• ויקטור זיסלין

חדשות מרעישות על ה-ISO בצילום - לא בדיוק מה שחשבתם

עודכן ב: יול 14

הנה לכם כמה משפטים שלבטח שמעתם לא פעם במהלך קריירת הצילום שלכם:

"לצד הצמצם והתריס, איזו הוא אחד הצלעות במשולש החשיפה" "איזו הוא בעצם רגישות החיישן לאור" "איזו גבוה מייצר רעש דיגיטלי"


יתכן ותופתעו, אבל חשוב שתדעו שהאמירות האלה פשוט לא נכונות!





"מה??? אבל למדתי בקורס למתחילים אצל מדריך ממש מנוסה שכן אמר שאיזו זה רגישות החיישן ושהוא חלק ממשולש החשיפה ובמספרים גבוהים הוא מייצר רעש!"


ארגיע אתכם ואומר שאין לי כוונה לפקפק באמירותיו של אותו המדריך ומה שהוא לימד אתכם לגבי איזו הוא בהחלט נכון, אך עם כוכבית (*). ההסבר שהוא נתן היה מעט פשטני אבל הוא היה בול מה שצלמים צעירים צריכים לדעת בשלב ההתחלתי. ממש כמו שסטודנט לרפואה בשנתו הראשונה לא יוכל לעכל את כל הפרטים המדויקים על ניתוח לב פתוח מסורבל.



צילום שביל החלב דורש צילום באיזו גבוה כדי ללכוד את התאורה החלשה של הכוכבים. בצילום שכזה ישנו רעש דיגיטלי רב, אבל האם האיזו הגבוה הוא המקור שלו? תמשיכו לקרוא ותראו.


בעודי כותב את המאמר האחרון בסדרה של #חמישה_מאמרים_על_משולש_החשיפה המדבר על איזו ותפקידו במשולש החשיפה (יתפרסם בקרוב) חשבתי על זה שיתכן וההבנה המעמיקה על המושג ISO טיפה התפספסה בקרב הצלמים, בעוד שחבריו הצמצם והתריס הרבה יותר אינטואיטיביים ומובנים.

במאמר הזה החלטתי להעמיק בנושא ואף לנפץ עבורכם כמה מהמיתוסים המוכרים לגבי המושג ISO ולספק כמה ההסברים נוספים לאלו מכם שמוצאים את הנושא מעניין.


יושבים? מתחילים!



שבירת מיתוס 1 - איזו משפיע על החשיפה

!לא נכון

משולש החשיפה, מכירים? האם ה-ISO הוא באמת חבר לגיטימי בו, לצד הצמצם והתריס? לא בדיוק!

לפני שננפץ את המיתוס הזה בואו נבין איך תהליך החשיפה מתרחש ואיך חיישן המצלמה עובד בזמן הצילום בדגש על תפקידו של ה-ISO בתהליך.




שלב א' - החשיפה


בהינתן סצנה צילומית בעלת אופיין תאורה מסוים, שני פרמטרים (בלבד!) משפיעים על האור שנכנס למצלמה והחשיפה בפועל - (1) הצמצם שמאפשר לאור לעבור דרך העדשה ו-(2) מהירות התריס שקובעת את משך הזמן שהחיישן חשוף לאור.


ל-ISO אין שום קשר לתהליך החשיפה הזה! הוא נכנס לפעולה רק בשלב מאוחר יותר.


מופתעים? גם אנחנו!


תמשיכו לקרוא והכל יתבהר.



עוד מעט הכל יתבהר


שלב ב' - פעולת החיישן

החיישן הוא מכשיר אנלוגי שמורכב מתאים פוטואלקטריים מזעריים העשויים מסיליקון (הפיקסלים המוכרים לכולנו). התאים יודעים לקלוט פוטונים (חלקיקים קטנטנים שמרכיבים את האור) ולהמיר את האנרגיה שלהם לזרם חשמלי בעוצמה המתאימה לאנרגיה. מכאן השם - תאים פוטו (אור) אלקרטיים (מלשון אלקטרונים).


