איסו בצילום נוף - הקודקוד הרביעי

מה זה בדיוק איסו, איך הוא קשור לרעש, האם הוא באמת חלק ממשולש החשיפה ובאיזה איסו כדאי לצלם. כל זאת ועוד, כולל תובנות מעשיות, במדריך להבנת האיסו בצילום נוף שלפניכם

איסו 100 ; 1/60 שניה ; צמצם 11 ; 50 מ"מ. צולם באיסלנד

איסו (ISO) הוא מושג בסיסי בצילום בכלל ובצילום נוף בפרט. כל צלם בתחילת דרכו יודע שהאיסו קשור לרמת הבהירות של התמונה (איסו גבוה יותר שווה תמונה בהירה יותר) וגם שרמות איסו גבוהות יוצרות תמונה מגורענת יותר. ולמרות שבשורה התחתונה רובנו פועלים פחות או יותר נכון, לא רבים מתעמקים בהבנת הנושא הלא טריוויאלי הזה, מה שיוצר לגביו לא מעט תפיסות שגויות, שלא לומר טעויות. המאמר הבא ינסה לשפוך קצת אור על האיסו בצילום נוף.

מה זה איסו

איסו (*International Standardization Organization) הוא תקן בינ"ל שנקבע עוד בתקופת הפילם ואומץ על ידי היצרנים עם המעבר לעולם הדיגיטלי. הוא ידוע כאחד משלושת קודקודי משולש החשיפה (לצד זמן החשיפה והצמצם) שביחד קובעים את בהירות התמונה. אבל, לאמיתו של דבר, לאיסו אין כל קשר לחשיפה, והוא נכנס לפעולה רק אחרי שהחשיפה כבר הסתיימה. רבים מגדירים אותו כרגישות החיישן לאור. אולי זה נוח להציג זאת כך, אבל מה שהיה נכון לגבי הפילם מאוד לא מדוייק לגבי הצילום הדיגיטלי. לחיישן יש רגישות אחת ויחידה שאינה ניתנת לכוונון, והאיסו אינו קשור כלל לחיישן. אז מה כן? האיסו הוא בעצם הגברה מלאכותית של בהירות התמונה שמתבצעת אחרי שהאור נקלט בחיישן. אפשר להסתכל על האיסו כעל כיול רמת הבהירות של התמונה עבור כמות אור נתונה. סינית? אל דאגה, נסביר זאת בצורה מפורטת יותר בהמשך.

(*) מדוע נבחר שם הארגון הבינלאומי לשמש כשם של תכונה העוסקת בבהירות התמונה לא לגמרי ברור. זה פשוט ככה.

משולש החשיפה האלטרנטיבי (משמאל): החשיפה נקבעת על ידי שלושה גורמים שהאיסו אינו אחד מהם: עוצמת התאורה של הסצנה, זמן החשיפה ומפתח הצמצם. האיסו נכנס לתמונה רק מאוחר יותר, בשלב עיבוד המידע

האם חשוב להבין את האיסו?

האיסו הוא נושא קצת אפל (תרתי משמע) שנדחק לעיתים קרובות לשוליים. מרבית הצלמים מעדיפים בדרך כלל לדלג עליו ולא להתעמק בו יותר מידי. האמת, יש לכך מספר סיבות הגיוניות למדי:

1. זהו נושא מאוד טכני ולא טריוויאלי שקשור לליבת פעולת המצלמה הדיגיטלית ולרוב מעסיק יותר מהנדסי אלקטרוניקה ופיסיקאים מאשר צלמים. כנראה שבצדק.

2. בניגוד גמור לנאמר בסעיף #1, השורה התחתונה דווקא פשוטה יחסית ליישום, כך שאפשר פשוט לקפוץ ישר למסקנות ולקבל אותן כנתון. גם אם אנחנו לא מבינים בדיוק מדוע, רובנו יודעים שצילום באיסו גבוה יוצר רעש רב יותר בתמונה ומעדיפים בצדק לצלם באיסו נמוך (ככל שזה מתאפשר) כדי למנוע זאת.

