Экспозиция состоит из трех частей: диафрагма, выдержка, а затем ISO. Но что такое ISO?
Что такое ISO в фотографии?
ISO - это важный параметр, который определяет, насколько ярким будет изображение. Он полезен, потому что дает фотографам дополнительную возможность манипулировать экспозицией. Он получил свое название от Международной организации по стандартизации, которая установила этот стандарт в 1988 году.
ISO работает немного по-разному в пленочных и цифровых камерах. В этой первой, большей части статьи мы обсудим ISO в цифровых камерах.
В отличие от выдержки и диафрагмы, ISO не изменяет количество света, поступающего в камеру, осветляя или затемняя изображение. Скорее, оно определяет, как камера работает с уже заданным количеством света после завершения экспозиции.
Таким образом, ISO в целом определяет чувствительность матрицы или пленки.
Поэтому технически оно не является компонентом экспозиции. Однако во всех практических ситуациях лучше рассматривать его как один из компонентов.
Почему мы используем ISO?
Мы используем ISO, потому что два основных параметра экспозиции, выдержка и диафрагма, не дают достаточной свободы действий для создания правильной экспозиции при любых обстоятельствах.
И выдержка, и диафрагма могут быть использованы для изменения экспозиции, но они также имеют важные побочные эффекты. Выдержка управляет размытием движения. Диафрагма управляет глубиной резкости и резкостью.
Имея только эти два параметра, нельзя свободно комбинировать любую выдержку с любым значением диафрагмы. Изображение будет недо- или переэкспонировано, и вряд ли оно будет правильным.
Поэтому для управления яркостью независимо от двух других была введена ISO, которая устанавливает чувствительность к входящему свету и количество зерна на снимке.
Ступени ISO
ISO может быть измерено относительно в стопах (или остановках) значения экспозиции. Шкала ISO в фотоаппарате подобна выдержке в том смысле, что при ее удвоении экспозиция также удваивается. Стоп в ISO означает удвоение или уменьшение вдвое света по сравнению с предыдущим стопом.
Они пропорциональны друг другу. Низкое значение ISO дает темную экспозицию, а высокое ISO - светлую. Это проще, чем диафрагма.
Чаще всего ISO начинается со значения ISO 100. Это самое низкое, самое темное значение, также называемое базовым ISO. Следующий полный стоп, ISO 200, в два раза светлее, а ISO 400 - в два раза светлее предыдущего. Таким образом, между ISO 100 и 400 есть две ступени, между 100 и 1600 - четыре, и так далее.
Этот ряд можно продолжить, но он имеет практические пределы. Где именно находится этот предел, зависит от конкретной камеры.
Однако, как правило, мы можем использовать ISO до ISO 6400 - 25600. Это означает 6-8 стопов дополнительного осветления. Другими словами, вы можете правильно экспонировать в 64-256 раз более темное окружение, чем при базовых настройках.
В современных цифровых камерах есть и еще более высокие настройки, но они настолько снижают качество изображения, что практически непригодны для использования. Подробнее об этом далее.
При установке ISO большинство фотоаппаратов предлагают более точные значения, чем просто полные стопы. Скорее всего, вы обнаружите, что все параметры экспозиции изменяются с шагом в 1/3 стопа.
Ряд значений ISO в 1/3 стопа от 100 до 400 выглядит следующим образом:
100 -> 125 -> 160 -> 200 -> 250 -> 320 -> 400
Изменение экспозиции с помощью ISO
Позвольте мне продемонстрировать ISO на примере реальных фотографий, которые можно увидеть в слайд-шоу ниже.
Фотографии отображаются в следующем порядке: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200. Диафрагма и выдержка остаются неизменными на всех фотографиях. Меняется только ISO, чтобы вы могли увидеть его влияние на фотографию.
Идеальная экспозиция показана на четвертой фотографии, которая была сделана при ISO 800.
Как вы уже, наверное, заметили, ничто не влияет на экспозицию одним и тем же способом. Использование различных значений ISO имеет свои последствия.
Побочные эффекты ISO
Если бы мы могли осветлять наши изображения без каких-либо последствий, это был бы рай для фотографов. Это было бы слишком хорошо, чтобы быть правдой.
Но это не так: повышение ISO оказывает пагубное влияние на качество изображения, в разной степени в разных камерах.
Есть два (почти) отдельных последствия. Одно из них вам наверняка известно: повышение ISO приводит к увеличению шума (зерна) на изображении.
