Mengapa level ISO pada kebanyakan kamera digital tidak dapat diatur di bawah 80?

Mengapa level ISO pada kebanyakan kamera digital sepertinya tidak lebih rendah dari ISO 80?

Saya mengerti (samar-samar) bahwa sensor menyesuaikan penguatan untuk mencapai setara dengan film ISO tinggi dan saya bisa melihat mengapa akan ada batasan untuk ini, tetapi tidak mengerti mengapa akan sangat sulit untuk membuat sensor kurang sensitif terhadap cahaya?

Ada dua cara untuk mengurangi basis ISO asli (pengaturan serendah mungkin pada kamera). Salah satunya adalah membuat sensor kurang efisien, sehingga kurang dari cahaya yang masuk ditangkap. Sangat mudah untuk melihat bagaimana ini mengurangi sensitivitas. Namun, seperti yang telah dinyatakan dalam jawaban lain, ini hanya akan berguna bagi orang-orang minoritas yang secara teratur menemukan bahwa mereka memiliki terlalu banyak cahaya sedangkan sebagian besar fotografer berjuang dengan cahaya yang tidak cukup untuk sebagian besar!

Namun ada cara lain untuk mengurangi ISO dasar dan itu adalah untuk meningkatkan kapasitas setiap piksel (disebut kedalaman sumur) sehingga dapat menyimpan lebih banyak muatan (dan karenanya lebih banyak cahaya) sebelum menjadi jenuh. Metode ini memang memiliki keunggulan sejati di semua sensitivitas.

Agak sulit untuk melihat bagaimana ini memengaruhi ISO dasar, namun Anda harus ingat bahwa apa pun bacaan yang dibutuhkan sensor pada akhirnya akan dipetakan ke kisaran 0-255 baik oleh kamera atau seseorang selama konversi mentah (atau 0-65536 untuk Gambar 16 bit). Bayangkan dua sensor A dan B, A memiliki kapasitas dua kali lipat per piksel. Saat Anda memotret gambar dengan kecepatan rana A pada 1/30 detik, sorotan baru saja akan dipotong. Sekarang ketika Anda menggunakan B, Anda harus menggunakan 1/60-an karena kapasitas yang menurun - jika Anda menggunakan 1/30-an Anda akan mengekspos gambar secara berlebihan.

Apa pun nilai yang direkam sensor pada titik saturasi, mereka masih dipetakan ke 255 sehingga akan terlihat sama. Mengingat bahwa dengan B Anda mendapatkan gambar yang sama tetapi dengan setengah waktu pencahayaan (semuanya sama), ini berarti B memiliki sensitivitas yang lebih tinggi. Jika sensitivitas dasar kamera B adalah ISO100 maka sensitivitas dasar A adalah ISO50.

Inti dari semua ini adalah bahwa jika Anda dapat mengurangi ISO dasar dengan meningkatkan kapasitas piksel maka ini adalah hal yang baik karena memungkinkan Anda untuk memiliki noise yang lebih rendah dan rentang dinamis yang lebih besar. Untuk memahami mengapa hal ini terjadi, pertama-tama Anda harus melepaskan gagasan bahwa meningkatkan pengaturan ISO meningkatkan noise, itu sama sekali tidak benar, inilah jawaban yang saya tulis pada subjek: Apa itu "ISO" pada kamera digital?

Versi singkatnya adalah bahwa kebisingan terutama disebabkan oleh kurangnya cahaya (semakin sedikit cahaya yang Anda miliki, semakin banyak variasi emisi foton yang muncul secara acak pada gambar, lihat http://en.wikipedia.org/wiki/Shot_noise ) itu hanya terjadi bahwa jika Anda meningkatkan pengaturan ISO pada kamera Anda, pengaturan lain harus berubah yang mengakibatkan Anda mendapatkan lebih sedikit cahaya dan lebih banyak noise tembakan. Kurangnya cahaya yang menghasilkan kebisingan, bukan tindakan memperkuat sinyal.

Jadi meskipun kita harus menggunakan amplifikasi untuk mengeluarkan ISO100 dari kamera A, kami membiarkan jumlah cahaya yang sama dengan pemotretan kamera B pada ISO100 dan dengan demikian dapat mengharapkan tingkat kebisingan yang sama! Jadi kamera A tidak lebih buruk, namun kami memiliki pilihan untuk pergi ke ISO50, membiarkan lebih banyak cahaya dan dengan demikian mendapatkan lebih sedikit suara tembakan!

