A medida que aumenta el ISO en una cámara, ¿disminuye la calidad de la imagen?

Gran pregunta!

Respuesta corta

Al contrario que otros, en mi opinión, la respuesta correcta es no. El aumento de ISO no reduce directamente la calidad de la imagen. A lo que se refieren otras respuestas es al efecto de la captura reducida de luz que es una consecuencia del uso de ISO como parte de un sistema de medición de exposición. La captura de luz reducida es el problema, no ISO. Decir que aumentar el ISO directamente causa una calidad de imagen reducida confunde causa y efecto.

Hay situaciones en las que uno puede cambiar el ISO sin cambiar la exposición, y en esos casos el ISO tiene poco efecto en la calidad de la imagen. Separar la diferencia entre exposición e ISO es útil para capturar buenas imágenes en situaciones de iluminación difíciles. Las nuevas técnicas de exposición como ‘Exponer a la derecha (ETTR)’ dependen de comprender esta diferencia para exponer con la mejor calidad de imagen posible. (Exponiendo a la derecha).

tl; dr Respuesta

¡ISO no es exposición!

Supongamos que tomas una foto de tu gato gris contra una pared de color amarillo pálido. La iluminación es fija. Configura la velocidad de obturación de la cámara y el número f y toma una fotografía. ¿Cómo será la imagen final?

Bueno, el brillo de la imagen final depende de cómo establezca ISO. Si lo configura en un número alto, la imagen final será brillante. La imagen se verá como un gato blanco en una tormenta de nieve. Si lo configura en un número bajo, la imagen estará oscura. La imagen se verá como un gato negro en una mina de carbón.

Para eso es ISO … para establecer cómo la exposición (determinada por la iluminación, la velocidad de obturación y la apertura) se traduce en brillo en la imagen final. ISO define la relación entre la cantidad de luz capturada por la cámara y el brillo de la imagen final. Nuestro notable sistema visual humano sabe cómo hacer esto automáticamente, por lo que percibimos correctamente las escenas en la vida real. Pero una cámara no es tan inteligente. ISO proporciona el eslabón perdido entre la luz capturada en una exposición y el brillo final de la imagen. Ajustamos ISO para que la cámara sepa cómo hacer coincidir la luz que ha capturado con nuestras expectativas visuales para las imágenes jpeg resultantes. Otra forma de decir esto es que ISO es el medio de traducir los niveles absolutos de luz capturados por la cámara a los tonos relativos de la percepción humana.

Esa es la idea central detrás de ISO … no problemas de electrónica de sensores, amplificadores, yada yada yada. No importa si la cámara se basa en película, polaroid, sensores digitales, xerografía o monjes en miniatura incrustados allí que usan medidores de luz y trazos de pluma para marcar los niveles de luz. ISO es simplemente una relación de luz capturada con tonos en la imagen final. Período. Fin de la historia. (En serio, el estándar ISO 12232 no dice nada acerca de cómo se implementa la cámara al definir el índice de exposición, que es de lo que estamos hablando aquí).

Así que, en igualdad de condiciones, ISO no tiene ningún efecto * directo * en la calidad de la imagen. Es la exposición la que determina la cantidad de luz capturada y, por lo tanto, la calidad de la imagen. La exposición depende solo de la iluminación de la escena, la apertura y la velocidad de obturación. En general, para obtener la mejor calidad de imagen, está intentando que la exposición sea lo más grande posible sin saturar el sensor. Luego use cualquier ISO que desee para obtener el brillo de imagen deseado.

¿Por qué otras respuestas dicen algo diferente sobre ISO?

Bueno, suponen que reducirá la exposición a medida que aumenta el ISO. Es decir, para una escena determinada, suponen que cuando alguien aumenta el ISO y luego * al mismo tiempo * están reduciendo la exposición al aumentar la velocidad del obturador o al usar una abertura más pequeña. El propósito del cambio coordinado en ISO y exposición es mantener el mismo brillo en la imagen final. En algunas situaciones fotográficas tiene sentido, en otras no. Pero la consecuencia de esta suposición es que la calidad de la imagen disminuye porque se captura menos luz. (Para el sensor digital, menos exposición significa una mayor proporción de ruido de disparo de fotones que causa una calidad de imagen degradada). Pero la culpa de la calidad de imagen degradada debería ir a la exposición reducida, no al ISO más alto.

