Senzori Dual Gain / Dual ISO

Studiam pe aici unele aparate si ISO-urile lor si observ ca de cativa ani mai toti producatorii, cel putin pe unele aparate, au senzori dual gain.
La Sony am inteles ca ar fi pe la 100 si 400 ISO, la BlackMagic pe la 640 si 3200, Panasonic, Fuji au la fel si ei.

Informatiile sunt relativ putine sau atat am gasit eu, insa reiese ca prima parte a ISO-ului pana la primul pas este optimizata pentru dynamic range, ulterior pentru "luminozitate" - caz unde pe cateva site-uri spuneau unele persoane ca ISO-ul devine cam irelevant efectiv, avand acelasi rezultat cu schimbarea expunerii in post-procesare (nu se referea la toate camerele, nu stiu exact).

https://www.reddit.c...ual_iso_vs_non/
https://www.dpreview...s/post/62885129
https://www.dpreview...s/sony-a6300/10 - ISO Invariance. Aici se poate vedea si un exemplu cu Sony A6300, la ISO400 se schimba situatia, fiind mai putin zgomot chiar si cand se modifica expunerea ulterior in post-procesare.
https://www.dpreview...s/post/57475927

Dar tot n-am inteles prea multe. Senzorul la Sony ca despre asta se vorbea mai mult, la 100ISO (base ISO) este teoretic cel mai bun dynamic range.
De la 100 pana in 400 creste sensibilitatea in mod normal.
De la 400 se schimba "baza", tensiunea senzorului, functioneaza diferit si lucrurile stau si ele diferit?!

E cineva care intelege mai bine asta, sau cum ajuta practic in utilizare treaba asta? Atat timp cat au introdus-o mai ales pe camerele profesionale de filme, ar avea un rost, dar mai concret care si cum profitam?

Edited by d4m4g3, 17 August 2021 - 23:08.

Dacă ai o cameră cu senzor care este ISO invariant poți să folosești o expunere necesară fotografiei (diafragmă și timp de expunere) și un ISO mic și obții o imagine mai bună din RAW în procesare decât ai fi obținut dacă foloseai un ISO mai mare în cameră la aceeași expunere.
La camerele cu dual gain e ca și cum avea cu tine două camere: una optimizată pentru dynamic range la ISO mic și o cameră obișnuită la ISO mare (nu ai așa mare dynamic range dar ai mai puțin read noise). E folositor pentru cei care vor să facă și peisaj și sport cu aceeași cameră.
Se pare că am o asemenea cameră (dual gain) de la Fujifilm dar nu bag mâna în foc.
Uite ceva despre asta:
https://www.sansmirr...g-the-norm.html

Edited by baloo2009, 21 August 2021 - 20:59.

Am Sony A6400 care e dual-gain. Din ce am inteles de la 100 pana in 400 e prima etapa, de la 400 e a doua etapa, gain.
Sincer n-am vazut nicio diferenta, dar nici n-am fotografiat ceva static in diferite conditii sa testez, ci Auto-ISO si cadre diferite.

Insa o sa testez. Dar pare interesant oricum.

Uite cum variază dynamic range la Fujifilm X-T20 și la Nikon D7200 și D750.

 d4m4g3, on 21 august 2021 - 21:22, said:

Din grafic se pare că Fuji se comportă ca D7200 pe intervalul ISO 200-800 și ca D750 (care e full frame) peste ISO 800 în ceea ce privește dynamic range util. Probabil și Sony A6400 e asemănător.

Doar ca graficele alea nu prea au treaba cu realitatea din teren

 StefanSC, on 22 august 2021 - 20:39, said:

Corect! Tot 600f4 e solutia, 800f11 + iso 12800 e doar o amagire ca sa cumperi.

 StefanSC, on 22 august 2021 - 20:39, said:

O să verific când pot.

 baloo2009, on 21 august 2021 - 21:47, said:

Nu prea am inteles ce reprezinta graficele mai exact. M-am uitat, comparat si vechiul DSLR, si A6400, si ce ai aratat tu, sunt niste valori dar ce reprezinta in realitate ca rezultat nu prea inteleg.

Graficele reprezintă cam ce latitudine (dynamic range) poți stoarce în lumea reală din RAW. Se pare că tipul are o metodă bună de măsură. Nu am aparatul matematic din spatele acestor date și nu le pot valida eu. Latitudinea este diferența dintre cea mai luminoasă parte și cea mai întunecată parte din fotografie care are detalii care sunt mai mari decât zgomotul. Evident că totul depinde de pragul pe care-l stabilești ca acceptabil. Una e să ai un SNR de 30dB ca acceptabil și alta un SNR de 10dB ca acceptabil.
Iată ce spune el:
https://www.photonst...namic_Range.htm

Edited by baloo2009, 22 August 2021 - 22:32.

