Expozice (4) – ISO citlivost

Citlivost ISO udává citlivost snímače na světlo. Přitom snímač samotný nijak přímo ovlivnit nemůžeme, ten pracuje pořád stejně – měří úroveň světla, tzv. signál. Za snímačem (myšleno cestou ze snímače na paměťovou kartu) je však zařízení, které signál zesílí, pokud je slabý (rozumějte, je-li málo světla). A my můžeme ovlivňovat, jak moc ten signál zesílíme. Funguje to podobně jako zesilovač hlasitosti na televizi nebo rádiu – otáčením kolečka hlasitost zesilujeme nebo zeslabujeme.

Citlivost se standardně udává v normovaných ISO jednotkách a zhruba odpovídá citlivosti kinofilmů. Mezi jednotlivými hodnotami citlivosti jsou (opět zcela překvapivě) odstupy se základním násobitelem 2 (1 EV). Základní stupnice tedy vypadá takto:

50   100   200   400   800   1600   3200   6400 …atd.,

přičemž opět můžeme volit zpravidla dvě mezihodnoty. Největší výhodou digitální fotografie ve srovnání s kinofilmem je skutečnost, že citlivost můžeme měnit mezi jednotlivými fotkami zcela libovolně, stejně jednoduše jako clonu nebo čas. U kinofilmových fotoaparátů změna citlivosti vyžaduje vyměnit roličku filmu za jinou, jiné citlivosti, což je v terénu dost nepraktické (Bůh požehnej digitál).

 

Citlivost ISO a šum

Mohlo by se to zdát jako absolutní výhra. Zesílení signálu (vyšší ISO) s sebou však přináší jeden negativní jev – obrazový šum. Šum je vlastně falešný náboj, který na snímači vzniká působením tepla (elektronika se zahřívá) a který nenese žádnou obrazovou informaci. Ve fotce se projeví barevnými body vyššího jasu a nejvíce se objevuje v tmavých částech fotky. Jeho rozmístění a struktura jsou ryze náhodné (Gaussovské). Šum snižuje ostrost fotky a celkově ji znehodnocuje. Fotka s šumem vypadá asi takto (výřez):

DSC_4144

 

Teoreticky si to můžeme představit asi tak, že náš snímač při každé fotce generuje určitou hladinu šumu, kterou nemůžeme ovlivnit. Jeho úroveň bude například 1. Pokud fotíme v dostupném světle, jehož úroveň bude dostatečná pro dobrou expozici (například 50), nebudeme muset signál zesilovat. Klesne-li však úroveň dostupného osvětlení na polovinu (o 1 EV, tj. na 25), musíme 2x zesílit signál, abychom dostali správnou expozici. S úrovní signálu však zesilujeme i šum, takže nyní máme sice signál zesílený na úroveň 50, ale šum již na úrovni 2. Klesne-li úroveň dostupného osvětlení o 3 EV (na 6), můžeme sice zesílit citlivost o 3 EV (cca 8x), takže výstupní hodnota signálu bude opět 50, ale 8x zesílíme také šum, který už bude na úrovni 8. Na základní citlivosti tedy v našem teoretickém příkladě máme poměr signálu k šumu 50:1. Zesílíme-li citlivost o 3 EV, poměr signálu k šumu bude 50:8. Platí, že čím vyšší ISO, tím vyšší šum, přičemž zároveň roste podíl šumu v obraze (jinými slovy klesá odstup signálu od šumu).

Velikost snímače a šum

Úroveň a projev šumu v obraze přímo závisí na velikosti světlocitlivé buňky, neboli „pixelu“ (to jsou ty titěrné věcičky, kterých má váš snímač několik „mega“). Fyzika je jednoduchá – čím větší je každá jednotlivá buňka, tím více světla (signálu) dokáže zachytit (můžete si to představit třeba jako okno do místnosti – čím je větší, tím více světla může projít). Čím více signálu dokáže buňka zachytit, tím méně je potřeba signál při zpracování zesilovat. No a čím méně je potřeba signál zesilovat – tadáááá, jsme doma – tím nižší je obrazový šum. Pokud tedy vezmu dva snímače stejné velikosti, z nichž jeden bude mít rozlišení 10 Mpix a druhý 20 Mpix, buňky na tom druhém musí mít logicky poloviční velikost, aby se tam všechny vešly. A buňka poloviční velikosti logicky zachytí méně světla. Snímač s vyšším rozlišením tak  bude, ceteris paribus, nevyhnutelně generovat vyšší šum.

Snímače v kompaktních fotoaparátech jsou řádově mnohem menší, než snímače v zrcadlovkách, a snímače v mobilních telefonech a tabletech jsou zase řádově menší než snímače v kompaktních fotoaparátech. Přesto disponují srovnatelným rozlišením (dnes v řádu 12-15 Mpix). Za slunného dne OK. Pokud ale klesne hladina dostupného světla a je potřeba volit vyšší ISO, fotky z malých snímačů bývají víceméně nepoužitelné. Megapixely holt nejsou všechno a zde marketing zvítězil nad zdravým rozumem. Uvažujete-li o koupi nového fotoaparátu, spíše než vyšší rozlišení volte větší velikost snímače.

 

Co byste si měli zapamatovat:
  1. základní stupnice citlivosti ISO
  2. zvýšení citlivosti zesiluje nejen signál, ale i šum

 

. . . [ o ] . . .

Návrat na přehled

Napsat komentář

Tento web běží na redakčním systému WordPress | Šablona Baskerville 2 od Anders Noren.

Nahoru ↑

Sdíleno