Re: [閒聊] Canon裝了Dual ISO也沒那麼差啊

看板DSLR作者splendidpoem (天降六月雪)時間8年前 (2015/10/01 08:14)推噓15(15推 0噓 13→)

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要知道Dual ISO是否「沒那麼差」，首先我們得先了解其原理。關於Canon架構和Exmor架構不同所導致的動態範圍(DR)差異，小弟先前已有拙文介紹，這裡不再贅述。根據先前討論，我們知道：Canon相機之所以動態範圍不如人，肇因其架構，導致類比數位轉換器(ADC)的讀取雜訊太高；而讀取雜訊是暗部訊號的門檻，也是DR的下限。在ISO 100時，Canon相機的讀取雜訊大多為35e-左右，相對於其它採用Exmor架構相機大多為4~5e-，Canon相機低ISO的暗部即已先輸了約2.8級，造成暗部一拉即潰。我們這邊舉Canon 5D3和來看實際數據： ISO 100時：像素滿井容量(FWC)=70635e- 讀取雜訊=35.3e- DR=log2(70635/35.3)=11級由於後端讀取雜訊為定值，不受ISO影響，因此Canon使用者必須透過提高ISO，讓放大器( PGA)前端的訊號(包含從感光元件過來的散亂雜訊、像素讀取雜訊和熱雜訊等)被放大到足以「稀釋」掉後端的讀取雜訊。同樣以5D3來說，當ISO 1600(前端訊號被放大16倍)時，讀取雜訊換算後為4e-。但這也代表像素只能容納原本70635e-的1/16(4395e-)，再多的光子會超過ADC的位階，造成過曝而丟失訊號。因此，低ISO時可記錄最多亮部細節，但DR下限較高(僅適用Canon相機)。高ISO時DR上限較低(適用所有數位相機)，但能記錄較多的暗部細節。而Dual ISO就是用「損有餘而補不足」的概念，讓高、低ISO同時工作，再裁掉彼此對DR 不利之處，保留兩者的優點以獲得最大的DR上下限。更精確地說：假設在一張照片中，單數行用低ISO採樣、雙數行用高ISO採樣。由於曝光值(光圈和快門時間)固定，因此會形成一張亮暗相間的照片。用專屬軟體讀入照片後，會自動將亮部的高ISO部份裁掉、暗部的低ISO部份也裁掉，再插值補入被裁掉的資訊，最後形成一張【亮部用減半的低ISO記錄細節】+【暗部用減半的高ISO記錄細節】+【中間調保留完整像素資訊】的照片。再次以5D3為例。在Dual ISO設定100/1600下，此時DR上限為ISO 100時的70635e-，下限為ISO 1600時的4e-，DR=log2(70635/4)=14.1級，相當於提升約3級。但缺點顯而易見： (1)亮暗部的原始資訊只剩一半，另一半是軟體補插值，因此事實上垂直解析度降低了，細節也有所損失。若高反差部份佔畫面比例越多，細節損失越嚴重。 (2)亮暗部因為解析度降低，會有更高機會出現摩爾紋或不平滑的邊緣。而插值運算也可能造成不自然的色塊或破圖。 (3)前置及後製過程複雜。相形之下，它廠相機在DR方面的優點就是：亮暗部細節完整、較自然、後製處理方便。 Dual ISO與其評斷差或不差，不如說這是Canon獨立ADC架構、高讀取雜訊下不得已的妥協方案。在Canon無法有效降低讀取雜訊、減少雜訊門檻之前，這和向右曝光法則(ETTR)、包圍曝光、拉高ISO犧牲亮部以換取暗部細節等方法，都是Canon用戶必須迂迴曲折才能達到它廠DR表現的必要之惡。 -- Sent from my Android -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.143.85.85 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DSLR/M.1443658464.A.A40.html

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