Sense And Sensitivity: ISO, EI și Gain Explained

recent, un client care a achiziționat un Sony PMW-F3 de la AbelCine mi-a dat un apel cu o „întrebare rapidă”. El tocmai și-a actualizat camera cu opțiunea de înregistrare S-Log și a descoperit că acum poate seta sensibilitatea camerei sale în mai multe moduri diferite. El ar putea seta câștigul camerei, ISO sau, cu modul S-Log activat, ar putea seta un indice de expunere (EI). El a vrut să știe diferența dintre aceste setări, și care a fost cel mai bine de utilizat.

ca multe „întrebări rapide” mi se pun, acest lucru nu a fost exact ceva la care aș putea răspunde rapid. Dar pentru a-l ridica și a lucra, I-am explicat că gain și ISO în F3 sunt conectate direct (unde +6 dB este egal cu 2x ISO) și că indicele de expunere seamănă mai mult cu o corecție de culoare făcută în post. Acesta a fost un răspuns bun în ceea ce privește F3, dar majoritatea celorlalte camere, în special camerele de înregistrare Raw, funcționează destul de diferit.

 Andy Shipsides: ISO, EI și Gain

acest articol este despre relația dintre ISO, Gain și indicele de expunere și modul în care diferite camere le gestionează. Vom vorbi și despre balansul de alb. Pentru a începe, să scoatem din drum câțiva dintre acești Termeni fiddly.

ISO confuz

ISO, sau Organizația Internațională de standarde, metoda de evaluare a sensibilității filmului a fost standardul din 1974, când a combinat standardele de viteză a filmului ASA și DIN. Încă auzim oameni care se referă la sensibilitățile filmului în termeni de ASA, dar ISO este standardul real în aceste zile și folosește aceeași scară de bază. ISO este o scară logaritmică, unde o dublare a valorii ISO reprezintă o dublare a luminozității. De exemplu, ISO 800 este de două ori este luminos ca ISO 400. Aceasta se potrivește cu aceeași scară logaritmică a opririlor optice ale luminii, unde o oprire este egală cu o dublare a luminii. Acest lucru face ca matematica cinematografiei să fie destul de inteligibilă; îmi pot dubla expunerea deschizând irisul lentilei cu o singură oprire sau folosind un film care este de 2 ori mai sensibil. ISO-ul unui stoc de film este determinat prin trasarea densității sale optice față de expunere. Deși sună complicat, este o procedură destul de simplă și repetabilă. În lumea digitală, însă, lucrurile nu sunt atât de clare.

astăzi, multe camere digitale afișează sensibilitatea senzorului lor în evaluările ISO. Acesta este un lucru minunat pentru cinematografii obișnuiți cu acea simplă matematică de expunere, iar scara logaritmică se aplică în continuare așa cum a făcut-o în film. Cu toate acestea, procesul de evaluare a ISO a unui senzor este destul de diferit de film. În 2006, standardele ISO pentru evaluarea unui senzor digital au fost extinse la 5 metode. Unele se bazează pe nivelurile de zgomot și luminozitatea imaginii, în timp ce altele se bazează pe comparații cu stocul de filme. O metodă numită Indicele de expunere recomandat, permite o declarație destul de arbitrară a ISO pe baza a ceea ce o fabricație consideră o imagine expusă corespunzător. Deci, este corect să spunem că ISO este un standard slab pentru camerele digitale și este important să faceți propriile evaluări ale sensibilității camerei atunci când utilizați o cameră pentru prima dată, la fel cum au făcut cinematografii înainte de a utiliza un nou stoc de filme.

deci, dacă ISO este standardul nostru, de ce îl vedem uneori listat ca indice de expunere?

