حساسیت (ISO) و نویز در عکاسی دیجیتال

شاخص ISO در دوربین دیجیتال نشانگر حساسیت حسگر دوربین نسبت به نور است.مقدار ISO کم نشانه حساسیت کم و مقدار ISO بالا معرف حساسیت زیاد است.تقریبا در تمام دوربینهای دیجیتال ، چه انواع ارزان و چه انواع گرانقیمت ، با افزایش ISO کیفیت تصویر کاهش پیدا می کند. هر چه قدر حساسیت بالا تر باشد ، نویز تصویر نیز افزایش پیدا می کند.مثل رادیو که با زیاد کردن ولوم صدا نویز صدا نیز بیشتر می شود.
با کاهش مقدار ISO نویز تصویر کاهش می یابد ، تصویر واضحتر و احتیاج به نور بیشتر خواهد شد (و در نتیجه بایستی از دیافراگم بازتر یا سرعتهای پایین شاتر استفاده کرد).
با افزایش مقدار ISO ،نویز تصویر بیشتر ، جزئیات تصویر کمتر می شود ولی نیاز به نور کمتر خواهد شد.( استفاده از دیافراگم کوچکتر و یا سرعتهای بالای شاتر امکان پذیر میگردد)

معمولا باید بر اساس دو عامل زیر مقدار ISO را انتخاب کرد:
- نور محیط
- سرعت مورد نیاز شاتر برای گرفتن عکس
گاه نیاز به یک اندازه خاص دیافراگم نیز در امر انتخاب ، دخیل است اما اهمیت این عامل سوم نسبت به دو عامل اول ، در تصمیم برای استفاده از ISO بالا ، کمتر است.
باید همواره به خاطر سپرد که برای گرفتن عکس در حداکثر کیفیت ممکن ، باید از کمترین مقدار ممکن ISO استفاده کرد:مثلا برای گرفتن عکس از یک موضوع متحرک در یک روز ابری، مجبوریم که از سرعتهای بالاتر از 125/1 استفاده کنیم.اما حتی با بیشترین اندازه دیافراگم نیز مقدار نور کافی نخواهد بود.در این مورد تنها راه ممکن ، افزایش حساسیت دوربین است تا بتوان از سرعتهای بالاتر شاتر استفاده کرد و از موضوع متحرک عکس گرفت.
هرگونه افزایش مقدار ISO باید تدریجی باشد.افزایش دادن ناگهانیISO به حداکثر میزان ممکن در مواردی نظیر مثال فوق ، از لحاظ عکاسی قابل قبول نیست.بایستی مرحله به مرحله مقدار حساسیت را افزایش داد تا هنگامیکه سرعت مورد نیاز شاتر بدست آید.این روش ، نویز عکس را به حداقل ممکن خواهد رساند.
نویز و حساسیت وابستگی زیادی به یکدیگر دارند.با افزایش حساسیت، نویزابتدا در مناطق تیره عکس و سپس در مناطقی که رنگهای نسبتا یکنواختی دارند، ظاهر می شود.

به طور خلاصه میتوان گفت که هرچند مقادیر بالای ISO باعث افزایش نویز می گردد،اما این امکان را به عکاس میدهد که با سرعتهای بالاتر شاتر عکس بگیرد و این موضوع گاه بسیار مفید ولازم است.
باید به خاطر داشت که نویز، بیشتر در مناطق تیره و نیز نواحی که رنگ یکنواخت دارند، ظاهر می شود.بنابراین ابتدا باید موضوع مورد نظر را ارزیابی و مناطق فوق الذکر را در آن شناسایی کنیم.سپس با تغییر کادر بندی ، این مناطق را در عکس به حداقل برسانیم و سپس از ISO بالا استفاده نماییم.
در محیطهای کم نور ،نویز واضح تر خواهد بود و در نتیجه با افزایش ISO ، کیفیت عکس به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.در این موارد بهتر است که با استفاده از یک سه پایه ،از سرعتهای پایین شاتر استفاده نماییم.

و اما چند نکته:
1- در محیطهای کم نور در صورتی که از حالت اتوماتیک ISO استفاده شود،سرعت شاتر نسبت به مقدار ISO در اولویت است.یعنی دوربین حتی الامکان سعی میکند که از سرعتهای بالای شاتر استفاده نماید،هرچند که بعلت ISO بالا سبب کاهش کیفیت تصویر گردد.