Это происходит потому, что все матрицы камер имеют определенный уровень шума. Когда вы осветляете изображение, то осветляете не только ценное содержимое, но и шум.
Другая проблема связана с минимальным уровнем шума, но заслуживает отдельного упоминания. Увеличение ISO также уменьшает динамический диапазон. Чем выше ISO, тем меньше деталей в теневых областях и тем быстрее начинают появляться яркие блики.
Меньшее число = меньшая чувствительность = более качественные фотографии
Чтобы лучше показать, как ISO камеры влияет на качество изображения, я сделал еще одну серию фотографий и отобразил их ниже.
Для этого эксперимента я изменил выдержку и диафрагму каждой фотографии, чтобы компенсировать изменения экспозиции. Таким образом, легче сравнить разницу в качестве.
Фотографии имеют ISO в следующем порядке: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200.
Как вы можете видеть, чем выше число, тем сильнее становится шум.
По этой причине я советую держать уровень ISO как можно ниже, но без ущерба для изображения в других отношениях.
Например, если вам нужно установить выдержку, при которой на снимке появляется дрожание камеры, лучше установить более высокое значение ISO. Уменьшение шума возможно в программах редактирования, а также, в некоторой степени, в камере. А исправить размытость движения практически невозможно.
Поэтому давайте немного поговорим о шумоподавлении. Существует множество видов программного обеспечения для шумоподавления. Такие алгоритмы встроены в популярные инструменты постпродакшна, например, в Lightroom.
Но вы увидите, что это только «сглаживает» шум.
Чрезмерное шумоподавление может привести к эффекту аэрографии на лицах. Оно снижает детализацию и резкость фотографии, как показано ниже (обрезано, чтобы лучше показать эффект).
Это имеет свое применение, но в меру и с учетом того, для чего вы используете фотографию.
Как использовать ISO
Совершенно очевидно, что в светлых помещениях следует использовать низкое ISO, а в темных - более высокое.
Вот наш график, показывающий, как правильно использовать ISO в целом.
Но помимо окружающей среды, также следует учитывать два других параметра экспозиции и устанавливать ISO соответствующим образом.
Позвольте мне привести несколько примеров из реальной жизни (если хотите, тематических исследований) использования ISO.
Сценарий 1 - Походная фотография при дневном свете
Вы используете объектив 28-70 мм на 28 мм, чтобы получить приличное, широкое поле зрения.
При ярком дневном свете у вас достаточно света. Для обычной уличной и туристической съемки вы хотите заморозить движение людей и собственных рук. Для этого потребуется установить выдержку 1/250 с или быстрее.
Вы выбираете диафрагму f/5,6, потому что хотите, чтобы большая часть изображения была в фокусе.
Очевидно, что в этом случае будет использоваться ISO 100. Но даже в этом случае вы можете оказаться переэкспонированными - компенсируйте это уменьшением выдержки.
Сценарий 2 - Семейная фотография в помещении
Вы находитесь в умеренно хорошо освещенной комнате во второй половине дня. Естественный свет немного просачивается, но не так сильно, как в предыдущем случае.
Вы используете тот же объектив, но на этот раз 50 мм, чтобы получить чистый снимок двух членов семьи. На этот раз вы открываете диафрагму до f/4, потому что хотите, чтобы они были в фокусе, а фон размыт.
В этом случае можно немного уменьшить выдержку, потому что вы будете держать камеру более устойчиво, а объекты будут позировать. Их движение будет гораздо более тонким. Вы сможете обойтись 1/125 с.
В этих условиях придется поднять ISO где-то до 400-800. Здесь вы будете использовать ISO только для получения правильной экспозиции - остальные параметры заданы.
Сценарий 3 - ночное музыкальное шоу
Вы находитесь в мош-пите на открытой сцене. Музыканты очень хорошо освещены, но они также двигаются довольно быстро. Вы решили использовать более длинный объектив, 85 мм при f/2, чтобы отделить одного из них и получить чистое изображение.
Выдержка ограничена 1/400 с, так как вы хотите полностью заморозить их движение.
Интенсивность освещения быстро меняется. Итак, вы решили выбрать момент, когда исполнитель, которого вы хотите запечатлеть, ярко освещен, а фон довольно темный.
Чтобы получить правильную экспозицию на человеке, необходимо выбрать высокое значение ISO. Это может быть от 1600 до 4000. Вы получите много шума на заднем плане, но ваш объект будет хорошо экспонирован, и снимок будет выглядеть прекрасно.
