Biorąc pod uwagę, że sednem twojego pytania jest „Rozszerz sygnał analogowy w sprzęcie”, to tym, czego naprawdę chcesz, jest zwiększenie ustawienia ISO. Przy ISO 100 kamera zarejestruje sygnał obrazu, wykorzystując maksymalny dostępny zakres. W scenie takiej jak opisałaś, takiej, która ma naturalnie niski kontrast, jeśli całkowity zakres dynamiki czujnika wynosi około 11 bitów danych, gdy scena zawiera tylko 4 bity, większość tych informacji zostanie zebrana w jeden obszar lub inny.
W rzeczywistości masz problem z zakresem dynamiki, chociaż jest on nieco inny niż ten, z którym spotyka się większość fotografów: masz za dużo. Z każdym stopniem wzrostu do ISO, zakres dynamiczny spada mniej więcej dwukrotnie. Jeśli używasz 1/2 dostępnego zakresu dynamiki przy ISO 100, zwiększenie czułości ISO do 200 zmniejszy użyteczny zakres dynamiki dwukrotnie, zgodnie z tym, czego potrzebujesz. Podobnie, jeśli używasz 1/4 dostępnego zakresu dynamiki przy ISO 100, zwiększenie czułości ISO do 400 zmniejszyłoby użyteczny zakres dynamiczny czterokrotnie, ponownie zgodnie z potrzebami.
To Dzieje się tak, ponieważ aparat zmienia punkt bieli, czyli „poziom nasycenia”, po zmianie ISO. Zmiana ISO nie zwiększa czułości aparatu, to po prostu zmiana instrukcji na wzmacniacz analogowy. Jeśli maksymalny poziom naładowania aparatu na piksel (FWC, pełna pojemność studni) wynosi 60 000 elektronów, a „nasycony” ładunek 60 000 elektronów zostaje przekształcony w jednostkę cyfrową 2 ^ 14 (16 384), zwiększenie do ISO 200 oznacza, że maksymalna dozwolona opłata za piksel to 30000. Teraz „nasycony” ładunek 30 000 elektronów przekształca się w DU 16 384. Podobnie, zwiększenie ISO do 400 oznacza, że „nasycony” ładunek 15 000 elektronów przekształca się w DU 16 384.
Zwiększając czułość ISO, musisz dostosować ekspozycję, aby to zrekompensować. Będziesz musiał „dopasować” ekspozycję do dostępnego zakresu dynamiki. Zwiększ czułość ISO wystarczająco wysoko, a czerń ostatecznie osiągnie poziom szumów, a biel zacznie się przycinać ... efektywnie wykorzystałeś cały zakres dynamiki, wszystko w aparacie, zmieniając tylko analogowe wzmocnienie. Należy zauważyć, że przy bardzo wysokich ustawieniach ISO, zwykle powyżej ISO 1600 (chociaż nowsze aparaty Canon powinny być dobre do ISO 6400), zwiększenie ISO dodatkowo skutkuje mieszaniem jednocześnie wzmacniacza na piksel, wzmacniacza niższego rzędu, a być może nawet wzmacniacza cyfrowego .