ISO – den følsomme faktor

Når man som fotograf – amatør eller professionel, analog eller digital – udøver sit håndværk eller hobby, så vil man på et eller andet tidspunkt stifte bekendtskab med de tre bogstaver I S O. For mange er denne forkortelse lig med evigt tilbagevendende forvirring, som ofte indtræffer når man står og skal købe en film hos fotohandleren eller sidder og piller i menuen på digitalkameraet. Forhåbentligt vil dette, efter endt læsning, være fortid, for i denne lille artikel vil jeg forsøge, at fortælle lidt om hvad ISO nu er for noget – og om hvordan du som fotograf kan udnytte denne indstillingsmulighed til at få bedre billeder med hjem.

Først starter vi lige med en smule teoretisk baggrund, og herefter kigger vi lidt mere på anvendelsesmulighederne ved ISO.



Eksponering:
For at kunne justere den mængde lys, der rammer filmen eller sensoren, har man foruden selve lyskilden, tre parametre at stille på: Lukketiden, der bestemmer hvor lang tid der belyses (f.eks. 1/125 sek.) og blænden, der bestemmer hvor stor en lysmængde der slipper ind på filmen (f.eks. f/16). Den sidste parameter er, hvor følsom filmen eller sensoren er over for lyset. Dette kaldes i dag for ISO-værdien, og navnet står for "International Organisation for Standardization". Tidligere hed det ASA (American Standard Asosiation), men det dækker over nøjagtig det samme. Før ISO og ASA hed filmfølsomheden DIN (Deutsche Industrie Norm), og byggede på en hel anden skala.

ISO/ASA	DIN
25	15
50	18
100	21
200	24
400	27
800	30
1600	33
3200	36

Skalaen fortsætter under 25 og over 3200 ISO.

For at bestemme den korrekte kombination af lukketid, blænde og ISO, måler man lysstyrken i enheden EV, som står for Exposure Value (Eksponerings Værdi). Denne værdi angiver hvor kraftigt lys, der er på motivet, og ses ofte anvendt på løse lysmålere. Når lysstyrken fordobles, så siger man, at der er et EV stop mere – halveres lysstyrken er der et EV stop mindre.
Man ser ofte EV-enhden brugt på kameraer, hvor der findes en såkaldt eksponeringskompensering. Ofte glemmer kamerafabrikanterne dog at oplyse, at det er EV de regner i, men det er nu engang det de mener. Det ses ofte som en skala, der går fra –2 til +2, hvor der står en markør ved 0. Her kan man vælge at under- eller overbelyse billedet med f.eks. +1 EV, hvis billedet bliver for mørkt. Da blænden og lukketiden, ligesom EV, også arbejder med fordoblinger og halveringer, sidestiller man ofte disse indstillinger. Sætter man kameraet til +1 EV, så svarer det til at kameraet vælge en blændeåbning, der lader dobbelt så meget lys slippe ind på filmen (f.eks. ved at gå fra f/8 til f/5,6) og bibeholde lukketiden. Dette kalder man for at overbelyse billedet med én blænde (i forhold til lysmåleren).



EV-værdien kan beregnes ud fra denne formel:

EV = log₂((blænden²) x (1/lukketiden) x (ISO-værdien/100) )

EV = log₂((5,6²) x (1/60) x (400/100) ) = 8,9 ~ 9 EV

Ud fra nedenstående tabel ses det, at hvis lysstyrken falder til det halve (f.eks. fra 10 til 9 EV), og man ønsker at bibeholde blænde 5,6 og 1/60 sek., så skal man have fat i dobbelt så lysfølsom film (f.eks. fra 200 til 400 ISO), for at opnå den samme korrekte eksponering:

EV	Blænde	Lukketid	ISO
11	F/5,6	1/60 sek.	100
10	F/5,6	1/60 sek.	200
9	F/5,6	1/60 sek.	400
8	F/5,6	1/60 sek.	800
7	F/5,6	1/60 sek.	1600
6	F/5,6	1/60 sek.	3200

Her følger en række vidt forskellige lysstyrker, som man kan komme ud for som fotograf. Bemærk at hver gang EV-værdien stiger et stop, så fordobles lysstyrken. Dermed indeholder tabellen eksponeringer der spænder over 19 blændetrin!