Сценарий 4 - Дикая природа в пасмурную погоду
На следующий день вы решили отправиться на поиски приключений и запечатлеть диких птиц. Вы берете свой объектив 100-400 мм, который не является быстрым, но имеет большую дальность действия. День пасмурный. Света много, но не так много, как если бы это был прямой солнечный свет. Вам это подходит, потому что такой рассеянный и мягкий свет приятнее смотрится на животных.
Чтобы запечатлеть движение взлетающей птицы крупным планом, нужно выбрать очень короткую выдержку. По крайней мере, 1/1000 с, но можно и 1/4000 с. В данном случае мы выбрали более простой вариант - 1/1000 с.
Вы ограничены диафрагмой f/5.6 объектива при увеличении.
В этом случае придется использовать более высокие значения ISO - от 800 до 1600, даже на открытом воздухе в дневное время.
Сценарий 5 - Пейзажная фотография в сумерках
Вы находитесь в поле, окруженном красивым горным пейзажем и хотите сделать снимок прямо в сумерках, в последнем свете дня.
Свет тусклый, но, к счастью, у вас есть штатив. Это значит, что можно использовать практически любую выдержку. В данной съемке это будет основным параметром. Диафрагма зафиксирована на f/16 для хорошего фокуса по всей сцене.
ISO фиксируется на 100 - вам нужно максимально возможное качество и детализация. Поскольку пейзажные снимки, скорее всего, будут печататься в большом формате, это более важно, чем, скажем, при съемке спортивных или музыкальных шоу.
Где находится ISO на моей камере?
Чтобы иметь возможность изменять ISO, необходимо перевести камеру в ручной или один из полуавтоматических режимов (S/Tv, A/Av, P).
В зависимости от марки и модели камеры существуют различные способы регулировки ISO.
На профессиональных и бытовых камерах всегда, без исключения, есть отдельная кнопка для ISO. Это связано с тем, что в быстро меняющейся профессиональной среде необходим быстрый доступ.
На зеркальных и беззеркальных камерах начального уровня она обычно скрыта в меню или доступна при одновременном нажатии двух кнопок (или колесика и кнопки).
На компактных камерах, которые предлагают ручное управление, оно также находится в меню. Если камера не предлагает ручного управления, она также установит ISO автоматически.
ISO в разных камерах
Шумы и динамические характеристики ISO не одинаковы для всех камер. Существуют огромные различия, зависящие, в частности, от возраста, размера матрицы, категории камеры, технологии матрицы.
Начнем с возраста. Характеристики ISO были одной из постоянно меняющихся характеристик цифровых камер. Каждое новое поколение камер обеспечивает более низкий уровень шума, более высокий динамический диапазон и лучшую работу в условиях низкой освещенности.
Камеры 2019/2020 годов имеют преимущество в 2-3 ступени по сравнению со своими предшественниками десятилетней давности благодаря развитию программного обеспечения и сенсоров.
Не менее важным является влияние размера сенсора на работу в условиях низкой освещенности. Поскольку меньшие сенсоры получают меньше света при использовании объективов с одинаковой f-ступенью, уровень шума на ISO также выше.
Полнокадровая камера одного поколения обычно работает на 1-1,5 ступени лучше, чем кроп-модель APS-C. Что, в свою очередь, на 0,5-1 стоп лучше, чем у камеры с матрицей Four Thirds.
Современные полнокадровые камеры дают очень пригодные для использования изображения вплоть до ISO 25600.
Компактные камеры и смартфоны, конечно, проигрывают в этой гонке со своими крошечными сенсорами.
Категория камеры, или ценовой диапазон, также является определяющим фактором, хотя и не так сильно, как два предыдущих. Модель низкого уровня, например, Canon Rebel, не будет работать так же хорошо, как Canon 7D (обе APS-C), даже если они относятся к одному поколению. У них также одинаковый размер матрицы, но, откровенно говоря, за большие деньги можно купить более совершенную технологию.
Как на самом деле работает ISO в цифровых камерах
Пришло время перейти к более техническим вопросам. Если вы хотите понять, как работает ваша камера, читайте дальше.
Что на самом деле означает ISO в цифровой камере? Девять из десяти фотографов скажут вам, что ISO означает чувствительность датчика изображения.
Это объяснение отлично подходит для упрощенной иллюстрации, но это не вся история. Действительно, это так, если вы снимаете на пленку, но не на цифру.
