سرعت ایزو (ISO Speed)

حتماً مى‌دانید که در بسیارى از موزه‌ها و بناهاى تاریخى عکاسى با فلاش و سه‌پایه ممنوع است (البته پیشنهاد مى‌کنم خودتان مسئولیت به خرج دهید و براى جلوگیرى از تخریب آثار تاریخى حتى در نبود چنین قانونى با فلاش عکاسى نکنید). معمولاً نیز نورپردازى این نوع مکان‌ها به گونه‌اى است که نور محیط زیاد نیست و عکس‌ها به دلیل پایین بودن سرعت شاتر و لرزش دست تار خواهند شد. در اینجا راه‌حل استفاده از ایزوى بیشتر است. اما مفهوم ایزو در عکاسى چیست؟ براى دریافت این مسئله پیشنهاد مى‌کنم این مطلب را بخوانید.

سرعت ایزو ISO Speed که مخفف عبارت International Standards Organisation است استانداردى است که سال‌ها پیش براى اندازه‌گیرى سرعت فیلم‌ها معرفى شد و امروزه نیز بیانگر میزان حساسیت فیلم (در دوربین آنالوگ) یا سنسور (در دوربین دیجیتال) در برابر نور است. بنابراین ایزوى بیشتر به معناى حساسیت بیشتر سنسور یا فیلم در برابر نور است و این مسئله به شما اجازه مى‌دهد که در نور کم با سرعت شاتر بیشتری عکاسى کنید.

در عکاسی آنالوگ ایزوى فیلم‌ها با عبارت ASA بیان می‌شد؛ به عنوان مثال ASA 100. آن زمان مشکل این بود که برای تغییر ایزو بایستی فیلم با ایزوی مورد نظر جایگزین فیلم قبلی می‌شد. اما این مسئله در دوربین‌های دیجیتال مرتفع شده و در منوی تنظیمات دوربین امکان انتخاب سرعت ایزوى مورد نظر به راحتى وجود دارد. به عنوان مثال در یک دوربین دیجیتال ممکن است این محدوده وجود داشته باشد: Auto, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200 که البته بسته به نوع و مدل دوربین این اعداد متفاوت هستند.

اما این تمام داستان نیست. زیرا ایزوى بیشتر نویز بیشتر را به همراه دارد و این مسئله از کیفیت عکس مى‌کاهد. بنابراین بطور کلی پیشنهاد مى‌شود بسته به نور محیط تا جاى ممکن ایزوی روى کمترین مقدار تنظیم شود. با این حال میزان نویزپذیرى عکس در دوربین‌هاى مختلف متفاوت است و این مسئله به ابعاد سنسور مربوط است. در واقع هر چه ابعاد سنسور دوربین دیجیتال بیشتر باشد عکس در ایزوهاى بالا نسبت به دوربین‌های با سنسور کوچک‌تر کمتر تحت تأثیر نویز قرار میى‌گیرد. دلیل این مسئله وجود پیکسل‌هاى بزرگ‌تر در سنسورهاى بزرگ است. به این ترتیب که پیکسل بزرگ‌تر نور بیشتری را دریافت می‌کند و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز افزایش پیدا می‌کند. پس تاکنون باید متوجه تفاوت دوربین‌های DSLR با دوربین‌هاى Compact (دوربین‌هاى کوچک و غیرحرفه‌اى) از نظر نویزپذیرى شده باشید. مثلاً در دوربین‌های با سنسور فول فریم یا نیم فریم تا ایزوی ۴۰۰ و حتى ۸۰۰ وجود نویز در عکس محسوس نیست.

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.

قسمتی از تصویر فوق را انتخاب کرده ایم که اولا نسبتا در مناطق سایه دار عکس است و ثانیا در ناحیه مرکری فوکوس بوده و طبعا توجه بیشتری را به خود جلب می کند.
حالا اثرات تغییر ISO را در آن ناحیه بررسی می کنیم:

50 ISO
shutter speed: 1/5 aperture: f3.2

100 ISO
shutter speed: 1/10 aperture: f3.2

200 ISO
shutter speed: 1/20 aperture: f3.2

400 ISO
shutter speed: 1/40 aperture: f3.2


مشاهده می شود که با یک مقدار ثابت دیافراگم ( 2/3) ، افزایش حساسیت منجر به افزایش سرعت شاتر از 5/1 به 40/1 ثانیه شده است.از لحاظ عملی این موضوع بسیار مفید است چرا که با سرعت 5/1 بایستی از سه پایه استفاده کنیم اما وقتی ISO را به 400 می رسانیم ، می توان با سرعت 40/1 ثانیه و بدون سه پایه عکس گرفت.اگر موضوع مورد نظر روشنتر باشد همین افزایش در سرعتهای بالاتر شاتر رخ می دهد(مثلا از 50/1 به 500/1).

در مثال فوق با افزایش حساسیت، میزان نویز در مناطق سایه دار عکس ، جلب توجه می کند.اما در مناطقی که نور بیشتری دارند ، افزایش نویز کمتر است.مثل مناطقی که در حد فاصل نواحی روشن و تاریک قرار دارند.(مربع زرد در شکل زیر).به عبارت دیگر هرچه نور بیشتر باشد، اثر نویز کمتر خواهد بود.

50 ISO

100 ISO

200 ISO

400 ISO
همانگونه که مشاهده می شود ، میزان افزایش نویز در این منطقه عکس کمتر است.در این مثال مقدار ISO معادل 200 کاملا قابل استفاده است چرا که از یک سو باعث افزایش 4 برابر در سرعت شاتر شده است و از سوی دیگر کیفیت عکس نیز نسبتا خوب است.این موضوع مهم ( یعنی نویز کمتر در نواحی پر نور )در مورد عکسهایی که در نور طبیعی خورشید گرفته شوند ، بیشتر نمود پیدا میکند.در عکس زیر ،گل در نور طبیعی خورشید قرار دارد. در مورد چنین موضوعی که زیر نور طبیعی قرار دارد،میتوان بدون افزایش نویز،میزان ISO را افزایش داد و با سرعتهای بالای شاتر عکس گرفت.

100 ISOshutter speed: 1/1000 aperture: f5.6

200 ISOshutter speed: 1/1600 aperture: f5.6

400 ISOshutter speed: 1/2000 aperture: f5.6
البته در این مثال خاص با ISO 400 میزان نوردهی حتی در سرعت حداکثر شاتر و کمترین مقدار دیافراگم نیز بیش از حد لازم است.

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)

منبع: ehsanabbasi.com و akkasee.com