Чувствительность ISO и двойной ISO в смартфонах: важны ли они?

Как мы уже рекомендовали в нашем полном руководстве по покупке лучшего смартфона с камерой: забудьте о чувствительности ISO на вашем смартфоне. Ценность не так уж и важна, кроме как в маркетинговых материалах.

Содержание:

1. Что такое светочувствительность ISO?
2. А какая чувствительность ISO у смартфонов?
   1. Что означает ISO 409 600?
   2. Значения ISO и компьютерная фотография
3. Что такое двойная чувствительность ISO?

Но поскольку значение по-прежнему появляется снова и снова, будь то в режиме Pro или в различных таблицах спецификаций, мы хотели бы предоставить описание чувствительности ISO, чтобы положить конец этому вопросу раз и навсегда: с точки зрения смартфона.

Huawei P40 Pro рекламирует чрезвычайно высокие уровни чувствительности ISO / © NextPit

Для начала небольшая предыстория. Чувствительность ISO восходит к временам аналоговой фотографии. На материал основы пленки наносился слой кристаллов галогенида серебра. Затем свет преобразует чувствительные соединения серебра в элементарное серебро и, таким образом, воздействует на соответствующие области изображения на пленке.

Чем больше эти кристаллы на пленке, тем они более чувствительны к свету и, следовательно, лучше подходят для условий низкой освещенности. Однако более крупные кристаллы также означали меньшее разрешение. В результате изображения выглядят грубыми и зернистыми. Вы наверняка видели это раньше на старых аналоговых фотографиях.

До того, как в фотографии была введена международная стандартизация, существовали всевозможные названия и единицы измерения чувствительности пленки, например ASA, DIN или ГОСТ.

Прежде чем мы перейдем к чувствительности смартфона по ISO, сделаем еще один намек: мы сделали своим делом объяснить вам все подробности о камере вашего смартфона:

Эпоха цифровых фотоаппаратов сменила аналоговую зернистость пленки на кремниевые пиксели. Светочувствительный материал преобразует входящие световые частицы в напряжение. Чем больше света, тем выше напряжение. В датчиках CMOS этот аналоговый сигнал сначала проходит через аналоговый усилитель.

ISO-чувствительность датчика теперь зависит от самих пикселей, а также от коэффициента усиления аналогового аппаратного усилителя. И так же, как и с аналоговой зернистостью пленки на материале носителя, в современной цифровой фотографии нет возможности заменить «цифровую зернистость пленки» и изменить чувствительность ISO сенсора. Позже мы покажем, что есть исключение из этого правила.

В то время как пленки с разной чувствительностью все еще могут использоваться с аналоговыми камерами, в наши дни уже невозможно заменить датчик. Хотя у Ricoh когда-то были большие мечты о GXR. / © NextPit

После первого аналогового усилителя наш сигнал изображения теперь поступает в аналого-цифровой преобразователь, который, как следует из названия, оцифровывает сигнал. С этого момента магия компьютерной фотографии вступает в силу и объединяет информацию об изображении с информацией о других фотографиях, уменьшает шум, работает с балансом белого, осветляет темные области, затемняя ярко освещенные области, и так далее. Затем результат сохраняется в памяти вашего смартфона в виде файла JPEG.

«Но я могу настроить чувствительность ISO в режиме Pro», – слышу вы. Верно, но установка значения ISO, которое вы знаете из ручного режима вашего смартфона или даже вашей зеркальной камеры, не изменяет чувствительность самого датчика. Эта чувствительность ISO изменяет – проще говоря – только усиление, то есть настройку яркости при обработке изображения за аналого-цифровым преобразователем вашего датчика изображения. Так что это происходит только после того, как фотография действительно сделана.

Что означает ISO 409 600?

Безумно высокая чувствительность, такая как ISO 409,600, означает только одно: производитель позволил программное обеспечение высокой степени усиления яркости, что в этом порядке уже вызывает сомнения при ее реализации в полноформатных камерах. Полмиллиона ISO для смартфонов? Совсем не очень полезно.

И это как раз ответ на вопрос, почему Canon EOS 5D Mark IV “только” способен достигать ISO 102 400, в то время как Huawei P40 Pro достигает колоссальных значений ISO 409 600. Во-первых, отдел маркетинга Canon менее наглый, а во-вторых, он обращается к целевой группе, которая больше разбирается в камерах и, простите меня за французский, не может быть обманута никакими глупыми заявлениями.

