ISO en een sensor

Discussies over onderwerpen die niet passen in een van de andere secties
Plaats reactie
JOEB

ISO en een sensor

Bericht door JOEB » zo mei 11 2008 3:28 pm

Van de drie belangrijke parameteres bij belichten is sluitertijd en diafragma is me helemaal helder. Dat een film door z'n samenstelling een hogere of lagere lichtgevoeligheid heeft dan ik ook nog zo ongeveer volgen. (Iets met korrelgrootte e.d.)
Die lichtgevoeligheid bij een sensor snap ik niet. Wie kan in Jip en Janneke taal uitleggen waardoor een sensor lichtgevoeliger wordt. En vooral ook waarom je bij hogere ISO waarden meer ruis krijgt.
(Je kunt natuurlijk denken ... ga lekker foto's maken en maak je niet druk... ik ben toch benieuwd. )
Gr
JOEB

ElRonno
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2743
Lid geworden op: di mei 29 2007 1:24 pm
Locatie: Eanske
Ervaringsniveau: *****
Foto's bewerken toestaan: Ja

Bericht door ElRonno » zo mei 11 2008 3:35 pm

De sensor wordt niet lichtgevoeliger, het signaal wordt bij hogere ISO waarden gewoon meer versterkt. En meer versterking geeft meer ruis. Net als bij geluidsapparatuur.

Tom
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2663
Lid geworden op: zo dec 30 2007 9:56 pm

Bericht door Tom » zo mei 11 2008 7:36 pm

ElRonno schreef:De sensor wordt niet lichtgevoeliger, het signaal wordt bij hogere ISO waarden gewoon meer versterkt. En meer versterking geeft meer ruis. Net als bij geluidsapparatuur.
Ik heb er verder geen kaas van gegeten, maar..ik probeer uit te leggen wat ik denk.
2 voorbeelden:
F/2.8, ISO200, 1/500e
F/2.8, ISO400, 1/1000e

Dat is hetzelfde, right?

Dat zou moeten betekenen dat de sensor bij die tweede optie de foto op ISO200 aflevert aan de processing die erin zit, ervanuitgaande dat ISO200 het laagste is, en dat de processing het dan wat 'optrekt'. Dat kan ik me eerlijk gezegd niet voorstellen.

Of gaat het op nog een lager niveau? :)

Gebruikersavatar
Pancarans
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2019
Lid geworden op: wo aug 30 2006 1:51 pm
Contacteer:

Bericht door Pancarans » zo mei 11 2008 8:12 pm

Wat Elronno zegt klopt. Eigenlijk wordt bij verhoging van de ISO tegen de processor van de camera gezegd dat deze met het kleinste beetje licht er wat van moet maken. De ruis ontstaat omdat de processor te weinig informatie van de sensor krijgt om er een kleur van te maken. Dit wordt dan een grijstint of zwart bij lichte delen en vaak rood of blauw bij donkere delen. Zie het voorbeeld hieronder:

Afbeelding

Crop op 1600 % van het voorhoofd van Peter Gabriel.

Afbeelding

Duidelijk is te zien dat de processor te weinig informatie kreeg om er overal een kleur van te maken.
Dus hoe beter de processor des te minder ruis. Natuurlijk is de kwaliteit van de sensor mede bepalend. De ene sensor absorbeert meer licht dan de andere.

Snappie?

Groet,
Irwan
Als je Groningen ver vindt, is je wereld echt klein................


http://www.fotono.nl"

ElRonno
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2743
Lid geworden op: di mei 29 2007 1:24 pm
Locatie: Eanske
Ervaringsniveau: *****
Foto's bewerken toestaan: Ja

Bericht door ElRonno » zo mei 11 2008 9:50 pm

Tom schreef:Dat zou moeten betekenen dat de sensor bij die tweede optie de foto op ISO200 aflevert aan de processing die erin zit, ervanuitgaande dat ISO200 het laagste is, en dat de processing het dan wat 'optrekt'. Dat kan ik me eerlijk gezegd niet voorstellen.
Toch is het in principe zo. Een sensor heeft een vaste gevoeligheid, doorgaans het laagste ISO getal dat je kunt selecteren (100 of 200 meestal).

Je kunt het ook zelf testen: maak maar een goed belichte foto op iso 400 op manual en belicht dan nog eens op 100 iso, dus twee stoppen onderbelicht. Open ze beide in Capture NX en doe voor de 100 iso foto een exposure correction van +2 stops en vink noise correction uit. Je ziet nu identieke foto's met exact evenveel ruis!

