Basis-dossier #3: De ISO-waarde

0
ISO
Een opname met een zoomcompact bij 100 ISO. De afbeeldingskwaliteit is prima, ondanks de kleine 2/3 inch sensor met 12 Mp. © Mich Buschman

In de belichtingsdriehoek diafragma-sluitertijd-ISO heeft laatstgenoemde de minst relevante consequenties voor de opname; de ISO-waarde heeft namelijk geen invloed op bijvoorbeeld de scherptediepte of sluitertijd-effecten als trillingsonscherpte en bevriezen van beweging. Het is daardoor een instelling die ook in de AUTO-ISO-stand goed bruikbaar is.

In de digitale fotografie regel je de gevoeligheid van de sensor voor licht met de internationaal genormeerde ISO-waarde. Hoe hoger het getal, des te langer je bij weinig licht nog goede (of tenminste bruikbare) opnamen kunt maken. Zeker met recente camera’s is de kwaliteit van de opnamen bij hoge ISO’s nog zó goed, dat zelfs bij ‘onmogelijk’ licht nog afleverbare foto’s ontstaan. In de analoge fotografie zagen we op de filmdoosjes een ASA/ISO getal staan naast de DIN-waarde. Een film voor helder licht buiten was bijvoorbeeld ‘Gold 100’, een Kodak kleurnegatieffilm van ISO/ASA 100/ 21 DIN. Aan de voorbeelden op de gebruiksaanwijzing in het doosje zag je, dat je bij zonlicht met F11 en een 1/125ste seconde een goed belichte opname mocht verwachten. Bij minder licht, zoals bij binnenopnames, was een 1000 of 1600 ISO film een betere keus. De digitale ISO-waarde heeft hetzelfde effect op de belichting als bij de vaste gevoeligheid van film, maar de hoogte van de instelling brengt, zoals je kunt verwachten, wel bepaalde consequenties met zich mee.

Ballonfiësta 2018. Een opname met een 100-400mm telezoom op 350 mm. De volle lensopening F6.3 en de kritische ondergrens van 1/90 seconde uit de hand, leidden tot 1250 ISO als correcte waarde. De beeldstabilisatie op dit objectief stond aan. © Mich Buschman

Verschil tussen digitaal en film
Een groot verschil met opnemen op film is dat dit analoge medium een vaste ‘effectieve’ gevoeligheidswaarde heeft van bijvoorbeeld 400 ISO/ASA. Wel konden, met een hogere ISO-instelling en langere ontwikkeltijden, zwart-wit- en diafilms opgewaardeerd worden tot één of twee stops; een 1600 ASA film werd dan als 3200 of zelfs 6400 ASA belicht. Dit ‘pushen’ ging ten koste van de schaduwdetaillering en er ontstond meer korreligheid in zwart-witfilms. Geforceerde diafilms kregen kleurveranderingen zoals zwemen en verloren ook detaillering. De fotojournalist moest zich soms redden met deze noodgrepen want flitsen was als hulpmiddel in bepaalde omstandigheden zeer ongewenst. Dat is nog steeds zo.

Een scan van een opname op 400 ISO diafilm, af te lezen op de filmstrip. De andere opnamegegevens weet ik niet meer, daar zou ik destijds aantekeningen van hebben moeten maken. Digitale opnamen zijn in tegenstelling tot analoge wel voorzien van exif-data. © Mich Buschman

Pixels
De basisgevoeligheid van een sensor in een digitale camera wordt onder meer bepaald door de grootte van de individuele photosites, de pixels, op de sensor. Deze grootte wordt gemeten in microscopisch kleine mumeters. Er passen vele miljoenen van zulke eenheden op een fotosensor, we spreken dan van megapixels. Hoe groter deze zijn des te gevoeliger voor lage lichthelderheden, maar er passen dan wel minder photosites op een gegeven sensoroppervlak. Kleinere photosites zijn dus in grotere aantallen op een sensor aanwezig, maar zijn in beginsel ongevoeliger voor weinig licht. De voordelen zijn een hogere detaillering en het kunnen maken van grotere afbeeldingen.

