卷 IV · 代价CH 13深度 13/24

ISO 根本不是感光度

胶片时代 ISO 确实是感光度——不同的胶卷有不同的银盐颗粒。数码时代传感器只有一个，它的量子效率是出厂就定死的。那么你转动的那个 ISO 旋钮，到底在动什么？

放大器ISO 不变性双原生 ISO因果关系搞反了

先把因果关系摆正

几乎所有教程都会说：「ISO 越高，噪点越多。」

这句话在相关性上是对的，在因果上是错的。而搞反了因果，你就会做出错误的决定（比如「宁可欠曝也不升 ISO」，第 15 章会说这为什么经常是错的）。

◆ 正确的因果链

光不够 → 你被迫升 ISO，同时也被迫接受更少的光子 → 噪点多。

ISO 是这条链上的症状，不是病因。病因是收到的光子少。

证据很直接：把相机架在三脚架上，同一个场景，f/2.8 1/60，只把 ISO 从 100 改到 6400——照片会过曝，但噪点几乎没有变化。因为光子数一个没少。

只有当你为了配合高 ISO 而把快门加快（或把光圈收小），噪点才会出现。

那个旋钮在动什么

传感器的工作流程是这样的：

光子 → 光电二极管 → 电子 → 电压 → 【放大器】 → ADC → 数字
                                        ↑
                                   ISO 动的是这里

ISO 调整的是模拟信号在进入 A/D 转换之前被放大多少倍。ISO 100 到 ISO 800 是 ×8 的增益。

关键在于：放大器同时放大信号和噪声。信噪比在放大前后是不变的——所以放大本身不会让照片变脏。

ISO 不变性：一个可以自己测的性质

既然放大不改变信噪比，那么下面两条路应该给出一样的结果：

  • 路 A：ISO 3200 直接拍
  • 路 B：ISO 100 拍（照片会暗得看不见），回家在软件里提亮 5 档

在一台完全 ISO 不变（ISO-invariant）的相机上，这两张照片的噪声水平几乎一样。近十年的很多机身确实非常接近这个理想。

但真实机器上路 A 通常还是略好一点，原因是：

读出噪声在信号链上有两处：
  ① 放大器之前（传感器本身）—— 会被 ISO 一起放大，比例不变
  ② 放大器之后（ADC 与下游电路）—— 不会被放大

提前放大信号，能把 ② 那一部分相对压小
→ 所以「拍的时候升 ISO」通常优于「回家提亮」
✎ 双原生 ISO：一个电路开关

你可能见过「原生 ISO 100 和 ISO 640」这样的说法（很多视频机、部分照相机都有）。

它的意思是：传感器上有两条不同的读出电路，一条为亮场景优化（低噪声、高满阱），一条为暗场景优化（在放大之前就用更低噪声的路径）。

实际效果是：在第二个原生 ISO 那一点上，噪声会突然变好。比如某些机器 ISO 500 比 ISO 640 更脏——因为 640 才是第二档原生。

这是唯一一个「升 ISO 反而更干净」的情况，而且它是查得到的：搜你的机型 + 「dual native ISO」或者看 Photons to Photos 的读出噪声曲线，找那个突然下跌的台阶。拍暗光视频时，直接从那一档起步。

✎ 扩展 ISO（L / H）是假的

菜单里的 ISO 50 (L1.0) 和 ISO 204800 (H2.0) 通常带括号或 L/H 标记，它们不是真的模拟增益：

  • 向下扩展（L）：其实是「按 ISO 100 曝光，然后数字上压暗」。结果是高光宽容度减少一档——你以为在提升画质，其实在损失动态范围。
  • 向上扩展（H）：其实是「按最高原生 ISO 拍，然后数字上乘大」。和你回家自己提亮完全一样，没有任何额外收益。

结论：两头的扩展档都别用。低端要减光用 ND，高端要提亮回家做——至少后期时你还能选择降噪的强度。

那「高感好」到底在说什么

如果 ISO 只是放大，为什么大家还是会说「这台机器高感好」？

因为「高感表现」实际上在同时比较三样东西：

  1. 单个像素能收多少光子——像素越大越多。这是画幅的优势，也是主要因素（第 14 章）。
  2. 读出噪声有多低——电路设计水平，各代有真实进步。
  3. 机内降噪算法有多聪明——只影响 JPEG，不影响 RAW。

换句话说，「高感好」不是 ISO 旋钮做得好，是前两项做得好。而第三项——如果你拍 RAW，它完全不存在。

⌗ 到你手上

把 ISO 设成 AUTO，然后认真设一次它的三个边界：

MENU ▸ ISO 感光度设定 ▸ 自动 ISO 感光度控制 ▸ 开
  最低 ISO        ▸ 100（你的原生最低）
  最高 ISO        ▸ 6400 ~ 12800（你能接受的上限，见下面的练习）
  最低快门速度    ▸ 自动（+1 或 +2 偏置），或手动设一个值

「最高 ISO」这个数字应该是你自己测出来的，不是抄的。不同的人、不同的用途，可接受的噪点完全不同——发朋友圈和印海报的门槛差三四档。

另外：别怕高 ISO。一张 ISO 12800 但清楚的照片，永远好过一张 ISO 800 但糊掉的照片。噪点可以降，糊了没救。

◎ 现在去拍一张（这一次值得认真做）

找一个光线一般的房间，三脚架或者把相机放桌上，画面里要有暗部（一个阴影角落）。

用 A 挡固定光圈，从 ISO 100 开始，每升一档拍一张，一直到你相机的最高原生 ISO。

回家在电脑上 100% 看那个暗部角落，找出你自己能接受的最后一档。把那个数字填进上面的「最高 ISO」。

这是这本书里最值得花二十分钟的一个练习——它把一个别人给的数字，换成了你自己的数字。

这一章的一句话

ISO 是录完之后的音量旋钮，不是感光度。噪点的病因是光子太少，ISO 只是那个光子太少时你不得不推上去的东西。

下一章要把「光子太少」这句话变成具体的数字：噪点里有多大一部分根本不是相机产生的，而是光本身自带的？答案会让你重新理解「底大一级压死人」这句口号究竟在说什么。