Sense And Sensitivity: ISO, EI, and Gain Explained

nylig ringte en klient som kjøpte En Sony Pmw-F3 Fra AbelCine meg med et «raskt spørsmål». Han hadde nettopp oppdatert kameraet Sitt Med S-Log-opptaksalternativet og oppdaget at han nå kunne sette kameraets følsomhet på en rekke forskjellige måter. Han kunne sette kameraets gevinst, ISO eller, Med S-Log-modusen slått på, kunne han sette En Eksponeringsindeks (EI). Han ønsket å vite forskjellen mellom disse innstillingene, og som var best å bruke.

som mange «raske spørsmål» jeg blir spurt, var dette ikke akkurat noe jeg kunne svare raskt på. Men for å få ham opp og jobbe, forklarte jeg ham at gain OG ISO I F3 er direkte tilkoblet (hvor +6 dB er lik 2X ISO) og at eksponeringsindeksen er mer som en fargekorrigering gjort i post. Dette var et fint svar med Hensyn Til F3, men de fleste andre kameraer, spesielt Raw-opptakskameraer, fungerer ganske annerledes.

 Andy Shipsides: ISO, EI Og Gain

DENNE artikkelen handler om forholdet MELLOM ISO, Gain Og Eksponeringsindeks, og hvordan forskjellige kameraer håndterer dem. Vi snakker også litt om hvitbalanse. For å starte, la oss få noen av disse fiddly vilkårene ut av veien.

Iso Forvirrende

ISO, Eller International Standards Organization, metode for vurdering film følsomhet har vært standard siden 1974, da den kombinerte ASA og DIN film hastighet standarder. VI hører fortsatt folk som refererer til filmfølsomhet i FORM AV ASA, MEN ISO er den virkelige standarden i disse dager og bruker samme grunnleggende skala. ISO er en logaritmisk skala, hvor en dobling AV ISO-verdien representerer en dobling av lysstyrke. FOR EKSEMPEL ER ISO 800 to ganger lys som ISO 400. Dette samsvarer med den samme logaritmiske skalaen av optiske stopp av lys, hvor ett stopp er lik en fordobling av lys. Dette gjør matematikken til kinematografi ganske forståelig; jeg kan doble eksponeringen min ved å åpne linsens iris med ett stopp, eller ved å bruke film som er 2x mer følsom. EN film lager ISO bestemmes ved å plotte sin optiske tetthet versus eksponering. Selv om det høres komplisert ut, er det en ganske enkel og repeterbar prosedyre. I den digitale verden, derimot, ting er ikke så entydig.

i Dag viser mange digitale kameraer sensorens følsomhet I ISO-rangeringer. Dette er en flott ting for kinematografer som er vant til den enkle eksponeringsmatten, og den logaritmiske skalaen gjelder fortsatt som den gjorde i film. Likevel er prosessen med å vurdere en sensors ISO ganske forskjellig fra film. I 2006 BLE ISO-standardene for vurdering av en digital sensor utvidet til 5 metoder. Noen er basert på støynivå og bildets lysstyrke, mens andre er basert på sammenligninger med filmlager. En metode som kalles Den Anbefalte Eksponeringsindeksen, gir en ganske vilkårlig deklarasjon AV ISO basert på hva en produksjon anser som et riktig eksponert bilde. SÅ DET er rimelig å si AT ISO er en løs standard for digitale kameraer, og det er viktig å gjøre dine egne kamerafølsomhetsgrader når du bruker et kamera for første gang, akkurat som kinematografer gjorde før du brukte en ny filmlager.

så HVIS ISO er vår standard, hvorfor ser vi det noen Ganger oppført som En Eksponeringsindeks?

i før E

I film refererer Eksponeringsindeks (ELLER EI) TIL EN ISO-rating som brukes i en bestemt opptakssituasjon som er forskjellig fra den faktiske filmhastighetsklassifiseringen. Det betyr at i noen situasjoner kan du vurdere en filmhastighet raskere (høyere ISO) eller langsommere (lavere ISO) for å få en ønsket effekt. For EKSEMPEL, hvis JEG hadde ISO 400 filmlager, kunne jeg rangere det som 800 å vite at i innlegget måtte jeg presse det for å gjøre bildet lysere. Begrepet ‘push’ her betyr at jeg ville lyse bildet gjennom en postprosess (filmskanning eller på annen måte) for å gjøre det 800. Du kan se dette bare skrevet SOM EI 800. DET viktige hensynet er AT EI innebærer at en postjustering brukes til å få bildet til riktig eksponering, noe som kan resultere i noen bildeproblemer som økt støy.