I înainte de E

în film, Indicele de expunere (sau EI) se referă la o evaluare ISO utilizată într-o anumită situație de fotografiere care este diferită de evaluarea reală a vitezei filmului. Ceea ce înseamnă că, în unele situații, puteți evalua o viteză a filmului mai rapid (ISO mai mare) sau mai lent (ISO mai mic) pentru a obține efectul dorit. De exemplu, dacă aș avea stoc de film ISO 400, L-aș putea evalua ca 800 știind că în post ar trebui să-l împing pentru a face imaginea mai strălucitoare. Termenul ‘push’ aici înseamnă că aș lumina imaginea printr-un proces post (scanare de film sau altfel) pentru a face 800. Puteți vedea acest lucru pur și simplu scris ca EI 800. Considerentul important este că EI implică faptul că o ajustare post este utilizată pentru a obține imaginea la o expunere corectă, ceea ce ar putea duce la unele probleme de imagine, cum ar fi zgomotul crescut.

camerele digitale de cinema, cum ar fi ARRI ALEXA și Sony F3, vă oferă opțiunea de a seta EI în cameră. La fel ca filmul, EI implică faptul că un proces post va fi aplicat imaginii pentru a schimba expunerea rezultată, dar diferența aici este că vedem rezultatele imediat. În cazul Arri ALEXA, senzorul are un rating nativ de 800, iar orice ajustări dincolo de acestea sunt considerate modificări EI. Senzorul este ca un stoc de film set, și împinge și trage la acel stoc se face digital în cameră pentru a vă oferi un rezultat. Împingeți prea sus, de exemplu, la 3200 ISO, iar imaginea va deveni zgomotoasă. Senzorul devine ca un stoc de film în multe feluri, iar dacă capturați datele brute din acesta, veți vedea că ISO este întotdeauna fixat la 800 și toate ajustările EI se fac în post. Deoarece senzorul în sine este neschimbat, intervalul dinamic deasupra sau dedesubtul punctului gri mediu rămâne fix, astfel încât ajustarea EI modifică și intervalul de oprire. Arri a făcut această diagramă pentru a ajuta la explicarea procesului. Observați că la 800 ISO, aveți 7.4 stop up și 6.6 se oprește în jos, dar se schimbă pe măsură ce EI este ajustat digital. RED și alte camere de înregistrare Raw funcționează foarte mult în același mod și vom vorbi mai departe despre asta într-un minut.

diagrama indicelui de expunere (EI)

revenind la Sony F3, are un mod EI în cameră care fixează senzorul la 800, dar vă permite să vedeți modificările EI pe ieșirea monitorului. Ideea aici este că puteți înregistra ieșirea S-log și puteți face modificările EI în post, la fel cum ați face cu datele brute. Aici este graficul Sony a ceea ce se întâmplă atunci când schimbați EI în post.

Sony F3 S-Log EI Mode

deci, vă puteți gândi la EI ca un fel de schimbare ISO virtuală; senzorul în sine are întotdeauna aceeași sensibilitate și interval dinamic și ne încurcăm cu el în post pentru a obține rezultatele dorite. În plus față de EI, F3 are o altă opțiune de ajustare a sensibilității: câștig bun, de modă veche. Acum, acest lucru este în cazul în care lucrurile devin un pic mai complicat.

acesta merge la 11

este posibil să fiți familiarizați cu comutatorul de câștig pe multe camere video profesionale, etichetate pentru niveluri scăzute, medii și înalte. Pe o cameră tradițională cu senzor mic, setarea scăzută însemna o imagine frumoasă, dar performanțe slabe la lumină scăzută, iar Înaltul însemna că puteai vedea în întuneric, dar era zgomotos ca naiba. Deci, cuvântul ‘câștig’ a primit un rap foarte rău.

astăzi, avem camere mari de senzori cu zgomot foarte scăzut în general, astfel încât fotografierea la niveluri ridicate de câștig nu este nemaiauzită. În F3, ca și în cazul multor alte camere noi, creșterea ISO este aceeași cu adăugarea câștigului, unde +6 dB de câștig este egal cu dublul ISO. Deci, dacă performanța nativă a senzorului dvs. la 0 dB gain este de 400 ISO, + 6 dB de gain vă oferă 800 ISO. Asta e matematica destul de ușor, și că regula de degetul mare funcționează pentru multe camere. Deci, întrebarea pe care ați putea să o întrebați acum este, dacă gain ridică ISO este într-adevăr doar o schimbare EI sau altceva?