ISO
Details uit een opname van een hek, van bovenaf met 100, 400, 1600 en 6400 ISO. We verliezen steeds meer schaduwdetails en belichtingsomvang, terwijl de ruis toeneemt. Die is overigens in drukwerk amper te zien. (Details uit een 33 x 44 mm middenformaat sensor met 50Mp). © Mich Buschman

Effecten
Opnamen met lage ISO-waarden zoals 100 of 200 ISO bieden meer kleurenvolheid en detaillering, met name in de donkere beeldpartijen. De kleuren zijn ook genuanceerder. Bij zeer hoge ISO-instellingen, zoals 6400 ISO zien we ook dat er ruis ontstaat, die met name goed zichtbaar is in de egale partijen. Dit manifesteert zich als helderheidsruis en kleurruis . De helderheidsruis lijkt nog het meest op de korreligheid van een gevoelige film en wordt ook wel korrelruis genoemd. Maar geen nood; in de raw-conversie kan ruis worden gereduceerd, tegenwoordig zelfs al met behulp van AI. Dat gaat dan wel ten koste van enige randscherpte.

Signaal-ruisverhouding
Het aanpassen van de ISO-waarde is vergelijkbaar met de omgang met digitale geluidsopnames. Feitelijk is er bij het instellen van hoge ISO-waarden sprake van onderbelichting; de sensor heeft een basisgevoeligheid van – vaak – 100 ISO. De parallel met geluidsopnamen maken is als een te zwak muzieksignaal opnemen. Je kunt het signaalgemis wel opvangen met een hogere versterking. Maar bij een té laag signaal moet het volume op de versterker zó hoog worden gedraaid, dat er een gesis doorheen komt, dat is de eigen ruis van de versterker. Filter je die specifieke frequenties weg dan mis je die toonhoogten uiteraard ook in de opgenomen muziek. Precies hetzelfde gebeurt met beeldmateriaal als je foto’s of videofilms met een té hoge gevoeligheid opneemt.

ISO
Flamencogitarist Eric Vaarzon Morel bij zijn presentatie voor het theaterseizoen 2023 in het Schaffelaartheater. 5600 ISO, full-frame met beeldstabilisatie, bij 1/60 seconde en F2.8, 85mm objectief. © Mich Buschman
ISO
Links met en rechts zonder ruis dankzij het Topaz Photo AI beeldbewerkingsprogramma. Ook kan in de raw-conversie zulke ruis al sterk worden teruggedrongen. © Mich Buschman

Omgang met ISO
Stel, je wilt op verschillende locaties portretten van een markant persoon uit je omgeving maken. Je hebt daarvoor een F2.0/85mm objectief op een full-frame camera en je wilt uit de hand opnemen omwille van de flexibiliteit. Met een sluitertijd van 125e seconde zit je veilig qua stabiliteit. Je benut de volle lensopening omwille van de kleine scherptediepte en de fraaie onscherpe weergave van de achtergrond. Je mijdt de volle zon, maar buiten kom je met 100 ISO uit op drie stops overbelichting. De sluitertijd gaat noodgedwongen naar 1/1000 seconde, want er is geen lagere ISO-instelstand op je camera aanwezig. In een winkelcentrum is de corridor een fraaie locatie. Hier stelt de lichtmeter een onderbelichting van twee stops vast ten opzichte van de oorspronkelijke instelling van 1/125e seconde, F2.0 en ISO 100. Nu gaat de ISO dus twee stops omhoog: van 100 naar 400 ISO. Voor de beeldkwaliteit maakt dat bijna geen verschil. Let bij het opnemen vooral op de belichting; onderbelichting veroorzaakt al snel ruis, zelfs bij lage ISO-waarden.