EV	Belysning	Eksponering
-3	Nattemotiv kun oplyst af fuldmåne	F/1,8 – 30 sek. – 100 ISO
0	Svag kunstig belysning	F/2,8 – 1 sek. – 800 ISO
4	Oplyste bygninger og statuer om natten	F/4,0 – 1/4 sek. – 400 ISO
8	Storbyer med neonskilte, lejrbål, fodboldstation	F/5,6 – 1/8 sek. – 100 ISO
11	Solopgang, motiv i skyggen	F/8,0 – 1/60 sek. – 200 ISO
14	Normalt dansk sommervejr (blænde 11-reglen*)	F/11 – 1/125 sek. – 100 ISO
16	Kraftigt sollys på sand eller sne, studieflash	F/16 – 1/250 sek. – 200 ISO

* = Blænde 11-reglen går ud på, at man på en normal dag med solskin kan indstille kameraet på blænde 11, og så en lukketid, der svarer til ISO-værdien (hvor 1/125 sek. matcher 100 ISO ect.).

Teknik - analog:
Selvom der findes utrolig mange forskellige filmtyper, er de dog alle opbygget på stort set samme måde: Selve filmen består af et gennemsigtig og fleksibel materiale som f.eks. acetat eller polyester. På denne strimmel er der påført lysfølsom emulsion i form af sølvforbindelser. Disse er lysfølsomme og bliver, efter belysning og korrekt fremkaldelse, omdannet til metallisk sølv. Det er dette sølv, som gør filmen mere eller mindre gennemsigtig og derved danner et billede. Hvis der er tale om et negativ, så vil meget lys gøre filmen helt sort, mens mørke bibeholder den gennemsigtig.

Filmens følsomhed er et udtryk for, hvor meget lys der skal til, for at give en korrekt eksponering. Jo mere lysfølsom filmen er, desto større sølvkorn indeholder den. Følsomheden kan forstærkes ved at fremkalde filmen ekstra lang tid eller ved at hæve temperaturen. Dette kaldes for at presse eller koge filmen. Denne teknik anvendes ofte, hvis man er kommet af sted med en 400 ISO film, men rent faktisk skulle bruge en på 800 ISO. Ved at fremkalde den lidt ekstra, siger man at man presser den en blænde.

Jo mere følsom filmen er over for lys, desto mere synlige bliver sølvkornene ved fremkaldning af papirbilleder. Ved normalt brug er dette ikke nødvendigvis noget problem, men med specielt lysfølsomme film og ved store forstørrelser, bliver de grove sølvkorn meget tydelige, hvorved fine detaljer går tabt. En god scanning afslører ligeledes om filmen er kornet, men i scannersoftwaren kan dette dog afhjælpes, mod tab af detaljer.

Her er anvendt en superfølsom sort/hvid-film på hele 3200 ISO. Det indsatte vindue viser et udsnit af billedet, som er optimeret til at illustrere kornmængden:



Teknik - digital:
I et digitalkamera kan man jo ikke skifte til en mere lysfølsom film, men dette afskærer dog ikke den digitale fotograf fra at ændre på ISO-værdien. I det digital kamera, hvor filmen er udskiftet af en lysfølsom CCD-sensor, kan man forstærke signalet op, og derved opnå en større følsomhed. Forstærkningen sker ved at hæve den analoge spænding, der kommer ud af CCD-sensoren, inden signalet bliver konverteret til en talværdi, og siden gemt som JPG, TIF eller RAW.

På samme måde som med traditionel film, har den forøgede lysfølsomhed en ulempe. I stedet for grove og tydelige sølvkorn, bliver det digitale billede fyldt af støj. Dette sker, da en forstærkning af CCD-sensorens signal ikke kun forøger følsomheden af det lys, der kommer fra motivet, men også forøger den usikkerhed, der vil ligger i målingen af lysstyrken fra motivet.

