БЛОГ ДМИТРИЯ ЕВТИФЕЕВА
Несколько длинное название статьи, но полностью отражает суть.
Плюс каждый сделаем вывод о том какие значения ISO уже полностью фиктивные и использовать их нет смысла ни в каком случае.
Статья является продолжением ISO: есть ли уменьшение шума на новых матрицах.
Будут протестированы две камеры:
Canon 5D mark II
Canon 1D X
Вторая камера — новейшее поколение топовых камер от Canon, тем более интересно её сравнить с предыдущим поколением камер, коим является Canon 5D mark II. Выиграете ли вы по шумам (в светлых областях, в темных обсуждалось в предыдущей статье) на камере ценой в 7700 USD?
Canon 1D X
Методы определения количества шума на фотографии
Для объективности плюс к обычной визуальной оценке количества шума будет использован числовой метод.
Заключается он вот в чём.
В Adobe Photoshop есть значение Std.Dev. во вкладке Histogram, которое определяет разброс значений относительно среднего уровня.
Если на вкладке выбрать из выпадающего меню там же Luminosity, то измерять мы будем в канале яркостей, что даёт нам измерить самый неприятный яркостный шум. Есть еще цветной шум, но в данном случае я пока не уверен, что его количество можно так просто оценить.
Кроме всего эта же вкладка показывает нам значение Mean (среднее). Т.е. это средняя яркость для всех представленных, а значит это можно считать неким уровенем сигнала цифрового сигнала, если анализировать однородную плоскость на фото.
Итак, у нас есть уровень сигнала (Mean) и максимальное отклонение от него (Std.Dev). Из них мы уже получаем искомый SNR (Signal to Noise Ratio, Сигнал/Шум).
Важно измерить именно это соотношение так как просто значение Std.Dev. при даже немного разной яркости снимка даст нам сильно разное абсолютное значение шума. А нам нужно значение шума относительно уровня сигнала. Таким образом мы исключим малейшие ошибки по яркости.
Конечная формула:
SNR = Mean / Std.Dev
Предложена «Gann, Robert, Ph.D. Desktop Scanners: Image Quality Evaluation», Hewlett Packard.
Шум на Canon 5D mark II
Эталонный кадр на ISO 100. Шумодав отключен, F8. Объектив Carl Zeiss Makro- Planar 50/2 ZE.
фрагмент кадра на ISO 100, камера Canon 5D mark II
Далее я буду приводить 100% кроп участка где два окна. Там есть и светлые области (кирпичная кладка) и средние по яркости области (внутри оконных проемов).
На светлых областях (кирпичная кладка) шумов не появилось, а в оконных проемах появился едва заметный шум.
ISO 100, SNR=74.05/4.45=16.64
ISO 200, SNR=73.28/4.59=15.96
Чем выше SNR, тем, соответственно лучше (меньше шума).
Как видите, шумы в оконных проемах, которые вроде не такие уж и темные, уже вполне видны. Экспозицию в конвертере я здесь не вытягивал (если вдруг у вас появится такая мысль).
ISO 400, SNR=74.85/4.85=15.43
Здесь не совсем корректно получилось тк я затемнил снимок с ISO 800 на 1 ступень. Это частично исправило шумы. Если пересветить и притемнить, то шумов будет меньше. Недостаток этого способа — если слишком сильно пересветить, то исправить выбитые области будет невозможно (на 5D mark II у меня 0.5-0.7 EV пересвета в RAW формате спокойно реанимируются в конвертере).
Вообще корректность такого сравнения всегда будет спорной. Мой метод — уменьшение выдержки и повышение ISO. Это логичный приём для всех, кто снимает движущиеся объективы в полутьме и кому реально нужно высокое ISO для работы. Это и фотографы свадеб и спортивные фотографы и репортажники всех остальных областей (корпоративы, мероприятия и т.д.)
Второй вариант был бы в сохранении выдержки постоянной и притемнения снимка с бОльшим ISO в конвертере.
Я счёл этот вариант неправильным тк довольно странно снимать всегда с пересветами и потом пытаться реанимировать снимок. Будут часто встречатся «выбитые» области. Также странно выглядит съемка с недодержкой и осветление в конвертере, за которую ратует некая группа известных российских тестеров. Мало того, что по снимку на экране камеры вообще ничего не сказать о тенях и светах (как и по гистограмме), так и сам результат вызывает большие сомнения. Мой вот эксперимент говорит о том, что меньше шумов если снимать на адекватном ISO и конвертер лишний раз не трогать. По-крайней мере современный ACR, а ему доверия больше, нежели остальным, кустарным конвертерам.