Los gráficos en la respuesta de Michael Lauer, por ejemplo, trazan el rango dinámico versus ISO. Pero lo que realmente sucede en estas pruebas es que se reduce la exposición. Los resultados se trazan en términos del ISO necesario para mantener el mismo brillo en la imagen final. Si te detienes y piensas en ello, eso está señalando a ISO como el culpable de la disminución de la calidad de imagen cuando la causa raíz es una exposición reducida. Trazar los resultados en función de la exposición representaría mejor la causa y el efecto y evitaría esta confusión con respecto a la ISO.

¿Cuándo es importante esta distinción?

En la fotografía con poca luz, como los retratos con luz ambiental en un restaurante con poca luz, no hay suficiente luz para saturar el sensor. Configura su cámara a la velocidad de obturación más baja que puede sostener con la mano, la lente a la máxima apertura y dispara. Si disparas sin formato, la perilla ISO es más o menos irrelevante (según el fabricante de la cámara). Ciertamente no cambiará la exposición ya que ya está maximizando la exposición para la situación. Todo lo que hace la perilla ISO es ajustar el brillo de la vista previa de la imagen y los jpegs fuera de la cámara. Eso está bien, pero no hay un cambio real en la calidad de la imagen ya que la imagen en bruto no cambiará (nuevamente, dependiendo de los detalles del fabricante). Para mejorar realmente la calidad de imagen, necesita capturar más luz con una lente de mayor apertura.

Entendiéndolo.

Espero que esto sea útil. Comprender las distinciones entre ISO, exposición y cómo contribuyen al brillo y la calidad de la imagen lo ayudará a capturar mejores imágenes en situaciones de iluminación difíciles. De hecho, estas son las ideas principales detrás de técnicas como ‘Exponer a la derecha (ETTR)’. Aquí hay algunos puntos de partida si desea explorar más estos temas:

  • Espaguetis e histogramas: exposición a la derecha | Fstoppers
  • ETTR expuesto
  • ¿Que es ese ruido? Primera parte: arrojar algo de luz sobre las fuentes de ruido
  • Sony Alpha 7R II: estudio de invariancia ISO del mundo real
  • Exposición vs. Brillo

Si por “calidad” te refieres a la finura del grano, entonces sí, cuanto mayor sea tu ISO, más granulada será tu imagen y más grueso será ese grano. Esto puede proporcionar un efecto interesante, sin duda, pero tenlo en cuenta al disparar. Particularmente en color digital, un ISO alto puede parecer ruidoso y, a veces, desagradable. Disparar en películas de alta ISO puede producir efectos interesantes, pero sus imágenes pueden verse de baja calidad debido al grano grueso.

Como Gary Elmer mencionó, aumentar su ISO se trata de un compromiso. Personalmente, tiendo a disparar con el ISO más bajo disponible según las circunstancias. Prefiero aumentar la apertura o disminuir la velocidad del obturador para compensar las situaciones oscuras donde pueda, pero esta es una preferencia personal.

Absolutamente. El sensor funciona a un nivel ISO bastante bajo (comúnmente 100) y todos los demás ajustes se logran mediante amplificación. Al igual que un sistema de sonido comienza a distorsionar el sonido con la amplificación, la cámara comenzará a degradar una imagen cuando la imagen se amplifique. Esto se nota especialmente en los reflejos (recorte) y las sombras (ruidosas) desde el principio, pero se extiende a toda la imagen cuando se usa un ISO alto. Pero, esto es un compromiso entre poder capturar una imagen o dejarla pasar.

Aquí hay algunas mediciones en las diferencias de captura del sensor tomadas por DxO para la D3200. Puede ver los detalles completos aquí Nikon D3200: Mediciones | DxOMark o busque mediciones de rendimiento para otras cámaras.

Observe a continuación que el rango dinámico a ISO alto es aproximadamente la mitad del rango dinámico a ISO bajo

Otro impacto es que el rango tonal se comprime y la sensibilidad del color disminuye.

Y el ruido de color va de pequeño / no se nota a grande / superpuesto y muy obvio.

Las cámaras de hoy en día se han mejorado enormemente con respecto a las de la introducción de cámaras digitales y las cámaras emergentes ahora o en un futuro próximo se mejorarán enormemente con respecto a lo que está disponible ahora. El rendimiento con poca luz es una de las principales razones para actualizar.

Por extraño que parezca, creo que está involucrado un efecto cuántico.