Er is dus ook een verband tussen schaduwdoortekening op lage iso waarde en ruis op hoge iso. Waar mee detail in het donker zit, kun je met minder ruis versterken.

Tom
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2663
Lid geworden op: zo dec 30 2007 9:56 pm

Bericht door Tom » zo mei 11 2008 10:10 pm

Dank voor de uitleg.
Dat wat jij beschrijft klinkt logisch, ElRonno. Maar eigenlijk werkt het de andere kant op, en dan krijg je, naar mijn idee, overbelichte foto's waarbij je de exposure in de - gaat draaien. En dan hou je niks over.

Dus die kant die jij het op vertelt klinkt logisch, maar het werkt de andere kant op, en dat vat ik dus niet echt :)

ElRonno
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2743
Lid geworden op: di mei 29 2007 1:24 pm
Locatie: Eanske
Ervaringsniveau: *****
Foto's bewerken toestaan: Ja

Bericht door ElRonno » zo mei 11 2008 10:28 pm

Tom schreef:Dank voor de uitleg.
Dat wat jij beschrijft klinkt logisch, ElRonno. Maar eigenlijk werkt het de andere kant op, en dan krijg je, naar mijn idee, overbelichte foto's waarbij je de exposure in de - gaat draaien. En dan hou je niks over.

Dus die kant die jij het op vertelt klinkt logisch, maar het werkt de andere kant op, en dat vat ik dus niet echt :)
Nee, het niet andersom. Probeer het maar eens.

Bijvoorbeeld goed belicht op iso 400 1/30s f/8 zal op iso 100 1/30 f/8 twee stoppen onderbelicht zijn. Hef die onderbelichting weer op in Capture NX, zet ruisonderdrukking voor beide foto's uit in Capture NX et voila, twee identieke opnamen. Wel statief en een stilstaand onderwerp gebruiken natuurlijk ;-)

Afbeelding

Vertel jij maar welke 100 en welke 400 is...

Maar misschien kan ik het wel andersom uitleggen, uitgegaan van de native iso van de sensor.

Iso 100 1/8s f/8 zou goed belicht zijn volgens de sensor. Om bewegingsonscherpte te voorkomen gebruik je 1/30s bij f/8. Als fotograaf compenseer je die kortere belichting met hogere gevoeligheid door de camera op iso 400 te zetten, want dan lijkt het volgens de lichtmeter weer te kloppen. In feite wordt er niets gevoeliger in de camera, maar zal de camera het sensorsignaal nu 4x versterken.

Dat zou ook allemaal achteraf kunnen, zou je denken. Maar dat is niet zo. Een NEF bestand, hoe RAW ook, heeft maar beperkte ruimte. Je kunt in Capture NX dan ook maar maximaal 2 stoppen compenseren.

(aanvulling: RAW is niet gelijk aan de sensor output, want er zit nog electronica tussen die het signaal bewerkt, zoals iJoost hieronder ook zegt)
Laatst gewijzigd door ElRonno op zo mei 11 2008 10:59 pm, 1 keer totaal gewijzigd.

iJoost

Bericht door iJoost » zo mei 11 2008 10:50 pm

Ter aanvulling: Die ISO-versterker zit meteen na de sensor. En nog voor de analoog naar digitaal converter. Als er dan toch versterkt moet worden dan kun je dat maar het beste doen voor het digitaliseren gebeurt. Daarmee voorkom je nare aliassen. De aanwezige analoge ruis versterk je daarbij natuurlijk wel vrolijk mee. Vandaar dat hogere ISO-waarden in het algemeen meer ruis laten zien. Wat er in een NEF wordt opgeslagen is al wel gedigitaliseerd maar verder nog geheel onbewerkt. (Zo onbewerkt zelfs dat er nog niet eens een R, G en B-waarde voor elke pixel bepaald is. Maar dat is weer een ander verhaal. ;-)

ElRonno
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2743
Lid geworden op: di mei 29 2007 1:24 pm
Locatie: Eanske
Ervaringsniveau: *****
Foto's bewerken toestaan: Ja

Bericht door ElRonno » zo mei 11 2008 10:54 pm

Overbelichting repareren werkt weer niet.