У моделей Huawei Pro из серии P отличные камеры, без сомнения. Но производителю следует делать больше в рекламе, чем использовать безумно высокие уровни чувствительности / © NextPit

Значения ISO и компьютерная фотография

С Huawei P40 Pro ISO 409600 можно выбрать вручную в режиме Pro. Однако изображения RAW доступны только до ISO 6400, что, похоже, указывает на некоторую программную уловку (которая, кстати, в основном является полностью законным маневром), которая каким-то образом может обеспечить эквивалент ISO 409 600. Но можно ли называть это «ISO» и рекламировать его как таковое?

Современные смартфоны обычно не делают один снимок, когда вы нажимаете кнопку спуска затвора. Особенно, если речь идет о высококонтрастных изображениях или плохих условиях освещения, когда иногда более десятка фотографий фактически составляют один снимок. В конце концов, для пользователя не имеет значения, какое усиление установлено где-то между аналого-цифровым преобразователем и компрессором JPEG. Главное, что нужно пользователю, – это красивая фотография без шума и значения ISO. Другими словами, цель оправдывает средства.

И прежде всего: чувствительность ISO – это мера определенного уровня «светоотдачи». Он ничего не говорит о качестве изображения, но в лучшем случае он говорит что-то об уверенности производителя в том, что результаты при максимальном значении эквивалента ISO каким-то образом все еще достаточно хороши для клиента. Фактически, корреляция между наивысшим значением ISO в спецификации и качеством изображения при слабом освещении именно такая: ноль.

Как я уже сказал: говорим ли мы об аналоговой или цифровой пленке, всегда есть «фиксированная» чувствительность. За одним исключением: потому что некоторые так называемые датчики с двойным ISO на самом деле имеют две разные аппаратной чувствительности. Производители достигают этого, добавляя дополнительный аналоговый контур усиления в датчик перед аналого-цифровым преобразователем.

В результате даже для профессиональных любителей фотоаппаратов не очень интуитивно понятно, как качество изображения при разных значениях ISO. Однако со смартфонами есть большой потенциал отвлечь внимание пользователя и разумно использовать изменения динамического диапазона светлых и темных участков для более высокого динамического диапазона.

В BlackMagic Pocket Cinema 4K доступен двойной датчик ISO. Выше ISO 1000 камера переключается на более высокое аппаратное значение ISO / © NextPit

Blackmagic очень прозрачен с динамическим диапазоном их Pocket Cinema 4K. Начиная с ISO 1000, камера переключается с низкой на высокую чувствительность. Диаграмма, предоставленная производителем, показывает, что регулировка значений ISO в пределах низкого или высокого значения не смещает динамический диапазон, а только серую точку (на диаграмме это изображено как переход между бледным и темно-желтым). В конечном итоге это означает только перераспределение информации изображения, при этом сам динамический диапазон остается постоянным.

Эта опция двойного ISO теперь считается чем-то захватывающим и одновременно противоречащим интуиции. ISO 1000 лучше подходит для Blackmagic Pocket Cinema 4K для съемки объектов с большим количеством ярких деталей. Вы можете видеть это по тому факту, что более яркий спектр выше 18-процентной нейтральной серой точки просто содержит гораздо больше информации. В результате детализированная передача ярких частей изображения намного лучше при ISO 1000 с 6,8 световыми ступенями по сравнению с 3,5 световыми ступенями при ISO 100.

Oppo Find X2 Pro имеет двойной датчик ISO! К сожалению, нам не удалось определить в тесте, действительно ли IMX689 имеет преимущество перед конкурентами. / © NextPit

В то же время из диаграммы мы также можем видеть, что ISO 100 на самом деле намного лучше для ночных сцен или для снимков в сдержанном ключе, где сцена преимущественно состоит из темных областей. Поскольку ISO 100 (за исключением пленок) обычно нецелесообразно для снимков в сдержанном ключе, более высокая чувствительность двойного датчика ISO является захватывающим вариантом здесь – серая точка в динамическом диапазоне внезапно снова подскакивает в пределах диапазона яркости.

То, что мы обычно понимаем под чувствительностью ISO, происходит из очень слабого сравнения с аналоговой фотографией, которая, однако, теряет все больше и больше своей сути. В эпоху компьютерной фотографии чувствительность ISO имеет такое же значение, как дроссель в Tesla Model 3.

Вывод

Короче говоря: хотя это всегда не имело большого значения для качества камеры, теперь вы можете фактически забыть о чувствительности ISO на смартфонах в те дни, когда компьютерная фотография царит безраздельно. Это ничего не говорит о том, насколько хорошо та или иная камера работает при слабом освещении.

Ситуация может быть иной с двумя датчиками ISO, которые справедливо используются в некоторых профессиональных камерах высокого класса. В Oppo Find X2 Pro используется IMX689, первый известный мне датчик с этой функцией. Однако в тесте мне удается спровоцировать описанное выше характерное поведение двойных датчиков ISO на Find X2 Pro.