запчасти

[kmv]

Посмотрел внимательнее какое устанавливается ИСО на снимках - менее 50 единиц часто ставится при съёмке сверхширокоугольной камерой и камерой для селфи. Однако этот снимок показывает что ИСО 25 доступен и на основной камере Google Pixel 5 https://www.photographyblog.com/revi...iew#gallery-13.
В камеру ставится небольшой по размерам фотосенсор Sony IMX 363, 12,2 Мп, f/1.7, с диагональю 1/2.55". Может быть из-за небольших размеров доступно низкое ИСО?
Хотя с другой стороны есть 108Мп сенсоры с размером пикселя 0.8мкм, размером матрицы 1/1.33" и ИСО 50. Возможно нужно протестировать камерофоны самому, а не читать обзоры. Хотя как по мне телефон должен звонить, это его основная задача.

[Kraft]

kmv
Как помню, в мыльницах с 1/2,7" сенсорами ИСО было не ниже 100. Только в старых (середины 2000-х - 2010-х) камерах были 50 или 63.

Номинальная (она же минимальная) чувствительность сенсора определяется максимальным заполнением его зарядами при некой определённой силе света. Однако в цифре всё сложнее. "Методика рекомендованного экспозиционного индекса (REI), появившаяся в последней версии стандарта ISO 12232:2006[12], разрешает производителям аппаратуры самостоятельно устанавливать значения EI, основываясь на собственной точке зрения, при каких значениях EI получаются правильно экспонированные изображения. Это единственная методика, применимая к форматам изображения, использующим цветовые пространства, отличные от sRGB, а также в случаях использования матричного режима измерения экспозиции." Это здесь : https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1...84%D0%B8%D0%B8

Программно можно назначить любое значение ИСО, но его занижение относительно номинала для матрицы приводит к пересветам. Вот всё, что нужно знать об ИСО32 и пр... Откуда взяться таким значениям, ведь для снижение номинала надо повышать зарядовую ёмкость сенсоров, одновременно вырастет динамический диапазон. Это требует увеличения их физического объема, т.е. снижения плотности размещения сенсоров на матрице. Про 108 мегапиксельную 1/1,33 матрицу этого не скажешь ...

[kmv]

Цитата (Kraft) »

Номинальная (она же минимальная) чувствительность сенсора

Вопрос наверно терминологии, но расширяемая чувствительность "вниз" относительно базовой чувствительности для больших и "жирных" пикселей делают съёмкой с пересветом в одну ступень. Потом вытягивают детали из светов и получают ИСО 50.
Сильно сомневаюсь что для небольших пикселей подобное осуществимо без потери деталей. Как для меня снимки с зеркалки Никон D40 плохо тянулись из светов, а у мыльниц RAW был нужен в основном только для баланса белого, вытягивание деталей в конвертере расстраивало из-за вылезающих шумов.

[Kraft]

Цитата (kmv) »

делают съёмкой с пересветом в одну ступень

Вот и я о том же говорю. Но одна ступень - это ещё ладно. Глянь современные камеры, у них обычно минимальное ИСО - 200.

У мыльниц с матрицей 1/1,8" RAW был полезен и для вытягивания светов-теней. Мой Canon A650 это показал наглядно. Много, конечно, не вытянуть, но 1 ступень в светах и 2 в тенях получалось. CCD матрица в передаче светов менее капризна, чем КМОП - у CCD более плавная кривая насыщения. Думаю, и для матриц 1/2,7" с небольшой плотностью (как у Canon A700-710) тоже от RAW была польза.

[kmv]

Получил ответ от emelinm с другого ресурса.

Цитата

День добрый!

Я думаю, что понижается вовсе не базовое значение ИСО, а просто минимально доступное. Я прочитал ту ветку и согласен с Kraft, что для небольших и при этом многопиксельных матриц уменьшить базовое значение ИСО просто технически невозможно. Было бы возможно - да везде бы уже базовое ИСО было меньше, и в первую очередь в полнокадровых матрицах, где нет проблем с размером ячейки.

А что касается минимально возможного значения ИСО, то его можно получить разными способами. Да, можно переэкспонировать кадр, а потом обратно откатить экспозицию в RAW. А можно вообще организовать склейку нескольких нормально экспонированных кадров в один. Ограничений на число снимков в секунду с электронным затвором (а именно такой стоит во всех телефонах) принципиальных нет (если не ошибаюсь, в камерах сейчас можно и 40 кадров секунду в таком режиме затвора снимать), поэтому для пользователя факт съемки сразу 2-3 кадров пройдет абсолютно незамеченным, а на выходе получим один RAW, склеенный простой суммой, например, из трех нормально экспонированных, у каждого из которых необходимым образом программным способом понизили экспозицию. Да, возможны артефакты с быстро двигающимися объектами, но для таких объектов обычно приходится уменьшать выдержку, что автоматически приведет к поднятию ИСО, и никаких ухищрений не потребуется.