2- ارتباط تراز سفیدی (White Balance) و ISO : فرض کنید که زیر نور چراغ معمولی در اتاق عکس می گیرید.تنظیم خودکار تراز سفیدی باعث افزایش بهره کانال رنگ آبی می شود تا بر طبیعت زرد- قرمز نور چراغ غلبه کند.در چنین محیطهای کم نوری، اگر ازISO بالا استفاده کنید، بهره کانال رنگ آبی مجددا افزایش خواهد یافت و در تصویر حاصله رنگ آبی به طور نامناسبی غلبه خواهد داشت.
در این موارد برای غلبه بر این مشکل باید از فیلترهای اصلاح کننده رنگ استفاده شود.

3-در مورد دوربینهایی که امکان تنظیم کنتراست دارند ، یک نکته جالب عملی در رابطه با ISO وجود دارد:
اگر دوربین روی حالت کنتراست پایین تنظیم و جبران نوردهی(EV) 3/2+ انتخاب شود،میتوان مقدار ISO را نصف کرد.یعنی اگر ISO مورد نیاز 200 است میتوان از مقدار100 استفاده کرده و تصویر بهتری تهیه نمود.

نویز و کاهش آن (Noise Reduction )

هر چه سطح سنسور دوربین بیشتر باشد میزان نویز کمتر است. به همین علت دوربینهای دیجیتال حرفه ای SLR ،نسبت به دوربینهای معمولی،نویز کمتری تولید میکنند.سطح سنسور بعضی از دوربینهای دیجیتال SLR تقریبا 4 برابر دوربینهای معمولی است.بنابراین در دوربینی مانند Canon EOS 1D که برای عکاسی از صحنه های پر تحرک ورزشی نیز استفاده می شود، انتخاب ISO بالا دیگر یک موضوع کم مصرف نیست.در این دوربین محدوده انتخاب ISO بین 100 تا 1600 میتواند باشد.
نکته دیگر آن است که دوربینهای دیجیتال جدید به طور خودکار نویز موجود در تصاویر را کاهش می دهند.مثلا در دوربینهای Nikon D1X و Canon EOS 1D امکان کاهش نویز به صورت یک انتخاب در اختیار عکاس گذاشته شده است.و در نتیجه حتی در ISO های بالا نیز تصاویر همچنان بدون نویز قابل توجه خواهند بود.

کاهش نویز توسط نرم افزار نیز قابل انجام است.اما این کار با نرم افزارهای معمولی ویرایش تصویر چندان نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد.چرا که این نوع نویزها در تمام طیف فرکانسی نور پراکنده بوده و بر اساس رنگ و روشنایی و حتی نوع دوربین متغیر است.در روشهای معمولی کاهش نویز ،مانند استفاده از فیلترهای Median و روشهای آستانه ای( Thresholding) ،میزان اصلاح نویز کم بوده و در عوض بسیاری از جزئیات تصویر از دست می رود.

اما نرم افزارهای اختصاصی کاهنده نویز ، از تکنولوژیهای پیشرفته و جدیدی استفاده می کنند تا ضمن حفظ دقت و جزئیات تصویر ، حداکثر کاهش نویز را اعمال کنند.مثلا نرم افزار Noise Ninja(شکل فوق) از یک الگوریتم پیشرفته ریاضی استفاده میکند تا تصویر را به صورت طیف فرکانسی 3 بعدی تحلیل نماید و امکان شناسایی دقیق و در نتیجه حذف نویز ها در فرکانسها و کانالهای رنگی مختلف فراهم شود.

بهترین نرم افزارهای کاهنده نویز برای کامپیوترهای PC و MAC:

(به ترتیب اولویت)

PC
1- Noise Ninja ( Picture Code) >http://www.picturecode.com/
2- Neat Image (AB Soft ) >http://www.neatimage.com/
3- Grain Surgery (Visual Infinity) >http://www.visinf.com/

MAC
1. Grain Surgery (Visual Infinity) >http://www.visinf.com/
2. Noise Ninja ( Picture Code) >http://www.picturecode.com/
3. Ultra ISO ( Imaging Concepts)