既然 ISO 越高画质越差，有些相机 ISO 最高有 10w+，这么设计有什么意义吗？

二维码

摄影小白，最近入手了一台索尼a6400，查过很多教学。知道ISO是感光度。
看大家拍照都是低感，iso100，iso200。
多一点的iso两三千。我在夜里拍摄室，iso开到2000-6000左右，感觉噪点好多啊，就是麻子一片。
iso100黑黢黢的，我以为后期能救回来，在ps曝光上拉满了也是黑的。
这里我就很疑惑了，大家平时都是低感拍照，照片清晰，小几千的iso也有用到，但是a6400的iso为啥能开到10w，2000都画质这么差，开10w用来干啥啊，如果没用为啥要这么设计。
有ISO100000的照片能看看啥样吗？

原文地址：https://www.zhihu.com/question/489421788

大力水手

有些情况下，如果你拍摄的题材需要快门速度非常快，即使在白天，感光度也要很高。


你看这种情况，被摄者离我很远，所以我不得不用600mm镜头，那么光圈只有f4。而且杭州的天气一直也是半阴不晴的，阳光并不强烈。这种条件下我为了使用我相机最快的快门速度——1/64000s，那我感光度只好开到12800了。


不过看起来12800也是可用的，虽然我平时断然也不会开到超过6400，但是看起来目前这些照片用于新闻用途还是没有问题的。


现在的相机高感画质其实已经很不错了。ISO越高画质越差从直观上说没错，但是如今的高ISO和过去的高ISO已经不可同日而语。技术一直是在进步的。十几年前的相机高感画质一塌糊涂，那时候既没有背照式传感器，也没有片上ADC，开口率也小。


我记得我刚买5DII的时候，那时候的基础感光度就到6400，12800是H1，是扩展出来的，所以完全不可用，只能当作实验用途，那是相机厂炫技的功能。几年后，扩展感光度到了102400，可以夜间拍豹子了。如今12800只是某个任务中的日常而已。科技就是这样一点点迭代着进步的。如果没有当年的不可用的H1，自然没有如今完全可以实用的ISO12800。同样，如今不可用的409600，说不能几年后就可能在实际任务中轻松使用了。


我拍的其他的很多题材，比如越野跑赛事，夜间野外环境，光线非常微弱。你必须使用足够高的快门速度凝结运动员的肢体动作，又不能使用太过强烈的人工光源，否则前后景光比过大，那壮丽的景色和星空将隐没在黑暗之中，而且还会严重破坏现场氛围。很多肉眼在黑暗中看不清的物体，在照片中清晰可见，甚至还可以自动对焦，可以人脸识别。我清楚地记得2016年我第一次拍类似的题材的穷迫和如今的相对来说的轻松。


这些都得益于现在相机的进步，其中高感光度性能的进步绝对是重要的一方面。它的进步推进了摄影师可拍摄题材的前沿，使原先的不可能成为了可能，让更多肉眼看不见的画面，凝结成了永恒的经典。

卡卡

你大概忘了一件事情，相机的世界是对数的世界。
所以，相对 ISO100 来说，ISO100000 也就提高 10EV 的 "可用度"。
这个 "可用度" 可以理解为是相机的货币 —— 10 EV 才几个钱。
一个场景能不能拍，基本都能折算成 EV 的余量，
1) 低光线要吃快门、2) 拉焦段要吃快门、
3) 景深要吃光圈、
不够的时候，只好 cmos 出这笔费用。
比如你晚上拍照，比白天要多付 4~5 个ev（这笔可以走防抖的账）：
比如你拍运动员，要多付3~4个ev给快门。
还有光源，偏色的光源内部要进行通道放大，
还有颜色。因为颜色是不同相机拍摄的，不同噪声下颜色精准度不同。既要拍得到，还要拍得准，加钱！




色卡的HSB图。第一个是相机实拍，第二个是我手动加了杂色；右侧的极坐标指示了「色相-饱和度」，每个颜色在图中越小，说明颜色越精准。

你按一下快门是爽了，相机正到处付"钱"呢。
相机系统要有货币意识，因为大部分参数都能等效为ev的增减量，你能支配多少ev，就能硬吃多少场景。
比如你买一个带防抖的长焦，假设防抖能力是3~6ev，那就能在快门上帮你多出这么多档位。
但一个6ev的长焦多贵，而且也不够用......
所以对于比较极端的时候，10个ev哪够用...

