標籤:光學名詞

國際標準化組織 (International Standards Organization)規定感光度是膠片對光線的化學反應速度,也是製造膠片行業中感光速度的標準。

1基本介紹

軟片(膠片)對光的敏感度;低感光度指ISO 100以下的軟片(膠片),中感光度指ISO 200~800,
感光度對照

  感光度對照

高感光度為ISO 800以上。用傳統相機時,我們可因應拍攝環境的亮度來選購不同感光度(速度)的底片,例如一般陰天的環境可用iso200,黑暗如舞台,演唱會的環境可用iso400或更高,而數碼相機內也有類似的功能,它借著改變感光晶元里訊號放大器的放大倍數來改變iso值,但當提升iso值時,放大器也會把訊號中的雜訊放大,產生粗微粒的影像。
很久以前膠捲上面都已經有了能讓相機自動識別ISO的觸點,如果使用具有自動識別ISO膠捲功能的相機(裝膠捲的倉盒內有識別ISO的金屬壓條),你不用進行ISO的設置,相機會自動按照膠捲的 ISO數值進行測光,如果沒有這個功能就需要你手動設置,所以有些相機上面具有ISO撥盤。一般來說ISO100的膠捲價格比較便宜,ISO越高,除了價格越高以外,還有一個缺點,就是成像質量不如低ISO的膠捲成像質量高。但是有時候為了獲得較高的快門速度,也會犧牲畫質去使用高ISO的膠捲。

2數碼相機

原理
我們在拍攝活動中改變數碼相機的感光速度並不需要更換膠捲,只需調節相機內設ISO值
高低感光度對照

  高低感光度對照

即可,數碼相機是怎樣實現可隨意調節ISO的呢?相信這是令很多數碼愛好者費解的問題,為了說清楚這個問題,我們首先要了解數碼相機內部影像感測器的信號傳輸原理。
CCD的信號傳輸原理
我們都知道當光線透過鏡頭射到CCD上,相應強度的電荷量就會被蓄積在感光電極之下,單位存儲電荷量的多少取決於單位感光單元受到光照的強弱,當我們押下快門釋放開關時,各單位上的影像電信號被傳輸給模數信號處理組件(ADC/CDS),這一切動作都必須受到相機內部影像處理器的脈衝操控,通常被分成相互傳遞型和單一傳遞型兩種傳輸方式。

3原理

傳統膠捲的感光度是通過改變膠捲的化學成分,來改變它對光線的敏感度,
感光度測試實驗

  感光度測試實驗

而數碼相機的感光元件是不變的,步入正題通俗地說說原理吧。數碼相機普遍採用了電子信號放大增益技術,與ISO數值相對應的是電子信號放大增益值,比如設定在標準值時提供等同ISO100的增益幅度,對應ISO200和400的增益值可通過提高增益幅度實現。那麼增益幅度是怎麼實現的呢? 提供高感光度時自然需要提供相應的增益幅度,在輸出影像信號前都必須做相應的信號放大,因為CCD的輸出電平較低,尤其當環境光線黯淡時,為了使影像發生量變,放大器就按相應的ISO數值加大增益幅度。  此外,在給定的CCD面積內增加像素數會導致保持感光度變得困難。單位像素的面積減小,入射光強減弱,如果為了提高ISO數值,調用更高的增益值將會導致影像質量的惡化。因此可愛的廠商又提供了一種解決方案,即在影像信號讀取時將CCD存儲的原始影像信號相加可相對提升感光度。通過將兩個像素信號相加並傳輸,便可獲得原來兩倍的感光度。但這種工作方式也有其缺陷,只適合較小的影像模式,因為像素數在處理中減半了。影像業界第三種提供高ISO數值的解決方案是,採用把數個像素點當成1個像素點來進行感光的方式,從而提高感光速度。如圖5所示,比如標準的ISO100是對感光元件的每個像素點感光,要提高到ISO200的感光度,只需要把2個像素點當成1個點來感光,就能獲得原本2倍的感光速度,如果要提高到ISO400的水平,以此類推只要把4個像素點當成1個點來感光,便能獲得4倍的感光速度。與第二種方式的不同之處在於是合併像素后感光,而第二種方式則是對感光信號的疊加,故該工作方式對高像素機型較有優勢,但噪點的產生比前兩種來的更為明顯。

