ISO invarianza sensores Sony

[Guillermo Luijk]

Como la mayoría sabréis los sensores Sony son en su mayoría "ISO invariantes" o sensores "sin ISO". Esto quiere decir que en ellos si la captura a ISO100 resulta subexpuesta, no mejora (apenas) la calidad de imagen por subir el ISO para exponer mejor. Con sensores Canon ocurre todo lo contrario.

La utilidad que puede tener no subir el ISO y dejar una captura globalmente subexpuesta es solo si hay altas luces que preservar, es decir altas luces que se quemarían en caso de subir el ISO para tener una mejor exposición general.

Aquí está explicado:
http://www.guillermoluijk.com/article/perfect/index.htm

Para otro foro he hecho una prueba con la Sony A7 II, Canon 85mm f/1,8, capturas a 1/13 y f/6,7 solo cambiando el ISO: ISO3200 e ISO100.
Revelado neutro con DCRAW, aumento de exposición +5EV a la captura ISO100 con Photoshop:



Recorte 100%:


La mejora de la captura ISO3200 es mínima, y hay que tener en cuenta dos cosas:
- 5 pasos es una burrada de diferencia, en una situación real mantener el ISO bajo tiene sentido si con ello salvamos altas luces, y hablamos de 2-3 pasos en un uso real.
- Los RAW son a 12 bits de compresión con pérdida. Si en algo se nota la mejora de disparar a 14 bits es en levantamientos bestias de sombras como éste, pero ni me he molestado aún en actualizar el firmware de la cámara.

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Ejemplo práctico de uso de la invarianza ISO: el sujeto de interés es Mazinger Z. En la primera captura lo expusimos correctamente para lo cual tuvimos que subir a ISO3200; las altas luces (vela) se quemaron.

Qué habría pasado si mantenemos ISO100 con la misma exposición (apertura/velocidad)? en procesado podemos aumentar la exposición del sujeto (Mazinger Z) sin perder calidad en él, pero preservando las altas luces (vela):



No cabe duda de que la mejor captura fue la "subexpuesta" para el sujeto principal a ISO100.

Para el que tenga este tipo de sensor y dispare en RAW, esto debería ser una forma habitual de exponer en nocturnas urbanas, interiores con fuentes de luz muy localizadas,...

Salu2!

[Arenaza]

Muchas gracias Guillermo.
Muy interesante.

[AnMoVi]

Opino igual. Es una reflexión interesante.

Mi pregunta es la siguiente: se aplica a todos los sensores fabricados por Sony, o tan sólo a los que fabrica y monta (cámaras Sony)? Depende del tamaño del mismo? Vamos, que lo que quiero saber es si lo podemos aplicar a una Oly. La verdad es que nunca me he parado a hacer la prueba.

Un abrazo.

[Albider]

Gracias por el aporte y por la prueba muy demostrativa.
¿Que pasa el el caso opuesto? ¿Si nosotros sobreexponemos de +5ev una toma a 3200 iso y reducimos de 5 ev en postproducción, obrendremos una toma de 100 iso bien expuesta?
¿has hecho alguna vez esta prueba?

Por cierto, las figuras del Memory son terroríficas. Algún trauma deberás tener por ahí.

[AnMoVi]

Gracias por el aporte y por la prueba muy demostrativa.
¿Que pasa el el caso opuesto? ¿Si nosotros sobreexponemos de +5ev una toma a 3200 iso y reducimos de 5 ev en postproducción, obrendremos una toma de 100 iso bien expuesta?
¿has hecho alguna vez esta prueba?

Por cierto, las figuras del Memory son terroríficas. Algún trauma deberás tener por ahí.

Si quemas luces, no podrás recuperarlas.

[Alejandro]

Opino igual. Es una reflexión interesante.

Mi pregunta es la siguiente: se aplica a todos los sensores fabricados por Sony, o tan sólo a los que fabrica y monta (cámaras Sony)? Depende del tamaño del mismo? Vamos, que lo que quiero saber es si lo podemos aplicar a una Oly. La verdad es que nunca me he parado a hacer la prueba.

