Re: [問題] 後製拉亮 vs 高ISO

[splendidpoem (天降六月雪)]

您的題目，牽涉到兩個數位時代的問題：如何選擇一個有效的ISO？以及，直方圖是否能
代表RAW的真實資訊？


在數位相機中，多少光子進入相機，是受光圈(空間)和快門(時間)所影響，和ISO無關，
因此ISO不等於底片時代的「感光度」，也和雜訊多寡沒有直接關係。換句話說：不考慮
特殊情況(例如：天體攝影)，要求得一台相機的最大動態範圍，就是在不過曝的前提下，
調整光圈或快門以獲得最多的進光量。由於這通常發生在相機的最低ISO，因此很容易讓
人聯想成「低ISO=雜訊少」。


但在環境限制下，若無法獲得最大進光量，我們就必須考慮改變ISO。


ISO影響的是放大率，即電子轉換成數位亮度值的係數。例如：若某台相機在ISO 100時的
增益為4，代表某個紀錄1000電子的像素，會被轉換成250的亮度值。當ISO增加到某個數
值時，電子和亮度值的轉換比會等於或趨近於1:1，對於RAW檔拍攝者來說，這是我們受限
環境下，最高的有效ISO。


一旦超過這個ISO，代表一個電子會被放大成更高的亮度值。不考慮雜訊，假設某台14位
元的相機，其中三個像素分別有(1000)、(1500)、(3000)電子，當ISO超過1:1後，假設轉
換係數為0.1，此時亮度值即為(10000)、(15000)、(16384)。顯而易見：原本紀錄3000電
子的像素應轉為30000亮度值，但受限於ADC(類比數位轉換器)的精度而只能紀錄為16384
，被迫丟失許多資訊。


換句話說：當1個電子剛好或趨近於可以轉換成1單位的亮度值時，此時的ISO是最高的有
效ISO。若ISO被拉高到超過這個值時，只會讓樣本(RAW)的亮部遭受過曝而損失資訊的風
險，幾乎沒有任何實質的益處。勉強要說的話，就是可能會減少固定態樣雜訊(來自瑕疵
的像素)的影響。


而對Sony A7來說，其1:1的ISO值大約是1000，和一般12、14位元的相機差異不大。因此
在光線不足的場合，RAW使用者若要保護亮部資訊，可以讓ISO保持在1600左右。若EVF或L
CD的取景畫面太暗，可關閉「Liveview顯示」功能，讓相機用最大光圈取景。


總結來說：


(1)超過某個值後，ISO是一個虛擬的假象(數位放大)。低ISO的讀取雜訊和固定態樣雜訊
，可能比高ISO還多。若不考慮過曝或欠曝，在光圈、快門和光線固定下，ISO 640的照片
訊躁比理論上和ISO 6400的照片一樣(實際上可能有誤差，因為某些相機在ISO高過一定值
時，會加強RAW的除躁程度)。因此用ISO當作雜訊主因來判斷曝光，可能會有反客為主之
虞。


(2)若要求得最佳訊躁比的照片，請優先考慮光圈和快門，使其能獲得最大進光量。這兩
項會決定一份樣本中，散亂雜訊、讀取雜訊的比重。但一張照片的良窳並非完全由訊躁比
決定，若還要顧及景深、流動感、像差、繞射等對畫質的影響，就得考慮得更深入。


(3)在環境受限下，Sony A7的RAW檔使用者盡量避免讓ISO超過1600，以減少亮部丟失資訊
的問題。若光線不足，回家後製增亮會比現場拉高ISO更穩當。


(4)根據實測，A7在ISO 400~800，雜訊門檻已非常低，因此在光圈及快門容許下，可以在
此值取樣更多光線，再回家後製提升亮度。如此，暗部雜訊和您直接在機身上調高ISO是
一樣的，且更能避免丟失亮部資訊的風險。Dpreview的比較工具可以證實此數據： http:
//goo.gl/cLzaX9


(4)若是JPG直出者，或是單純RAW轉JPG而不後製者，請在「照片可能會欠曝」及「亮部可
能會過曝」之間自行取捨。另一個方法是開啟機身的HDR或DRO功能，將控制權交由相機來
掌控。


再來是直方圖。


您提到「拍攝同時得監視Histogram是否過偏」。這確實是獲得最大動態範圍的方法之一
，不過常常被人忽略的是：直方圖(或斑馬紋)顯示的是RAW被轉換過後的JPG亮度值，亦即
失真的資訊，而不是RAW本身的真實資訊。