במילים פשוטות, החיישן רואה את האור במהלך החשיפה וממיר את האנרגיה שלו לזרם חשמלי.




שלב ג' - ה-ISO נכנס לפעולה


!בשלב שאחרי החשיפה

רק אחרי שהחיישן המיר את האור לזרם אלקטרונים ולמתח חשמלי, מכשיר אחר נכנס לפעולה - ממיר אות אנלוגי לדיגיטלי (Analog-Digital Converter). זה השלב בו עוצמת המתח החשמלי שהחיישן הפיק מתורגמת לביטים, ה-0 או ה-1 שמייצגים את עוצמת האור בכל פיקסל.


!זה בדיוק המקום בו האיזו נכנס לפעולה



איזו הוא מדד המייצג את ההגבר (המכונה Gain בעולם האלקטרוניקה) בעזרתו הממיר האנלוגי-דיגיטלי מתרגם את המתח החשמלי לביטים.


הנה לכם שבירת המיתוס - איזו אינו לוקח חלק בחשיפה של החיישן לאור ומצטרף לתהליך רק בשלבים מאוחרים יותר! כן, גם אנחנו אוהבים הפתעות!




שבירת מיתוס 2 - איזו הוא רגישות החיישן לאור



!לא נכון

זאת הטעות המקובלת השניה שהרבה צלמים עושים - להתיחס לאיזו כאל רגישות החיישן. בהמשך להסבר בסקשן הקודם של המאמר, הרגישות לאור שכולם מדברים עליה היא בעצם האופיין בו הפיקסלים קולטים את האור ומתרגמים אותו למתח חשמלי. מה שמשפיע על האופיין הזה בעיקר הם הטכנולוגיה בה החיישן בנוי והחומרים מהם הוא עשוי.


כאמור, בשלב החשיפה של החיישן לאור, תהליך המרת האור למידע דיגיטלי בו ה-ISO לוקח חלק עדיין לא נכנס לפעולה ולכן אין זה נכון לקרוא לו "רגישות החיישן".


ולמה בכל זאת קראתי לו כך בתרשים של משולש החשיפה למעלה? עוד טיפה סלבנות ותדעו גם אתם.



שבירת מיתוס 3 - ISO מייצר רעש דיגיטלי


!לא נכון




I dare you say that ISO produces digital noise, I double dare you!



בהמשך ישיר לשבירת המיתוסים הקודמים - האיזו לכשעצמו לא מייצר רעש דיגטלי אלא מגביר את הרעש שהיה שם מלכתחילה וזאת הסיבה.  בזמן החשיפה, תהליך המרת אנרגיית האור למתח חשמלי עליו סיפרתי קודם תמיד ילווה ברעש. ישנם שני מקורות מרכזיים לרעש הזה - רעש הפוטונים (או רעש החשיפה) ורעש הקריאה.



רעש הפוטונים (או רעש החשיפה)


בשמו המקצועי Photon Noise (או Shot Noise), הרעש הזה נובע מהאופי בו הפוטונים שמרכיבים את האור פוגעים בחיישן המצלמה (מי שמתעניין בפיזיקה של התופעה, מוזמן לחפש את המושגים האלה בגוגל).


למען הפשטות, תחשבו שהאות שהחיישן קולט מהסביבה מורכב ברובו ממידע אמיתי המייצג את התאורה הסביבתית וחלקו הקטן מורכב מרעש והפרעות. ליחס שבין האות המרכזי לבין הרעש קוראים "יחס אות לרעש" או Signal to Noise Ratio באנגלית.


במילים פשוטות - ככל שהחשיפה טובה וחזקה יותר, היחס הזה גדול יותר והאות נקי יותר מה שבסופו של התהליך יוביל לתמונה איכותית יותר עם מעט רעשים.




פוטונים עפים באויר מעל עזריאלי בתל אביב



רעש הקריאה


הרעש השני, ה-Read Noise בעגה המקצועית, מקורו באופן בו החיישן קולט את אותם הפוטונים, ממיר את האנרגיה שלהם לזרם ובהמשך למתח חשמלי. הרעש הזה מושפע מרמת הגימור והטכנולוגיה של הפיקסלים והמכשירים השונים שבתוך החיישן. הרעש הזה נוסף בצורה שווה פחות או יותר לכל פיקסל שמרכיב את התמונה.