Un abrazo.

Además de Sony: Panasonic, Samsung, Fuji, PhaseOne, Leaf... tienen cámaras, con sensores propios, que son ISO-invariantes, o casi.

En las pruebas que yo he hecho con la E-M5 II, parece que se comporta como ISO-invariante a partir de 400 ISO. No sé cómo será en otras Olympus, pero no creo que haya mucha diferencia. El ruido en una exposición que la cámara indica como neutra a 3200 ISO es muy similar al de una subexposicíón de 3 pasos a 400 ISO. Cuando levantamos esos tres pasos desde 200 ISO, para equiparar la toma a una de 1600 ISO, las diferencias se notan algo más, aunque tampoco de forma exagerada.

El tamaño del sensor creo que no tiene nada que ver con que sea o no sea ISO-invariante. Hasta donde yo sé lo único que importa es cómo la señal que recibe el sensor se digitaliza y cómo esa información digital se traslada al RAW. Guillermo lo sabrá mejor que yo.

Yo ahora ya no subo de 400 ISO en las Olympus, al menos si en la escena hay un rango dinámico medio o alto. El motivo es la la posibilidad de quemar las luces que conlleva el utilizar un ISO alto, lo que en mi opinión es peor que el ligero aumento de ruido en las sombras profundas que podemos tener al subir la luminosidad en el procesado del RAW. Aquí lo explican con un ejemplo real http://www.dpreview.com/articles/7450523388/sony-alpha-7r-ii-real-world-iso-invariance-study

Por cierto, en el modo de alta resolución de la E-M5 II el ISO está limitado a 1600. En ese modo y disparando a 1600 ISO he comprobado que podemos subir la exposición 4 pasos para obtener el equivalente a una foto expuesta a 25600 ISO con un ruido muy contenido, así que en la práctica esa limitación en el ISO del modo HR no tiene la menor importancia.

[AnMoVi]

Opino igual. Es una reflexión interesante.

Mi pregunta es la siguiente: se aplica a todos los sensores fabricados por Sony, o tan sólo a los que fabrica y monta (cámaras Sony)? Depende del tamaño del mismo? Vamos, que lo que quiero saber es si lo podemos aplicar a una Oly. La verdad es que nunca me he parado a hacer la prueba.

Un abrazo.

Además de Sony: Panasonic, Samsung, Fuji, PhaseOne, Leaf... tienen cámaras, con sensores propios, que son ISO-invariantes, o casi.

En las pruebas que yo he hecho con la E-M5 II, parece que se comporta como ISO-invariante a partir de 400 ISO. No sé cómo será en otras Olympus, pero no creo que haya mucha diferencia. El ruido en una exposición que la cámara indica como neutra a 3200 ISO es muy similar al de una subexposicíón de 3 pasos a 400 ISO. Cuando levantamos esos tres pasos desde 200 ISO, para equiparar la toma a una de 1600 ISO, las diferencias se notan algo más, aunque tampoco de forma exagerada.

El tamaño del sensor creo que no tiene nada que ver con que sea o no sea ISO-invariante. Hasta donde yo sé lo único que importa es cómo la señal que recibe el sensor se digitaliza y cómo esa información digital se traslada al RAW. Guillermo lo sabrá mejor que yo.

Yo ahora ya no subo de 400 ISO en las Olympus, al menos si en la escena hay un rango dinámico medio o alto. El motivo es la la posibilidad de quemar las luces que conlleva el utilizar un ISO alto, lo que en mi opinión es peor que el ligero aumento de ruido en las sombras profundas que podemos tener al subir la luminosidad en el procesado del RAW. Aquí lo explican con un ejemplo real http://www.dpreview.com/articles/7450523388/sony-alpha-7r-ii-real-world-iso-invariance-study

Por cierto, en el modo de alta resolución de la E-M5 II el ISO está limitado a 1600. En ese modo y disparando a 1600 ISO he comprobado que podemos subir la exposición 4 pasos para obtener el equivalente a una foto expuesta a 25600 ISO con un ruido muy contenido, así que en la práctica esa limitación en el ISO del modo HR no tiene la menor importancia.

