מהו ISO והרעש בצילומים?
מה מספר ה-ISO במצלמה אומר? מתי עושים בו שימוש, למה הוא חשוב כל כך ואיך הוא עוזר להגיע לתמונה חלקה?
אחת התכונות החשובות לחובבי צילום, בבואם לרכוש מצלמה ואחד הנושאים שעליהם שמים דגש בסקירות, הוא ההתמודדות עם צילום בתנאי תאורה חשוכים. כל מצלמה מגלה רגישות טובה או פחות בעת צילום בחשיכה, תכונה אשר קשורה במישרין עם ערך ה-ISO בתפריט.
מהו אותו ISO ולמה הוא הפך חשוב כל כך במצלמות עדכניות?
ההגדרה היבשה של ISO מתייחסת ליחידות המבטאות את דרגת הרגישות לאור (הן נקבעו ע"י הארגון הבינלאומי לתקינה ISO), בעידן הפילם הן בטאו את מהירות סרט הצילום, אך בעידן הדיגיטלי, הן מתייחסות אל רגישות החיישן במצלמה.
אז מה עושה הגדלת ערך ה-ISO בפועל? כאשר שומרים על אותו ערך צמצם, הגברת ה-ISO מעלה בו זמנית את מהירות התריס (זמן חשיפה). השילוש הקדוש של הצלם בעזרתו נקבעת החשיפה המושלמת הוא חיבור של שלושה פרמטרים שונים: גודל צמצם + מהירות תריס + ISO = חשיפה.
מתי נעלה את ערך ה-ISO?
באופן כללי, הגברת ה-ISO מאפשרת לקבל תמונה חדה יותר בתנאי תאורה חשוכים וגם מפורטת יותר, ללא שימוש באמצעי תאורה חיצוניים. בחלק מהמקרים, רק שימוש בערך ISO גבוה יכול לחשוף פרטים בחשיכה לתמונה, למשל, כאשר המרחק גדול מדי עבור אור פלאש (צילום רחוב או נוף למשל). בנוסף, כאשר רוצים לקבל תמונה חדה בעת צילום גופים נעים – למשל צילום משחק כדורסל או כדורגל, העלאת ה-ISO מאפשרת לקבל מהירות תריס נכונה עבור הקפאת התמונה, למשל 1/250 השנייה. שימוש ב- ISO מאפשר גם פיצוי על מגבלת גודל הצמצם המקסימלי בעדשה: עדשות רבות מגיעות עם ערך מקסימלי של צמצם F3.5 שאינו מספק עבור צילומים באור חלש. דוגמה נוספת לשימוש: כאשר הצלם מעוניין לקבל עומק שדה גדול (על מנת לקבל פוקוס על יותר עצמים בתמונה), מה שיאלץ אותו להקטין את גודל הצמצם ולקבל מהירות תריס נמוכה יותר, העלאת ה-ISO תגדיל גם את מהירות התריס לקבלת תמונה חדה יותר ללא טשטוש.
עוד ב-dtown
- לא רוצים אייפון 6? קבלו את הסמארטפונים המתחרים
- ניקון D750 מוכרזת – מצלמה עם חיישן FF ומסך מפרקי
- מתקפת מקרני קול ואודיו אלחוטי בתערוכת IFA
שיפור מול פילם
במעבר לעידן הדיגיטלי, היו לא מעט טענות על כך שהתמונה לא טבעית כמו בצילום פילם ועוד, אך לא ניתן להתעלם מיתרון חשוב שטמון בחיישנים המודרניים של מצלמות: בעידן הדיגיטלי, יכולות הצילום בתנאי אור חשוכים וערכי ISO גדולים השתפרו פי כמה ביחס למצלמות פילם.