Helt optimalt vil en total ensfarvet grå flade, gengives med nøjagtig samme intensitetsværdier i hver pixel på et digitalt billede. Dette vil kræve at CCD-sensorens pixels opfatter en bestemt lysstyrke nøjagtig ens, hvilket er nærmest umuligt i praksis. Disse små forskelligheder resulterer i støj, som bliver mere og mere markant, desto mere sensorens signal forstærkes.

Den begrænsede lysmængde og brugen af et kraftig 400 mm teleobjektiv, krævede at følsomheden blev sat på 800 ISO. Til trods for den relativt høje værdi, er støjmængden dog acceptabel. Det indsatte vindue viser dog, at støjen er til stede i billedet, og at den nemmeste ses på uskarpe og ensfarvede flader:



Lav ISO = Ingen korn / lille lysfølsomhed:
Film med lavt ISO-værdi ligger fra 25-200 ISO. Standartværdien er 100 ISO, og benyttes ofte som udgangspunkt i beregninger og eksempler. Dette er en film, som kan bruges, når man ønsker gode detaljer og farver, høj skarphed og lavt støjniveau. En sådan film kan roligt anvendes i hele sommerhalvårets lyse timer. En standart eksponering for en 100 ISO film i solskinsvejr siger f/11 med en lukketid på 1/125 sek (jf. blænde 11-reglen).

Vælger man at gå ned på 50 ISO, skal der dermed være dobbelt så meget lys tilstede, for at kunne bruge de samme indstillinger af blænde og lukketid. En så lav følsomhed tjener kun det formål, at sikre flest mulige detaljer og farver i en optagelse. Med mindre man fotograferer under høj sol eller i et fotostudie, vil en så lav følsomhed ofte påkræve brug af stativ eller fast underlag.

Fotografiske film med lav ISO-værdi:
Negativ: Fuji Reala 100 ISO, Kodak Portra 160 ISO, Ilford FP4+ 125 ISO
Dias: Fuji Velvia 50 ISO, Fuji Provia 100 ISO, KodakChrome 64 ISO, Kodak EliteChrome 200 ISO

Til dette efterårsbillede var der masser af lys, så følsomheden kunne sætte til 200 ISO. Dette sikrede et billede, som er næsten fri for støj. Det indsatte vindue, viser at der faktisk sad en lille bille på bagsiden af bladet. En højere ISO ville have ødelagt detaljerne med kraftig støj:



Høj ISO = Korn / høj lysfølsomhed:
Film med høj ISO-værdi starter fra 400 ISO og så ellers opad. 400 ISO filmen er fire gange så lysfølsom, som en på 100 ISO og indeholder derfor også mere korn eller støj. Den anvendes når lyset er begrænset, og man ikke har mulighed for at bruge et stativ. Det kan være til festfotografering, hvor lyset er knap eller til sportsbegivenheder, hvor man ønsker at benytte en hurtig lukketid, for at fange en detalje.

Bevæger vi os op på 800, 1600 og endda 3200 ISO, er vi ude i et område, hvor der er tale om specialfilm til specielle formål. 3200 ISO er hele 32 gange mere følsom end standartfilmen på 100 ISO, og gør én i stand til at fotografere under flash og stativ til f.eks. en koncert.

Fotografiske film med høj ISO-værdi:
Negativ: Fuji Superia 400 ISO, Kodak Portra 400 ISO, Fuji Superia 800 ISO, Kodak T-Max 3200.
Dias: Fuji Sensia 400 ISO, Kodak EliteChrome 400 ISO, Fuji Provia 1600 ISO.



Til racerløb er det ofte nødvendig med en meget hurtig lukketid, hvis man vil have et skarpt billede med hjem. Til trods for det kraftige sollys ved det franske 24 timers Le Mans-racerløb, var 400 ISO nødvendig for at opnå en lukketid på 1/1000 sek. Kornene er dog rimelig begrænsede og giver et fint detaljeniveau.