3. בניגוד לצמצם ולזמן החשיפה, האיסו חסר משמעות אומנותית, וקשור לאיכות התמונה והתקינות הטכנית שלה בלבד. האיסו משמש יותר כקודקוד משלים (להלן "הקודקוד הרביעי").

משלים אבל לא נטול חשיבות. לכן כן, כדאי בכל זאת להכיר את הנושא, ואני מקווה שמי שיחזיק מעמד עד הסוף בכל זאת יקבל כמה תובנות שימושיות מקריאת המאמר.

בצד הימני - ההבדל בין איסו בסיסי לאיסו גבוה. שימו לב להבדלים הבולטים ברעש. הרחיבו את התמונה כדי להבחין בהם טוב יותר

מה אומרים המספרים?

בהתאם לרעיון הסטופים כל ערך איסו (סטופ) מייצג רמת בהירות כפולה מהערך הקודם לה. באיסו 200 התמונה תהיה בהירה פי שנים (200 אחוז) מאיסו 100 (כשכל שאר התנאים זהים). איסו 400 פי 4, 800 פי 8 וכן הלאה. כך למשל הורדת האיסו בסטופ אחד דורשת הגדלה של זמן החשיפה או מפתח הצמצם בסטופ אחד בכדי לשמור על רמת בהירות זהה של התמונה. בדומה לזמן החשיפה ולצמצם, אפשר במרבית המצלמות לשנות את האיסו גם בחלקי סטופים ולא רק בסטופים שלמים.

כיצד עובדת המצלמה הדיגיטלית?

כדי להבין מה זה בדיוק איסו אי אפשר להימלט מהסבר קצר על האופן בו פועלת המצלמה. כיצד היא ממירה פוטונים של אור הנקלטים בחיישן למידע דיגיטלי ממנו מחשבים יודעים להפיק תמונה. היות וזהו נושא טכני ננסה לתת את מירב המידע הרלוונטי הנחוץ מבלי לאבד קשב וריכוז. כדי להבין איפה ואיך בדיוק נכנס האיסו לתמונה נעבור בקצרה על השלבים ביצירת התמונה הדיגיטלית. תישארו איתי, זה קצר:

• התהליך מתחיל בחשיפת החיישן לאור למשך הזמן שקבענו (זמן החשיפה). בכל פיקסל נקלטת כמות שונה של חלקיקי אור (פוטונים) בהתאם לרמת התאורה של הסצנה.

• חלקיקי האור הנקלטים בחיישן הופכים למתח חשמלי.

• הגברה אנלוגית: הגברת המתח החשמלי המייצג את עוצמת האור. זהו שלב בעל משמעות מיוחדת בדיון שלנו כי מידת ההגברה האנלוגית היא היא האיסו. איסו גבוה שווה עוצמת הגברה חזקה יותר. שימו לב שהאיסו הוא הגברה "מלאכותית" של האור ואינו קשור לחשיפה או לרגישות.

• המרת המתח האנלוגי למידע דיגיטלי שהמחשב יודע לקרוא.

• הגברה דיגיטלית. זוהי פשוט הכפלה של המידע הדיגיטלי שמתבצעת בעת שימוש בערכי איסו מורחב. ניגע בכך בקצרה בהמשך.

שימו לב שהאיסו מגביר את בהירות התמונה ולא את כמות האור. זו אבחנה חשובה !

תרשים זרימה של יצירת התמונה הדיגיטלית. שימו לב שהאיסו לא קשור לרגישות החיישן וגם לא לחשיפה

מה זה רעש?

האיסו אינו עובד בחינם. על שרותי הגברת הבהירות שלו הוא גובה מחיר. במזומן, ובתשלומים. המצלמות המודרניות הולכות ונהיות מדויקות יותר, אבל עדיין פה ושם יש פספוסים. כל "פספוס" כזה עלול ליצור פיקסל לא לגמרי מדויק, מה שמכונה בשפת הצלמים "רעש". הרעש יכול להגיע ממקורות שונים, מאופן התנהגות האור עצמו ומהפרעות אלקטרוניות שונות ומשונות לאורך כל שלבי התהליך, לפני ואחרי ההגברה האנלוגית. מדוע הרעש בולט יותר באזורים החשוכים של התמונה? תארו לעצמכם מצב שהמצלמה פספסה קריאה של פוטון אחד מתוך 100 (אחוז אחד) לעומת מצב של פספוס אותו פוטון מתוך 10 (עשרה אחוז). במצב החשוך יותר היחס בין הרעש לאור האמיתי גדול בהרבה ולכן יהיה משמעותי ובולט יותר.