1/1s en f/5.6 op iso 100 goed belicht is op 1/1s en f/5.6 op iso 400 twee stops overbelicht. Maar als je dat compenseert in Capture krijg je de overbelichte delen niet terug.

Dat komt omdat, zoals iJoost al opmerkt, doordat de versterking gebeurt voor er een bestand wordt gemaakt. Overbelichte delen komen dus niet eens in het bestand.

JOEB

Bericht door JOEB » ma mei 12 2008 7:50 pm

Hartelijk dank allemaal voor de uitleg.

De sensor heeft dus een 'vaste' lichtgevoeligheid gelijk aan de laagste iso, deze is wel te verstereken maar niet te verzwakken (weggebeten... is weg...)
De sensor in combinatie met de 'intelligentie' van de camera emuleert een hogere isowaarde voordat de omzetting van analoog naar digitaal plaatsvindt. Dit vooral om verliezen te voorkomen.
RAW is niet de output van de sensor maar zit al wat verderop in het proces. (Dus na de A/D conversie).


Ik zou wat los willen komen van het 'film' paradigma waar we zo aan blijven hangen. Is ISO dan in feite niet een gleidende schaal waarbij het begrip 'stop' het alleen voor ons 'mensen' begrijpelijker en beter volgbaar maakt? Waarom moet een FF sensor 35 mm zijn? Omdat ooit een film die afmeting had? Zou er een camera kunnen zijn die net als een zoom knopje op de video camera met + en - het diafragma opent en sluit om zo niet denkend in stops.. maar denkend in zo wil ik het... in de zoeker gelijk de scherptediepte laat zien? Waarom nog een heen en weer klappende sluiter... sensor aan.. sensor uit kan toch ook?....
Ooit werd autofocus als een soort heiligschennis van de fotograaf gezien... daar had je toch de vakkundigheid van de mens voor... :?

Stel dat je een camera voor generatie Einstein (geboren na ongeveer 1985) zou mogen maken en je volledig los zou mogen denken van de filmparadigma's... wat zou dan de ideale camera zijn... (Generatie Einstein weet nauwelijks van het bestaan van film af... denkt en doet alles met computers... mobieltjes zijn er toch altijd al geweest... etc. )

Het is pinksteren... laten we denken in de geest van het licht! en niet van de film... :)

ben benieuwd naar jullie ideeen voor de digitale camera van de toekomst...!

iJoost

Bericht door iJoost » ma mei 12 2008 8:49 pm

Zowel echt over- als echt onderbelicht vallen niet meer te repareren.

Beschouw een "pixel" van de sensor als een emmertje waarin lichtdeeltjes worden verzameld.

Als het er heel weinig zijn, dan kun je het aantal nog vermenigvuldigen (ten koste van wat extra onnauwkeurigheid (de ruis)). Maar als het er domweg nul zijn, dan helpt vermenigvuldigen natuurlijk ook niet meer. Nul keer wat dan ook blijft nul.

En als de emmer is overgelopen, dan ben je toch echt informatie kwijt geraakt. Je kunt natuurlijk nog wel delen maar wat er over de rand is gegaan krijg je niet meer terug.

En wat de rest van je verhaal betreft. Klopt ISO is een continuum, diafragma, sluitertijden, brandpuntsafstand, sensor/filmmaat... alles. Maar het zijn mensen die ermee moeten werken. En daarom wordt er gewerkt met maten en eenheden waarmee mensen gemakkelijk, dus zonder brein-prothese, overweg kunnen.

Ik herken bijvoorbeeld niet zo gemakkelijk uit mijn hoofd hoe vaak ik met wortel twee zou moeten vermenigvuldigen om van de ene naar de andere diafragma waarde te komen.

Toch is dat belangrijk want elke faktor wortel twee verschil in ratio brandpunstafstand/diameter van het gat halveert of verdubbelt de hoeveelheid licht. (Niet alleen dat trouwens, want er is ook effect op de scherpte, de scherptediepte, etc.) Maar gelukkig zijn er diafragma stoppen, die ik simpelweg kan tellen.

En wat autofocus betreft, ik vind het nog steeds een gekloot en doe het met liefde zelf. Tenzij ik haast heb. Dan is het verdomd leuk dat het er is. Zo is het met alles. Niet het een of het ander is beter of slechter. Maar er zijn verschillen. En als je een beetje op let, dan doe je daar je voordeel mee. De ene keer gebruik je het een en even later net zo vrolijk het andere. ;-)

Dat alles heeft ook weinig met "vastzitten aan film" te maken. De maat van de sensor misschien. Maar zelfs die wordt vooral door andere faktoren bepaald. Niet voor niets hebben bijna alle camera's een sensor die kleiner is dan kleinbeeld.

