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？
其实，这里面涉及到摄影最基本也是最核心的几个概念的平衡，以及在特定场景下对“牺牲画质”的无奈选择。咱们一层一层地扒开来看。
一、 理解 ISO 的本质：感光度与光线
首先，得明白 ISO 是什么。简单来说，它代表了图像传感器对光线的敏感程度。
低 ISO（比如 100、200）： 传感器对光线不那么敏感，需要更多的光线才能形成一张曝光正常的照片。这时候，信号杂乱（也就是我们说的“噪点”）相对较少，画面就干净、细腻。
高 ISO（比如 1600、3200、6400 往上）： 传感器对光线变得非常敏感，即使在光线很弱的情况下，也能在短时间内捕捉到足够的光线来完成曝光。但是，这种“敏感”是有代价的，它会放大传感器捕捉到的所有信号，包括那些微弱的、随机的电子波动，这些波动在最终成像时就表现为我们看到的“噪点”。
二、 为什么需要高 ISO？光圈、快门速度的限制
相机进行曝光，本质上就是通过一个“进光量”的公式来计算的：
曝光量 = 光圈 × 快门速度 × ISO
其中：
光圈（Aperture）： 控制镜头进光孔的大小，光圈越大（f值越小），进光量越多。
快门速度（Shutter Speed）： 控制相机快门打开的时间长短，快门速度越慢，进光时间越长，进光量越多。
当我们在光线不足的环境下拍照时，比如夜晚、室内昏暗的角落、甚至是拍摄快速运动的物体时，我们常常会遇到两难的境地：
1. 想要清晰的画面，不能有模糊的运动轨迹： 这就需要使用较快的快门速度，比如捕捉赛车飞驰的瞬间，或者一个孩子跑动的画面，你不能用 1/30 秒的快门，那肯定会糊成一团，你可能需要 1/500 秒甚至更快。
2. 想要背景虚化，突出主体： 这就需要使用较大的光圈（f值越小），比如 f/1.8、f/1.4 这样的镜头。
那么问题来了，当你想用很快的快门速度（比如 1/500s）来凝固运动，同时又想用大光圈（比如 f/1.8）来制造背景虚化，但周围的光线又非常弱时，怎么办？
这时，你就遇到了“曝光不足”的困境。无论你把光圈开到最大，快门速度放到最慢（也不能太慢，否则会糊），你都无法获得一张足够明亮、曝光正常的照片。
这就是 ISO 发挥作用的地方。
当低 ISO、大光圈、慢快门这三者都无法满足你的需求时，你只能通过提高 ISO 来增加传感器的感光度，从而在有限的光线下获得一张“能看”的照片。
三、 那么，为什么会设计到 10w+ 这么高？这是“锦上添花”还是“救命稻草”？
这就是问题的关键所在了。很多时候，那个令人咋舌的超高 ISO 并非是用来“正常拍摄”的，而是作为一种极端情况下的“救命稻草”。
极限场景的可能： 想象一下，在完全漆黑的环境下，你真的只需要一丁点儿的光线来记录一个极其短暂的瞬间，比如一个天文观测者想要记录非常微弱的星光。在这种情况下，即使画面充满噪点，甚至看起来模糊不堪，但对于某些特定目的（比如科学研究、记录极为罕见的现象），这些信息可能比什么都拍不到要强。
技术进步与潜在能力的展示： 相机厂商在研发新产品时，总会追求技术的“极限”。将 ISO 做到非常高，一方面是为了展示其传感器和图像处理能力的进步，另一方面也给用户一种“只要有光，就能拍”的心理预期，尽管实际成像效果会大幅折扣。就像汽车厂商会推出极速能达到几百公里/小时的跑车，但日常驾驶中没人会真的开那么快。
算法的优化： 随着技术的发展，相机内置的降噪算法也在不断进步。厂商可以通过更先进的算法在极高 ISO 下尽量压制噪点，让画面在某些特定情况下，虽然有噪点，但依然比早期相机在同等 ISO 下要清晰一些。这是一种“有限的改善”，但依然能提高在极低光下的可用性。
潜在的后期空间： 即使画面在高 ISO 下有噪点，如果原始文件（RAW格式）记录了足够的光线信息，专业的后期处理软件（如 Lightroom、Capture One 等）拥有强大的降噪工具，可以在一定程度上恢复画面的细节和清晰度。虽然不能完全消除噪点，但总比一张完全曝光不足的黑乎乎的照片要好。厂商提供超高 ISO，也是在为这种后期处理留下一线可能性。
四、 那么，普通人什么时候会用到这么高的 ISO？
坦白讲，绝大多数普通摄影爱好者在日常拍摄中，很少会去用到像 10w+ 这样极致的 ISO。
大多数情况： 我们通常会在光线相对充足的地方拍摄，或者愿意牺牲一点点快门速度（比如手持稳定，使用防抖功能，能接受 чуть 模糊的运动）或一点点景深（比如宁愿背景稍微清晰一点点，使用 f/5.6 这样的光圈）来维持一个相对较低的 ISO（比如 400、800、1600），以获得最佳的画质。