ISO 800, SNR=75.72/4.66=16.24
Как видите, моё твик повлиял на уменьшение шумов.
Здесь тоже на 1 ступень вниз, т.е. шумы «подлечены». Кадр снят на 1 ступень выше и потом она убрана в конвертере.
Шумы уже активно лезут в области оконных проемов и начали появляться на кирпичной кладке, которая в тени (справа). Этот снимок уже кандидат на сильную обработку шумодавом с потерей мелких деталей соответственно в темных и средне-серых областях.
Если вы не хотите терять мелкие детали на снимке, то снимайте на предыдущем значении светочувствительности (ISO 800). Там шум средне-серых участков исправим практически полностью в шумодаве без потери мелких деталей. Тёмные же области близкие в черному всегда шумят сильно и высветлять их и искать мелкие детали не рекомендуется.
ISO 1600, SNR=72.70/4.76=15.27
Пока в светлых областях шума почти нет. Но в средних, ближе к темным (оконные проемы) шум лезет уже вовсю.
ISO 2500, SNR=72.71/5.48=13.26
Активно теряем детали в средне-серых областях, но светлых остаются пока почти нетронутыми шумом.
ISO 5000, SNR=85.14/6.83=12.46
Это кадр со смазом. Смотрите только оконный проем и равномерные поверхности.
ISO 12800, SNR=73.89/6.76=10.93
Как видите, ISO 25600 — полностью фиктивное. Здесь идёт большая потеря деталей как в светлых, так и в тёмных областях. Такое фото потом только уменьшать для использования аватаркой.
Повторюсь, что для камеры Canon 5D mark II я бы остановился на ISO 800, когда светлые области почти полностью свободны от шума, средне-серые можно скорректировать шумодавом с тонкими настройками без потери мелких деталей, а темные оставить как есть.
На ISO 1600 вы уже начинаете терять мелкие детали в средне-серых. Никакой шумодав вам их не вернет. Т.е., например, для пейзажа такое ISO совсем не годится.
ISO 25600, SNR=66.92/7.74=8.64
(8 votes, average: 4,63 out of 5)
Загрузка...
Здесь мой инстаграм
Я на Facebook
Я Вконтакте
Подписаться на RSS ленту
ISO: есть ли уменьшение шума на новых матрицах
Спасибо, довольно познавательная статья, как и многие другие. Ваш ресурс для меня один из больших учебников по искусству Фотографии. Касательно проявления шумов на светлых снимков, сам делал небольшую подборку для себя, конечно всё криво-косо, у меня для проведения тестов нет много моделей камер, да и методикой не сильно владею. Для себя собрал с инета снимки на одном ISO (выбрал 800, как крайнее рабочее). Когда кропы со снимков поставил рядом, как раз таки и стала хорошо заметная тенденция, что чем новее камера и больше Мп в ней, тем сильнее проявляются шумы , в том числе на светлых участках снимка. Как итог, остановился на 1Дмк2, как на наименее шумном варианте...
Присоединенная картинка:
Добрый день, Дмитрий!
Странно, почему к этой статье только мои комменты, а к статье 16 против 36 несколько страниц. Хотя эти статьи я считаю неразрывны, но это только моё мнение.
Как ваши дела в анализе снимков на ИСО до 400 включительно, вы писали:
«...Я пойду дальше анализировать снимки с обеих камер на ISO 100 — ISO 400 (где все параметры съемки одинаковые) в разных областях (яркие, средние, темные), чтобы собрать как можно больше информации и сделать окончательный вывод о характеристиках шума на Canon 5D mark II и Canon 1D X...»
Я прошу прощения, можно ещё вопрос паровозиком?)
Как думаете, на сколько ваш совет ETTR может быть применим для камеры типа 550Д? Вы его даёте для пятёрок и иже с ними. Хотя технологически это родственные камеры(с 5дм2) но всё-же. Думаю попробовать этот совет для съёмки панорам, т.к. экспозиция там гуляет от снимка к снимку как хочет. А фиксировать экспозицию в режиме М для всех кадров не знаю на сколько хорошая идея. Когда кадров много то разброс очень большой. Если не бояться пересветов то тогда легче.
Спасибо за труды, удачи!