Kami juga memiliki opsi untuk menggunakan ISO50 tetapi dengan pengaturan kamera yang sama seperti B gunakan untuk memotret pada ISO100, kami membiarkan jumlah cahaya yang sama sehingga dapat mengharapkan tingkat kebisingan yang sama, tetapi jika adegan tiba-tiba B menjadi lebih terang dengan klip sinyal sedangkan A akan melanjutkan dengan kedalaman sumur ekstra, sehingga memiliki rentang dinamis yang lebih tinggi.

Contoh-contoh ini adalah penyederhanaan, ada sumber kebisingan lain, tetapi secara umum memiliki sensor "kurang sensitif" bisa menjadi hal yang baik. Namun, sulit untuk merekayasa sumur elektron yang lebih dalam, itulah sebabnya Anda tidak melihat kamera di bawah ISO50. Anda memang melihat perbedaan dalam kedalaman yang baik, misalnya ISO terendah yang tersedia untuk sensor 35mm Canon 5D adalah ISO50 sedangkan sensor APS-C generasi yang sama pada Canon 30D ISO terendah adalah 100 ini disebabkan oleh kapasitas ekstra di piksel 5D.

Jika pabrikan ingin melakukan itu, mereka bisa.

Yang sedang dikatakan, semua sensor memiliki sensitivitas asli, biasanya ISO 100, 160 atau 200. Gain digunakan untuk mencapai sensitivitas yang lebih tinggi dengan mengalikan sinyal dasar. Ini menimbulkan lebih banyak noise, jadi jika ISO dasar lebih rendah, mereka Anda perlu menggunakan lebih banyak gain untuk mencapai sensitivitas yang lebih tinggi dan Anda akan mendapatkan lebih banyak noise.

Untuk mendapatkan ISO yang lebih rendah tanpa mengubah pengaturan dasar, Anda pada dasarnya membagi sinyal basis. Ini menyebabkan pengurangan rentang dinamis, itulah sebabnya Anda jarang melihat ISO kurang dari 50. Jika ISO dasar akan dibagi dengan faktor yang lebih besar, maka terlalu banyak rentang dinamis akan hilang.

Akhirnya, tidak ada banyak alasan untuk mengembangkan sensor sensitivitas yang lebih rendah karena mudah menggunakan filter ND untuk mengurangi cahaya yang masuk tanpa mempengaruhi rentang dinamis. Beberapa kamera dari Canon, Nikon dan Fuji memiliki 2 atau 3 stop filter ND built-in untuk efek itu. Pada DSLR, Anda dapat membeli filter ND dengan kekuatan variabel yang membuat semuanya sangat fleksibel.

tetapi tidak mengerti mengapa itu akan sangat sulit untuk membuat sensor kurang sensitif terhadap cahaya?

Itu hampir bertentangan dengan konsep fotografi yang, bagaimanapun, adalah tentang penangkapan cahaya. Karena itu, CCD / CMOS akan memiliki lantai alami untuk penangkapan cahaya sehingga kurang dari itu akan memerlukan pembatalan informasi yang disengaja, yang secara umum, mungkin tidak akan dilakukan untuk kepuasan fotografer. . Perangkat lunak, yang akan melakukan ini, akan selalu menjadi kompromi pada berbagai faktor.

Bagaimanapun, seperti dicatat Itai, ada cara lain untuk mengurangi cahaya. Anda dapat menggunakan filter ND, lubang yang lebih kecil, kecepatan rana yang lebih cepat, dll. Jika Anda memotret secara mentah, maka Anda dapat memanipulasi eksposur lebih banyak lagi. Efek bersih, pergi di bawah ISO 80 tidak mungkin sepadan dengan produsen, mereka jauh lebih tertarik tentang ujung lain kisaran.

Tidak ada yang menghentikan programmer firmware dari menerapkan nilai "ISO" yang lebih rendah dengan rata-rata beberapa frame. Misalnya jika sensitivitas dasar ditentukan menjadi "80 ISO". "40 ISO" dapat diterapkan dengan rata-rata dua bingkai.