偶尔的极端场景： 真的用到很高的 ISO，往往是在以下场景：
户外夜晚、无灯光区域的记录： 比如想在非常黑的户外拍摄星空，但又不想长时间曝光（怕相机不稳定或引起他人注意）。
室内演唱会、体育赛事等高速运动的拍摄： 在光线不足且主体快速移动的情况下，你可能不得不提高 ISO 来获得可用的快门速度，即使画面有噪点也得接受。
利用超高 ISO 测试设备能力： 有些摄影爱好者会专门去挑战设备的极限，看看在最恶劣的光照条件下，相机还能拍出什么效果。
总结一下：
相机的超高 ISO 设计，并非是为了让用户在所有情况下都去使用它，而是为了在极端的光线不足条件下，提供一种“拍到”的可能性，哪怕是以牺牲画质为代价。这是一种对摄影器材能力边界的拓展和挑战，也是为那些需要在最恶劣环境下工作的摄影师提供潜在的解决方案。
就好比你买一把砍柴的斧头，它肯定比你用来切菜的刀锋利得多，能砍倒更粗的树。但你日常切个黄瓜，用斧头就不太合适了，反而不如用刀方便。超高 ISO 就是那把威力巨大但使用门槛和代价也同样巨大的“斧头”。
所以，下次当你看到相机参数里那个令人咋舌的 ISO 值时，可以把它看作是厂商在极端条件下的“能力证明”和一种“保险”，而不是它推荐你常规使用的数值。在大多数情况下，我们还是应该尽量保持在相机能够提供良好画质的 ISO 范围内进行拍摄。
网友意见
先说结论，摄影不少场景下，“拍到”的意义，要比高画质“拍好”更为重要！
因为很多爱好者被相机厂家带偏了，比如会认为相机最重要的参数就是宽容度、衡量摄影器材仅仅是【画质】这个虚无缥缈的东西。
低感光度下，照片画质确实会让照片更耐看，但是照片的高画质的完美展现，建立在经常把自己前期拍摄认真、长时间等待或者布光、天公作美，后期恰到好处、精益求精修图完成满意的作品，通过家里的定期校色的34寸广色域显示器，在合适的室内光照环境下观赏，或者把照片通过艺术微喷，在合适的介质上输出出来，装裱之后，挂在墙上使用合适的光照下欣赏。而不是拍完了缩小为1000x1000长边小小的图，让朋友圈里的朋友用参差不齐显示效果的手机来评点。
如果很少大尺寸艺术微喷输出，或者家里显示器是4000多的老旧显示器，说起来画质，真的是好比说看过缩略到500字的红楼梦，或者缩小到邮票大小的米开朗琪罗壁画，来评价这些艺术品。
对于预算有限的爱好者来说，其实能拍到，比追求画质更重要！因为预算紧张，拍摄技术和判断光线能力差，所以这些爱好者很少会遇到那种顶级的风景、世界名模、战争、奥运会、世界杯场面来苛求你照片的画质。
五十万元内器材拍摄的照片的画质的差异，对于新手来说，可以通过认真看一本摄影入门书籍、听一次好的摄影课，或者通过十分钟的等待，或者走几步几十步到另外一个位置，或者加上300元的补光灯来弥补。
再来说
为什么高感光度会有噪点，有的照片使用高感光度却不会有明显噪点？
在傍晚暗光极其不利的条件下乱拍的一张截幅机索尼a6400的ISO102400的100%未降噪原图
在很暗的环境下提高感光度拍摄，相当于你到了城市边缘郊区，还在收听你们城市的FM交通台的广播，因为信号极其微弱，你就尽可能开大音量，结果收到的信号中“杂讯”太多。
但是如果光线好的情况下其实高感光度的效果也不至于太差，这些照片大家猜猜感光度是多少？
都是ISO25600和ISO16000
高感光度拍照的意义在于拍到最重要的基本原则
噪点再多，也要比一张拍模糊的照片要好吧？
低感光度下，确实照片噪点少，在放大到100%看，假如说你有一台相机是3400万左右像素，至少要有一个8K也就是7680x4320显示器，才可能一下子看全自己照片的情况下，同时盯着某个区域看，才能看清楚这些噪点的表现。
楼上这样的风景照，用三脚架，ISO800左右，能拍到画质好得多的照片，但是如果f/11拍摄动物，还要保证1/1000秒的快门速度，在夜晚一定不行了，白天也可能把自动的感光度飙到飞起
EOS R6+RF600mm F11 IS STM，ISO25600拍摄
如果追求ISO 100高画质，那就是这样的照片
大家说哪一张照片画质更好？
一定会回答说，狗P画质，嘛都看不到！
前面两张ISO25600和ISO16000照片是用EOS R6拍摄，建议关注高感光度拍摄的朋友不妨试试
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。
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