Честно говоря, ISO ведет себя так же, как если бы оно изменяло чувствительность сенсора. Чем выше - чем чувствительнее - она находится, тем ярче будет результат. Чем больше напряжения вы подаете на сенсор, тем чувствительнее он становится. Звучит правдоподобно, верно? Это не так.
Скорее, ISO определяет усиление сигнала после съемки. Это усиление может быть аналоговым или цифровым, или и тем, и другим одновременно.
В камерах с переменным ISO, таких как большинство моделей Canon, полные стопы ISO всегда усиливаются аналоговым способом. Третьи стопы дифференцируются с помощью цифрового усиления. Однако из-за того, что схема не оптимизирована для заданного уровня усиления, а является переменной, такие датчики обычно обеспечивают худший динамический диапазон.
ISO-инвариантные камеры составляют большинство современных беззеркальных и зеркальных устройств, включая почти все модели Nikon, Sony и Fujifilm. Они работают немного по-другому.
В случае базового ISO (80 или 100 на большинстве камер) применяется некоторое аналоговое усиление, но не цифровое. Таким образом, изображение будет максимально очищено от шумов. При любом шаге базового ISO добавляется цифровое усиление, но не аналоговое. Это повышает уровень шума, что приводит к появлению более заметных шумов. Однако, поскольку система оптимизирована для определенного уровня аналогового усиления, камеры с инвариантным ISO на самом деле немного лучше по динамическому диапазону и шуму при низкой освещенности.
Некоторые современные цифровые камеры имеют так называемую функцию двойного собственного ISO. По сути, это означает, что такие камеры имеют два базовых значения ISO со всеми вытекающими отсюда преимуществами. В большинстве случаев это 100 и 800. Если вы снимаете при любом значении ниже 800, вы получаете аналоговое усиление низкого уровня и дополнительное цифровое усиление выше 100.
Как только вы достигаете 800, включается другой уровень аналогового усиления, устраняя необходимость в цифровом усилении более низкого качества. Уровень шума снова снижается. При повышении уровня от 800 снова добавляется цифровое усиление, но только до 800. Таким образом, качество изображения лучше при 800, чем, скажем, при 640 или даже 400. Эта технология является значительным шагом вперед в работе в условиях низкой освещенности.
Камеры, использующие эту функцию, сегодня встречаются довольно редко, и в основном это видеокамеры. Совсем недавно мы видели двойное встроенное ISO в камерах Panasonic S1H, Panasonic GH5S и Fujifilm GFX100.
Одинаково ли ISO во всех камерах?
Большинство фотографов полагают, что любое конкретное значение ISO (скажем, 200) представляет собой фиксированный уровень усиления во всех камерах. Это не совсем так.
Чтобы понять почему, нужно понять, как различные размеры матрицы влияют на экспозицию и другие свойства.
По сути, несмотря на то, что у нас есть три переменные экспозиции, только одна из них является абсолютной величиной - выдержка. Выдержка всегда будет одной и той же и будет иметь один и тот же эффект, независимо от того, какая камера используется.
Диафрагма - более сложный вопрос. Когда мы говорим о f-стопах, мы имеем в виду относительную диафрагму. F-стоп дает хорошее представление о количестве света, попадающего на матрицу определенного размера на заданном расстоянии от объектива. Таким образом, его можно использовать для определения экспозиции в конкретной системе.
Однако, когда целью является сравнение и стандартизация экспозиции между сенсорами разного размера, он менее полезен. Как я уже говорил, меньшие сенсоры получают меньше света при использовании объективов с одинаковой f-ступенью пропорционально площади их поверхности.
Смысл ISO в том, чтобы стандартизировать экспозицию между системами. Экспозиция, скажем, ISO 100, f/4 и 1/100 с должна выглядеть одинаково в каждой камере с точки зрения яркости.
Следовательно, значения ISO означают более высокий уровень усиления в камерах с меньшим сенсором. Если мы расширим это понятие, то увидим, что камеры с большим разрешением требуют большего усиления, чем камеры с меньшим разрешением при том же размере. Таким образом, шум на уровне пикселей обычно более заметен в камерах с высоким разрешением и маленькими сенсорами.
Фото Алекса Эндрюса с сайта Pexels
Повышение ISO против осветления фотографии на компьютере
Когда вы отходите от камеры и помещаете изображение на компьютер, вы уже не можете повысить ISO. Такое программное обеспечение для редактирования, как Adobe Lightroom, позволит интерпретировать только уже имеющиеся цифровые данные.