מה שכונה בעבר אסא (ASA) הפך ל- ISO; במצלמת הפילם, היינו צריכים לרכוש סרט צילום באסא קבוע מראש (למשל, אסא 400) ולצלם אתו עד הסוף מבלי אפשרות להחליף את ערך ה-ISO בכל תמונה בהתאם לתנאי הצילום בשטח. ככל שערך ה-ASA עלה, גדלה גם הגרעיניות בתמונה, בערכי אסא גבוהים, היה מקובל שימוש בפילם שחור לבן על מנת להתגבר על הגרעיניות הבולטת לעין (שהייתה פחות נאה בסרט צילום צבעוני). צלמים שפיתחו את התמונות בעצמם יכלו להשתמש בטכניקת "דחיפה" של פיתוח פילם מאסא נמוך כאסא גבוה יותר, עד לגבול בו הניגודיות והגרעיניות בתמונה הקצינו מדי, אבל רוב חובבי הצילום שלחו את התמונות לפיתוח ולא יכלו לעשות זאת.
ביצועי ISO של חיישנים שונים
כל חיישן מגיע עם רגישות בסיס משלו, כל יצרנית מציינת את רמת ה-ISO הטבעית של החיישן (Base ISO) והיא יכולה, לדוגמה, להיות ISO 100 / 200 או ערך אחר דומה. בכל ערך ISO גבוה מזה, מתבצעת הגברה אלקטרונית של אות החיישן, הגברה של האות והמידע, אבל גם של רעשים בלתי רצויים.
חיישןככל ששטח החיישן הכולל וכל פיקסל בודד בחיישן גדול יותר, כך הוא קולט יותר אור = יחס האות לרעש טוב יותר, המידע המתקבל איכותי יותר ואפשר להגביר אותו במידה גדולה יותר, מבלי לסבול מרעש דיגיטלי מופרז. זו הסיבה, שחיישנים בגודל קרופ מלא (Full Frame) מאפשרים להשיג תמונות טובות גם בערכי ISO גבוהים של 6400-12800 ויותר, זאת לעומת חיישנים קטנים יותר (APS-C) של מצלמות DSLR אשר מגיעים בד"כ עד לערכי ISO 3200 עם תמונה מספקת, שלא לדבר על חיישנים קטנים של מצלמות קומפקטיות שמציגים כמות מופרזת של רעש דיגיטלי בערכים כאלו. לשם השוואה עקרונית, הרעש אותו מפיק חיישן Full Frame ב- ISO 1600 יכול להיות דומה לזה שמופק ב-ISO 400 בחיישן M43 (בעל Crop X2) ואפילו למצלמה קומפקטית עם חיישן קטן ב- ISO 100.
יש לדעת כי במהלך ההתפתחות הטכנולוגית, שיפורים במבנה החיישן הביאו לרגישות טובה יותר על אותו שטח פיקסל, כך שאם נשווה שני חיישנים בגודל זהה מדורות שונים, ברוב הגדול של המקרים, החיישן החדש יציג שיפור בנושא. אחת הטכנולוגיות בהן נעשה שימוש לשם שיפור היכולת הוא העברת חלק ממעגלי החיישן מחזיתו אל הצד או אל גב החיישן (חיישני BSI למשל), מה שמאפשר הגעת יותר אור אל הפיקסלים. כאמור, אם נשווה מצלמות מאותו קו דגמים אבל מדור אחר נראה התקדמות בולטת מאוד בדגמים החדשים, למשל G3 של קנון עם חיישן של 4 מגה פיקסל אפשרה ערך מקסימלי של ISO 400 עם רעש בולט, לעומת דגמים חדשים כמו G16 עם חיישן באותו גודל, רזולוציה גבוהה בהרבה (12.1 מגה פיקסל) ועם ביצועי ISO טובים הרבה יותר.
