Sensor Ruis en Belichtingstijd opties

[Lindolfi]

Sensor ruis bij digitale camera's wordt veroorzaakt door willekeurige electron bewegingen in de sensor, afhankelijk van de temperatuur. De ruis wordt sterker zichtbaar bij hogere ISO instellingen, omdat het signaal van de sensor in dat geval meer versterkt wordt, en daarmee de ruis. Dus ruis neemt toe met de belichtingstijd, omdat de sensor langzaam warmer wordt door de voeding en door de ISO wegens de versterking. Een voorbeeld hieronder is van een Canon APS-C camera. HIeraan zien we dat tot ongeveer 1 minuut de ruis bij een omgevingstemperatuur van 21 graden Celcius niet toeneemt door opwarming van de sensor. Boven de minuut is het wel merkbaar en neemt de ruis bij 6 minuten belichting toe met een factor 2 bij 100 ISO en een factor 8 bij 1600 ISO




Handig om te weten om ruis te voorkomen bij de meeste fotografie die we doen: belichtingstijd is niet van belang, ISO wel.

[Wenkus]

Handig om te weten bij de meeste fotografie die we doen: belichtingstijd is niet van belang, ISO wel.
(Lindolfi)

Dat is niet juist geformuleerd, Lindolfi.
Belichtingstijd is WEL van belang, maar ALLEEN bij hogere ISO. In wiskundig-statistische zin noemen we dat een interaktie.

Groet

Wenkus

[Lindolfi]

Zoals ik schreef "Handig om te weten bij de meeste fotografie die we doen: belichtingstijd is niet van belang, ISO wel."

Daar bedoel ik mee (dat staat boven de figuur) onder de 1 minuut. Zoals je ziet lopen de curven onder de 1 minuut ongeveer vlak, maar wel onder elkaar (vanwege de ISO). Onder de 1 minuut is er geen interactie van de 2 ingestelde variabelen.

Kijk goed bij de waarden bij 60 seconden langs de X-as. Pas daarboven beginnen de curven echt te klimmen.

Maar je kunt natuurlijk altijd zelf even een proef doen: Belicht op een grijskaart en meet de ruis aan de hand van de breedte van het histogram op halve hoogte in pixelwaarden bij toenemende belichtingstijd (door het omgevingslicht aan te passen in helderheid, niet in ruimtelijke verdeling). Als je dan toch bezig bent, herhaal dit bij 3 of meer ISO instellingen.

Dan kan je zelf zien of bij veel gebruikte belichtingstijden (1 sec. of korter, maar zelfs ook bij enkele seconden) er invloed is van belichtingstijd op het ruisniveau. Ben benieuwd of je hetzelfde eruit krijgt als ik. In de wetenschap en techniek noemen we dat "reproduceerbaarheid" en dat is een fijne eigenschap van waarnemingen en experimenten.

Hier alvast mijn testresultaten voor 1600 ISO met een Canon 5D, midden in de sensor op 100% bij belichtingstijden van 1/4 seconde, 1 seconde en 30 seconden.


1/4 sec. diafragma 5.6 1600 ISO 85 mm fullframe


1 sec. diafragma 5.6 1600 ISO 85 mm fullframe


30 sec. diafragma 5.6 1600 ISO 85 mm fullframe

Ben benieuwd of je je stelling

Dat is niet juist geformuleerd, Lindolfi.
Belichtingstijd is WEL van belang, maar ALLEEN bij hogere ISO

staande kan houden. Ik wacht op je reactie.

[Wenkus]

Lindolfi, jouw bewering "Handig om te weten bij de meeste fotografie die we doen: belichtingstijd is niet van belang, ISO wel" gaat over de eerste 60 seconden, mijn bewering "Belichtingstijd is WEL van belang, maar ALLEEN bij hogere ISO", waar nog bij had moeten staan "en boven 60 seconden".

