我們?cè)谂臄z暗光人像、銀河、暗光環(huán)境的生態(tài)體育時(shí)，會(huì)用到高感光度，那么如何高感光度的畫質(zhì)受哪些因素影響，我們?nèi)绾芜x擇機(jī)器，如何拍攝，是本次要為大家講解的。
先明確“像素點(diǎn)”是什么：
感光元件 cmos 是負(fù)責(zé)感光的，也就是我們常說(shuō)的全畫幅、APS-C 畫幅感光元件，感光元件上布滿了光電二極管，有多少像素，就有多少個(gè)光電二極管單位，所以每個(gè)光電二極管單位，就是一個(gè)像素點(diǎn)。每個(gè)光電二極管依附在“微透鏡”上，光電二極管負(fù)責(zé)處理光線的亮度信息，微透鏡負(fù)責(zé)處理色彩信息，這樣感光元件就將光線轉(zhuǎn)化成了電信號(hào)，給相機(jī)進(jìn)行下一步處理。
最基本的成像原理分為以下 4 步：
1、光線進(jìn)入鏡頭，照射在感光元件上。
2、感光元件上的光電二極管將由光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
3、電信號(hào)進(jìn)入 A / D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
4、數(shù)字信號(hào)由中央處理器和控制器轉(zhuǎn)化成圖像顯示出來(lái)。
噪點(diǎn)產(chǎn)生于哪個(gè)步驟？
感光元件的光電二極管進(jìn)行電信號(hào)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，從而形成噪點(diǎn)。其實(shí)在光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過(guò)程中，同時(shí)存在正常電信號(hào)和非正常電信號(hào)，非正常電信號(hào)就是噪點(diǎn)。
為什么提高感光度噪點(diǎn)會(huì)增加？
在光線充足的條件下拍攝，不需要提高感光度，得到的非正常信號(hào)特別少，所以相機(jī)的抗干擾功能可以輕易地將少量的干擾信號(hào)過(guò)濾掉，所以在最終形成的照片中幾乎看不到噪點(diǎn)。
但在弱光條件下，需要提高感光度才能獲得合適的曝光，而提高感光度，本質(zhì)上就是提高光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電轉(zhuǎn)換的放大倍率，所以正常和非正常信號(hào)的強(qiáng)度都會(huì)被提高，導(dǎo)致一部分非正常信號(hào)無(wú)法被處理電路識(shí)別而不能被清除掉，所以相機(jī)的感光度設(shè)置越高，照片的噪點(diǎn)就越明顯。
抑制與減少噪點(diǎn)，有以下方案：
解決方案與相機(jī)成像的 4 個(gè)步驟相關(guān)，對(duì)照說(shuō)明
1、選擇低像素機(jī)器
步驟 2 中，光電二極管感光時(shí)，如果每個(gè)單位像素的面積越大，那感光就越充分，光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)時(shí)就質(zhì)量就更好。那怎么讓單位像素的面積變大？感光元件面積一樣的前提下，選擇低像素的機(jī)器就行！所以為什么尼康 Z6 的高感畫質(zhì)比 Z7 好，索尼 a7s3 的高感畫質(zhì)比 a7r4 好，體育機(jī)器也都是低像素的，就是這個(gè)原因。所以選擇相機(jī)不是像素越高越好，非商業(yè)大幅印刷，根本用不到 4000 萬(wàn)以上的像素，拍攝銀河、暗光人像、視頻等題材，選擇 2000 多萬(wàn)像素的機(jī)器是非常好的。
2、選擇雙原生感光度的機(jī)器
從步驟 2 到步驟 3 的過(guò)程中，普通的感光元件是僅僅有一條處理電路（單原生電路），所以不管高光度是多少，都進(jìn)行相同的處理，沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
但配備雙原生感光度的機(jī)器，在此步驟中，不只有一條處理電路，如下圖，上面是單原生電路，下面是雙原生電路
擁有雙原生感光的感光元件增加了不止一條模擬信號(hào)放大通路，在光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，就進(jìn)入了雙原生感光的處理階段。在使用高感光度時(shí)，進(jìn)入另外的處理電路，專門針對(duì)高感信號(hào)的處理，降噪能力更強(qiáng)。