מדוע צילום באיסו גבוה יוצר רעש?

האיסו, כאמור, הוא הגברת הסיגנל החשמלי האנלוגי המייצג את כמות האור שנקלטה בחיישן. אבל יחד עם האור האמיתי מוגבר גם הרעש. איסו גבוה לא מגביר רק את בהירות התמונה אלא גם את בהירות הרעש. תוסיפו לכך את היחס רעש/תמונה הגדול יותר בתמונה חשוכה (שהיא המועמדת הטבעית לצילום באיסו גבוה) ותקבלו את הסיבה מדוע באיסו גבוה הרעש יותר בולט בתמונה. זהו, אגב, גם הבסיס לרעיון של חשיפה לימין או חשיפה לבהירים, אבל על כך בפעם אחרת. רמת הרעש ומידת הסובלנות לאיסו גבוה תלויה במידה רבה גם באיכות המצלמה והחיישן שלה.

שלושה מצבים המדמים רעש. מימין ובאמצע - כמות רעש זהה (הפרש זהה בדיוק בבהירות בין הפיקסל "הבעייתי" לסביבה) בולטת יותר בתמונה הכהה בגלל יחס רעש/אור גדול יותר. משמאל: הגברת הבהירות של התמונה הכהה (האמצעית) ב-5 סטופים (שווה ערך לצילום באיסו 3,200) הופכת את הרעש לבולט בהרבה

אפשר לדמות את הגברת הרעש של האיסו לשמיעת מוסיקה שהוקלטה בקונצרט. כשהמוסיקה חלשה ואנחנו מגבירים את העוצמה כדי לשמוע טוב יותר מוגברים גם כל רעשי הרקע באולם הקונצרטים שהוקלטו יחד איתה. כשהמוסיקה חזקה ואין צורך להגביר, רעשי הרקע יהיו זניחים ובלתי מורגשים.

איסו והטווח הדינאמי

ואם זה לא מספיק, אז הנה מגיע התשלום השני. איסו גבוה מצמצם את הטווח הדינמי (היכולת של המצלמה לקלוט בו זמנית פרטים בהירים וכהים בתמונה). בצילום באיסו גבוה אנחנו מצלמים מראש בחשיפת חסר (על מנת לפצות על האיסו הגבוה), כלומר מוותרים מראש על חלקים של הטווח הדינמי. הגברת האור על ידי האיסו אינה מחזירה את הטווח הדינמי לקדמותו אלא פשוט הופכת את הטווח המצומצם לבהיר יותר (ראו תרשים).

איסו והטווח הדינאמי. צילום באיסו גבוה וחשיפת חסר של האור האמיתי גורמת לטווח דינאמי מצומצם יותר

איסו בסיסי (Base ISO)

הנה אנחנו מגיעים לתכלס. זהו אולי המושג המשמעותי ביותר בדיון שלנו. באיסו הבסיסי אין הגברה מלאכותית של האור ולכן מינימום רעש ומקסימום טווח דינאמי. זהו מספר הזהב. שימו לב - האיסו הבסיסי אינו בהכרח 100 כפי שרבים נוטים לחשוב (למרות שבמצלמות רבות הוא אכן כזה). הוא גם אינו בהכרח האיסו הנמוך ביותר שהמצלמה שלכם מציעה. הוא שונה ממצלמה למצלמה ומיצרן ליצרן (במצלמה שלי למשל הוא 64). כדי לדעת מה האיסו הבסיסי בדקו במפרט המצלמה שלכם או חפשו base iso + שם המצלמה והדגם בגוגל. תבדקו, זה חשוב.