差異在哪裡？差異在於：對RAW使用者來說，用直方圖判斷曝光程度可能會有誤差。


我們知道，感光元件上，R、G、B的像素數量大約是1:1:2，亦即綠色像素的數量是紅、藍
的兩倍。因此一份正常曝光的原始RAW通常是偏綠或黃綠的。而在轉換成JPG的過程中，機
身或軟體會套用各種曲線或修正，其中包含白平衡。


白平衡亦即調整原本不平衡的R、G、B的亮度值，使色彩符合人眼所見或創作理念。由於R
、B的像素資訊較少，因此轉換成JPG時會加乘其數值以和G像素平衡。以Sony A7來說，在
一般日光下，紅、藍像素的加乘係數分別為：

R：2.46
B：1.53

而直方圖中顯示的色彩亮度值，是被加乘後的數值，因此一份RAW檔的直方圖，若紅色剛
好貼合右邊的邊界，當在電腦上讀入RAW進行編輯時，可能會發現紅色實際上是欠曝的。
這將會影響整體的訊躁比及色彩。


因此，在各相機廠尚未針對此問題提出解決方案前，RAW使用者單純依賴機身直方圖來判
斷曝光，可能會造成後製時的誤差。目前Canon使用者可透過安裝魔燈來改善，或是某些
能從記憶卡讀取白平衡設定(A7無此功能)的相機，可將校正過的RAW存入記憶卡，再由相
機讀取來獲得RAW的真實色彩資訊。此時預覽的照片雖然會偏綠，但直方圖的資訊會更貼
近真實的亮度值，對後製或ETTR都非常實用。


而在校正前，RAW使用者必須了解：機身的直方圖和RAW的真實資訊有相當程度的誤差。至
少在熟悉自己相機的偏差範圍前，都不能毫無疑問地完全信賴，以免在後製時造成困擾。



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推 easyfish: 長知識
推 NewTypeNeo: 學習了
推 fosa: 推專業，真的是長知識了
推 luswtin: 原來如此，難怪有時候覺得機身直方圖不太準
推 daniel0076: 推用心好文
→ shinegg: 為何只用"電子學的"角度來看攝影呢? 懶得再一一回問了 只
→ shinegg: 提兩點 1. "後製寬容度"跟"真實寬容度"是兩回事 如果你
→ shinegg: 追求的 只是在後製的時候 相機是否多給了你一點色彩資訊
→ shinegg: 的話 那追求感光片在第一手A/D轉換的時候 能保存到多少的
→ shinegg: 資訊有意義 但其實都是在"有限的動態範圍下" 去榨取資訊
→ shinegg: 而已 實質上是否有多少幫助 我想是有的吧? 看你追求的是
→ shinegg: 什麼影像?
→ shinegg: 2.ML的raw檔原色輸出 跟直方圖判斷曝光是兩回事 不懂為何
→ shinegg: 會扯在一起
→ shinegg: 唔 追加一點 理論上ISO是光電訊號轉換的放大 找個最佳ISO
→ shinegg: 來拍理論上最好 但實務上 這樣做肯定會吐血 打個簡單的比
→ shinegg: 方 你在一個ISO3200才能曝光正常的環境下 用ISO200去拍拍
→ shinegg: 看 能拍出個雕才有鬼 我不清楚啥光電轉換的原理或理論啥
→ shinegg: 但實務上 一個亮度環境下 不同ISO能拍出的調性 不是單純
→ shinegg: 上下幾集ISO拉亮或拉暗回來會一樣的 (先不說雜訊的情況下
→ shinegg: 很感謝S網友常常熱心地分享電子科技的知識 文章 與心得
→ shinegg: 但在拍攝實務上 有些東西可能還有許多討論跟研究的空間w
推 porterst: 感謝原po分享
推 wasitora: 感謝分享
→ tcn1john: 從放大器的部份來看，高ISO放大倍率越大，躁訊比也會變
→ tcn1john: 差，不會有相同的躁訊比
→ tcn1john: 不過應該是數位放大，那就訊躁比沒有差了
推 aa334477: R,G,B是1:2:1 順序錯了 還是大推XD
推 lion28s: 專業 推
推 jezzmeto: 推專業
推 ReynardFx: 受益匪淺
推 canandmap: 推
推 user1120: 推
推 kiffy: 推推
推 l17: 感謝認真回應！！！！