Шум в картината при цифровите фотоапарати

[Stas]

Позволявам си да пусна тук извадки от статията "EOS 5D – новата сензация на Canon", публикувана в сп. "Digital Photo-Video", бр.1/2006
Автор: доц. Петър Абаджиев, преподавател в НАТФИЗ и НБУ

"... EOS 1Ds Mark II е също (както и EOS 5D) с пълноформатна CMOS матрица, EOS 20D е с 22,5х15 мм CMOS и фактор 1,6. В това отношение предимството на EOS 5D и EOS 1Ds Mark II е явно. Разделителната способност на EOS 5D е 12,8 ефективни Мпиксела, на EOS 1Ds Mark II – 16,7 Мпиксела, а на EOS 20D – 8,2 Мпиксела. Има още един интересен факт. От всички изброени тук цифрови камери EOS 5D е с най-големи пиксели – 8,2х8,2 μm. Сравнение – Canon EOS 1Ds Mark II е със 7,2х7,2 μm, a Canon EOS 20D с 6,4х6,4 μm. Това е едно сериозно, важно решение, защото то изначално предопределя високо качество на изображението и нисък шум при високите чувствителности.
...
Шумът. От илюстрацията на стр. ... може да се направи категоричното заключение, че Canon EOS 5D практически шум няма. От горе на долу са подредени целият кадър и увеличени до 60 см части от него и от контролната  скала при чувствителности от 100 ISO до 1600 ISO. Цифровите стойности на изследването показаха още, че при високи чувствителности (800 и 1600 ISO) EOS 5D  е с по-нисък шум и от EOS 1Ds Mark II (стойностите може да видите в таблицата). Логичното обяснение на този факт е, че на същата по големина матрица, EOS 1Ds Mark II има значително повече и по-малки пиксели, които при високи чувствителности създават повече шум."

Чувствителност (ISO)---100-----200-----400-----800-----1600
EOS 5D--------------------0,89----0,96----1,13----1,17-----1,52
EOS 1Ds Mark II---------0,85-----0,86----1,09----1,29-----1,72

[Stas]

Искам да помоля, ако някой намери някакви достоверни материали по темата да публикува. Разсъжденията ни и споровете понякога могат да объркат всеки, който чете внимателно.

[NO CARRIER]

Само не ми става ясно какви са тези пиксели, мерени в милиметри, при условие, че цялата матрица е 22мм?!

[Ilianidis]

Оформя се сериозен отдел като гледам,хем ще разберем накрая кой е по-просветения,хем ще има база данни при купуване на фотоапарат,защото моя отдавна реве за подмяна,да не говоря,че няма никакви ISO-та.

[BLKnight]

μm е имал предвид, микрона

P.S.
Хъмм, може би съм тъп, но някой ще сподели ли защо HTML ми седи забранен?

[NO CARRIER]

μ защото си сложил "m" вместо точка и запетая.  

П.П. А бе кой е луд да стане толкова рано и да пише във форума вместо да си пие кафето, а?!  

[BLKnight]

хех

...един дето си пие кафето на компа и се кефи че има време за форума )))

[Deep]

Понеже малко ме мързи да пиша наново по темата просто пействам нещо , което съм го писал другаде, но е валидно в случая.

Гледайте на матрицата като на една слънчева батерия. Колкото е по-голяма - толкова повече ток дава при еднакво количество светлина. Ако направите 1 пиксел на матрица 10х10 мм той ще извади чудесно напрежение при лоша светлина. Ако на същата площ го нарежем на 1 милион парчета полученото напрежение ще падне подходящо (1 милион пъти поне). Ако същият размер се нареже вече на 10 мегапикса - правете си изводи. Съответно трябва обектив с 10 пъти по-голяма (по площ) входяща леща и/или предусилвател на ЦЦДто спрямо такъв при 1 мегапиксел. Докато не сложим усилвател няма шум. Но както знаем предусилвателите обичат да шумят. Всъщност така се получава по-голямо ISO (светочувствителност) в цифровите апарати - чрез предусилвател. Най-ниското ISO е при предусилване 0dB (обикновенно ISO 50/100). Като вдигате исото нагоре, на всяка стъпка (удвояване) добавяте предусилване +6dB. Така при исо 800 предусилването е +18dB и шумът нараства яко.
Популярна лъжа на производителя е в ISOто. Например исо 50 при Канон е равно на исо 100 при Сони. Т.е. канона има два пъти по-добра светлосила при обявени еднакви параметри.
Идеалният случай е матрица 24х36мм нарязана на задоволително количество пиксели - например 3мегапикса. Естествено със стандартен обектив за лентов апарат с голяма светлосила (обикновенно е без варио). Такъв апарат би снимал в условия за които другите само мечтаят.
Въпреки всичко тук говорим за ФОТОапарати - т.е. апарат за запаметяване на светлина. В края на краищата няма ФОТОапарати които да снимат на тъмно. В следствие на това основоположен е майсторлъка на фотографа за да се изсмуче максимума от наличната техника.

Отново за шума - увеличаването на ISO-то неминуемо води до шум в снимките. Естестевнно и тук нещата са условни. Ако увеличим ISO-то при добри светлинни условия, шум е нормално почти да няма, но не такова ще е положението при лоши светлинни условия. За пример може да се даде един аудио усилвател, който при прекалено усилване започва да криви. Естественно обаче изкривяването до голяма степен зависи от вида на сигнала. Тоест ако сигнала е само средночестотен /както обичат производителите да дават изкриваването при 1KHz/, то при усилване изкривяването ще е много малко, не е такава ситуацията обаче ако усилвания сигнал  е 20 Hz. Същото е и при усилвателя в апаратите, лоши светлинни условия - много шум при високо ISO , добри светлинни условия - почти никакъв шум при високо ISO.

[Stas]

μm е имал предвид, микрона

Точно така. Коригирах го. Ами не съм забелязал, че при copy/paste от Word се е прецакал шрифта.