Am gasit video-ul asta interesant despre ISO variance si senzorii dual gain.

[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/d8QV00mkJW4?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Ai cam amestecat linkurile si notiunile la prima postare. ISO Invariance si Dual Gain sunt doua lucruri diferite, dupa cum bine a spus colegul Baloo in primul replay. Si ISO Invariance se obtine combinand doua amplificari diferite (crestea dynamic range inclusiv la base iso) si multi se refereau la metoda in trecut ca "dual gain amplification", de aici si confuzia.

Daca vrei sa afli ce e (noul ) dual-gain poti citi articolul si whitepaperul => Deci este o capacitanta care se adauga in circuit pt a mari FWC (capacitatea unui photosit de a colecta fotoni inainte de a semnal maxim) la ISO mici si care se decupleaza la ISO mai mari. Dupa cum scrie Thom Hogan in linkul de la colegul Baloo, exact metoda asta e folosita si in senzorii Sony: "This dual gain approach was first realized by Aptina, then licensed from them by Sony"

 d4m4g3, on 17 august 2021 - 23:07, said:

La base iso este cel mai bun dynamic range pt ca acolo se amplifica cel mai putin semnalul. Chiar daca ai capacitanta scoasa la ISO mai mare (ex. 400),  amplificarea este de 4 ori (2^2) mai mare decat la base ISO, amplificarea mareste zgomotul => dynamic range ramane mai mare la base ISO.

 d4m4g3, on 17 august 2021 - 23:07, said:

ISO unde se decupleaza capacitanta ajuta sa ai acelasi dynamic range (read noise) ca si la un ISO ceva mai jos. De exemplu la Sony A6400 ai la ISO 400 cam ca si la mijloc intre ISO 250 si 320, dupa cum se vede pe graficul lui Bill Claff, un castig de 0,5Ev. Ce se vede pe grafic spune si Thom Hogan "The net effect, therefore, is that the high ISO values have about a third of a stop more useful dynamic range than they would have under the old single gain system."

Unde ajuta chestia asta cu 0,3-0,5 Ev dynamic range mai mare?
1) iluminare umbre in anumite portiuni ale imaginii (nu e mai bun noise-ul in umbre dar este egal si cu avantajul ca la iso mai mare folosesti o expunere mai scurta, deci poti ingheta mai bine miscarea)
2) recuperare luminozitate imagini subexpuse din gresala (este cam acelasi lucru cu punctul 3, cu cat e mai puternic subexpusa cu atat ponderea read-noise este mai mare)
3) ISO mare (cu cat mai mare iso cu atat mai mult afectat deoarece creste ponderea read-noise in zgomotul total)

Deci concluzia e ca ajuta la orice tip de imagine sau zona din imagine unde electronic noise (read noise) are o pondere mare fata de photon noise. De exemplu nu te astepta ca la ISO 400 sa ai noise egal cu ISO 250 in zonele bine expuse, deoarece la ISO mici/medii in zone bine expuse e predominant photon noise, iar photon noise creste la ISO 400  fata de ISO 250 datorita scaderii numarului de fotoni care ajung la senzor (cu meteringul camerei pe automat).
Chestia asta cu cat balanta read noise / shot noise cum afecteaza noise-ul total in functie de expunere si amplificare (ISO) nu este tocmai simplu de inteles. Pt cei cu cunostiinte medii recomand articolele acestea: photon noise / electronic noise

Pt punctul nr 3 aici vezi cum arata o diferenta de 0,5Ev la masurare dynamic range (=> read noise) , iar aici se poate vedea acea diferenta in termeni de zgomot in imagine la ISO 25000 (unde e predominant read noise) cu senzorul non-dual-gain A7 II versus senzor dual-gain A7 III

 d4m4g3, on 17 august 2021 - 23:07, said:

Au introdus-o pe camere video profesionale prima data pt ca o tehnologie nou dezvoltata e mai scumpa, camerele acelea fiind foarte scumpe isi permit senzori mai scumpi deoarece reprezinta un procent mai mic din pretul total. De asemenea se aplica profile LOG care au o curba de ton (low contrast) care ilumineza umbrele.
Atentie (ca ai spus ca vrei sa faci teste): respectiva capacitanta s-ar putea sa fie decuplata la ISO diferit in modul foto fata de video (din ce am citit si eu la alti care au testat partea de video). ISO 400 la A6400 vorbim de foto.

Edited by eliz, 28 August 2021 - 01:31.