Aquí está la cosa: no puede cambiar la cantidad de luz entrante a través de la lente. Para la película, necesita cristales de haluro de plata más grandes para captar más luz, que es lo que produce el grano de la película. En las cámaras digitales, sin embargo, no puede cambiar el tamaño de las fotocélulas en el sensor. (Bueno, puedes hacerlo si eres el fabricante, aunque la sabiduría general entre las personas que no están obsesionadas con los números de especificaciones es que, en igualdad de condiciones, cuantos más megapíxeles empaques en un sensor, más calidad de poca luz perderás Obviamente, esto será mucho peor en una cámara compacta que en una DSLR).

No estoy exactamente seguro de cómo funciona a nivel de hardware, si su cámara está ajustando la ganancia en el lado analógico o haciendo transformaciones matemáticas en los datos en el lado digital (probablemente ambos). De cualquier manera, lo que hace su cámara cuando cambia la configuración ISO es ejecutar un cierto conjunto de transformaciones que amplifica los datos del sensor de una manera específica para aumentar el rango dinámico de la imagen. Las fotocélulas son tan pequeñas que está entrando en territorio cuántico, lo que significa que cuando el procesador de la cámara realiza estas transformaciones en la imagen, las pequeñas diferencias en el número de fotones individuales que golpean cada fotocélula se vuelven mucho más obvias, y ahí es donde su “grano” “(es decir, ruido del sensor) proviene de. Incluso si el ruido es un efecto que desea en su imagen (al menos un fotógrafo de cierta revista de mala reputación (con estándares de fotografía en el último piso ) hizo un uso considerable del grano de película con poca luz como técnica visual en los años 90) , todavía reduce su resolución aparente, simplemente porque el ruido hace que las cosas se vean borrosas. No soy positivo, pero creo que algo así sucede también con las señales de TV analógica: una señal marginal cerca del borde del alcance de un transmisor estará muy nevada, presumiblemente porque el televisor está volteando hacia atrás en el extremo frontal de RF para amplifica la señal a la usabilidad. (Por supuesto, en estos días, la televisión analógica ya no es común fuera de la radioafición y los círculos de aficionados, por lo que la mayoría de la gente ve nieve digital , que es ese efecto de difuminación que es el resultado de la forma en que funciona la compresión con pérdida en el video; no está relacionado con esto en todos.)

Sin embargo, notar que el ruido de la imagen es un efecto cuántico no lo ayudará a sacar nada de un libro de Deepak Chopra; si amplificas Chopra, aún obtienes galimatías.

Sí. Por definición. Para mayor claridad, cuando las personas hablan sobre el rendimiento con poca luz y cómo ciertas cámaras son mejores que otras, esa discusión es sobre cuándo las cosas realmente comienzan a desmoronarse PERO TODAVÍA, por definición, un ISO más bajo creará una mejor imagen.

En términos de aplicación práctica, todas las cámaras tendrán un rango donde la diferencia es casi insignificante, un rango donde la imagen está cada vez más comprometida y un rango que simplemente apesta. Al final del día, si estás haciendo deportes en el interior usando ISO 100 para capturar la mayoría de los datos, no te sentirás mejor si la velocidad del obturador es demasiado lenta para detener el movimiento. Es agradable que en la era digital podamos cambiar el ISO de disparo en disparo, no cambiando el rollo de película. La vida es buena.

Nota. Estoy hablando de ISO nativo, no de cosas como Nikons L1 y L2. Esos son ISO procesados ​​bajos que son útiles en algunas circunstancias, pero degradan la calidad de la imagen.

K

En términos muy básicos, ISO es el nivel de sensibilidad de su cámara a la luz disponible. Cuanto más bajo es el número ISO, menos sensible es a la luz, mientras que un número ISO más alto aumenta la sensibilidad de su cámara. El componente dentro de su cámara que puede cambiar la sensibilidad se llama “sensor de imagen” o simplemente “sensor”. Es la parte más importante de una cámara y es responsable de recoger la luz y transformarla en una imagen. Con una mayor sensibilidad, el sensor de su cámara puede capturar imágenes en entornos con poca luz sin tener que usar un flash. Pero una mayor sensibilidad tiene un costo: agrega grano o “ruido” a las imágenes.

En mi opinión, no establecería el ISO demasiado alto.

A medida que aumenta el ISO en una cámara, ¿disminuye la calidad de la imagen?

Voy a abordar esta pregunta de una manera diferente, ya que no definiste “calidad”.