איסו טבעי ואיסו מורחב/מדומה

אם תבדקו במפרט המצלמה שלכם תיווכחו שהיא "מתפארת" בערכי איסו מאוד גבוהים (ונמוכים) המכונים איסו מורחב (Extended ISO) הנמצאים מעל (ומתחת) לערכי האיסו הטבעי. האיסו המורחב הינו הגברת (או הנמכת) אור דיגיטלית, פשוט הכפלה של המספרים, שמתבצעת על ידי המעבד של המצלמה. היות והיא מתבצעת לקראת סוף התהליך (ראו תרשים למעלה) היא כוללת את כל הרעש שהתווסף לאורך הדרך (בניגוד להגברה האנלוגית שמתבצעת בשלב מוקדם ומגבירה רק את הרעש שנוצר עד אליה). לכן האיסו המורחב שקול להבהרת התמונה בתכנת העריכה שלכם, אבל בחיסרון אחד - הוא מתבצע בצורה "טיפשה", בעוצמה זהה לכל רמות האור, ובכך מצמצם את הטווח הדינמי ועלול לשרוף את האזורים הבהירים בתמונה. והחדשות הרעות הנוספות: אותו הדבר בדיוק (בתמונת ראי) חל על איסו מורחב נמוך שקיים במצלמות רבות. אפשר להשתמש בו כשרוצים להאריך את מהירות התריס אבל כדאי לשקול אם לא עדיף להשתמש בפילטר ND במקום.

גם בתאורה חלשה העדיפות היא לצלם באיסו נמוך. מנהטן וגשר ברוקלין בשעה הכחולה

אז באיזה איסו לצלם?

התשובה תלויה כמובן בנסיבות. השאיפה היא לצלם באיסו הבסיסי של המצלמה ולנצל עד כמה שניתן את האור עצמו לטובת חשיפה נכונה, מבלי להזדקק להגברה מלאכותית שלו בדמות איסו גבוה. כלומר, להשתמש עד כמה שאפשר בצמצם, בזמן החשיפה ובתאורה הטבעית (זוכרים את משולש החשיפה האלטרנטיבי מלמעלה?). התאורה בצילום נוף לא נמצאת ממש בשליטתנו, אבל שני האחרים בהחלט כן. צמצם פתוח יותר (והערמת פוקוס אם צריך) או חשיפה ארוכה יותר (ושימוש בחצובה אם צריך) יסדרו ברוב המקרים את העניינים. אור "אמיתי" עדיף תמיד על איסו גבוה יותר.

מתי להעלות איסו?

להעלאת האיסו יש כאמור מחירים, ומחירים, כידוע, משלמים רק כשהעסקה משתלמת. צילום באיסו גבוה הוא פתרון טוב כשהתנאים מכתיבים זאת ולא כברירת המחדל. כלומר, בכל מקרה שצריך יותר אור ושזמן חשיפה ארוך יותר או צמצם פתוח יותר אינם אופציה טובה או מספקת (*). זה יכול להתקיים באחת מהסיטואציות הבאות (או בשילוב שלהן):

1. פשוט כשאין מספיק אור. צילום נוף בלילה, למשל, הוא דוגמא לצורך באיסו קיצוני כדי לקלוט מספיק אור.

2. הקפאת תנועה - של אלמנטים בסצנה (אנשים, ענפים, עלים וכו') או של הצלם (בצילום מהיד).

3. עומק שדה - כשרוצים לצלם בצמצם סגור לצורך עומק שדה גדול אבל תנאי האור מגבילים זאת.

בקיצור, בכל מקרה בו צילום באיסו הבסיסי פוגם באיכות התמונה או ברעיון היצירתי שלכם.

(*) גם תאורה חזקה יותר על הנושא היא אופציה, אבל פחות רלוונטית בצילום נוף.

צילום נוף בלילה מחייב שימוש באיסו קיצוני. הר צין, 14מ"מ ; איסו 3,200 ; צמצם 2.8 ; 15 שניות

האם העלאת האיסו בצילום שקולה לתיקון הבהירות בעריכה?