Вот такие мысли на этот счет

Почему затронул этот вопрос. Базовое ИСО для зеркалок в большинстве случаев составляло 100 единиц.
Однако, компания Никон выпустила камеру Nikon D810, которая пришла на смену D800. Вот что по этому поводу пишет mymr (Хороший человек и фотограф, немного причастен к созданию матриц для видеокамер)

Цитата

ISO теперь можно выставить от 64 до 12800 с расширением от 32 до 51200.

Почему уменьшилось базовое ISO? Пока не проведены и не проанализированы детальные тесты матрицы, о причине можно только догадываться. Возможно, увеличилась емкость пикселя - максимальное число фотонов, которое пиксель может зарегистрировать, пиксель стал более "жирным". Это, при прочих равных условиях, ведет к понижению базового ISO.

Не буду приводить детальные объяснения, для этого бы понадобился отдельный пост. Поверьте на слово - увеличение емкости пикселя (при прочих равных условиях) ведет к понижению базового ISO матрицы. А вот увеличение эффективности микролинз на матрице, привело бы, наоборот, к увеличению базового ISO.

Если подсчитать, то уменьшение базового ISO co 100 до 64 единиц может означать увеличение емкости пикселя примерно на 50-60%. Если емкость пикселя у D800 составляла 45000 фотонов, то у D810 она предположительно равна 70000, т.е. сравнима с емкостью пикселя 5D Mark III (67000 фотонов)

Означает ли более высокая емкость матрицы улучшение высоких ISO? Нет, не означает. Это легко представить следующим образом. Если на ISO 64 емкость пикселя D810 стала равна 70000 фотонов, то с повышением ISO она уменьшается, т.е. на ISO 100 она примерно равна 45000 фотонов, т.е. точно такая же, как и у D800. И на более высоких ISO емкость пикселя D810 также будет примерно равняться емкости пикселя D800.

Таким образом, повышение емкости пикселя привело к появлению у D810 дополнительного, более низкого ISO, только и всего, а на более высоких ISO все осталось почти так же, как было у D800E.

Вполне возможно, компании производители фотосенсоров для мобильных телефонов также пошли по пути снижения базового ИСО. БОльшее поглощение фотонов, бОльшая ёмкость отдельного пикселя - лучшее качество снимка пейзажа. Шумы чтения на мобильниках по сравнению с камерами 15 летней давности снизились. Более мощные процессоры. Лучше технологии устранения шумов.

Хотелось бы сравнить современный мобильный телефон с матрицей 1/1.12" с количеством мегапикселей 12 и камерой Никон D80. Мобильника с матрицей 1/1.12 нет в доступе , пользуюсь мобильником с матрицей 1/1.8" Есть возможность выставить баланс белого по цветовой температуре, назначить ИСО (минимум 100). Никона тоже нет в доступе, поснимал на данную камеру на объективы 18-55, 18-135, 55-200Vr.
Светосила объектива в современных смартфонах на основной камере - f/1.8. У зеркалок бюджетные зумы имели светосилу в телеположении f/3.5. Что позволяет во многих случаях использовать минимальную чувствительность на телефоне.

Добавлено через 9 минут

Что мешает полноценной замене смартфоном габаритного фотоаппарата?

- фактически одно значение фокусного расстояния на камере
- маленькие размеры матрицы, и в результате этого относительно большая "эквивалентная" диафрагма.
- невозможность "железно" изменять диафрагму. Есть несколько моделей смартфонов где её можно менять, но телефоны очень дороги и нет большого диапазона изменения диафрагмы.

Телефоны с матрицей в 1" и "присобаченным" объективом от Лейки за 5.000 фунтов не рассматриваю, как и возможность навинтить переносной телескоп к камере. Не всегда это возможно, да и с телескопом в приличное общество могут не пустить

[Kraft]

"Означает ли более высокая емкость матрицы улучшение высоких ISO? Нет, не означает."
Только в том случае, когда достигнутая высокая ёмкость не сопровождается повышением эффективности преобразования - т.е. без снижения номинального ИСО матрицы. Да и зачем его снижать, если шумы - в указанном случае повышения эффективности - при ИСО 100 будут не выше, чем при простом увеличении ёмкости ?

В принципе, низкие номинальные ИСО только для того и нужны, чтобы иметь минимально возможные шумы. Для снижения шумов при высоких ИСО требуется улучшать технологии (материалов, матриц, АЦП) - но каждый шаг всё сложнее, дороже и даёт меньший эффект.

"Означает ли более высокая емкость матрицы улучшение высоких ISO? Нет, не означает. "
Кажись, не так однозначно. Есть шумы зависящие от выдержки. И когда матрицы ёмкостью 25 и 50 тыс зарядов имеют на низшей ИСО одинаковое число шумовых зарядов - при разной выдержке в равном свете - то при равных ИСО переменных шумов у более емкой матрицы будет меньше.