Korrekt anvendelse af ISO:
Med denne viden om de forskellige film og indstillinger på digitalkameraet, kan vi nu vælge den rette ISO-værdi til forholdene. I stort set alle tilfælde kommer billedkvaliteten i første række, så det gælder ofte om at vælge den laveste ISO-værdi, da den giver mindst korn eller støj. Desværre kan man ikke altid bruge 100 ISO, da lyset i vore dele af verden ikke altid er som på et flot sommerpostkort. Skal man tage billeder indendørs, er det ofte nødvendigt at vælge en højere ISO-værdi. Hvis man beholdte de 100 ISO, kunne man let komme i en situation, hvor lukketiden blev så lang, at billederne blev rystede. Det er trods alt bedre at komme hjem med et kornet, men skarpt billede. Hvis alle detaljer er tværet ud, fordi du ryster en smule på hånden eller dit motiv når at bevæge sig, så kan det jo være lige fedt at billedet er støjfrit.

Jeg var for nogen tid siden til koncert med Steffen Brandt og Tina Dickow, og havde til lejligheden medbragt kameraet. Egentligt havde jeg planlagt at bruge blitz, for selv med de kraftige spots, var lysniveauet ret begrænset. De første par testbilleder viste dog, at blitzen fjernede al koncertstemning fra billederne, da de farvede spots blev helt væk. Derfor valgte jeg at hæve følsomheden fra 400 til 1600 ISO, og fotografere håndholdt. Eksponeringen til det viste billede var 1/90 sek. f/5,6 1600 ISO, og dette var tilstrækkeligt til at sikre rystefrie billeder og en rimelig dybdeskarphed. Til trods for den høje ISO-værdi, så var støjniveauet ikke det store problem, og tilføjede faktisk blot lidt mere koncertstemning til billederne.



Hvis man tager billeder under begrænsede lysforhold, så er det værd at huske på, at blitzen rækker længere, desto mere lysfølsom filmen er. Dette er især brugbart, hvis man anvender et zoomobjektiv, hvis største blændeåbning er på f/5,6 og hvis blitzen ikke er alt for kraftig.

En af fordelene ved digitalkameraerne er, at man ikke behøver skifte film, for at ændre på ISO-værdien. Som fotograf kommer man ofte ud for at skulle fotografere under meget forskellige lysforhold, og her er det bestemt noget nemmere at sætte kameraet på 100 ISO, når man foreviger det flotte landskab – og efterfølgende 800 ISO, når man nogen timer senere er i festligt lag med vennerne. Her vil man med traditionel film ofte gå på kompromis, og fotografere med en al for høj ISO-værdi.

Digital - konsumerkamera vs. dSLR:
Da mange fotografer i dag bruger digitalkamera, synes jeg det kunne være spændende at teste et 2,0 MegaPixel konsumerkamera (Canon PowerShot A40) mod et 6,5 MegaPixels dSLR-kamera (Canon EOS 10D), og se om der er forskel i billedkvaliteten ved de forskellige ISO-værdier. Desuden at kunne bestemme inden for hvilket område, de to kameraer kan levere billeder i en brugbar kvalitet.



Uanset hvilket digitalkamera (eller film) kan bruger, så er det vigtigt at kende udstyrets begrænsninger. Lige meget hvor dyrt det har været og hvor mange smarte sælger-ord der står uden på pakken, så har det en begrænsning. Hvis man kender denne, og holder så på den rigtige side af den, så kan man spare sig for mange ærgrelser.

Opstillingen var meget simpel: Halogenlampe reflekteret i en hvid paraply, for at give en rimelig ens belysning. Begge kameraer blev monteret på stativ, for at beholde det samme billedudsnit. Blænden blev låst til f/11 og herefter blev følsomheden ændret fra laveste ISO værdi til den højeste. Motivet var en Porsche 917k fra Le Mans 1970. For at vise forskellen mellem de forskellige indstillinger, har jeg valgt af vise et med lav ISO, to med mellem og et med høj. Dette skulle give et godt indtryk at, hvor kraftig støj de to kameraer generer ved forskellige følsomheder. Se venligst bort fra evt. forskelle i farvegengivelse og skarphed mellem de to kameraer.