בחלק מהמקרים, חיישנים באותו גודל אבל עם מספר פיקסלים גדול יותר, הציגו איכות תמונה דומה בערכי ISO שווים, אבל עם פירוט רב יותר, בזכות מספר הפיקסלים הרב יותר. על מנת להשוות בין ביצועי ISO של חיישנים באותו גודל, אבל עם מספר פיקסלים שונה, נהוג לנרמל את שני החיישנים, כלומר, בהשוואת חיישן עם 16 מגה פיקסל אל חיישן עם 24 מגה פיקסל, יש לצלם בחיישן ה- 24MP תמונה מלאה, לאחר מכן, להקטין אותה אל 16MP ואז להשוות.
יש מצלמות, המתהדרות בערכי ISO גבוהים במיוחד, כמו ניקון D4s או סוני A7s עם ערך מקסימלי של ISO 409600, אבל, כאמור, ברוב המוחלט של המקרים, הנתון של ISO מקסימלי הוא שיווקי בעיקר ופחות שימושי: בפועל, סביר להניח שהערך השימושי המקסימלי יעמוד על כרבע מזה או פחות.
ביצועי ISO 12800 של מצלמת Full Frame:
קטע מהתמונה בקנה מידה של 100%
מאפייני רעש דיגיטלי
תוצאת לוואי בלתי רצויה של הגברת אות החיישן ככל שערך ה-ISO עולה כוללת רעש דיגיטלי. הרעש נובע כתוצאה מזליגות זרם של הדיודות הרגישות לאור בחיישן (דיודות אלו הופכות את האור שמגיע לחיישן לאות חשמלי). לרעש הדיגיטלי יש כמה מאפיינים והוא בולט יותר באזורים החשוכים / כהים בתמונה מאשר הבהירים.
הרעש הדיגיטלי מורכב משני סוגים:
Luminance Noise – זהו רעש הקשור לבהירות התמונה, הוא פחות מפריע לעין, משום שהוא נראה כמו נקודות מונוכרוניות ודומה לגרעון הזכור מהפילם.
Chroma Noise – זהו רעש "מידע צבע" דיגיטלי צבעוני המופיע כנקודות בצבעים שונים בתמונה, לרוב, מנגנוני הסרת רעשים במצלמה ינסו לטפל בו, משום שהוא מפריע יותר לעין מאשר ה- Luminance Noise ופוגע בפרטים בתמונה. העלמה מוחלטת שלו עקב עיבוד תמונה אגרסיבי מדי, תביא למראה של "ציור צבעי מים".
בחלק מהמצלמות, בעיקר בערכי ISO גבוהים ניתן להבחין גם בתופעת Banding שנראית כמו פסי סריקה בתמונה (בכמה מקרים, זה הופיע גם ב-ISO נמוך יחסית בחלקים החשוכים בתמונה). באחרות, יופיעו כתמים צהבהבים בתמונה. מצלמות בדגמים שונים יכולות להציג תבניות שונות של רעש דיגיטלי, באופן עקרוני, ככל שלרעש יש צורה גרעינית (Grain) דומה לזו של פילם, כך הוא פחות מפריע ונאה יותר לעין.
עיבוד רעשים – החלקה מול טשטוש פרטים
יצרניות המצלמות, משקיעות מאמץ רב בפיתוח מנגנוני עיבוד שכל מטרתם היא לטשטש את הרעש הדיגיטלי מהתמונה, תוך השארת מספיק פרטים בתמונה. יש חברות שמעדיפות להשאיר בתמונה כמות מסוימת של רעש, תוך שמירה על תוצאה מפורטת וחדה, בעוד אחרות מעדיפות לבצע החלקה מאסיבית של הרעש, אבל במחיר של איבוד פרטים, עד כדי יצירת אפקט של "ציור שמן". בדרך כלל, אפשר לבחור במצלמה את רמת הורדת הרעשים, אם כי, בחלק מהמצלמות, גם אם בחרתם ברמה הנמוכה ביותר, עדיין יתבצע עיבוד מסוים והמנגנון לא יבוטל לחלוטין. בחלק אחר של המצלמות, הסרת הרעשים תכנס לפעולה רק מעל ערך ISO מסוים.