4ISO概念

早在膠片時代我們的攝影生活就默默遵循這一行業標準,購買膠捲時包裝上都會標示ISO 100、ISO 200、ISO400這樣的字樣,此處的ISO數值越大,表示膠捲的感光速度越快,意味著ISO數值高的膠捲,只需要較弱的光線就能使膠捲生成影像,以便在同樣亮度的光線條件下,可以使用較小的光圈或較高的快門速度,即感光度與所需的曝光量成反比。舉個例子來說,ISO 100的曝光速度比ISO 50快一倍,因為在相同情況下使用ISO 50時曝光1/125秒,如果換用ISO 100的膠捲只要1/250秒。
在解釋數碼設備可隨意調節ISO感光度的原理之前,我們先來進一步了解膠片時代的ISO相關的一些知識,相信對我們理解下文會有幫助。普通膠片相機是怎樣識別不同ISO數值的膠捲的呢?一切秘密都基於DX編碼系統。該系統最早用於圓盤照相機用的圓盤膠捲,後來發展到35mm膠捲系列中,並於1981年率先運用在Kodak彩色膠捲VR 100上,接著日本的Fujifilm、Konica、德國的Agfa和英國的Scotch等較大的膠片公司,也相繼採用了DX編碼系統。
現在國內外生產的彩色膠捲都帶有DX編碼,它業已成為現代膠捲的標誌。如圖1所示,DX編碼由膠捲暗盒外殼的矩形方塊編碼組成,總共有12位,每一位分別由銀白色或黑色方塊來表示導通和絕緣,膠片機通過讀取這個編碼來自動判斷目前裝載的是什麼感光速度的膠片。

5等級應用

中感光度
ISO100~200屬於中感光度
在這一段,需要認真考慮這張照片做什麼用,要放大到什麼程度,假如你能夠接受噪點,中感光度設定降低了手持相機拍攝的難度,提高了在低照度條件下拍攝的安全係數,使成功率提高。
高感光度優點
感光度對攝影的影響表現在兩方面。其一是速度,更高的感光度能獲得更快的快門速度,這一點比較容易理解;其二是畫質,越低的感光度帶來更細膩的成像質量,而高感光度的畫質則是噪點比較大。說到這裡順便導入一個概念——噪點,主要是指CCD將光線作為接收信號接收並輸出的過程中所產生的影像中的粗糙部分。那麼噪點是怎麼產生的呢?首先要明白對於作為電子產品的數碼相機來說,內部的影像感測器在工作中一定受到不同程度的來周邊電路和本身像素間的光電磁干擾,簡而言之就是拍攝出的圖片一定會存在噪點,這是不可避免的,我們看到的只是程度的輕重而已。
相關信息
控制主體的影像效果
為了遷就質量就需要降低感光度,以獲取最大的質量效果。但是要迴避長時間曝光所產生的噪點,同時為了主體影像效果就必須控制曝光時間的長短。
ISO:400 1S F4拍攝時所需要考慮的是主體的情侶儘可能清晰,但是主體的人群儘可能的模糊,以獲得虛實結合突出主主體的效果。這就需要把握一個合適的瞬間,更需要控制一個合適的快門速度速度——此時通過調節感光度就是最有效的手段了。ISO400的噪點不會明顯,完全在可接受範圍之內。以目前先進的高感光度技術而言,哪怕是使用ISO1600也是可以接受的。此時,光圈則可以調整到F11左右,有利於景深的控制——以獲得背景城市建築的清晰。
可見感光度的靈活調整有利於主體的影像控制。

6標識

現用標度比較
以下的表格展出各種不同感游標度的比較:
iso運算式標度
(ASA標度)
ISO 對數式標度
(DIN 標度)
GOST
(蘇聯1987年前期)
相應感光度的底片產品
6

原版Kodachrome
8
10°

Polaroid PolaBlue
10
11°

Kodachrome 8 mm 底片
12
12°
11
Gevacolor 8 mm 反轉片
16
13°
11
Agfacolor 8 mm 反轉片
20
14°
16
Adox CMS 20
25
15°
22
舊版 Agfacolor, Kodachrome 25
32
16°
22
Kodak Panatomic-X
40
17°
32
Kodachrome 40 (movie)
50
18°
45
Fuji RVP (Velvia)
64
19°
45
Kodachrome 64, Ektachrome-X
80
20°
65
Ilford Commercial Ortho
100
21°
90
Kodacolor Gold, Kodak T-Max (TMX), Provia
125
22°
90
Ilford FP4+, Kodak Plus-X Pan
160
23°
130
Fujicolor Pro 160C/S, Kodak High-Speed Ektachrome
200
24°
180
Fujicolor Superia 200
250
25°
180
Tasma Foto-250
320
26°
250
Kodak Tri-X Pan Professional (TXP)
400
27°
350
Kodak T-Max (TMY), Tri-X 400, Ilford HP5+
500
28°
350

640
29°
560
Polaroid 600
800
30°
700
Fuji Pro 800Z
1000
31°
700
Kodak P3200 TMAX, Ilford Delta 3200 (see text below)
1250
32°


1600
33°
1400–1440
Fujicolor 1600
2000
34°


2500
35°


3200
36°
2800–2880
Kodak T-Max (TMZ)
4000
37°


5000
38°


6400
39°


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