感光度趨勢分析

ISO感光度是傳統相機的專業術語，自1960年有此標準發展以來，就是 標示底片感光性能的標準，一般的表示方法為『ISO＋數字』。數字越大感光 效果越靈敏，但顆粒感更明顯。現在數位相機雖然已不再使用傳統底片而採 用CCD或CMOS，但對感光度的衡量，仍採用傳統的標準。

傳統上定義了底片材質以等值的曝光時間長短，產生起始灰濃度為 0.1 以上，到超過密度值極限為止的固定密度法，來標示感光度大小。在數位時 代，則不再以灰濃度值作為判斷的標準，而改以訊號對雜訊比（Signal-to-Noise

Ratio；SNR）作為辨別的依據。這個 1998 年由 PIMA 攝影器材製造商工會

與 ANSI 美 國 國 家 標 準 協 會 聯 合 制 訂 ，2006 年 再 次 修 定 完 成 的

ISO12232:2006標準，清楚地標示數位相機應用感光度的標準。

數位影像的雜訊產生依來源大致可以分成四類：

轉換雜訊

此類雜訊主要來自感光元件進行光電轉換的過程中，所出現的錯誤。感 光元件的材質、量子效應及訊號放大等，都是造成此類雜訊的來源；

暗電流雜訊

在無光的環境下，感光元件還是會因為溫度效應自行產生電子、電洞，

形成電流，此稱為暗電流效應。暗電流會造成訊號處理器誤判，從而產 生雜訊。暗電流的產生不僅會隨著環境溫度升高而加劇，更會因為感光 元件長時間的使用升溫而更為嚴重；

同步雜訊

此一問題主要出現在感光元件上，由於需要配置信號放大器來增強光電 感應的信號，而多數放大器的放大倍率很難一致，從而造成雜訊問題；

濾光片雜訊

此類雜訊的產生與光線的色彩成分有關，例如：感光元件的感光陣列通 常覆蓋著不同顏色的濾光片，在相同的曝光環境下，不同顏色的濾光片 產生的雜訊也不相同，一般來說，藍光和紅光頻段較易產生雜訊。

由於在數位相機取像的過程中，有上述一連串的干擾雜訊介入，在形成

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最終影像時，變成了數位影像的雜訊。目前業界處理數位影像雜訊的作法，

除了在電路設計上盡量消除雜訊、提升感光元件本身的抗雜訊能力以外，大 多數都是透過軟體的方法來消除雜訊。然而，由於消耗大量的運算資源，有 時又容易產生誤判，造成畫面品質的下降。所以目前雖然有高 ISO 值的相機 推出，但為維持好的拍照品質，一般仍建議不使用高 ISO 模式拍照。

整理歷年來的消費型數位相機感光度規格資料，可得以下統計結果：

-20.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0

1995H0 1996H0 1997H0 1998H0 1999H0 2000H0 2001H0 2002H0 2003H0 2004H0 2005H0 2006H0 2007H0 2008H0

Time

Rate (%)

<100 100+ 200+ 400+ 800+ 1600+ 3200+ 6400+ >12800

圖 13 歷年新機種感光度市場比例統計 表 15a 歷年新機種感光度市場比例統計

96H1 97H0 97H1 98H0 98H1 99H0 99H1 00H0

<100 0.0 0.0 0.0 20.0 25.0 3.3 20.0 7.7 100+ 100.0 100.0 87.5 70.0 68.8 66.7 48.0 34.6

200+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.3 0.0 15.4

400+ 0.0 0.0 12.5 10.0 6.3 16.7 32.0 38.5

800+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8

1600+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

3200+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

6400+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

>12800 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

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表 15b 歷年新機種感光度市場比例統計

00H1 01H0 01H1 02H0 02H1 03H0 03H1 04H0

<100 7.1 4.7 15.6 0.0 12.0 0.0 9.1 8.3 100+ 39.3 30.2 24.4 5.0 18.0 2.0 3.6 4.2 200+ 14.3 16.3 13.3 10.0 20.0 14.0 25.5 5.6 400+ 32.1 34.9 46.7 75.0 44.0 76.0 49.1 68.1

800+ 7.1 14.0 0.0 5.0 6.0 6.0 12.7 13.9

1600+ 0.0 0.0 0.0 5.0 0.0 2.0 0.0 0.0

3200+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

6400+ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

>12800 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

表 15c 歷年新機種感光度市場比例統計

04H1 05H0 05H1 06H0 06H1 07H0 07H1 08H0

<100 4.5 6.3 8.5 8.2 0.0 0.0 0.0 0.0

100+ 1.5 0.0 1.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

200+ 7.5 12.7 9.9 5.5 3.3 1.2 1.4 0.0

400+ 76.1 71.4 53.5 34.2 5.0 9.5 5.6 1.3 800+ 10.4 6.3 12.7 35.6 43.3 25.0 16.7 8.0 1600+ 0.0 3.2 12.7 13.7 33.3 35.7 38.9 41.3 3200+ 0.0 0.0 1.5 3.0 13.3 27.4 25.0 24.0

6400+ 0.0 0.0 0.0 0.0 1.7 1.2 12.5 24.0

>12800 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.3

觀察上述統計結果可知，ISO100~200 的規格，由 1996 年開始到 2000 年，

主導了市場約 4~5 年的規格。ISO400~800 的規格，由 2001 年開始到 2006 年 上半年，主導了市場約 5 年的時間。如此長的時間，主要原因是因為技術上 的瓶頸難以突破，也由於高 ISO 的實用性在實際應用中不高，廠商主要的發 展重心在其他規格上所造成。在 2006 年後，由於競爭劇烈且技術上有重大進 步，ISO800~1600，ISO1600~3200 與 ISO3200 以上的規格持續推出，以提升 產品競爭力。

ISO 感光度的規格一般是以現行規格的兩倍做為下一代的技術規格，隨

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表16 新機種感光度主流規格預測

時間 08H1 09H0 09H1 10H0 10H1

預測規格世代 5 6 6 6 6

對應 ISO 規格 1600 3200 3200 3200 3200

時間 11H0 11H1 12H0 12H1 13H0

預測規格世代 7 7 7 7 7

對應 ISO 規格 6400 6400 6400 6400 6400

比較實際資料與預測結果如圖15可知，預測結果與實際值相差不多。根 據預測結果，到2009年會進入ISO3200的感光度規格，而到2011年則會進

步到ISO6400的感光度規格。

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