Можно :)
Для Canon 550D тоже можно применять этот метод с большой пользой. Но нужно опытным путем установить насколько можно залезать за границу гистограммы. У кропнутых камер динамический диапазон (ДД) меньше и значение «1 стоп» может быть слишком велико и можно вылететь в переэкспозицию безвозвратно. Но когда вы установите это число, то смело добавляйте и не ориентируйтесь по гистограмме.
Кстати, выяснять это значение опытным путем очень важно.
Камеры предыдущих поколений были гораздо более чувствительны к пересветам. Так на Canon 5D mark II я могу вытянуть целый стоп, а на старой Canon 1D mark II N гораздо меньше (1/3EV?), хотя пиксель у Canon 1D mark II N гораздо больше!!! (внимание 8.2мкм у Canon 1D mark II N против 6.4мкм у Canon 5D mark II ).
Так что теория-теорией, а практику она не заменяет. К простому тезису про большой пиксель еще нужно добавить «старый» пиксель или «новый» пиксель.
К какому поколению пикселей относятся пиксели 550д мне неизвестно.
Применять метод я попробовал... Применять его надо ооочень осторожно следя за небом и светлыми объектами которые как люминисцентные лампочки на ярком солнце. А если мануальные стёкла применять там и так камера норовит пересветить на пейзажных положениях диафрагмы, так что поправка порой в минус требуется... Впрочем справедливости ради скажу что Цейс даёт такой эффект меньше всего(почти не даёт).
Метод лучше применять с ND фильтрами, при ярком солнце. Пока я только набираюсь опыта, пока ничего больше сказать по поводу не могу из-за не большого количества обработанного фактического материала. Конечно скорее всего 2-я пятёрка лучше себя повела бы в этой дисциплине чем мой кроп...
Та статья более животрепещущая :)
Статьи в общем, конечно, связаны.
И к статье Почему, на топовых камерах от Nikon и Canon разрешение матрицы не превышает 18Мп? Почему камера за 90 тыс.руб. имеет 36Мп., а камера за 180 тыс.руб. 16,5Мп.? неплохо бы приложить график по SNR/камера (с параметрами сенсора).
Но!
Как устроен сенсор конретной камеры? В общих чертах, в теории, мы знаем. А вот практика в лице данной статьи говорит нам другое.
У Canon 1D X пиксель крупнее, сама камера новее, но по шумам она уступает Canon 5D mark II. Почему?
Конечно, разница в размере светочувствительного элемента незначительна. И есть ли она вообще? Но 5Dm2 опережает довольно уверенно и это вполне можно измерить.
Вопрос без ответа. Потому и рано пока добавлять эту часть в общую статью.
Если для цифромыльниц ответ очевиден и я в статье 16против36 написал, что большая матрица и мало мегапикселей это хорошо. Данный тезис подтвержден много раз. Но сравнивая топовые зеркалки все не так очевидно. Есть какой-то неучтенный фактор. Или в строении матрицы или в программной/аппаратной обработке сигнала.
Плюс ко всему у меня не так много камер под рукой, чтобы целый график построить.
На данный на столе лежит только 3 камеры: 2шт Canon 5D mark II и 1шт Canon 1D mark II N. Вот с 1dm2n сравню 5-ки по шумам. Посмотрим что выйдет.
Кстати, а может сравнить Canon 5D mark II между собой? Говорят на некоторых более шумные матрицы.
По детальному изучению снимков пока движения нет.
Вернусь к нему позже.
Сейчас пишу статью про виньетирование.
Дмитрий, я даже не шум имею ввиду а вообще способность сенсора давать ИЗОБРАЖЕНИЕ. Сенсор считаю первым элементом камеры вокруг которого пляшет всё: софт, корпус, проф. фенечки и примочки. Вы можете не согласиться с этим мнением. А одним целым считаю эти статьи потому, что адекватно оценить плюсы единички можно только так. Все её плюсы именно корпус и проф. фичи., необходимость которых нужно испытать на своём и только своём опыте пользования хорошей ФФ камеры. Вы об этом и так впрочем писали. Но судя по вопросам в том топике вас не совсем и не все слышали... А разница в пикселях 21 и 19 просто почти отсутствует. Другое дело если 18 и 36, это целая четверть по каждой стороне! но тут вопрос именно 21 или 19, не вопрос вообще.
Если бы был туман он смотрелся бы именно как туман а не как муар
Роман, это вы о чём? :)
Да так, реплика похвала зейсу за то что туман похож на туман. Это видно и у вас и я это на своих фотках оценил