P. ¿La calidad perceptible de la imagen disminuye?

R. Quizás, o quizás no, dependiendo de qué tan lejos empuje el ISO, las capacidades de la cámara, el tamaño final de la imagen y la distancia de visualización.

P. Si el uso de ISO más altos en una cámara en particular introduce algo de ruido del sensor, PERO la calidad de la imagen aumenta en otras áreas porque el tirador puede usar una velocidad de obturación más rápida o una apertura menor, es un aumento en la calidad de la imagen, o un disminución.

R. Prefiero tener una imagen más nítida con ruido que una imagen borrosa o desenfocada con menos ruido.

Cuando considero una nueva cámara, siempre tomo en cuenta el alto rendimiento de ISO / poca luz.

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Sí, porque hay una amplificación de la señal que sale del sensor, por lo que una parte de lo que está grabado en la tarjeta se “inventa”, por así decirlo.

Pero las cámaras digitales son computadoras, básicamente, por lo que se aplica la ley de Moore, y esto es cada vez menos cierto a medida que las cámaras más antiguas se reemplazan por otras más nuevas. Aquí hay una lista de las DSLR que he tenido desde 2004 y el ISO máximo que uso (d) con cada una de ellas; tenga en cuenta que estoy hablando de archivos nef / raw y de lo que considero calidad “constante”. Otros pueden tener una opinión diferente.

  1. Nikon D70 – ISO 800 (y nunca en Auto ISO)
  2. Nikon D200 – ISO 1600 (ídem)
  3. Nikon D300 – ISO 3200 (y a veces en Auto, limitado a 1600, porque los archivos ISO 3200 necesitaban mucho trabajo)
  4. Nikon D700 – 6400 (en Auto como un hábito).
  5. Nikon D750 – 12800 (ídem).

Los dos últimos son sensores “full-frame” 24 * 36. Eso también ayuda mucho, ya que los píxeles son más grandes (tanto la D300 como la D700 tenían 12 megapíxeles, ¡pero no tenían el mismo tamaño en absoluto!)

Respuesta en blanco y negro: sí. Las imágenes se vuelven más granuladas cuanto mayor es el ISO.

Sin embargo, las cámaras DSLR / sin espejo modernas son muy buenas para corregir eso. O cuando dispare RAW, puede corregirlo usted mismo después.

Comprender ISO en 4 pasos simples:

Sección 1 – ¿Qué es exactamente ISO?

La ISO (Organización Internacional de Normalización) determina la sensibilidad del sensor en su cámara que, a su vez, afecta la exposición de sus fotos. La escala ISO generalmente comienza en 100 y continúa duplicándose desde este punto hasta el límite de las capacidades de su cámara: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 64,000, etc. con 1/3 paradas en el medio.

La Organización Internacional de Normalización es la responsable de establecer este estándar ampliamente utilizado y todo lo que necesita saber se incluye en la siguiente información:

Sección 2 – ¿Cómo afecta ISO a la exposición?

ISO es uno de los tres factores determinantes de la exposición de una foto, junto con la apertura y la velocidad de obturación. Estos dos afectan la lente y el tiempo de exposición respectivamente, con el ISO afectando al sensor (o película). Para ser más específico, el ISO determina qué tan bien expuesta estará una foto al cambiar la sensibilidad.

La escala ISO es similar a la velocidad de obturación en el sentido de que, cuando se duplica, la exposición también se duplica; son proporcionales entre sí, por ejemplo, un número ISO bajo daría una exposición baja y un ISO alto daría una exposición alta, mucho más simple que la apertura.

Sección 3 – ¿Cómo afecta ISO a la calidad de las fotos?

Como regla general, cuanto menor sea el número, mejor será la calidad de la foto. Al duplicar el ISO, efectivamente duplica la exposición tomada por la cámara y, a su vez, duplica el ruido digital. Este ruido reduce los detalles de una foto al hacer que la imagen parezca granulada y desigual.

Sección 4 – ¿Qué ISO y cuándo?

ISO 100-200 : sus fotos tendrán el mayor detalle y la mejor calidad; ideal para disparar a la luz del día ya que no hay necesidad de aumentar el ISO más alto. Disparar a 1600 en condiciones brillantes sería un desperdicio, ya que esto dará como resultado la presencia de granos fácilmente evitables.

El aumento de ISO es un compromiso.

La degradación de la imagen tiene mucho que ver con la cantidad de luz que llega al sensor y la cantidad de ISO que aumenta.

