Câmeras Digitais: O que está realmente a acontecer quando a ISO é ajustada?

O que's está acontecendo é praticamente o mesmo para cada câmera, além de detalhes específicos.

Let's voltam à fotografia eletrônica inicial, que era para câmeras de vídeo. A câmera tinha um sensor, composto por um conjunto de fotodiodos. Cada fotão que atinge um fotodíodo libera um elétron, que acumula uma carga no local do sensor durante uma exposição. Essa carga, uma vez concluída a exposição, forma a base electrónica para esse pixel específico.

Você poderia executar a saída desse sensor mais ou menos diretamente para o mecanismo de gravação em fita (nos dias analógicos), mas isso tornaria a câmera bastante limitada. Então eles colocaram uma coisa chamada amplificador de ganho variável/programável (VGA ou PGA) -- basicamente um amplificador com controle de volume -- entre o sensor e o circuito da fita adesiva. Isso permitiu que o sinal fosse cortado ou aumentado, geralmente medido diretamente em decibéis (dB) de amplificação.

Quando o mundo mudou para o digital, este PGA ainda estava lá, só que agora ele estava sentado entre o sensor e o conversor analógico para digital (ADC). Se você for à maioria das câmeras de vídeo dedicadas, você ainda marca o ganho em dB. Cada sensor tem a sua própria sensibilidade natural, por isso um impulso de +10dB numa câmara de vídeo irá provavelmente produzir um valor de exposição (EV) diferente na mesma abertura e velocidade de obturação do que aquele impulso de +10dB numa câmara de vídeo diferente.

Uma vez que as câmaras de vídeo digitais surgiram, elas mantiveram muito do mesmo design de caminho de sinal pioneiro nas câmaras de vídeo (uma razão pela qual foi bastante fácil adicionar características de vídeo após algumas gerações). Mas como a fotografia já estava usando uma escala de sensibilidade padronizada -- a escala ISO para sensibilidade do filme, foram elaboradas especificações para padronizar isso para câmeras digitais ( ISO 12232:2006). Então, quando você marca ISO400 em qualquer câmera digital, isso's pelo menos em teoria o mesmo ISO400 que em qualquer outra câmera, embora a configuração real do amplificador irá variar com base no design do sensor e outros componentes do sistema (mas principalmente o sensor).

Her's o interessante: quando você compra um filme ISO diferente, você're está realmente obtendo uma emulsão de filme mais ou menos sensível. Em uma câmera digital, o sensor é o sensor -- ele nunca muda a sensibilidade. Cada foto-díodo dessa matriz de sensores tem um alcance 100-120dB, talvez mais amplo e dinâmico. Mas a câmera's ADC não't... a maioria deles são de 12-bit ou 14-bit, menos de 84dB de alcance. Assim, o amplificador permite selecionar uma "janela" da atividade do sensor's para digitalizar, que é certamente tudo o que's é necessário para imitar o filme.