我们在拍摄暗光人像、银河、暗光环境的生态体育时,会用到高感光度,那么如何高感光度的画质受哪些因素影响,我们如何选择机器,如何拍摄,是本次要为大家讲解的。

先明确“像素点”是什么:

感光元件 cmos 是负责感光的,也就是我们常说的全画幅、APS-C 画幅感光元件,感光元件上布满了光电二极管,有多少像素,就有多少个光电二极管单位,所以每个光电二极管单位,就是一个像素点每个光电二极管依附在“微透镜”上,光电二极管负责处理光线的亮度信息,微透镜负责处理色彩信息,这样感光元件就将光线转化成了电信号,给相机进行下一步处理。

最基本的成像原理分为以下 4 步:

1、光线进入镜头,照射在感光元件上。

2、感光元件上的光电二极管将由光信号转化为电信号。

3、电信号进入 A / D 模数转换器转化为数字信号。

4、数字信号由中央处理器和控制器转化成图像显示出来。

噪点产生于哪个步骤?

感光元件的光电二极管进行电信号转换的时候,会产生电磁干扰,从而形成噪点。其实在光信号转换成电信号的过程中,同时存在正常电信号和非正常电信号,非正常电信号就是噪点。

为什么提高感光度噪点会增加?

在光线充足的条件下拍摄,不需要提高感光度,得到的非正常信号特别少,所以相机的抗干扰功能可以轻易地将少量的干扰信号过滤掉,所以在最终形成的照片中几乎看不到噪点。

但在弱光条件下,需要提高感光度才能获得合适的曝光,而提高感光度,本质上就是提高光信号转化成电转换的放大倍率,所以正常和非正常信号的强度都会被提高,导致一部分非正常信号无法被处理电路识别而不能被清除掉,所以相机的感光度设置越高,照片的噪点就越明显。

抑制与减少噪点,有以下方案:

解决方案与相机成像的 4 个步骤相关,对照说明

1、选择低像素机器

步骤 2 中,光电二极管感光时,如果每个单位像素的面积越大,那感光就越充分,光信号转化为电信号时就质量就更好。那怎么让单位像素的面积变大?感光元件面积一样的前提下,选择低像素的机器就行!所以为什么尼康 Z6 的高感画质比 Z7 好,索尼 a7s3 的高感画质比 a7r4 好,体育机器也都是低像素的,就是这个原因。所以选择相机不是像素越高越好,非商业大幅印刷,根本用不到 4000 万以上的像素,拍摄银河、暗光人像、视频等题材,选择 2000 多万像素的机器是非常好的。

2、选择双原生感光度的机器

从步骤 2 到步骤 3 的过程中,普通的感光元件是仅仅有一条处理电路(单原生电路),所以不管高光度是多少,都进行相同的处理,没有优势。

但配备双原生感光度的机器,在此步骤中,不只有一条处理电路,如下图,上面是单原生电路,下面是双原生电路

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拥有双原生感光的感光元件增加了不止一条模拟信号放大通路,在光信号转化为电信号后,就进入了双原生感光的处理阶段。在使用高感光度时,进入另外的处理电路,专门针对高感信号的处理,降噪能力更强。

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上图就是转化电路的示意图,纵坐标是噪点程度,横坐标是感光度,此图是在 iso5000 时,会启用另一条电路,从而将噪点控制在和 iso1000 差不多的程度。

比如松下 S5 的全画幅微单就采用双原生感光度,在 iso640 和 iso4000 两个节点,会切换到降噪能力更强的电路,画质会提升 4 倍左右。价位仅 1.1 万,咱们平台还有更多优惠,画质明显好于索尼 a7m3。

下图是我用松下 S5 拍摄的暗光人像,感光度 2000,人物腿部在原图中几乎死黑。

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经过 ACR 提亮后,漆黑的腿部皮肤被提亮,并且对肤色几乎没有影响,也没有过多噪点。这是普通单原生感光度的相机很难做到的。

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3、选择新型的图像处理器或双处理器

图像处理器是拯救画质的最后一关,随着处理器的更新,现在相机的高感画质普遍提高,采用双处理器的机器会比单处理器更好,比如,尼康 Z6 和 Z6 二代,区别就是二代采用双处理器,所以高感画质和对焦速度都有所提升,但提升不算明显,因为这不是在噪点产生的步骤来抑制,而是产生噪点之后的处理。

4、拍摄时尽可能向右曝光

原则是:宁可高感正常曝光,也不要偏低感光度欠曝再提亮。下面我做解释:

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看看这张作品,感光度 5000,但是效果完全不影响。光圈 1.8,快门 1/60s

5000 感光度,完全看不出来画质有问题,反而质感很好。其实原因很简单。

暗光环境下,单张拍摄的原则是:

宁可高感正常曝光,绝不偏低的感光度欠曝再后期提亮。

怎么理解这句话?

比如,感光度 5000 时,可以正常曝光,就不要用感光度 3200 欠曝再靠后期提亮。

为什么要这样?

因为,当感光度提高时,图片宽容度也会变差,可后期提亮的幅度会大大降低。

当高感正常曝光时,你需要解决的问题,仅仅是降噪。

可是,当你为了降低一点感光度,欠曝的时候。后期不仅要解决感光度噪点的问题,提亮时还会产生新的暗部噪点,以及宽容度不够造成的画质问题。

所以初学者,不要觉得,感光度能低一点是一点,宁可欠曝,反正后期再提亮。这是错误的想法这样你就把单纯处理高感噪点的问题,升级成了噪点 + 画质两个问题。

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看上图,画面曝光基本正常,没有明显暗部,感光度 5000,噪点完全在可控范围内。而且这张图是不带皮肤的,都是衣服,所以后期难度较低。

再看下面带皮肤的萤火虫人像。

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拍摄时,感光度 3200,让人物部分正常曝光。暗光人像题材,千万不能欠曝提亮,对皮肤质感影响非常大!所以,想办法让肤色的曝光正常。

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当然大家要注意自己机器的可用感光度,就是你能后期降噪成功的最大感光度。在这个可用感光度范围内,尽量正常曝光,如果超过可用感光度,还无法正常曝光,就要考虑其他拍摄方式了。

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这类风光题材就好办一些,因为都是静态的,我们可以利用后期堆栈降噪,拍摄多张地景,然后平均值堆栈降噪,再将银河部分叠加上去。

本文来自微信公众号:影叶的光色世界 (ID:wangyikai-2016),作者:影叶

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