既然 ISO 越高画质越差，有些相机 ISO 最高有 10w+，这么设计有什么意义吗？ 第1页

嗯，相关问题记得知乎上讨论的有很多了，之前我也答过类似的。

ISO本质是什么：曝光量的指标，近似反比于曝光量。可看作同样的曝光量下，为了达到某亮度需要信号放大多少倍。这个放大可以是模拟放大（比如原生ISO，传感器双增益点等），更多的情况是数字放大。一般地，可以理解为信号被“提亮”了多少。当然这里略有不严谨，实际上为了达到相同亮度，具有不同原生ISO的CMOS放大倍数也不同。

为什么有噪声：散粒噪声（占主要，其信噪比是光强开根号，来源于光的量子涨落，服从泊松分布，与CMOS性能无关）；转换噪声、读出噪声（CMOS性能的重要指标，暗光下逐渐重要）；热噪声（传感器产热导致，越长时间曝光积热越多，但一般不占主要）

为什么你要用到高ISO：曝光量少了。环境本身太暗（比如星空，夜间等），或光圈小（比如为了保证景深等），或曝光时间短了（比如为了凝固动作/拍人/拍星空防止拖尾等）。

为什么高ISO下噪声明显：散粒噪声和前端读出噪声被一并放大，且高ISO下基本都是数字放大，更是考验传感器性能。

曝光时间拉长改善画质吗：理论上可行，但实际需要看场景。比如拍星空没有赤道仪拉长曝光会成星轨，暗光人像会不会糊，手持会不会抖等。这时就需要外围设备（三脚架、赤道仪）。

嗯，顺手看一张ISO31的夜景

好了，到最核心的问题：

ISO真正影响画质吗：我很想说不影响，但它和画质息息相关。

ISO数值与信号放大倍数有很大联系，天然地就具有指代画质纯净度的意义。但噪点不是高ISO引起的，是由于散粒噪声/CMOS本身噪声等经过放大而产生的。

为了达到所需亮度而开高ISO，就是告诉你目前场景亮度不足了，需要进一步放大，由此放大而产生噪声。要注意是由于亮度低而开高ISO，而不是ISO决定画质。

因为大多数情况下ISO只是一个指标（indicator），因此你在同场景下仅变动ISO与后期提亮的作用几乎相同，这也叫ISO不变性。但此不变也不是真不变，因为后端读出噪声在后期提亮时也被放大，所以一般来说准确或略偏右的ISO能带来总体更好的信噪比。也是此时高ISO压制后端读出噪声反而带来好画质。

现代相机的ISO为啥能开到10w：一般非常吓人的ISO数字（比如102400、204800）都可归为“扩展感光度”，即机内提亮，和输出后提亮没有任何差别。具体的原生和扩展ISO可以参照各家给出的配置表。一般这种扩展感光度更多地在于宣传上，对于相机的画质并不是标的越高越好。

现代相机在扩展感光度下能不过曝地成片，说明接收到的光子实在太少，从而在提亮过程中噪声被放大了很多倍，几乎无法分辨细节了:

不同画幅的ISO能对比吗：不是一个效果，但能换算。考虑曝光量单位lx*s即(cd·sr·m^(–2))*s你就知道它是和单位面积相关的，其定义就是某一面元接收的光照度在时间内的积分。而对于不同传感器，同场景下接收的总光子数量之比即为总面积的比值。因此，对于不同大小的传感器，达到相同信噪比的等效ISO大致是和面积成正比的--更大的底有时即使“单位面积”上的光通量比小底少，但更大的底吸收了更多的光子，“提亮”得更多（开更高的ISO）时甚至比小底有优势。比如全幅底对角线是m43的2倍，面积的4倍，那么全幅的ISO1600信噪比大致就是m43的ISO400。

拿你的a6400举例，它的对角线长度相比全幅大致是1：1.5，面积比大致是1：2.25，那么你开ISO2000时的画质就大概是全幅开ISO4500。下面的图可能更直观，和a6400像素量相似、同为背照式的全幅a73，开ISO12800看起来比a6400开ISO6400更好，这是因为全幅比残幅的面积大两倍还多（即单纯2：1的曝光量不足以让残幅接收到比全幅还多的光子）。

回到最初的问题，ISO越高画质越差吗？曝光量过低导致被迫开高ISO从而放大噪声罢了，这噪声还是以单位面积为计量的噪声，换算不同幅面的信噪比记得带面积之比或对角线之比的平方。