Digitale kinokameraer, Som Arri ALEXA og Sony F3, gir deg muligheten til å sette EI i kameraet. AKKURAT som film innebærer EI at en postprosess skal brukes på bildet for å endre den resulterende eksponeringen, men forskjellen her er at vi ser resultatene umiddelbart. I Tilfelle Av Arri ALEXA har sensoren en innfødt vurdering på 800, og eventuelle justeringer utover det regnes SOM EI-endringer. Sensoren er som et sett filmlager, og skyver og trekker til den aksjen gjøres digitalt i kameraet for å gi deg et resultat. Trykk for høyt, til 3200 ISO for eksempel, og bildet blir støyende. Sensoren blir som en filmlager på mange måter, og hvis du fanger Rådataene fra den, vil DU se AT ISO alltid er fast på 800 og alle EI-justeringer gjøres i post. Fordi sensoren selv er uendret, forblir det dynamiske området over eller under det midtre grå punktet fast, slik at justering AV EI også endrer stoppområdet. Arri gjorde dette diagrammet for å forklare prosessen. Legg merke til at ved 800 ISO har du 7.4 stopp opp og 6.6 stopper ned, men det endres ettersom EI justeres digitalt. RØDE og Andre Raw-opptakskameraer fungerer veldig mye på samme måte, og vi snakker mer om det om et minutt.

Eksponeringsindeks (EI) Diagram

Går tilbake Til Sony F3, den Har EN EI-modus i kameraet som fikser sensoren på 800, men lar DEG se EI-endringene på skjermutgangen. Tanken her er at Du kan ta Opp s-loggutgangen og gjøre EI-endringene i post, akkurat som du ville gjøre med Rådata. Her Er Sonys diagram over hva som skjer nar DU endrer EI i innlegget.

 Sony F3 S-Log EI Mode

så DU kan tenke PÅ EI som en slags virtuell ISO-endring; sensoren selv har alltid samme følsomhet og dynamiske rekkevidde, og vi roter bare med det i post for å få de resultatene vi ønsker. I TILLEGG TIL EI har F3 et annet følsomhetsjusteringsalternativ: god, gammeldags gevinst. Nå, dette er hvor ting blir litt mer komplisert.

Denne Går til 11

Du kan være kjent Med Gain-bryteren på mange profesjonelle videokameraer, merket For Lave, Middels Og Høye nivåer. På et tradisjonelt lite sensorkamera betydde den lave innstillingen et fint bilde, men dårlig lavt lysytelse, og høyt betydde at du kunne se i mørket, men det var støyende som helvete. Så ordet ‘gevinst’ fikk en veldig dårlig rap.

I Dag har vi store sensorkameraer med svært lav støy generelt, så det er ikke uhørt å skyte på høye gevinstnivåer. I F3, som med mange andre nye kameraer, øker ISO det samme som å legge til gevinst, hvor + 6 dB av gevinst er lik dobbel ISO. Så hvis sensorens opprinnelige ytelse ved 0 dB gevinst er 400 ISO, gir +6 dB forsterkning deg 800 ISO. Det er ganske lett matte, og den tommelfingerregelen fungerer for mange kameraer. Så spørsmålet du kanskje spør nå er, hvis gevinst øker ISO, er det egentlig bare EN EI-endring eller noe annet?

avhengig av kameraet kan forsterkningen legges til på sensornivå eller utføres digitalt etter at sensordata er samlet inn. Økningen i sensornivået kalles ofte analog forsterkning, hvor den digitale justeringen er digital forsterkning. EI Og Digital Gevinst er i utgangspunktet det samme. I F3, når du endrer tradisjonell gevinst, blir sensoren selv faktisk oppnådd, og øker ISO. Som EN EI-økning vil dette øke støynivået ditt, men vil ikke endre ditt dynamiske område. Canon C300 Og C500 fungerer på samme måte. Her er et kart over sensorens dynamiske rekkevidde ved ulike ISO-innstillinger; merk at deres dynamiske rekkevidde ikke endres når DU øker ISO.

