Pourquoi l'ISO le plus bas est-il toujours de 100?

L'ISO le plus bas sur les appareils photo numériques semble toujours être de 100. Il serait parfois utile d'avoir des ISO beaucoup plus faibles, principalement pour la photographie à longue exposition.

Qu'est-ce qu'il n'y a pas de réglage ISO 50, 20 ou même 10 ...?

Les capteurs de caméra (voir cet article pour un aperçu) sont constitués d'un très grand nombre d'éléments de capteur individuels, chacun pouvant être considéré comme un seau qui recueille les photons. Ces seaux ont un nombre maximum de photons qu'ils peuvent capturer avant qu'ils ne soient pleins, ce qui est appelé être saturé (c'est à ce moment-là que les clips sont surlignés). Cette capacité maximale n'est pas affectée par le réglage ISO de l'appareil photo.

Comme indiqué dans cette question, l'ISO la plus basse ou "de base" correspond généralement à la sensibilité non amplifiée du capteur, ce qui augmente les résultats ISO en multipliant les lectures du capteur, ce qui signifie que la valeur maximale qui peut être stockée dans une image enregistrée peut être atteint avant que les puits du capteur ne deviennent saturés.

La diminution de l'ISO nécessiterait donc une `` désamplification '' des lectures du capteur, qui ne peut être effectuée qu'après la lecture des niveaux du capteur et ne peut donc pas réellement diminuer la sensibilité du capteur à la lumière entrante. Cela entraînera une diminution artificielle de la sensibilité, ce qui entraînera également une diminution correspondante de la plage dynamique lorsque vous compresserez la plage totale des niveaux de capteur en une partie inférieure à la totalité de la plage de niveaux qui peut être enregistrée dans une image.

Tout cela est une longue façon de dire que les capteurs de la caméra ont une sensibilité minimale fixe à la lumière, quelle que soit l'ISO qu'elle désigne. Toute diminution artificielle de l'ISO en dessous de ce minimum du capteur ne rendra pas le capteur moins sensible à la lumière et diminuera également la plage des niveaux de lumière qui peuvent être enregistrés dans une image.

Les filtres à densité neutre résolvent le problème de vouloir une exposition plus longue (sans écrêtage) que la sensibilité minimale de l'appareil photo permet en réduisant la quantité de lumière qui frappe le capteur, ce qui fait que les godets du capteur se remplissent à une vitesse plus lente qu'ils ne le feraient sans le filtre utilisé.

La réduction de l'ISO en dessous du minimum ne peut être effectuée qu'après la lecture des valeurs enregistrées à partir du capteur et ne peut donc pas réellement assombrir l'image frappant le capteur, ce qui est nécessaire pour obtenir un temps d'exposition prolongé `` véritablement ''. Une telle diminution entraînerait une augmentation du temps d'exposition perçu lorsque vous regardez l'image finale qui n'est en fait qu'un artefact d'écraser les niveaux de lumière enregistrés sur le capteur dans une plage plus petite lors de leur écriture dans l'image. Les filtres à densité neutre rendent l'image frappant le capteur plus sombre, ce qui entraîne un temps d'exposition «authentique» prolongé.

La valeur numérique de l'ISO la plus basse est calculée par référence aux normes décrites dans cette question.

Je ne peux pas trouver de référence maintenant, mais je me souviens une fois avoir lu que les capteurs ont une plage utilisable, donc l'ISO le plus bas est choisi de manière à faire la plage la plus utile. La plage native de mon appareil photo est ISO 200-3200, soit cinq arrêts. Si cela devait commencer à 50 ISO, je serais ravi d'avoir une vitesse aussi lente quand je le veux / j'en ai besoin, mais cinq arrêts signifieraient que l'ISO le plus élevé offert serait de 800 - et je tire beaucoup trop à 1600 et 3200 à vouloir me limiter sur le haut de gamme. De plus, ISO 800 aurait beaucoup plus de bruit - peut-être comme le niveau de bruit ISO 3200. À partir d'ISO 10, cela signifie que la limite supérieure n'est que de 160. 200-3200 offre une plage beaucoup plus utile que 50-800 ou 10-160 pour la plupart des utilisateurs. Il est facile d'ajouter un filtre de densité neutre pour obtenir des vitesses d'obturation plus lentes, mais il n'y a pas de "filtre éclaircissant" pour annuler les exigences ISO élevées. (Mais ce ne serait pas génial?)

Ce billet de blog sur DPreview indique que:

ISO 100 est le réglage «normal» pour la plupart des appareils photo, bien que certains descendent jusqu'à ISO 50.

Cependant, cela n'indique pas pourquoi c'est ou quelles caméras ont ce paramètre.

Ce message sur Digicaminfo contient les déclarations suivantes:

La plupart des reflex numériques produisent des images essentiellement sans bruit à leurs réglages de vitesse ISO les plus bas, généralement ISO 100-200

En comparaison, les petits appareils photo numériques à capteur ont tendance à ne produire des images à faible bruit qu'à leur vitesse ISO la plus basse, généralement ISO 50/80/100.

Ce qui indiquerait qu'un réglage ISO inférieur à 100 ne produirait pas réellement une meilleure image car vous ne pouvez pas avoir moins de bruit que "sans bruit". Les fabricants ont apparemment pris cette décision, probablement sur la base de recherches (?), Étant donné qu'il existe d'autres moyens (filtres à densité neutre, par exemple) de réduire les niveaux de lumière.

L'ISO de base n'est pas toujours de 100 mais il est proche (généralement dans la plage 80-200) et les raisons sont étonnamment simples et non techniques:

1. Les situations où ISO 100 est trop élevé sont relativement rares (comparez le nombre de personnes qui souhaitent prendre une photo grande ouverture ou longue exposition en lumière vive au nombre de personnes qui ont du mal à obtenir de belles prises de vue à l'intérieur) et peuvent être facilement corrigées avec un filtre ND .

2. et lié à la première raison - personne ne choisit un appareil photo en fonction de ses performances lorsqu'il y a trop de lumière - il suffit de regarder toutes les questions de recommandation d'équipement sur ce site - ils suivent tous la même formule: "Je tire beaucoup de X, quel appareil photo est préférable de prendre X en basse lumière ".

Il y a une bonne raison technique pour laquelle les caméras actuelles n'offrent pas une option ISO inférieure - mais si le marché voulait une caméra à faible ISO, les ingénieurs brillants de Sony, Canon et Fujifilm auraient déjà résolu ces problèmes (je n'ai répertorié que les sociétés car elles fabriquent leurs propres capteurs, presque tout le monde achète les capteurs de Sony)