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"双原生 ISO" 和双增益有何不同

2023-01-28 13:34相机笔记(滕飞et)28评

搜索“原生 ISO”,可以看到很多解释,大体上可以理解为没有数字增益、具有最好动态范围与噪点表现的感光度。在过去很长时间里,绝大多数传感器都只有一个原生 ISO,也就是标准感光度的最低值 —— 具体到绝大多数相机、手机上,原生 ISO 就是 ISO 100。

* 很多相机都能在开启扩展感光度的时候达到 ISO 50,但这是通过机内处理实现的,并不会增加动态范围。当然,也有不少相机的“原生 ISO”不是 ISO 100。比如尼康 D810 系列 / D850 / Z 7 系列 / Z 9 可以达到 ISO 64,一些 M4/3 相机则是 ISO 200。

** 在拍摄视频时,原生 ISO 可能会因为伽马曲线不同而发生改变。通常在使用 LOG 模式录制时,原生 ISO 都会提高 2-3 挡(比如从 ISO 100 变成 ISO 800)。

而新一代传感器普遍具有一高一低两个原生 ISO。在低感光度下,使用较低的原生 ISO 来获得更大动态范围;在高感光度下,使用较高的原生 ISO 来降低噪点。对于这项技术,索尼、松下、适马等厂商称之为“双原生 ISO”,三星称之为“智能 ISO”,佳能则用多挡“基本感光度”或“参考感光度”来描述。

实现“双原生 ISO”的方法不止一种:有的使用两套增益电路,有的则是切换像素的阱容。可以肯定的是,“双原生 ISO”是传感器的硬件特性

TIPS:如何判断我的相机支持“双原生 ISO”?

一是查询官方网站的商品详情页,二是参考 photonstophotos 等网站的动态范围点线图。以下图为例:绿色点线图(索尼 7SM3)在 ISO 1600 这里出现了一个拐点,动态范围比 ISO 800 的表现还要好。而另外两条线(索尼 7S、7SM2)没有这样的拐点,也就是只有一个“原生 ISO”。

索尼新一代背照式、堆栈式 CMOS(包括相机和手机),三星新一代手机传感器基本都有双原生 ISO

* 只需要关注实心圆的部分。

绝大多数相机、手机的“双原生 ISO”只能以“切换”模式进行工作;少数产品则能在拍摄视频时让两个原生 ISO 同时工作,通过融合实现更大的动态范围。这种做法,佳能 C 系列数字电影机上称为“双增益成像”(DGO,EOS R5 C 除外)、松下 GH6 称之为“动态范围提升”,小米 10 Ultra / 11 Ultra 则称为“双原生 ISO Fusion”。

▲ 佳能 DGO 影像传感器

▲ 松下 GH6 的动态范围提升模式

▲ 小米 10 Ultra 的“双原生 ISO Fusion”

小结

“双原生 ISO”和双增益有何不同?说到底,ISO 就是增益,所以“双原生 ISO”也可以说就是双增益(在今天,不少相机可以选择显示 ISO 或增益 db)。

我们真正需要知道的是:

- 现在,大多数相机、手机都拥有两个原生 ISO,可以通过切换使用第二挡原生 ISO 来改善高感光下的噪点 —— 切换工作,改善噪点,既适用于照片也适用于视频。

- 少数相机、摄像机不仅能让两个原生 ISO 切换工作,还可以在拍摄视频时让它们同时工作并进行融合,达到扩展动态范围的目的 —— 同时工作,改善动态范围,用于视频。

本文来自微信公众号:相机笔记 (ID:xjbiji),作者:滕飞 et

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