Gracias por el aporte Alejandro. Muy clarificador.

Un abrazo

[Guillermo Luijk]

Todos los sensores se hacen ISO-invariantes a partir de un determinado ISO. Subir de ese ISO disparando en RAW no mejora nunca la calidad de imagen pero puede hacer perder altas luces.

Cuál es ese ISO en cada cámara? basta ir a la gráfica de rango dinámico de DxOMark y ver desde que ISO se empieza a perder 1 paso completo de rango dinámico con cada paso que subamos el ISO (es decir cuando la gráfica se convierte en una recta descendente de pendiente -1EV/paso de ISO).

Ejemplo:


La Canon 5DS no se hace ISO invariante hasta ISO1600. La Nikon D810 lo es desde ISO100.



Salu2!

http://www.guillermoluijk.com

[Alejandro]

Hombre, lo de comprobar la pérdida de rango dinámico en DxOMark no se me había ocurrido Yo miraba en Sensorgen.info a partir de qué ISO el ruido de lectura dejaba de descender, o lo hacía en escasa medida. Pero en Sensorgen.info no están las cámaras más recientes, por ejemplo no está la E-M5 II.

Por cierto, mirando la gráfica de rango dinámico de esta cámara para comprobar si coincidía con mis pruebas, que coincide, he visto algo que no acabo de comprender: el rango dinámico a ISO 100 (ISO extendido) es mayor que a ISO 200. Si esto es cierto supongo que significa que la ganancia en las sombras, al disminuir el ruido, es mayor que la pérdida de luces altas de este ISO reducido. Bueno es saberlo, pero no estoy muy seguro de que la medida del rango dinámico de DxOMark coincida exactamente con la que yo haría.

[Guillermo Luijk]

mirando la gráfica de rango dinámico de esta cámara para comprobar si coincidía con mis pruebas, que coincide, he visto algo que no acabo de comprender: el rango dinámico a ISO 100 (ISO extendido) es mayor que a ISO 200.

No miden el rango dinámico a ISO100, sino a ISO200 como ISO más bajo.

Salu2!

[Alejandro]

mirando la gráfica de rango dinámico de esta cámara para comprobar si coincidía con mis pruebas, que coincide, he visto algo que no acabo de comprender: el rango dinámico a ISO 100 (ISO extendido) es mayor que a ISO 200.

No miden el rango dinámico a ISO100, sino a ISO200 como ISO más bajo.

Salu2!

Gracias por la aclaración. No me había dado cuenta que en la gráfica el valor ISO se refiere a "measured IS0", y que para la E-M5 II el "ISO medido", tanto para el ISO 200 como para el ISO 100 de cámara, es de 100 en ambos casos. O sea, que el ISO 100 de la gráfica se refiere tanto al ISO 200 como al ISO extendido. Así si me cuadran las cifras. Ya me parecía muy raro que un derecheo pudiera servir para aumentar el rango dinámico

[Guillermo Luijk]

Me he dignado a actualizar el firmware de la A7 II. En contra de lo que yo pensaba, la diferencia al levantar las sombras (eso sí, muy a lo bestia: 5 pasos) es notoria al usar RAWs de 14 bits sin compresión. Con el RAW a 12 bits comprimido aparece clara posterización (esto significa que el RAW no tiene niveles suficientes de partida), mientras que a 14 bits sin comprimir el ruido domina sobre la posterización que es lo habitual y deseable:

Escena con revelado neutro:


Recortes 100% con curva de contraste para resaltar defectos:






La captura ISO3200 es la que menor ruido presenta, porque la A7II no es del todo ISO-invariante entre ISO100 y ISO3200, pero la diferencia entre la captura ISO3200 y la ISO100 a 14 bits sin compresión es mucho menor que la de ambas con la captura ISO100 a 12 bits con compresión, que está posterizada.