שאלה מצוינת (ראה סעיף ISO Invariant בהמשך). במרבית המצלמות צילום חשוך באיסו נמוך והגברה דיגיטלית בעריכה יצרו תוצאה רועשת יותר מאשר צילום באיסו גבוה וחשיפה תקינה. הגברה דיגיטלית בעריכה מגבירה את כל הרעש שנוצר לאורך כל תהליך יצירת התמונה, לפני ההגברה האנלוגית ואחריה, בעוד שהעלאת האיסו בזמן הצילום מגבירה רק את הרעש שנוצר לפני ההגברה האנלוגית. לכן עדיף, במקרים שאין ברירה אחרת, להעלות איסו כדי לקבל חשיפה תקינה כבר בצילום ולא להמתין עם זה לעריכה.

מצלמות אדישות איסו (ISO Invariant)

שתי נקודות אחרונות שכדאי להכיר ואגע בהן ממש בקצרה כדי להימנע מעומס יתר (אם כבר הגעתם לכך אז אפשר פשוט לדלג). איסו אינוואריאנט (ISO Invariant) הוא נושא חדש יחסית ומדובר. האם הייתם מעוניינים שהמצלמה תאפשר להבהיר את התמונה בעריכה (הגברה דיגיטלית) ללא עלות נוספת של רעש עודף (מעבר לרעש של העלאת האיסו)? כנראה שבהחלט כן. במצלמות אחדות רמת הרעש שמתווספת לתמונה אחרי ההגברה האנלוגית כל כך נמוכה שבעצם אין הבדל בין העלאת האיסו בצילום לבין הבהרת התמונה בעריכה. התוצאה זהה. זכרו רק, שזה לא אומר שלא יהיה רעש בתמונה (הוא פשוט יהיה זהה בשני המקרים), ושתמיד (!) עדיף להתבסס על חשיפה נכונה באמצעות האור הטבעי ולא על הגברה שלו (בין אם אנלוגית או דיגיטלית). בכל מקרה העניין רלוונטי לצילום קבצי raw בלבד (ולא jpeg).

חיישן הגברה כפולה (Dual Gain Sensor)

דגמים מסויימים של מצלמות חדישות (ולרוב יקרות) כוללים חיישנים מתוחכמים בעלי שני ערכי איסו בסיסי, גבוה ונמוך, לטובת תמונות נקיות יותר גם כשצריך להשתמש באיסו גבוה יותר. שימו לב - אם יש לכם מצלמה כזו צילום באיסו הבסיסי הגבוה יהיה נקי יותר מצילום באיסו מעט נמוך ממנו.

כשצריך צריך. צילום באיסו 400 כדי למנוע טשטוש גדול יותר של העלים שנעו ברוח. פירנצה בשעה הכחולה

מסקנות אופרטיביות

אם הצלחתם להגיע עד כאן אז הנה הבונוס שלכם על ההתמדה, השורה התחתונה של כל העניין הארוך הזה. מדיניות האיסו המומלצת לצילום נוף (ולצילום בכלל):

• עדיף תמיד לצלם באיסו הבסיסי של המצלמה ולהסתדר, אם אפשר, עם האור האמיתי (על ידי זמן החשיפה, מפתח הצמצם או התאורה).

במידה ובכל זאת צריך להעלות איסו:

• בטווח האיסו הטבעי - עדיף להעלות איסו מאשר לצלם תמונה חשוכה ולפתוח אותה בעריכה.

• בטווח האיסו המדומה (המורחב) - עדיף לצלם באיסו הטבעי הגבוה ביותר של המצלמה ולפתוח רק את הכהים בעריכה.

• כרגיל, עדיף לצלם קבצי raw.

סיכום סופי בהחלט (מבטיח)

המצלמות המודרניות מתמודדות לא רע עם איסו גבוה, לכן לא צריך להימנע בכל מחיר מהעלאת האיסו. כשצריך צריך, זה תמיד עדיף על תמונה חשוכה או מטושטשת (ניתן אחר כך לנקות חלקית את הרעש בתכנת העריכה). אבל כשלא צריך לא צריך. השאיפה היא לצלם באיסו הבסיסי ולנצל את כמות האור האמיתית המגיעה אל החיישן באמצעות הצמצם וזמן החשיפה. כי בשורה התחתונה גם כיום, האור האמיתי הוא הוא חומר הגלם של הצילום.

איסו 64 ; 1/100 שניה ; צמצם 11. במדבר יהודה