לעיתים, נמצא במפרט הטכני של המצלמה התפארות בערכי ISO גבוהים במיוחד שאין להם שימוש בפועל – התמונות כל כך רועשות או מטושטשות עקב החלקת רעשים מאסיבית שרק הקטנה שלהם תוציא תוצאה שימושית אולי עבור הצגה באינטרנט. מצד שני, לפעמים עדיף לקבל תמונה רועשת, מאשר אי היכולת לצלם כלל.
עיבוד RAW
ברוב המוחלט של המקרים, כאשר מצלמים בערך ISO גבוה, עדיף לבחור בפורמט RAW. צילום בפורמט JPEG נתון בלעדית לחסדי מנגנון עיבוד הרעשים במצלמה והתוצאה אח"כ הרבה פחות גמישה לשינוי. מול זה, צילום ב-RAW מאפשר שימוש בתוכנות גרפיות כמו DXO / Lightroom וכו' המספקות תבניות רעש שונות זו מזו, יכולת שליטה מדויקת על מנגנון הסרת הרעש וקבלת מרקם גרעיני כמו של פילם.
ISO טבעי מול מורחב
בכל מפרט טכני של מצלמה, נמצא את טווח ה-ISO הטבעי בו מתבצעת רק הגברה אלקטרונית של האות (למשל ISO 200-6,400). בנוסף, יש גם טווח ISO מורחב (למשל ISO 100-25,600) בו מתבצע עיבוד גרפי על האות המתקבל ברמה של חשיפת יתר והגברת הפרטים בצללים (בדומה למה שאנחנו עושים עם תוכנות גרפיקה כדוגמת פוטושופ / לייטרום).
כלומר, לפי דוגמה המצוינת כאן, הגברת האות האלקטרונית בחיישן תעשה עד רמת ISO 6400, מעל לזה, הגברת האות בחיישן תשאר זהה (ISO 6400), אבל תעשה חשיפה נוספת של המידע ע"י המעבד הגרפי במצלמה, לפי הערך שהוגדר ע"י הצלם – עד לערך של המקסימום 25600. ערכי ה-ISO יכולים להופיע במדרגות של סטופ אחד – כלומר, כל העלאה מכפילה בשתיים את ערך ה-ISO, למשל 400, 800, 1600 וכו'. בחלק מהמצלמות, אפשר להגדיר הצגה של הערכים בקפיצה מתונה יותר של 1/3 סטופ, כך שנקבל מדרגות של ISO 400, 500, 640, 800 ונוכל לשלוט בצורה מדויקת יותר על השינויים.
מצב ISO – ידני או אוטומטי?
ברוב המצלמות, ניתן לכוון את ה-ISO באופן ידני במגוון מצבים: מצב צילום אוטומטי, חצי אוטומטי וידני P / A / S / M, (למעט המצב האוטומטי לגמרי Auto / iA). שימוש בבחירה ידנית, מאפשר לצלם לשלוט על רמת הרעש המתקבלת בתמונה.בחלק מהמקרים, נרצה שהמצלמה תשלוט באופן אוטומטי בערך ה-ISO. למשל במצב בו התאורה משתנה באופן דינמי מתאורה חזקה לחלשה וההיפך, על מנת לזרז את תהליך הצילום ושינוי תכוף של ה-ISO, המצלמה תוכל להיות אחראית על השינוי. בד"כ, אפשר יהיה להגדיר את טווח ה-ISO בו תבחר המצלמה באופן אוטומטי, למשל ISO 100 – 3200, חלק מהמצלמות מאפשרות הגדרה מתקדמת יותר, למשל הצלם יכול להחליט כי מהירות הסגר המינימלית בו הוא מעוניין היא 1/200 ומתחת לזה תתבצע קפיצה ב-ISO – מה שיגרום למצלמה לשנות באופן אוטומטי את ה-ISO במטרה לשמור על המהירות המוגדרת.
לפנייה לכתב/ת 