în funcție de cameră, câștigul poate fi adăugat la nivelul senzorului sau efectuat digital după colectarea datelor senzorului. Creșterea nivelului senzorului este adesea numită câștig analogic, unde reglarea digitală este câștig digital. EI și câștigul Digital sunt practic același lucru. În F3, atunci când schimbați câștigul tradițional, senzorul în sine este de fapt câștigat, crescând ISO. Ca o creștere EI, acest lucru vă va crește nivelul de zgomot, dar nu vă va schimba intervalul dinamic. Canon C300 și C500 funcționează la fel. Iată o hartă a intervalului dinamic al senzorilor lor la diferite setări ISO; rețineți că intervalul lor dinamic nu se schimbă pe măsură ce creșteți ISO.

ISO Gain Chart

deci, care este mai bine, câștigul tradițional sau modificările EI? Ei bine, e greu de spus. Abordarea EI este similară cu modul în care funcționează filmul și mulți cinematografi le plac. Cu toate acestea, abordarea de câștig analogic este aproape ca schimbarea stocului de film la o viteză mai mare, menținând intervalul dinamic fix. Există beneficii pentru ambele și fie poate produce imagini de calitate. Este important să știți cum funcționează camera dvs. și să fotografiați în consecință.

peștele crud este încă pește

după cum am menționat mai devreme, majoritatea camerelor Raw au un ISO Fix pe care senzorul este setat în orice moment. Ajustările camerei vă arată doar cum ar putea arăta un proces de postare, iar apoi creșterea EI se face ca un grad de culoare în postare. Adesea comentăm că înregistrarea Raw nu are o coacere în ISO, ceea ce nu este adevărat, deoarece senzorul de bază ISO este întotdeauna acolo, la fel ca și balansul de alb al senzorului. Ajustările efectuate în post pentru a vă schimba EI sau balansul de alb sunt corecții de culoare, la fel ca cele pe care le vedeți în cameră pentru a vă ajuta să Previzualizați rezultatele finale. Date brute de mare adâncime de biți este foarte reglabil, deși, astfel încât înregistrarea Raw vă poate oferi o mulțime de flexibilitate în post. Camerele Raw, cum ar fi Red Epic, ARRI ALEXA și Blackmagic Cinema Camera funcționează în acest fel. Senzorii lor au un ISO Fix și balansul de alb, iar toate ajustările se fac digital în cameră sau în post.

Canon are însă o metodologie diferită; cu camera lor C500 aplică câștig la senzor înainte de a scoate datele brute. Deci balansul de alb și ISO sunt ajustate la senzor înainte de a avea acces la ele ca date brute. Canon emite apoi datele brute ca un semnal codificat de jurnal de 10 biți. Aceste date pot fi clasificate la fel ca orice alt material brut poate, dar că datele brute începe de la orice ai stabilit în camera. Jurnalul de 10 biți Canon codificat Raw este la fel de reglabil ca datele brute liniare de 12 biți, dar ați putea argumenta că este necesară o ajustare mai mică, deoarece o parte din lucrare se face în cameră. Unii văd acest lucru ca o limitare a camerei, dar există avantaje, cum ar fi faptul că aveți acel interval dinamic fix în întreaga gamă ISO. Camera Sony F65 face un lucru similar, dar numai cu ajustări ale balansului de alb. Ei câștigă senzorul pentru balansul de alb înainte de a scoate datele brute; cu toate acestea, ISO este blocat la 800.

concluzie

revenind la întrebarea inițială, clientul nostru a întrebat ce au făcut diferitele setări (câștigul camerei, ISO și EI) și care a fost cel mai bun de utilizat. Am explicat diferențele, dar declararea unuia cel mai bun este întotdeauna dificilă. El a explicat că au vrut S-log și au limitat timp de clasificare pentru imaginile lor în post, și, de asemenea, că în cazul în care înregistrarea la ProRes 422 HQ cu un dispozitiv de sunet PIX240.

pe baza acestor informații, am sugerat utilizarea ajustărilor tradiționale de setare a câștigului (modificări ISO ale nivelului senzorului) în locul modului EI. În acest caz, am crezut că vor avea rezultate mai rapide și mai bune, având camera să câștige senzorul înainte de înregistrare. ProRes 422 este de înaltă calitate, dar nu are nivelul de ajustare al unei înregistrări 4:4:4 sau Raw. Filmarea lor a produs niște imagini cu adevărat uimitoare, care, în cele din urmă, este ceea ce suntem cu toții după oricum, nu-i așa?

o versiune a acestui articol a apărut inițial în HDVideoPro.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.