Het zou beter zijn om het gebruik van termen als "meestal" bij kwantitatief onderzoek te mijden en gewoon te zeggen "t.m. 60 sec" (en in mijn deel dus "vanaf 60 seconden"). Je zult toch overwegend aan nachtfotografie doen, dan moet "meestal" ineens door "altijd" worden vervangen.

Ik heb geen enkele behoefte de resultaten te reproduceren, ik heb er geen enkele twijfel aan gezien het systematische verloop en redelijk betrouwbare meeteenheid. Als het om reproduceerbaarheid gaat dan denk ik eerder aan jouw stuk over digitale vergroting van onlangs. Dat gaf op een onderdeel een afwijkend resultaat mbt resultaten van anderen. Misschien dat ik dat nog eens over doe als de tijd dat toestaat.

Wenkus

[Lindolfi]

In het originele stukje wat ik schreef en waar ik naar verwijs (hier dus) maak ik een uitsplitsing in onder en boven de minuut.

HIeraan zien we dat tot ongeveer 1 minuut de ruis bij een omgevingstemperatuur van 21 graden Celcius niet toeneemt door opwarming van de sensor. Boven de minuut is het wel merkbaar en neemt de ruis bij 6 minuten belichting toe met een factor 2 bij 100 ISO en een factor 8 bij 1600 ISO

De samenvatting waarin het woord "meeste" staat, waar je over valt, is van toepassing op vrijwel alle foto's die op dit forum verschijnen. Nachtfotografen verwijs ik naar het originele stukje, de rest kan als "take-home-message" mijn oneliner wel gebruiken die ik als tip voor dit forum heb bedoeld.


Hoe denk jij dat het histogram eruit zou zien als we de belichtingstijden van foto's op dit forum in de volgende bins zouden plotten?

<1/4000 - 1/4000 - 1/2000 - 1/1000 - 1/500 - 1/250 - 1/125 - 1/60 - 1/30 - 1/15 - 1/8 - 1/4 - 1/2 - 1 - 2 - 4 - 8 - 15 - 30 - 60 - >60 sec

Zou het woord "meeste" dan gebruikt mogen worden als we praten over de aantal verhouding van alle bins samen op de laatste na t.o.v. de laatste bin?

(het is mogelijk om een "exif-eater" te schrijven, waarmee zo'n histogram te tekenen is van alle foto verwijzingen die in de database zitten)

[Wenkus]

Er is onderzoek naar gedaan (wat ik niet zomaar kan vinden) naar het gebruik van woorden als "soms", "vaak", "meestal", "dikwijls". Het blijkt namelijk dat iedereen er een ander getal aan hangt. In de zachte sector zijn deze woorden wellicht niet te vermijden. In meer exacte wetenschappen wordt algemeen aangeraden deze termen te vermijden.
Dus: niet: "rookt u veel? "
maar: "hoeveel cigaretten per dag rookt u?"
Enzovoorts.
In het onderhavige stukje was het totaal niet nodig geweest om "onder de 60 seconden" te vervangen door meestal.

[Lindolfi]

In het onderhavige stukje was het totaal niet nodig geweest om "onder de 60 seconden" te vervangen door meestal.

Mee eens, Wenkus.

Heb je nog wat aan het resultaat wat betreft ruis, ISO en belichtingstijd gehad? Ben daar wel benieuwd naar, want daar was dit stukje voor bedoeld. (Om met Fokke en Sukke te spreken "Dat is heel mooi wat je daar laat zien, maar werkt het ook in theorie?")

[SugarMan]

Dit stukje is volgens mij geschreven toen er nog geen film mogelijkheden waren. Hoe is dat nu met bv. de Canon MKII qua belichtingstijd icm. warmte, oververhitting en ruis.
Heb dit onderwerp opgezocht in Google maar niets hierover kunnen vinden.
Weet iemand misschien hier iets over?

[Lindolfi]

Hier zie je metingen hoe de sensor van de 5DII opwarmt bij zeer lange belichtingstijden: klik

[SugarMan]

Bedankt Lindolfi want die link had ik niet ontdekt.

Het valt dus allemaal wel mee met die warmte op de sensor.