Ползунок экспозиции увеличивается в пунктах. +1 стоп выглядит так же, как если бы вы собрали еще один стоп света. Это оказывает такой же эффект на общие тона, как повышение ISO со 100 до 200.
Поскольку Lightroom может работать только с цифровыми данными, подстройка экспозиции во время редактирования обычно дает более шумные результаты, чем правильное экспонирование снимка. Стремитесь получить правильную экспозицию во время съемки.
Исключением являются камеры с инвариантным ISO. При использовании RAW-файлов таких камер вы гораздо меньше ограничены в настройке экспозиции после съемки. Если вы используете несжатые файлы, ваше изображение будет вести себя почти так же, как если бы вы меняли ISO, и не увидите гораздо больше шума.
Тем не менее, лучше действительно правильно установить ISO, потому что тогда предварительный просмотр изображений будет проще. Кроме того, вы рискуете приобрести плохую привычку забывать о правильной экспозиции, что в конечном итоге пагубно скажется на фотографии.
ISO в пленочных фотоаппаратах
Как я уже упоминал, объяснение «чувствительности» происходит из эпохи пленочных фотоаппаратов. При съемке на пленочную камеру вы не устанавливаете ISO нажатием кнопки.
Вместо этого у каждого типа пленки есть рейтинг ISO, который относится к светочувствительному эмульсионному слою пленки. Этот рейтинг также называется скоростью.
В зависимости от того, что снимается, вы выбираете пленку, соответствующую потребностям в чувствительности. Для дневного света используется пленка ISO 100 или 200, для съемки в помещении обычно используется пленка ISO 400 и так далее.
Вы увидите, что и у пленочных, и у цифровых фотоаппаратов при более высоких значениях ISO увеличивается уровень шума. Однако считается, что пленочный шум, или зерно пленки, выглядит более приятным. Я вынужден с этим согласиться. В то время как цифровой шум может навредить изображению, особенно если вы привыкли к «чистому» виду, пленочное зерно в большинстве случаев дополняет изображение.
Конечно, это огромное обобщение, но если вы когда-нибудь задумаетесь о съемке на пленку (или о переходе к цифровой съемке с пленки), имейте это в виду.
Краткая история стандарта ISO в фотографии
Международная организация по стандартизации (ISO) - это международный орган, состоящий из представителей различных национальных организаций по стандартизации. Отсюда и происходит название ISO. Она была создана в 1947 году, а ее штаб-квартира находится в Женеве, Швейцария.
С тех пор как была разработана фотоэмульсия, разные страны пытались ввести стандарты. Это было сделано для того, чтобы фотографы знали, какой чувствительности они могут ожидать от пленки.
Множество компаний и учреждений пытались придумать метод, который классифицировал бы их пленку наиболее простым способом. Это был ранний процесс попытки выработать то, что мы сейчас называем скоростью пленки.
Было разработано множество стандартов, прежде чем мы пришли к тому, что сегодня известно как ISO в фотографии. Наиболее известными из них являются следующие:
- Хартер и Дриффилд - эти двое работали над чувствительностью эмульсии с 1890 года. Это был стандарт до 1928 года. Их система имела обратную систему классификации и экспозиции. Чем выше номер, тем меньшая экспозиция требовалась эмульсии.
- ГОСТ - С 1928 года Советский Союз использовал эту систему в качестве стандарта до 1951 года. Затем они заменили его на систему ГОСТ, которая была восточной версией ASA.
- DIN - Немецкий институт нормирования был введен в 1934 году. Они использовали градусы для классификации. При изменении на 3° чувствительность удваивалась или уменьшалась вдвое.
- ASA - Американская ассоциация стандартов была создана в 1943 году. Линейная шкала показывала, что 400 ASA в два раза быстрее 200 ASA, а 100 ASA в два раза быстрее 200 ASA. Эти классификации пленок сохранились, когда в 1988 году мир принял стандарт фотографии ISO.
Заключение
Надеюсь, эта статья помогла вам понять и упростить использование ISO на камере.
Я рекомендую как можно чаще практиковать ручное управление камерой. Способность инстинктивно настраивать все основные параметры экспозиции откроет вам новые пути в фотографии, это я могу обещать.
Когда вам больше не нужно будет думать о базовых вещах - вот тогда ваша фотография действительно взлетит.
Автор статьи: Габор Хольцер
Еще больше интересных статей читайте в нашей группе и на сайте www.pano-maker.ru
Если вам понравилась статья, ставьте лайки и подписывайтесь на наш канал!