ההשפעה של ה-ISO על התוצאה הסופית



מה שחשוב להבין בשלב זה, הוא ששני הרעשים שנוצרים משני המקורות הנ"ל, גם "רעש הפוטונים" וגם "רעש הקריאה" אינם מושפעים מה-ISO.


ה-ISO נכנס לפעולה רק אחרי ששני הרעשים "נוספו" לאות, בתהליך המרת המתח החשמלי לביטים. בפועל הוא מגביר את כל המידע הקיים באות - גם את המידע המעניין וגם את הרעש.


כלומר, המיתוס שאומר שאיזו מייצר רעש אינו נכון - האיזו בעצם מגביר את הרעש שהיה שם מאז ומעולם שהגיח לעולמנו בשלב החשיפה וקליטת האור.




איך להקטין את הרעש בתמונות שלנו?



המטרה כאן ברורה - עלינו לעשות הכל כדי להקטין את הרעש משני המקורות שהזכרתי כדי שלא משנה באיזה ISO נעבוד - נקבל את התמונה הכי נקיה שרק אפשר.


את רעש הפוטונים ניתן להקטין אך ורק ע"י שיפור החשיפה הבסיסית המושפעת מהצמצם ומהירות התריס. חשוב לזכור שאת הצמצם ואת מהירות התריס נקבע בראש ובראשונה בהתאם לאפקט האומנותי אותו נרצה להשיג בתמונה (למשל, נפתח צמצם לקבלת עומק שדה רדוד או נגדיל את מהירות התריס כדי להקפיא אובייקט בתנועה). ברוב המקרים, השיקול של למזער את "רעש הפוטונים" יהיה משני.


עם זאת, אם ישנה אפשרות לקבל חשיפה איכותית וחזקה יותר מבלי לפגוע באפקט האומנותי הרצוי, עדיף לשנות את אחד או את שני הפרמטרים בהתאם. לשיטה זו קוראים ETTR שהיא קיצור של Expose To The Right. מבלי להכנס לעומק השיטה, רק אומר שהכוונה היא להיסטוגרמה המייצגת את התמונה. הרעיון בשיטה הוא "לקחת" אותה הכי ימינה שרק אפשר, מבלי לגעת בצד ימין שלה ולשרוף פיקסלים.


לגבי "רעש הקריאה" התשובה היא פשוטה הרבה יותר, אך גם יקרה הרבה יותר. בגדול, רעש הקריאה נובע מאיכות החיישן והטכנולוגיה שלו וכאן ההבדלים בין במצלמות השונות באים לידי ביטוי. ע"מ להפחית את רעש הקריאה נצטרך לעבוד עם מצלמות חדשות ויקרות יותר עם חיישנים מתקדמים יותר שייצרו עבורנו פחות "רעש קריאה".


לסיכום, תזכרו שהאיזו אינו מייצר רעש דיגיטלי אלא מגביר רעש שכבר קיים בשלב החשיפה.

 



על מנת "להקפיא" קוליברי קוסטה ריקנית התזזיתית, נדרשת מהירות תריס גבוהה במיוחד, מה שמחייב אותנו להשתמש ב-ISO גבוה

ISO 2500 בתמונה זו



שבירת מיתוס 4 - ISO הוא ראשי תיבות של International Organization for Standartization


!לא נכון


בלי להכנס יותר מדי לפירוט וההיסטוריה, השם ISO בצילום מגיע מהגדרת סטנדרט בינלאומי אחיד לשלב ההמרה בין המתח שנוצר בחיישן לבין הערך הדיגיטלי שמייצג אותו. הסטנדרט הזה נקבע ע"י הארגון הבינלאומי לסטנדרטיזציה וכל חברות המצלמות בעולם מחויבות לו. 



הערת צד, הארגון אחראי לא רק על נושא הצילום אלא על הסטנדרטים של פחות או יותר כל מוצר שאנחנו צורכים בחיינו - רכבים, אוכל, ביגוד וכו'

הדעה הרווחת היא שהשם ISO הוא ראשי התיבות של הארגון הבינלאומי לסטנדרטיזציה. 

