如何理解双原生ISO和双增益

搜索“原生iso”,可以看到很多解释,大体上可以理解为没有数字增益、具有最好动态范围与噪点表现的感光度。在过去很长时间里,绝大多数传感器都只有一个原生iso,也就是标准感光度的最低值 —— 具体到绝大多数相机、手机上,原生iso就是iso 100。
* 很多相机都能在开启扩展感光度的时候达到iso 50,但这是通过机内处理实现的,并不会增加动态范围。当然,也有不少相机的“原生iso”不是iso 100。比如尼康d810系列/d850可以达到iso 64;一些m4/3相机则是iso 200。
** 在拍摄视频时,原生iso可能会因为伽马曲线不同而发生改变。通常在使用log模式录制时,原生iso都会提高2-3挡(比如从iso 100变成iso 800)。
而新一代传感器普遍具有一高一低两个原生iso。在低感光度下,使用较低的原生iso来强调动态范围;在高感光度下,使用较高的原生iso来降低噪点。对于这项技术,索尼、松下、适马等厂商称之为“双原生iso”,三星称之为smart iso,佳能则用多挡“基本感光度”或“参考感光度”来描述。
实现“双原生iso”的方法不止一种:有的使用两套增益电路,有的则是切换像素的阱容。可以肯定的是,“双原生iso”是传感器的硬件特性。
tips:如何判断我的相机支持“双原生iso”?
一是查询官方网站的商品详情页,二是参考photonstophotos等网站的动态范围点线图。以下图为例:绿色点线图(索尼7sm3)在iso 1600这里出现了一个拐点,动态范围比iso 800的表现还要好。而另外两条线(索尼7s、7sm2)没有这样的拐点,也就是只有一个“原生iso”。
索尼新一代背照式、堆栈式cmos,三星的手机传感器基本都有双原生iso。
* 只需要关注实心圆的部分,空心圆和三角型标志的是扩展感光度
绝大多数相机、手机的“双原生iso”只能以“切换”模式进行工作;而一小部分产品则能在拍摄视频时让两个原生iso同时工作,然后将两个图像融合在一起,达到更大的动态范围。对于这种操作,佳能c系列数字电影机上称为“双增益成像”(即dgo,eos r5 c除外)、松下gh6称之为“动态范围提升”,小米10 ultra/11 ultra则称为“双原生iso fusion”。
小结
“双原生iso”和双增益有何不同?说到底,iso就是增益(松下不少相机就能选择感光度按照iso显示还是增益db显示),所以“双原生iso”也可以说就是双增益。
不过,考虑实际应用与产品选购,我们还是需要在叫法上有一些区分:通常说的“双原生iso”都是切换工作,既适用于照片也适用于视频;而“双增益成像”则是在同时工作并进行融合,只用于视频。

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