 ISO Gain Chart

så hvilken er bedre, tradisjonell gevinst eller EI endringer? Vel, det er vanskelig å si. EI-tilnærmingen ligner på hvordan filmen fungerer, og mange kinematografer sånn. Den analoge forsterkningsmetoden er imidlertid nesten som å endre filmlageret til en høyere hastighet, og holde det dynamiske området fast. Det er fordeler for begge og kan enten produsere kvalitetsbilder. Det er bare viktig å vite hvordan kameraet fungerer og skyte tilsvarende.

Rå Fisk er Fortsatt Fisk

som jeg nevnte tidligere, har De Fleste Raw-kameraer en FAST ISO som sensoren alltid er satt TIL. Justeringer i kameraet viser deg bare hva en postprosess kan se ut, og DERETTER BLIR EI-økningen gjort som en fargeklasse i innlegget. Vi kommenterer ofte At Raw-opptak ikke har en bakt I ISO, noe som egentlig ikke er sant fordi basesensoren ISO alltid er der, som det er hvitbalansen til sensoren. Justeringer gjort i post for å endre EI eller hvitbalanse er fargekorrigeringer, akkurat som de du ser i kameraet for å forhåndsvise de endelige resultatene. Høy bitdybde Rådata er svært justerbar skjønt, Så Raw-opptak kan gi deg mye fleksibilitet i innlegget. Raw-kameraer som RED Epic, Arri ALEXA og Blackmagic Cinema Camera fungerer alle på denne måten. Deres sensorer har en fast ISO og hvitbalanse, og alle justeringer gjøres digitalt i kamera eller i post.

Canon har imidlertid en annen metodikk; Med Sitt c500-kamera bruker de gevinst på sensoren før de sender Ut Rådataene. Så hvitbalanse og ISO justeres ved sensoren før vi har tilgang til Dem som Rådata. Canon sender Deretter Ut Rådataene som et 10bit Log-kodet signal. Disse dataene kan graderes akkurat som alle Andre Råopptak kan, men At Rådata starter på hva du angir i kameraet. Canons 10bit log encoded Raw er like justerbar som 12bit lineær Raw-data, men du kan hevde at mindre justering er nødvendig fordi noe av arbeidet er gjort i kameraet. Noen ser dette som en begrensning av kameraet, men det er fordeler, som å ha det faste dynamiske området gjennom HELE ISO-området. Sonys f65-kamera gjør en lignende ting, men bare med hvitbalansejusteringer. De får sensoren for hvitbalanse før de sender Ut Rådataene; ISO er imidlertid låst til 800.

Konklusjon

Når vi går tilbake til det opprinnelige spørsmålet, spurte vår klient hva de forskjellige innstillingene (camera gain, ISO og EI) gjorde og som var best å bruke. Jeg forklarte forskjellene, men å erklære en best er alltid vanskelig. Han forklarte at de onsket S-log og hadde begrenset graderingstid for sine opptak i post, og ogsa at de der opptak til ProRes 422 HQ med En Lyd Enheter PIX240.

basert på denne informasjonen foreslo Jeg å bruke de tradisjonelle forsterkningsinnstillingsjusteringene (sensornivå ISO-endringer) i stedet FOR EI-modusen. I dette tilfellet trodde jeg at de ville ha raskere og bedre resultater ved å få kameraet til å få sensoren før opptak. ProRes 422 er av høy kvalitet, men har ikke justeringsnivået for et 4:4:4-eller Raw-opptak. Deres skyting produserte noen virkelig fantastiske bilder, som til slutt er det vi alle er ute etter, ikke sant?

en versjon av denne artikkelen opprinnelig dukket opp I HDVideoPro.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.