Como ejemplo, si el ISO nativo de una cámara es 1000 y hay una buena cantidad de luz que entra para la exposición pero desea usar una velocidad de obturación más corta, entonces aumentar una parada a 2000 ISO y reducir la velocidad de obturación a la mitad no tendrá visible Impacto en la imagen. El ruido es más visible en las áreas oscuras de la imagen cuando se aumenta el ISO. Cuando hay una buena exposición en el sensor, es difícil notar el ruido. Pero digamos que está disparando en un lugar muy oscuro y no puede / no quiere usar iluminación suplementaria en ese caso, el sensor está recibiendo muy poca luz, por lo que al aumentar el ISO aparece todo, incluidos los negros ruidosos. Aquí es donde la imagen realmente comenzará a desmoronarse si el ISO realmente aumenta.

Con su cámara particular, pruebe algunas pruebas con varias clasificaciones ISO y luz disponible. Podrá ver hasta dónde puede empujar su cámara y aún así obtener imágenes atractivas.

Para responder rápidamente y de una manera muy poco técnica, sí. Sin embargo, las cámaras digitales y sus sensores han mejorado mucho a lo largo de los años y han superado la película de alto ISO. Hay mucho menos ruido digital en las cámaras en estos días, pero descubrirá que a medida que aumenta el ISO de las cámaras, generalmente disminuye el rango dinámico. Disparar a ISO 3200 o 6400 puede producir imágenes de muy alta calidad en muchas cámaras.

ISO es la sensibilidad del dispositivo para capturar la imagen. Si bien utiliza una configuración de ISO alta, digamos alrededor de 3200, sin duda puede obtener una imagen más visible por la noche, pero eso tiene un costo. A medida que aumentamos el ISO, aumenta el ruido o los granos en nuestra imagen, es decir, disminuye la calidad.

Primero: en realidad lea el manual que vino con la cámara. Te dirá buenos rangos ISO.
La respuesta a las preguntas es: simplemente deje que su cámara decida usar Auto ISO .
Si está brillante, establecerá un ISO más bajo.
Si es oscuro u oscuro, un ISO más alto.
Si quieres la imagen, hazlo y olvídalo. Limpie cualquier ruido en el procesamiento posterior utilizando algo como la ahora gratuita Google Nik Collection.
Dfine es la herramienta de reducción de ruido.
Si eres un profesional, seguro, usa ISO manual pero, entonces, ¡sabes cómo usarlo!
Si necesita ajustar la exposición, use el dial de compensación de exposición +/- para anular la cámara.

Gracias por el A2A.

El aumento de la sensibilidad ISO significa que el sensor es más sensible a la luz. Inherentemente no mejora o empeora la calidad de la imagen, solo es más sospechosa de la ramificación del aumento del ruido.

En la actualidad, el software puede manejar casi cualquier cosa, por lo que el ruido ya no es tan problemático como solía ser.

Argumentaré que depende de lo que quieras decir con la calidad de la imagen. Hay varios factores que afectan la calidad de la imagen, la nitidez, los colores, qué tan ruidoso (granulado) es, pero más importante que eso es la composición, la distinción entre el sujeto y el fondo, y el sentido de interés en la imagen.

Es fácil decir que, con ISO altos, la nitidez se reduce, los colores están menos definidos y hay más ruido, pero si la velocidad de obturación rápida, la apertura más pequeña o la escena oscura requieren ISO altos, puede tomar excelentes imágenes.

Muchos fotógrafos (más aún en películas) usan ISO altos (o incluso empujan la película) para obtener un aspecto realmente granulado. Inherentemente, la fotografía es una forma de arte y, como fotógrafo, puede tomar decisiones artísticas que pueden o no estar limitadas por su equipo.

Hasta cierto nivel, aumentar el ISO está bien … Pero después de ISO 3200, si es un sensor de recorte, la imagen tendrá ruido. Si es un cuadro completo, entonces hasta 6400, estará bastante bien.

Sí, cuanto mayor es el ISO, más granulada es la imagen. Esto fue cierto con el cine y es cierto todavía. Por supuesto, “calidad” es realmente una palabra vaga. Entonces, si el ISO alto permite una mejor captura (especialmente del movimiento), entonces de esa manera, la calidad puede mejorar.

En general, pero para un rendimiento óptimo, deberían estar en su iso base, que para la Sony a7s2 es 1600 o para la Blackmagic Cinema Camera sería 800. Establecer la cámara debajo de su iso base reduciría el rango dinámico.