L’invarianza ISO (Parte 2)

Torniamo adesso agli ISO reali e gli ISO simulati: i valori di  ISO simulati nella fotocamera eseguono solo l’amplificazione digitale, cosa che non avviene nel caso degli ISO reali che invece vengono gestiti a livello di tensione. In pratica la fotocamera non sta facendo altro che moltiplicare i valori binari, alla stregua del softare di post-produzione (qui trovate la prima parte di quest’articolo).

Questo fatto ha importanti implicazioni. Innanzitutto, non vi è alcun vantaggio sulla qualità dell’immagine derivante dall’uso di un valore ISO simulato. L’amplificatore analogico nella fotocamera è utile perché ignora (e quindi non amplifica) parte del rumore di lettura successivo, ma l’amplificatore digitale è l’ultima fase del processo e quindi non esclude alcuna fonte di rumore . Inoltre, ci sono implicazioni per la gamma dinamica. Poiché i valori ISO simulati non offrono alcun vantaggio in termini di qualità dell’immagine, tagliano le luci alte (per via della moltiplicazione, i valori prossimi al limite alto vengono tutti tenuti al valore massimo possibile e non oltre). Quindi, alla fine, la gamma dinamica si accorcia!

Facciamo un esempio: se è necessario utilizzare ISO 12.800 per ottenere una foto con luminosità adeguata, ma il valore ISO reale / nativo più elevato sulla fotocamera (l’ultimo con un’amplificazione analogica aggiuntiva) è ISO 3200, è preferibile utilizzare ISO 3200 e rischiarare l’immagine più tardi in post produzione. Questo perché in fase di post produzione non avrete il problema del taglio delle luci alte, e quindi la gamma dinamica verrà solo traslata ma non ridotta.

Viceversa, se la gamma ISO reale della fotocamera è compresa tra ISO 200 e ISO 3200, vi consiglio di utilizzare ISO 3200 piuttosto che schiarire un’immagine catturata a ISO 200 in post produzione. Nello specifico, il vantaggio è che non amplificherete alcun rumore di lettura di back-end a ISO 3200, mentre lo fareste se schiariste la foto ISO 200.  Il vantaggio è inoltre ancora più evidente nelle regioni d’ombra, dove il rumore di back-end amplificato dal programma di post-produzione è maggiore che nel resto della foto.

Cosa rende una fotocamera “ISO invariante”?

Immaginate cosa succederebbe se una fotocamera non avesse alcun rumore di lettura di back-end. Supponiamo che le uniche fonti di rumore si siano verificate prima del processo di amplificazione analogica. Se così fosse, non avrebbe più importanza se l’immagine finale venga illuminata tramite l’amplificatore analogico o l’amplificatore digitale.  Il vantaggio dell’amplificatore analogico è che lavora prima che si verifichi un rumore di lettura del back-end, il che significa che non amplifica il rumore di lettura del back-end. Ma se non c’è rumore dopo l’amplificatore analogiro, allora l’applicazione degli amplificatori analogici e digitali vi darebbero risultati uguali! Una fotocamera come questa sarebbe perfettamente ISO invariante.

Come detto prima, alcune fotocamere moderne hanno livelli molto bassi di rumore di lettura di back-end. Quindi, sebbene non siano ISO invariati al 100%, hanno delle performance decisamente accettabili.

Come si relazionail rumore con la gamma dinamica?

Molto semplicemente, leggere il rumore può danneggiare la gamma dinamica, poiché oscura i dettagli nelle regioni d’ombra della foto.

Se la foto ha un sacco di rumore di lettura, crea intrinsecamente un “velo” di pixel chiedi e scuri che eliminano le informazioni di un’immagine, che, in percentuale, è più visibile nelle ombre. Se la vostra fotocamera ha pochissimo rumore di lettura, tuttavia, è più facile schiarire la foto in fase di post-elaborazione e rivelare una buona quantità di dettagli nelle ombre. Quindi, a parità di altre condizioni, una fotocamera con un basso rumore di lettura avrà una gamma dinamica più estesa (sebbene questo non sia l’unico fattore nella gamma dinamica, anche la quantità di elettroni emessi prima che un fotosito “saturi” è importante).

Un ISO elevato riduce effettivamente il rumore?

