作者splendidpoem (天降六月雪)
看板DSLR
標題Re: [閒聊] Canon裝了Dual ISO也沒那麼差啊
時間Thu Oct 1 08:14:21 2015
要知道Dual ISO是否「沒那麼差」，首先我們得先了解其原理。
關於Canon架構和Exmor架構不同所導致的動態範圍(DR)差異，小弟先前已有拙文介紹，這
裡不再贅述。根據先前討論，我們知道：Canon相機之所以動態範圍不如人，肇因其架構
，導致類比數位轉換器(ADC)的讀取雜訊太高；而讀取雜訊是暗部訊號的門檻，也是DR的
下限。在ISO 100時，Canon相機的讀取雜訊大多為35e-左右，相對於其它採用Exmor架構
相機大多為4~5e-，Canon相機低ISO的暗部即已先輸了約2.8級，造成暗部一拉即潰。
我們這邊舉Canon 5D3和來看實際數據：
ISO 100時：
像素滿井容量(FWC)=70635e-
讀取雜訊=35.3e-
DR=log2(70635/35.3)=11級
由於後端讀取雜訊為定值，不受ISO影響，因此Canon使用者必須透過提高ISO，讓放大器(
PGA)前端的訊號(包含從感光元件過來的散亂雜訊、像素讀取雜訊和熱雜訊等)被放大到足
以「稀釋」掉後端的讀取雜訊。同樣以5D3來說，當ISO 1600(前端訊號被放大16倍)時，
讀取雜訊換算後為4e-。但這也代表像素只能容納原本70635e-的1/16(4395e-)，再多的光
子會超過ADC的位階，造成過曝而丟失訊號。
因此，低ISO時可記錄最多亮部細節，但DR下限較高(僅適用Canon相機)。高ISO時DR上限
較低(適用所有數位相機)，但能記錄較多的暗部細節。
而Dual ISO就是用「損有餘而補不足」的概念，讓高、低ISO同時工作，再裁掉彼此對DR
不利之處，保留兩者的優點以獲得最大的DR上下限。更精確地說：假設在一張照片中，單
數行用低ISO採樣、雙數行用高ISO採樣。由於曝光值(光圈和快門時間)固定，因此會形成
一張亮暗相間的照片。用專屬軟體讀入照片後，會自動將亮部的高ISO部份裁掉、暗部的
低ISO部份也裁掉，再插值補入被裁掉的資訊，最後形成一張【亮部用減半的低ISO記錄細
節】+【暗部用減半的高ISO記錄細節】+【中間調保留完整像素資訊】的照片。
再次以5D3為例。在Dual ISO設定100/1600下，此時DR上限為ISO 100時的70635e-，下限
為ISO 1600時的4e-，DR=log2(70635/4)=14.1級，相當於提升約3級。
但缺點顯而易見：
(1)亮暗部的原始資訊只剩一半，另一半是軟體補插值，因此事實上垂直解析度降低了，
細節也有所損失。若高反差部份佔畫面比例越多，細節損失越嚴重。
(2)亮暗部因為解析度降低，會有更高機會出現摩爾紋或不平滑的邊緣。而插值運算也可
能造成不自然的色塊或破圖。
(3)前置及後製過程複雜。
相形之下，它廠相機在DR方面的優點就是：亮暗部細節完整、較自然、後製處理方便。
Dual ISO與其評斷差或不差，不如說這是Canon獨立ADC架構、高讀取雜訊下不得已的妥協
方案。在Canon無法有效降低讀取雜訊、減少雜訊門檻之前，這和向右曝光法則(ETTR)、
包圍曝光、拉高ISO犧牲亮部以換取暗部細節等方法，都是Canon用戶必須迂迴曲折才能達
到它廠DR表現的必要之惡。
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→ shinegg: 多重ISO這類的技術 不是只有ML有而已 很多家攝影機為了錄10/01 08:24
→ shinegg: 影很早就有在使用的技術 好或不好? 你看看平常在看的電影 10/01 08:25
→ shinegg: 或數位拍攝的影片 會不會有色塊跟斷階的問題, sony自己也10/01 08:26
→ shinegg: 有在用多重ISO的s-log技術 另外 我不清楚數位訊號的演算10/01 08:27
→ shinegg: 是什麼情況 但ISO1600是4倍擴張10/01 08:28
→ shinegg: 另外 ML這種玩韌體的算是在幫原廠下放or開啟功能(X10/01 08:29
推 usmc: S大的文章先推10/01 08:32
→ shinegg: ML還開起來錄影raw檔輸出 有時候覺得有點擔心作者XD10/01 08:32
→ shinegg: 還有 不管CMOS的訊號還是雜訊怎樣 理論上 同一級ISO的範 10/01 08:33
→ shinegg: 圍都是差不多的 不然可能你拍照的當下會有困擾? 所謂後製10/01 08:34
→ shinegg: 的DR只是讓你多些可以玩的空間這樣...10/01 08:35
推 Xenogamer: 專業推 10/01 08:36
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→ LimYoHwan: Dual iso作者已經有說明了 10/01 09:53
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→ jaylj14: 好sony不跳嗎XDD 10/01 17:06
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