检验医师

先说结论，摄影不少场景下，“拍到”的意义，要比“高画质”“拍好”更为重要！
很多爱好者被相机厂家带偏了，比如会认为相机最重要的参数就是宽容度、衡量摄影器材仅仅是【画质】这个虚无缥缈的东西。
低感光度下，照片画质确实会让照片更耐看，但是照片的高画质的完美展现，建立在经常把自己前期拍摄认真、长时间等待或者布光、天公作美，后期恰到好处、精益求精修图完成满意的作品，通过家里的定期校色的34寸广色域显示器，在合适的室内光照环境下观赏，或者把照片通过艺术微喷，在合适的介质上输出出来，装裱之后，挂在墙上使用合适的光照下欣赏。而不是拍完了缩小为1000x1000长边小小的图，让朋友圈里的朋友用参差不齐显示效果的手机来评点。




如果很少大尺寸艺术微喷输出，或者家里显示器是4000多的老旧显示器，说起来画质，真的是好比说看过缩略到500字的红楼梦，或者缩小到邮票大小的米开朗琪罗壁画，来评价这些艺术品。
对于预算有限的爱好者来说，其实能拍到，比追求画质更重要！因为预算紧张，拍摄技术和判断光线能力差，所以这些爱好者很少会遇到那种顶级的风景、世界名模、战争、奥运会、世界杯场面来苛求你照片的画质。
五十万元内器材拍摄的照片的画质的差异，对于新手来说，可以通过认真看一本摄影入门书籍、听一次好的摄影课，或者通过十分钟的等待，或者走几步几十步到另外一个位置，或者加上300元的补光灯来弥补。

再来说
为什么高感光度会有噪点，有的照片使用高感光度却不会有明显噪点？

在傍晚暗光极其不利的条件下乱拍的一张截幅机索尼a6400的ISO102400的100%未降噪原图
在很暗的环境下提高感光度拍摄，相当于你到了城市边缘郊区，还在收听你们城市的FM交通台的广播，因为信号极其微弱，你就尽可能开大音量，结果收到的信号中“杂讯”太多。


但是如果光线好的情况下其实高感光度的效果也不至于太差，这些照片大家猜猜感光度是多少？






都是ISO25600和ISO16000
在比较暗环境的山谷里，我还想用1/2000秒凝固鸟儿的精彩瞬间，于是有了这一张照片：


ISO 5000拍摄的，如果用ISO100，就拍成一团糊了


高感光度拍照的意义在于“拍到最重要”的基本原则

噪点再多，也要比一张拍模糊的照片要好吧？
低感光度下，确实照片噪点少，在放大到100%看，假如说你有一台相机是3400万左右像素，至少要有一个8K也就是7680x4320显示器，才可能一下子看全自己照片的情况下，同时盯着某个区域看，才能看清楚这些噪点的表现。


楼上这样的风景照，用三脚架，ISO800左右，能拍到画质好得多的照片，但是如果f/11拍摄动物，还要保证1/1000秒的快门速度，在夜晚一定不行了，白天也可能把自动的感光度飙到飞起
EOS R6+RF600mm F11 IS STM，ISO25600拍摄


如果追求ISO 100高画质，那就是这样的照片


大家说哪一张照片画质更好？
一定会回答说，狗P画质，嘛都看不到！



EOS R6 Mark II拍摄

前面两张ISO25600和ISO16000照片是用EOS R6拍摄，而EOS R6 Mark II高感光度效果耶不错，建议关注高感光度拍摄的朋友不妨试试

检验医师

嗯，相关问题记得知乎上讨论的有很多了，之前我也答过类似的。
ISO本质是什么：曝光量的指标，近似反比于曝光量。可看作同样的曝光量下，为了达到某亮度需要信号放大多少倍。这个放大可以是模拟放大（比如原生ISO，传感器双增益点等），更多的情况是数字放大。一般地，可以理解为信号被“提亮”了多少。当然这里略有不严谨，实际上为了达到相同亮度，具有不同原生ISO的CMOS放大倍数也不同。


为什么有噪声：散粒噪声（占主要，其信噪比是光强开根号，来源于光的量子涨落，服从泊松分布，与CMOS性能无关）；转换噪声、读出噪声（CMOS性能的重要指标，暗光下逐渐重要）；热噪声（传感器产热导致，越长时间曝光积热越多，但一般不占主要）
为什么你要用到高ISO：曝光量少了。环境本身太暗（比如星空，夜间等），或光圈小（比如为了保证景深等），或曝光时间短了（比如为了凝固动作/拍人/拍星空防止拖尾等）。
为什么高ISO下噪声明显：散粒噪声和前端读出噪声被一并放大，且高ISO下基本都是数字放大，更是考验传感器性能。
曝光时间拉长改善画质吗：理论上可行，但实际需要看场景。比如拍星空没有赤道仪拉长曝光会成星轨，暗光人像会不会糊，手持会不会抖等。这时就需要外围设备（三脚架、赤道仪）。
嗯，顺手看一张ISO31的夜景





好了，到最核心的问题：
ISO真正影响画质吗：我很想说不影响，但它和画质息息相关。
ISO数值与信号放大倍数有很大联系，天然地就具有指代画质纯净度的意义。但噪点不是高ISO引起的，是由于散粒噪声/CMOS本身噪声等经过放大而产生的。
为了达到所需亮度而开高ISO，就是告诉你目前场景亮度不足了，需要进一步放大，由此放大而产生噪声。要注意是由于亮度低而开高ISO，而不是ISO决定画质。
因为大多数情况下ISO只是一个指标（indicator），因此你在同场景下仅变动ISO与后期提亮的作用几乎相同，这也叫ISO不变性。但此不变也不是真不变，因为后端读出噪声在后期提亮时也被放大，所以一般来说准确或略偏右的ISO能带来总体更好的信噪比。也是此时高ISO压制后端读出噪声反而带来好画质。