上圖就是轉(zhuǎn)化電路的示意圖，縱坐標(biāo)是噪點(diǎn)程度，橫坐標(biāo)是感光度，此圖是在 iso5000 時(shí)，會(huì)啟用另一條電路，從而將噪點(diǎn)控制在和 iso1000 差不多的程度。
比如松下 S5 的全畫幅微單就采用雙原生感光度，在 iso640 和 iso4000 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，會(huì)切換到降噪能力更強(qiáng)的電路，畫質(zhì)會(huì)提升 4 倍左右。價(jià)位僅 1.1 萬(wàn)，咱們平臺(tái)還有更多優(yōu)惠，畫質(zhì)明顯好于索尼 a7m3。
下圖是我用松下 S5 拍攝的暗光人像，感光度 2000，人物腿部在原圖中幾乎死黑。
經(jīng)過(guò) ACR 提亮后，漆黑的腿部皮膚被提亮，并且對(duì)膚色幾乎沒(méi)有影響，也沒(méi)有過(guò)多噪點(diǎn)。這是普通單原生感光度的相機(jī)很難做到的。
3、選擇新型的圖像處理器或雙處理器
圖像處理器是拯救畫質(zhì)的最后一關(guān)，隨著處理器的更新，現(xiàn)在相機(jī)的高感畫質(zhì)普遍提高，采用雙處理器的機(jī)器會(huì)比單處理器更好，比如，尼康 Z6 和 Z6 二代，區(qū)別就是二代采用雙處理器，所以高感畫質(zhì)和對(duì)焦速度都有所提升，但提升不算明顯，因?yàn)檫@不是在噪點(diǎn)產(chǎn)生的步驟來(lái)抑制，而是產(chǎn)生噪點(diǎn)之后的處理。
4、拍攝時(shí)盡可能向右曝光
原則是：寧可高感正常曝光，也不要偏低感光度欠曝再提亮。下面我做解釋：
看看這張作品，感光度 5000，但是效果完全不影響。光圈 1.8，快門 1/60s
5000 感光度，完全看不出來(lái)畫質(zhì)有問(wèn)題，反而質(zhì)感很好。其實(shí)原因很簡(jiǎn)單。
暗光環(huán)境下，單張拍攝的原則是：
寧可高感正常曝光，絕不偏低的感光度欠曝再后期提亮。
怎么理解這句話？
比如，感光度 5000 時(shí)，可以正常曝光，就不要用感光度 3200 欠曝再靠后期提亮。
為什么要這樣？
因?yàn)椋?dāng)感光度提高時(shí)，圖片寬容度也會(huì)變差，可后期提亮的幅度會(huì)大大降低。
當(dāng)高感正常曝光時(shí)，你需要解決的問(wèn)題，僅僅是降噪。
可是，當(dāng)你為了降低一點(diǎn)感光度，欠曝的時(shí)候。后期不僅要解決感光度噪點(diǎn)的問(wèn)題，提亮?xí)r還會(huì)產(chǎn)生新的暗部噪點(diǎn)，以及寬容度不夠造成的畫質(zhì)問(wèn)題。
所以初學(xué)者，不要覺(jué)得，感光度能低一點(diǎn)是一點(diǎn)，寧可欠曝，反正后期再提亮。這是錯(cuò)誤的想法。這樣你就把單純處理高感噪點(diǎn)的問(wèn)題，升級(jí)成了噪點(diǎn) + 畫質(zhì)兩個(gè)問(wèn)題。
看上圖，畫面曝光基本正常，沒(méi)有明顯暗部，感光度 5000，噪點(diǎn)完全在可控范圍內(nèi)。而且這張圖是不帶皮膚的，都是衣服，所以后期難度較低。
再看下面帶皮膚的螢火蟲人像。
拍攝時(shí)，感光度 3200，讓人物部分正常曝光。暗光人像題材，千萬(wàn)不能欠曝提亮，對(duì)皮膚質(zhì)感影響非常大！所以，想辦法讓膚色的曝光正常。
當(dāng)然大家要注意自己機(jī)器的可用感光度，就是你能后期降噪成功的最大感光度。在這個(gè)可用感光度范圍內(nèi)，盡量正常曝光，如果超過(guò)可用感光度，還無(wú)法正常曝光，就要考慮其他拍攝方式了。
這類風(fēng)光題材就好辦一些，因?yàn)槎际庆o態(tài)的，我們可以利用后期堆棧降噪，拍攝多張地景，然后平均值堆棧降噪，再將銀河部分疊加上去。
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：影葉的光色世界 （ID：wangyikai-2016），作者：影葉
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