Sì, tecnicamente, su molte fotocamere, un ISO più elevato può ridurre il rumore, nel senso che l’elettronica, in particolare l’amplificatore analogico, passa attraverso diversi processi che spesso contribuiscono a ridurre il rumore di lettura sulla foto. In altre parole, l’elettronica con impostazioni ISO elevate potrebbe aggiungere meno rumore di lettura alle immagini, ovviamente a seconda della fotocamera.

In pratica, il motivo per cui la maggior parte dei fotografi associa valori ISO elevati con più rumore è duplice. Innanzitutto, quando è buio (e, quindi, state usando un ISO elevato), il rumore dei fotoni diventa più visibile (in percentuale del totale dei fotoni catturati). In secondo luogo, poiché le foto in questi ambienti sono anche piuttosto scure, le fonti di rumore di lettura sono proporzionalmente più significative. Anche se l’elettronica della vostra fotocamera con valori ISO elevati produce effettivamente una quantità leggermente inferiore di rumore, questo comunque occuperà una percentuale maggiore e quindi sarà più visibile. L’amplificazione, digitale o analogica, lo rivela chiaramente.

Ci sono problemi schiarendo le foto in post produzione?

Un software di post-elaborazione non è il massimo quando si schiariscono troppo le foto. A volte, vi ritroverete con il bilanciamento del bianco sballato, o anche potenziali fonti di rumore e desaturazione del colore. Questi artefatti vengono aggiunti dal software di post-elaborazione, non dalla fotocamera e accadono sia che la fotocamera sia ISO invariante o meno.

La vostra fotocamera è ISO invariante? Come scoprirlo

Tutte le telecamere sono diverse. Ci sono così tanti modelli sul mercato che è quasi impossibile avre una lista di fotocamere iso invarianti Tuttavia, ci sono delle “soluzioni” che potete seguire per capire che avete tra le mani.

Una grande risorsa a cui rivolgersi è Photons to Photos . Cercate la vostra fotocamera e leggete delle misurazioni sul suo sensore, inclusa la quantità di rumore di lettura (misurato in elettroni) che ha a vari ISO, così come il massimo ISO dove l’amplificatore analogico fa il suo lavoro.

Sebbene questo sito Web sia molto utile, potreste anche voler testare da soli la vostra fotocamera. Se siete interessati a farlo, potreste seguire il processo illustrato da Iliah Borg nel suo articolo sulle impostazioni ISO intermedie . È il modo più accurato per vedere quali valori ISO sono “reali” sulla vostra fotocamera, ma ci vuole del tempo per fare il test.

Consigli pratici sull’invarianza ISO

1. Se si desidera la migliore gamma dinamica possibile, utilizzate solo valori di intervallo ISO nativi, non i valori ISO simulati / estesi. Questo perché i valori ISO simulati non danno alcun vantaggio in termini di prestazioni di rumore o di dettagli di ombre, ma riducono al contrario la gamma dinamica. Attenzione: sappiate che, in molte fotocamere, i valori ISO “medi” (quelli parziali come 125 o 160) sono “simulati”, quindi evitate di usarli.
2. Se la vostra fotocamera ha un basso rumore di lettura per un dato ISO, non abbiate paura nello schiarire le foto fate al quel dato ISO in fase di post-elaborazione.Anche se otterreste ombre leggermente migliori usando una ISO più alta, otterrete un buon risultato.
3. Se una determinata ISO nonviene simulata, non abbiate paura ad usarla, specialmente se la vostra fotocamera non è vicina all’invarianza ISO. Otterrete prestazioni di rumore migliori dall’utilizzo di una foto ISO 1600 “reale” piuttosto che schiarire una foto ISO 100 in fase di post-elaborazione.
4. Scattate ovviamente solo in RAW. Se scattate in JPEG, allora avete letto questo articolo inutilmente.

In conclusione

Chiaramente, l’invarianza ISO è un argomento tecnico e per questo vi rimando al corso di cui alla prima parte per avere maggiori dettagli circa le differenti componenti del rumore. Riassumento, possiamo dire che in ogni fotocamera ci sono intrinsecamente diverse fonti di rumore, ognuna delle quali aggiunge alcune imperfezioni a una foto man mano che viene creata. Alcune di queste fonti di rumore si verificano prima dell’amplificazione analogica (front-end), altre si verificano dopo (back-end). Più basso è il rumore di lettura del back-end, più la fotocamera si avvicina all’invarianza ISO.