现代相机的ISO为啥能开到10w：一般非常吓人的ISO数字（比如102400、204800）都可归为“扩展感光度”，即机内提亮，和输出后提亮没有任何差别。具体的原生和扩展ISO可以参照各家给出的配置表。一般这种扩展感光度更多地在于宣传上，对于相机的画质并不是标的越高越好。


现代相机在扩展感光度下能不过曝地成片，说明接收到的光子实在太少，从而在提亮过程中噪声被放大了很多倍，几乎无法分辨细节了:



不同画幅的ISO能对比吗：不是一个效果，但能换算。考虑曝光量单位lx*s即(cd·sr·m^(–2))*s你就知道它是和单位面积相关的，其定义就是某一面元接收的光照度在时间内的积分。而对于不同传感器，同场景下接收的总光子数量之比即为总面积的比值。因此，对于不同大小的传感器，达到相同信噪比的等效ISO大致是和面积成正比的--更大的底有时即使“单位面积”上的光通量比小底少，但更大的底吸收了更多的光子，“提亮”得更多（开更高的ISO）时甚至比小底有优势。比如全幅底对角线是m43的2倍，面积的4倍，那么全幅的ISO1600信噪比大致就是m43的ISO400。
拿你的a6400举例，它的对角线长度相比全幅大致是1：1.5，面积比大致是1：2.25，那么你开ISO2000时的画质就大概是全幅开ISO4500。下面的图可能更直观，和a6400像素量相似、同为背照式的全幅a73，开ISO12800看起来比a6400开ISO6400更好，这是因为全幅比残幅的面积大两倍还多（即单纯2：1的曝光量不足以让残幅接收到比全幅还多的光子）。



回到最初的问题，ISO越高画质越差吗？曝光量过低导致被迫开高ISO从而放大噪声罢了，这噪声还是以单位面积为计量的噪声，换算不同幅面的信噪比记得带面积之比或对角线之比的平方。

长长的路

翻遍了我的硬盘，终于找到一个高ISO的照片了，这15年拍的一张双星伴月的照片。当时拍这张照片的时候想法就是感悟一下20万的ISO，看最后能拍出怎样的照片。
你可以看到哪怕是20万ISO，曝光正常的区域依然有一定的细节。一般人不会选择太暗的环境拍照，所以你用不到这么高的ISO，就算需要夜晚拍照咱也可以上三脚架玩长曝光，但不是所有时候都能长曝光，总有一些极端情况需要夜晚手持拍摄，这么高的ISO就是为极端环境做准备的。


有句话叫先要拍到，其次再考虑拍好，当然对于绝大多数爱好者来说拍到很简单，因为他们几乎不会遇到那种极端环境。

当然，佳能1DX算是比较老的相机了，这1/2000秒的快门速度也有点不合理，完全可以降低快门速度到1/40秒左右，然后感光度ISO3200来拍，所以我又找了一张照片，来自索尼A7R4+适马135 1.8的十万ISO照片，这是JPG直出的原图。



这是LR解RAW后未修改的图，这个参数基本能代表十万ISO的真实水平了（时间是错的）



放大看，这细节还是有很多信息的，不过A7R4的高感在索尼里也就一般，我个人认为不如A7M3、A7S3、A7R3。



极致的高感还有什么用呢？手持拍星空银河。这是一张A7R2+20 1.4的手持拍摄照片，要知道A7R2的高感比较一般。
假设我们用高感更好的A7S3配20 1.4或者14 1.8这样的镜头，快门速度设置为1/25秒或者1/50秒，感光度开到64000或者十万，以这个参数拍视频，肯定是可以拍到星空的，因为这A7R2都能做到手持拍摄星星，这A7S3没理由做不到，只可能效果更好。你想想看，曾经的星空银河视频都是拍几百张照片然后合成为视频的，如今能手持直接拍星空视频了，这是不是一个非常大的跨越？



当然，生活中我们一般用不搞到十万的ISO，但12800-32000还是很有可能用到的，譬如拍摄演唱会，当舞台灯光还没完全亮起的时候去拍摄，这ISO可能就得开到25600或者更高。



比如为了迅速接片往往会选择降低快门速度，这个时候就得高ISO，你看半画幅800D的高感12800也凑合能用。



当你用F4光圈拍星空的时候可能也会用到ISO12800


Z7的高感还是可以的。



人像偶尔也会用到12800，小图画质够用。



天暗下来了，补光又影响环境，只能强行上高感了。



高ISO的意义在于让你在极端环境也能拍到想要的内容，当然对于绝大多数人来说很难遇到这种极端情况，因为没见过这种情况所以才会有【这么设计有什么意义吗？】这种想法。