主题:说说数码照相机ISO和画质的关系(图文并茂)
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okj
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要探讨此问题,我们有必要对CCD是什么样的东西和其工作方式做个简单的回顾。
  用简单扼要的话说CCD就是表面集成了无数元件在光照时可以产生电流的采光器。为了便于说明问题,我的描述很不规范(从专业的角度看)。从镜头来的光的信息靠CCD转化成电流信号,然后进行记录。根据CCD表面元件的多少,就出现了我们经常听到的数码照相机XXX万像素的叫法。刚开始2/3 CCD只能集成27万像素,但现在在2/3 的CCD中已经可以集成500万甚至更高。
  由于数码照相机的ISO没有找到合适的表示形式,为了便于用户的理解,于是表示方法采用了银盐胶片的表示。例如在说明书中用“相当于35MM ISO  XXX”来表示。大家都知道数码照相机靠CCD元件来拍摄的,每个CCD元件都有其固有的感光度,依靠其进行电流放大来形成图像。和普通的银盐胶片相同,ISO越高其画质就越粗燥,这是由于当镜头的进光量减少时,作为CCD为了使图像变亮,只有通过电流的增大来实现。但同时也带来了画面噪音,使画面质量劣化。也就是我们常说的颗粒增大,为了试图说明此问题,我特意拍了一些图片,想和大家共同探讨避免的办法。
  以下的图像是用美能达D7+脚架+有些图片是根据宾得V型测光表测得的数据曝光。
  在图中我会进行说明的。
  欢迎大家共同探讨。
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相关标签: 宾得 美能达 CCD 照相机
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泡菜
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对于高ISO时噪声的增大,

这是由于当镜头的进光量减少时,作为CCD为了使图像变亮,只有通过电流的增大来实现。


这个说法是不准确的。事实上,是因为光线微弱时,CCD的输出电平较低。为了使图像变量,放大电路必须加大增益。但加大增益的同时,噪声也被放大得更厉害,因此早点增加。

这个道理有点儿像音响。如果节目源的声音很小,我们就会把音量调大。这同时,噪声就会变大。
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泡菜
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to 天狼:

你说得没错,但我觉得要加上一个前提,就是同代的CCD

比如那个27万的2/3英寸CCD和现在的500万像素2/3英寸,哪个好呢?

CCD的动态范围,可以从G Sensitivity看出来(索尼的官方PDF是这个意思,我不确定,还望各位指正)。定量的看,S50上用那个1/1.8 500万比S45上用那个1/1.8 400万指标还高。S45的是380mV,S50的是500mV

噪音,可以通过Smear看出来。这两个CCD都是-90dB

所以我觉得,要加上一个前提。CCD技术也是在不断发展的。
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其实并不只是ISO猜影响画质的。

数码相机中一个最重要的但容易被忽略的指标是CCD尺寸。CCD是DC用来感光成像的部件,相当于光学相机中的胶卷。现在主要有2/3寸,1/1。8寸,1/2。7寸,1/3。2寸四种。CCD尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1。8寸的3M像素相机效果通常好于1/2。7寸的4M像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD如果像素增加,固然是件好事,但也会导致单个像素的感光面积缩小,而有曝光不足的趋势。在CCD上为了增加分辨率,大多数厂商采取的办法是不增大CCD尺寸,降低单个像素面积,增加像素密度。可是单个像素的面积越小,其感光性能越低,信噪比越低,动态范围越窄。因此这种方法不能无限制地增大分辨率。如果不增加CCD面积而一味地提高分辨率,只会引起图象质量的恶化。

因此,在你的预算内,尽量挑选CCD尺寸大的,而不是像素高的,甚至是像素相对低的,只要有三百万像素就足够了,三百万以上的像素一定要配合更大的CCD和更好的镜头,才能有更好的效果。
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okj
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看到有人还在问同样的问题,我就自己往上顶一顶。
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以及我做的测试:

D7夜景不同ISO值噪点测试图
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大家来看看EOS D-60的惊人表现吧!

d60夜景不同ISO值噪点测试图
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okj
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刚刚处理后的ISO800的黑图超标,被服务器罚没。重新压缩后的图片。
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okj
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经过处理后的ISO800黑图
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ISO800黑图
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okj
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这是经过处理后的ISO100黑图片。
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okj
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这是我按shwtc所说的方法进行的实验图片,由于从100、200、400、800的图片是完全一样的,那就是在PH6中看不到任何的噪音点。由此可见和“主要是普通的数码相机囿于生产成本的原因在设计时无法兼顾降噪处理的时间和快速存储(直接关系到下次拍摄的准备时间)的矛盾而已。”说法是不能成立的。但我在PH6中对黑图做自动色阶和自动对比度处理后,大家将会看到什么?从实验的图片看,尽管盖着盖的镜头没有见光,黑图是一样的但由于ISO的变化,经过处理后的图片还是能够说明一些问题。
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等雨停吧,D60可不防水,呵呵。
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本来就计划今天晚上再试的,因为外面下雨,正不知道如何办好,请耐性等待。
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to:shwtc
谢谢你的试验,这样我就比较放心了。
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从图片的效果看,B门曝光情况下如果对ISO设定合理画质是可以控制的。
下图是放大到2365X1773,然后切下的。
从画面看颗粒是有,但是可以忍受的。
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shwtc
我认为你的测试方法是不是有问题?请设想,如果没有光的作用的话,你图像如何出现噪音点?可以等同于CCD没有工作,当然不会看到了,任何一款即便是最普通的数码也可做到。而数码的ISO的工作是在不同光环境下依靠CCD转换增大电流来实现的。在电流增大时出现噪音着才是问题的关键所在。

SilentLove
你提供的链接无法登陆。

下图是我用B 进行15S曝光,根据P家的V 1度测光数据进行曝光而来
格式为640 X 480
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我今天使用D60+CANON50MM/F1.8的镜头,采用不同的ISO值和30秒的长时间盖着镜头盖曝光,从ISO 100-ISO 1000所拍摄的图象全部看不出噪点。作为单反数码相机的D100决不会比D60差的。主要是普通的数码相机囿于生产成本的原因在设计时无法兼顾降噪处理的时间和快速存储(直接关系到下次拍摄的准备时间)的矛盾而已。
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我也对D7作了测试,其中有30s长时间曝光的测试,作为本文的补充。

Minolta D7在不同ISO的CCD表现 

[SilentLove 编辑于 2002-05-06 13:19 ]
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从图上看,ISO200时和100差别还是明显的,所以我对nikon D100最低ISO200心存疑惑,难道nikon的ISO200就有其他机子100的水平?
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我们在从风景片上看,由于太明显,不用放大就可看出随着ISO的增大,画质的劣化也就严重了。

ISO100,记录格式 640X480,在PH6中作自动色彩,自动对比度处理。
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由于我的计算机水平有限,我曾经着排在一起比较。无奈水平有限失败。
抱歉,让大家不容易看。
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对,图最好放在一块才便于比较,建议斑竹/义工收入网刊!
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好!比较直观!图最好放到一块!!
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要爱好就要化功夫,也没有化多少时间。
早想弄个此题目,昨晚带家人去散步就拍了几张。
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ISO800时的切割部分,已经非常的严重,全画面已经很粗糙。从灯周围就可以看出。
由于我本周图片指标用完,B门下的图片噪音问题下周再上图说明。
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