Noise vs Exposure

Mencoba memahami lebih dalam mengenai exposure saya mencoba membaca buku “Perfect Exposure” tulisan Michael Freeman. Di buku inilah saya ingat kembali bahwa ISO bukanlah satu-satunya penyebab munculnya noise, seperti tersirat dalam tulisan saya sebelumnya, exposure triangle. Saya lupa bahwa long shutter speed juga sedikit banyak mempengaruhi munculnya noise.

Untuk memahami noise maka kita perlu sedikit paham mengenai apa sebenarnya sensor DSLR dan cara kerjanya. Sensor kamera digital moderen terdiri dari jutaan photosite, masing-masing mengumpulkan cahaya untuk tiap pixel yang ada dalam sensor tersebut. Saat cahaya mengenai sensor, dia “disimpan” dalam bentuk sinyal elektrik oleh photosite. Satu photon cahaya “diubah” menjadi satu elektron. Selanjutnya elektron diubah menjadi data digital.

Courtesy of : http://www.dxomark.com/

Berhubung data digital ini sifatnya monokromatik, maka di depan sensor diletakkan mosaic filter dengan pola Red-Green-Blue. Sederhananya cahaya warna hijau hanya akan menimbulkan elektron di area dengan filter hijau, biru pada biru dan merah pada merah. Kemudian prosesor kamera akan memproses data digital yang diperoleh tersebut, dikenal dengan proses demosaicing.

Courtesy of : http://4.bp.blogspot.com/

Noise pada intinya adalah sampling error, kesalahan proses pada sensor. Sensor berusaha mengumpulkan photon untuk akhirnya diubah menjadi data digital. Tapi photon datangnya tak menentu, sehingga makin sedikit photon (cahaya terbatas / gelap) maka semakin tinggi sampling error / noise. Ini sebabnya noise terlihat paling buruk pada area dengan shadow (area gelap).

Photo noise - courtesy of : http://gfoto.tripod.com

Pada area dimana detilnya cukup banyak maka noise “tertutup” kompleksitas detil foto. Tapi di area dimana tidak ada / minim detil, misalnya langit malam, maka noise terlihat sangat jelas. Jadi noise memang muncul paling nyata di area yang gelap (shadow) dan area yang gradasinya halus.

Apabila kita berusaha meningkatkan exposure (untuk membuat area yang gelap menjadi lebih terang) dengan menggunakan long shutter speed maka sensor akan mengumpulkan lebih banyak photon. Tapi sensor yang digunakan di DSLR apabila terus menerus ‘dipekerjakan’ cenderung memunculkan error yang dikenal dengan nama ‘dark current’ atau ‘dark noise’. Sehingga makin lama shutter kita buka dan apabila sensor digunakan untuk long shutter speed terus menerus maka noise akan muncul makin nyata.

Foto dibawah ini dibuat dengan Apperture – shutter speed dan ISO yang ‘tepat’. Saya menggunakan apperture hanya f5.6 karena untuk jarak obyek seperti ini sudah mencukupi depth of field nya. ISO yang digunakan adalah ISO 200 dan shutter tidak dibuka terlalu lama, sehingga kalau kita lihat noise belum terlalu muncul. Tentunya semua foto diambil menggunakan Canon EOS 40D + tripod, hal ini perlu disebutkan karena tiap kamera memiliki karakter noise yang berbeda.

f5.6 | 10 secs | ISO200
100% Crop

Tetapi pada foto dibawah ini karena apperture nya kita buat lebih sempit maka untuk mendapatkan exposure yang sama maka kita harus meningkatkan shutter speed. Yang pada akhirnya bisa dilihat mulai memunculkan noise di area shadow, walau memang belum terlalu kentara.

Long shutter | f10 | 30 secs | ISO200
Long shutter 100% Crop

Meningkatkan sensitifitas sensor dengan menggunakan ISO tinggi memberikan dampak noise paling terlihat. Oleh karena sensor menjadi sangat sensitif pada ISO tinggi maka proses demosaicing + sampling error menjadi makin tinggi. Akibatnya noise muncul, terutama di area shadow.

Pada contoh dibawah ini foto diambil dengan exposure sama dengan foto-foto sebelumnya, tetapi kita menggunakan shutter speed yang relatif lebih cepat, akibatnya kita harus mendorong ISO yang digunakan sampai ISO 1600 (batasan noise di Canon EOS 40D biasanya ISO 800). Akibatnya sensor menjadi sangat sensitif, menangkap sampling error dan memunculkan noise.

High ISO | f10 | 4 secs | ISO 1600
High ISO 100% Crop

Pada contoh yang terakhir kita melihat kombinasi shutter speed yang lama + ISO tingggi yang mengakibatkan noise yang “parah”.

Long shutter + High ISO | f22 | 20 secs | ISO 1600
Long shutter + High ISO 100% Crop

Seperti telah disebutkan sebelumnya, batasan “maksimal” ISO tinggi sebelum akhirnya noise muncul dan sangat mengganggu berbeda untuk tiap body kamera. Hal ini dikarenakan ukuran sensor (yang juga memiliki pengaruh terhadap noise) dan teknologi sensor digital yang digunakan berbeda. Pahami benar-benar batasan maksimal sensor kamera yang anda gunakan.

Lesson learned? Atur exposure (ingat 3 parameter pada triangle of exposure) sehingga untuk memperbaiki area shadow kita tidak menggunakan ISO tinggi, dan lebih parah lagi digabung dengan long shutter speed.

MOTO YUK !!!

Leave a Reply MY-ers ...