ISO
In musea worden kunstwerken bij zeer weinig licht getoond om verkleuring en vervlakking daarvan tegen te gaan. We zien werk van fotograaf/ kunstenaar László Moholy-Nagy in het museum Kröller-Müller in Otterlo. Opname met F4, 1/15 seconde, 2200 ISO, gevolgd door ruisreductie in de nabewerking. Het prachtig uitgelichte werk wordt door bezoekers vooral met telefoons gefotografeerd. Recente telefoons leveren goede resultaten. © Mich Buschman

AUTO-ISO
Vaak is de AUTO-ISO stand een snel en even goed alternatief voor handmatig instellen. Voorafgaand aan de opnamen kun je in het cameraprogramma de hoogte daarvan begrenzen, bijvoorbeeld tot maximaal 12.800 ISO. Dit doe je om de lelijke beeldkwaliteit van de nog hogere waarden te vermijden. Test dit vooraf met je camera op een statief in een donkere omgeving met een vaste sluitertijd. Start met een groot diafragma en sluit die per opname een stop verder (F2.8, dan F4.0, vervolgens F5.6 en verder). De AUTO-ISO zal bij elke opname een één stop hogere ISO-waarde instellen. In de opnamegegevens lees je af welke ISO-waarde werd ingesteld. Vergroot de opnames tot 100% en kijk kritisch naar de detaillering en ruisontwikkeling. Stel tenslotte vast waar voor jou de ISO-kwaliteitsgrens ligt.

Vooruitgang
Het kwaliteitsverschil met opnamen uit camera’s van zo’n vijftien jaren geleden is groot. ISO 800 was toen al een kritische bovengrens. Bewerk je nu zulke raw-bestanden met de nieuwste software, dan kan de ruis nog enigszins worden verminderd. Ook de kleurweergave en het dynamisch bereik waren duidelijk minder. Een recente camera kan op 100 of 200 ISO een helderheidsomvang van wel 14 stops nog gedetailleerd weergeven. Dat is bijvoorbeeld een opname in tegenlicht, waarin alle helderheden nog kleuren en details bevatten, zoals wij het zien. We spreken dan van een groot dynamisch bereik, met volop details in de lichtste en donkerste partijen. Destijds kwam dit tot ongeveer 9 stops en het nam sterk af bij hogere ISO-waarden. Haalde je de schaduwen op, dan verscheen daar geen detaillering in, maar ruis. Overigens ‘moeten’ schaduwdetails niet altijd worden genuanceerd; in de partijen waar ook in het echt geen details aanwezig waren of waar ze gewoon niet wenselijk zijn, mag zwart gewoon diep zwart zijn in de foto.

foto links: Een detail van een opname op een donkere zolder, hier tot 100% vergroot. 200 ISO, diafragma F11, met anderhalve seconde correct belicht. De ruis is verwaarloosbaar laag. © Mich Buschman
foto rechts: Dezelfde opstelling en instellingen, echter nu met een derde seconde opgenomen. Deze opname was zwaar onderbelicht en moest bijna drie stops worden opgehelderd in de raw-conversie. We krijgen een vergelijkbaar helder detail, maar nu met korrelruis. Onderbelichting was hier dus  de oorzaak van de ruis, niet de ISO-instelling. © Mich Buschman

Flitsen
Een goed bruikbare hoge ISO-gevoeligheid betekent ook dat er minder snel met flitslicht of met lampen opgehelderd hoeft te worden. Daarnaast heeft bij een hoge ISO de lagere flitsdosis minder onprettige effecten en reikt dit licht veel verder. Bij de reportagefotografie kan langer bij bestaand sfeerlicht worden gefotografeerd. In de professionele fotostudio’s wordt nog wel met flitslicht gewerkt bij lage ISO-waarden, maar zien we daarnaast steeds vaker krachtig ledlicht verschijnen. Dit mede door de opkomst van video-toepassingen.

Lees ook:
Basis-dossier #1 Het diafragma
Basis-dossier #2 De sluitertijd

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Geef je reactie!
Schrijf hier je naam