En los histogramas RAW se ve el porqué: aunque ambas capturas a ISO100 (subexpuestas 5 pasos!) tienen muy pocos niveles, la de 12bits con compresión los deja en la mínima expresión. Estos son los histogramas RAW donde cada nivel RAW se representa por un píxel del eje X:

• La captura a 12 bits con compresión tiene solo 32 niveles lineales.
• La captura a 14 bits sin compresión aún mantiene unos 128 niveles lineales.

Conclusión: dejo la cámara en 14 bits sin compresión a perpetuidad. A la vista de los histogramas RAW, que son idénticos salvo por la diferencia del número de niveles, es en realidad más un problema de pura falta de niveles propiamente (los 12 bits vs 14 bits), que de la compresión en sí.

Salu2!

[Trosky]

Entonces... no todos los sensores Sony tienen "ISO invariantes" ???

[Trosky]

Pues no, parece que es una característica de un determinado sensor : http://improvephotography.com/34818/iso-invariance/...bueno… vale

[Guillermo Luijk]

Pues no, parece que es una característica de un determinado sensor : http://improvephotography.com/34818/iso-invariance/...bueno… vale

Me hace gracia lo de: " (...) and really nobody started talking about it until DPReview started publishing more information about it 6 months ago."

DPreview habló de ello hace 6 meses, y yo hace 6 años:

http://www.guillermoluijk.com/article/perfect/index.htm

http://www.guillermoluijk.com/article/snr/index.htm

Salu2!

[AnMoVi]

Pues no, parece que es una característica de un determinado sensor : http://improvephotography.com/34818/iso-invariance/...bueno… vale

Me hace gracia lo de: " (...) and really nobody started talking about it until DPReview started publishing more information about it 6 months ago."

DPreview habló de ello hace 6 meses, y yo hace 6 años:

http://www.guillermoluijk.com/article/perfect/index.htm

http://www.guillermoluijk.com/article/snr/index.htm

Salu2!

Jajaja!!!! La verdad es que este 'pollo' anda un poco perdido, máxime cuando DPreview lleva hablando de ello unos cuantos años...

[Trosky]

Bueno no nos quedemos con la anécdotilla graciosa, la pregunta que formulo, por si alguien la puede/sabe responder es: Se puede saber que modelos y marca de cámara ( o de sensores) tienen ISO-invariantes? La Sony A7RII seguro que sí… alguna más?

[Jose Viegas]

Bueno no nos quedemos con la anécdotilla graciosa, la pregunta que formulo, por si alguien la puede/sabe responder es: Se puede saber que modelos y marca de cámara ( o de sensores) tienen ISO-invariantes? La Sony A7RII seguro que sí… alguna más?

Pues la A7R2 no lo tiene exactamente ya que sobre la ISO500 tiene una amplificación que hace que tenga menos ruido a ISO 640 que a 400, por ejemplo.

[Guillermo Luijk]

Bueno no nos quedemos con la anécdotilla graciosa, la pregunta que formulo, por si alguien la puede/sabe responder es: Se puede saber que modelos y marca de cámara ( o de sensores) tienen ISO-invariantes? La Sony A7RII seguro que sí… alguna más?

Sí se puede, lo comento con detalle unos posts más arriba. Y la A7R II no es ISO invariante.

Salu2!

http://www.guillermoluijk.com

[rush81]

Conclusión: dejo la cámara en 14 bits sin compresión a perpetuidad. A la vista de los histogramas RAW, que son idénticos salvo por la diferencia del número de niveles, es en realidad más un problema de pura falta de niveles propiamente (los 12 bits vs 14 bits), que de la compresión en sí.

Salu2!

Menos mal que leo esto porque me habia quedado con la idea de otro post donde Guillermo decía que los 14 bits servían solo para acumular megas inutiles en el disco duro