سیر تکنیک‌های تصویربرداری‌ دیجیتال

تکنیک‌های تصویربرداری | درس بیست و چهارم:‌ حساسیت سنسور، Gain و ISO

در درس بیست و چهارم از سیر « تکنیک‌های تصویربرداری‌ دیجیتال » با مفاهیم حساسیت سنسور، Gain و ISO آشنا شده و به بررسی تفاوت آن‌ها می‌پردازیم. هم چنین تاثیر تغییرات آن‌ها برروی تصویر را می‌بینیم.

همان‌طور که در درس سنسورها و پیکسل گفته شد، هر پیکسل با دریافت نور یک ولتاژ در خود ذخیره می‌کند که سبب ایجاد  سیگنال می‌شود. از جمع و پردازش این سیگنال‌ها تصویر به وجود می‌آید. مقدار این سیگنال معیاری از روشنایی آن پیکسل می‌باشد.

برای حساسیت سنسور دوربین به نور از دو اصطلاح ISO و Gain استفاده می‌شود. اصطلاح ISO به حساسیت سنسور دوربین‌های عکاسی و اصطلاح Gain به حساسیت سنسورهای تصویربرداری اطلاق می‌شود.


تصویر ۱

منوی انتخاب حساسیت در دوربین ۱d Mark iv Canon

تصویر ۲

تنظیم بهره با استفاده از کلید های تعبیه شده بر روی دوربین تصویربرداری

ISO از سال ۱۹۷۴، به عنوان استاندارد جهانی اندازه‌گیری حساسیت فیلم به نور، شناخته می‌شود. در فیلم‌های عکاسی با استفاده از تغییر مواد شیمیاییِ پوشاننده‌ سطح فیلم، حساسیت جدید ایجاد می‌کنند. اما این کار در دوربین‌های دیجیتال متفاوت است، با این حال برای راحتی کارِ عکاس‌ها، پس از جابجایی از سیستم آنالوگ به دیجیتال هنوز از اصطلاح ISO در دوربین‌های عکاسی استفاده می‌شود. بدین شکل که مثلا هنگامی که حساسیت ISO 100 را انتخاب می‌کنیم، سنسور دوربین ما از نظر حساسیت به نور همچون یک فیلم عکاسی با حساسیت مشابه عمل می‌کند.

تصویر ۳

یک بسته فیلم KODAK با حساسیت ۲۰۰

در سیستم‌های دیجیتال وقتی حساسیت دوربین را افزایش می‌دهیم به صورت الکترونیکی، سیگنال خروجی پیکسل تقویت می‌شود. یعنی با اضافه کردن ولتاژ به ولتاژ خروجی سنسور، تصویر به طور الکترونیکی (نه اپتیکی) روشن می شود.

تصویر ۴

نمونه ای ساده شده از تقویت سیگنال

نکته منفی در مورد گین این است که این افزایش ولتاژ علاوه بر تقویت سیگنال اصلی، نویزهای همراه با آن را نیز تقویت می‌کند. به همین دلیل با افزایش Gain یا بهره در سنسور دوربین‌ها، تصویر خروجی با افزایش نویز مواجه می‌شود. فلذا باید در نظر داشته باشیم که تا جای ممکن در تصویربرداری از پایین‌ترین بهره استفاده کنیم. همچنین در محیط‌های کم نور مناسب است تا جای ممکن با تنظیم شاتر و دیافراگم به شفافیت نوری مطلوب برسیم و از تغییر بهره، تنها در موارد ضروری استفاده نماییم.

تصویر ۵

تقویت سیگنالی که روی آن نیویز قرار دارد

این افزایش نویز سبب ایجاد دانه‌هایی در تصویر شده که به اصطلاح به آنها Grain می‌گویند. این دانه‌ها کیفیت تصویر را کاهش داده و به تصویر حالتی برفکی می‌دهند. البته در صورت ایجاد این دانه‌ها در تصویر می‌توان تاحدی با استفاده از فیلترهای گرافیکیِ کاهش نویز در هنگام تدوین، آنها را حذف کرد. ولی تصویر حاصل به هیچ وجه کیفیت یک تصویر با بهره مناسب را نخواهد داشت.

تصویر ۶ – مقایسه کیفیت یک تصویر با ISO های گوناگون. با افزایش بهره از چپ به راست میزان دانه های تصویر افزایش می یابد

نویسنده: علی قاسم زاده


درس‌های قبلی از این سیر:

+ تکنیک‌های تصویربرداری | درس بیست و سوم : نمونه‌برداری رنگ و عمق رنگ

تکنیک‌های تصویربرداری | درس بیست و دوم: رنگ در دوربین‌ تک و سه سنسوره

تکنیک‌های تصویربرداری | درس بیست و یکم: رنگ‌ها در سیستمهای دیجیتال

 

0



نظری ثبت کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*
*