"אבל רגע", יגידו חדי העין שביניכם, "סדר האותיות ממש לא תואם את סדר המילים" ואכן לא כך המצב.


הסיפור הוא שלארגון הבינלאומי יש סניף מקומי כמעט בכל מדינה בעולם. בגלל הבדלי השפות, השם של הארגון היה שונה בכל מקום על הגלובוס. למשל, IOS באנגלית, ION בצרפתית (Organisation Internationale de Normalisation) וכו'. ואז הלכה האחידות...


לפיכך בחרו חכמי הארגון ללכת על משהו שישמע טוב בכל השפות והפתרון שהם מצאו הגיע דווקא מהשפה היוונית. המילה איזוס (ἴσος) אומרת "שווה". שווה בין כל החברות, מדינות, מוצרים, יקומים...

להלן ציטוט מהאתר הרשמי של הארגון: 


"Because 'International Organization for Standardization' would have different acronyms in different languages (IOS in English, OIN in French for Organisation internationale de normalisation), our founders decided to give it the short form ISO. ISO is derived from the Greek 'isos', meaning equal. Whatever the country, whatever the language, we are always ISO."






העולם לפני ואחרי המאמר הזה

מצוין, הבנתי הכל על ה-ISO. מה אני עושה עכשיו עם המידע הזה, שחיי מתחלקים לשניים?

בשיחה הבאה שלכם עם צלם מדופלם, תגידו לו:


"שתדע, צלם מדופלם יקר, ש-ISO הוא לא מה שאתה חושב שהוא. הוא לא חלק מהחשיפה אלא בעצם הוא ההגבר של ההמרה של המתח החשמלי שנוצר בעקבות חשיפת החיישן לאור לביטים דיגיטליים והוא לא באמת מייצר רעש דיגיטלי אלא רק מגביר רעש שכבר היה שם".


טוב נו, לא באמת!

במציאות, אין ברירה אלא לקצר תהליכים ולדבר בשפה נוחה ויעילה ולא במשפטים ארוכים שאף אחד לא מבין, נכונים ככל שיהיו. אז בפועל, תמשיכו לקרוא ל-ISO "רגישות החיישן", רק עם חיוך וקריצה קטנה לעצמכם, על כך שאתם יודעים את האמת הטהורה.


האור שבקצה הכנסיה

לסיכום


מקווה מאד שלא בילבלתי אתכם עם ניפוץ המיתוסים אבל בעיניי חשוב שהאמת תיאמר. 

תזכרו שהאיזו אינו חלק מהחשיפה, אינו רגישות החיישן לאור, אינו מייצר רעש דיגיטלי ואינו ראשי התיבות של הארגון ההוא. כן יש לו תפקיד מהותי בהגברת האות החשמלי שנוצר בעקבות אותה החשיפה וביצירת התוצר הסופי - התמונה הדיגיטלית.


משולש החשיפה היה בודד ללא הצלע השלישית והחשובה שלו. לכן, למען הפשטות בהבנת המושג, בטח בשיחה עם צלמים בתחילת הדרך, ניתן לוותר טיפה על הדיוק בהגדרה וכן לתת לו את התווית "רגישות החיישן" וכל מה שמתווה אליו. 


שלכם,

ויק.

קישורים רלוונטיים:

המאמר ה-1 על משולש החשיפה - מה המשותף בין משולש החשיפה לברז בירה | המאמר השני על משולש החשיפה - האור והחשיפה | המאמר השלישי על מושלש החשיפה - מהו הצמצם | פוטו טיפס - קבוצת הפייסבוק שלנו | עמוד האינסטגרם של קהילת פוטוטיפס | כל הסדנאות שלנו | בלוג הצילום שלנו | האתר הרשמי של ויקטור זיסלין


תגיות:

#שלושה_מאמרים_על_סטופ_בצילום #חמישה_מאמרים_על_משולש_החשיפה #סטופ #משולש_החשיפה #צמצם #תריס #מהירות_תריס #ISO