Gebruikersavatar
Roelof
Clublid
Clublid
Berichten: 5390
Lid geworden op: vr dec 29 2006 1:43 am
Locatie: Hoogeveen
Ervaringsniveau: ***
Foto's bewerken toestaan: Ja

Bericht door Roelof » ma mei 12 2008 9:00 pm

De lichtgevoeligheid van de sensor is niet de laagste ISO waarde, maar de basis ISO. De D300 heeft een basiswaarde van 200, maar hij kent nog drie stappen daaronder waarvan de laagste correspondeert met ISO 100.

Als ik mijn 80-200 schuifzoom via de diafragmaring op een ander diafragma zet, dan gaat hij van 2.8 naar 4, doe ik dat met de lens op de D300 dan heeft hij nog een paar tussenstappen, om dat helemaal traploos te doen is weinig zinvol, want het verschil zou je in de keline zoeker toch niet kunnen zien. Jouw D300 heeft trouwens de optie om je te laten zien wat de scherptediepte wordt, voor zover je dat goed kunt zien in je zoeker.

FF moet 35 mm zijn, want onze camera's werken met lenzen die voor een kleinbeeldcamera ontworpen zijn, je kunt wel een compleet nieuw systeem ontwerpen, maar zie dan maar marktaandeel te krijgen bij klanten die al spul voor een bestaand systeem hebben, dan zit je te rommelen in de marge, zoals Sigma.

Het begrip 'stop' is niet iets willekeurigs, dat is een verschil van een verdubbelde belichting (of gehalveerd natuurlijk als je de andere kant op gaat) Als jij de ISO van je camera opschroeft, dan gaat hij niet van 200 naar 400, maar krijg je eerst 250 en 320, dat is omdat hij met 1/3 stop verandert. Dat is niet jouw gleidende glijdende schaal, maar hij komt met werkbare verschillen (net als bij het diafragmeren)
Je moet er sowieso rekening mee houden dat digitaal nooit traploos is, want dat is nu eenmaal de definitie van digitaal: in stappen.
Iedereen maakt fouten, zelfs ik.

JOEB

Bericht door JOEB » ma mei 12 2008 9:32 pm

@iJoost: Kijk emmertjes dat is Jip en Janneke taal. Het is me helemaal duidelijk!

@ Roelof Natuurlijk kan ik de scherptediepte controleren. In mijn ideale camera (van de toekomst) zou ik al draaiend en stellend direct 'de foto voor me willen zien' ... Verder snap ik dat van dat marktaandeel.. maar ik wil juist die denklijn niet volgen. Ik wil opzoek naar het ideaal. Die lijn volgen .. zou betekenen dat we nog steeds cassetebandjes zouden gebruiken met wellicht daarop digitaal de muziek of zo... een cd was nu eenmaal simpeler en m'n zoon van 13 vraag me nu al CD?... MP3 speler... streaming muziek op z'n wekker (musicpal) ... Dat een stop niet iets willerkeurig is nee natuurlijk niet maar stel dat je scherptediepte goed zou kunnen zien en je met een plus en min knopje het 'naar believen' in zou kunnen stellen heb je 'stop' stappen niet nodig.
Tja digitaal is stappen... duh... zo komnen we uit op het kleinste film korreltje bij analoog en dat is dan weer een stap... ik denk dat je m'n principe wel begrijpt....

Voor de goede orde... ik ben verknocht aan m'n d300 met alle prachtige systeempjes aan boord zowel met automatische mogelijkheden maar waarbij ook praktisch alles met de hand kan.. Maar ik zou even buiten de box willen denken...sluiterloze camera.... wat is de ideale sensorgroote vanuit electronisch perspectief... etc...

Tom
Forumlid
Forumlid
Berichten: 2663
Lid geworden op: zo dec 30 2007 9:56 pm

Bericht door Tom » ma mei 12 2008 11:10 pm

Mooie uitleg, zo alle reply's bij elkaar! Ook al is het niet mijn topic, toch moet ik even 'bedankt' roepen! :)

Plaats reactie

Terug naar “Overige discussies”