For at være fair over for det lille, men fikse Canon PowerShot A40, startede jeg på 50 ISO. Her leverer kameraet et fuldstændigt støjfrit billede. 100 ISO er næsten lige så god. Ved 200 ISO kommer støjen dog til syne, men er ikke direkte generende. Mørkegrå flader får ofte et lidt grønt skær og store ensfarvede flader bliver urene. Højeste indstilling er 400 ISO, og her er støjen så udtalt at det klart nedsætter billedkvaliteten. Detaljer forsvinder og overgange mellem farver flyder ud. Det minder på mange måder om kraftig JPG-komprimering.



På Canon EOS 10D er laveste følsomhed 100 ISO, og her er billedet silkeblødt. 200 ISO er næsten ligeså støjfri, og det er først når vi når 400 ISO, at man kan begynde at se lidt støj. Den kan lige skimtes på forskærmen af 917’eren og på den uskarpe baggrunden. Højeste følsomhed er hele 3200 ISO, og her får man støj for alle pengene. Billedkvaliteten og detaljeniveauet er betydelig nedsat, og billedet ret uldent:



Nu er det naturligvis urimeligt at lave en direkte sammenligning mellem et 2,0 MegaPixels sigt-og-skyd-kamera og et 6,5 MegaPixels dSLR-kamera, da sidstnævnte koste over seks gange så meget og henvender sig til en helt anden kundegruppe. Det betyder dog ikke, at ovenstående test er ubrugeligt.

Testen viste nemlig, at Canon PowerShot A40 bør holdes mellem 50-200 ISO ved normalt brug, da 400 ISO er så støjfyldt at de ofte vil forstyrre billedet. Hvis lysstyrken på motivet er så lavt, at man ikke kan få en rystefri-lukketid, så vil den højeste følsomhed og den megen støj dog være bedre end et rystet og mørkt billede.

Med Canon EOS 10D kan man roligt fotografere mellem 100-400 ISO, uden at bekymre sig over støjproblemer. Er lyset svagt eller er der behov for at blænde ned til f.eks. f/22, så er både 800 og 1600 ISO stadig en mulighed. Nedenstående billede viser forskellen mellem de tre sidste ISO-indstillinger på EOS 10D, og jeg må tilstå at 800 ISO står meget flot. Det indeholder betydeligt mindre støj end billeder optaget på traditionel 400 ISO-film, og er derfor ganske brugbart. 1600 ISO er stadig gangbar, mens 3200 ISO sætter billedkvaliteten over styr. Det er dog trods alt stadig bedre end rystede billeder



Konklusion:
Forhåbentligt har du set lyset, så at sige, med hensyn til den tekniske baggrund for filmfølsomhed og korrekt anvendelse af ISO. Ved lige at tænke sig om en ekstra gang, og derefter indstille kameraet, kan man ofte forbedre billedkvaliteten betragteligt og derved lade selve motivet træde korrekt frem.



Nu skal det dog ikke fortolkes således at filmkorn er en forbandelse, som man for alle midler skal forsøge at undgå. Korrekt anvendt kan filmkorn nemlig tilføje utrolig meget stemning til et måske lidt trist motiv. Mange der fotograferer sort/hvid, anvender ofte lidt kornede film med høj kontrast, da det giver billederne en speciel gammel stil. Hvis man bruger digitalkamera kan denne effekt dog opnås i Photoshop, og er derved noget nemmere at kontrollere. Problemet er nemlig, at hvis billedet et taget på f.eks. 1600 ISO, så kan man ikke bare trylle de fine detaljer frem, som nu er ødelagt af kraftig støj eller korn. I billedbehandlingsprogrammet kan støjen afhjælpes, men den vil aldrig kunne gengive det oprindelige detaljer i billedet.

Med den nye viden i hånden, håber jeg du får mere mod på at udnytte dit kamera – hva’ enten det spiser film eller hukommelseskort. Ofte er der ikke andet for end at prøve sig frem, og se hvordan resultatet bliver.

Skrevet af Kristian Nørby Larsen, www.knl-dtp.dk

Links:
Film speed: http://www.minoxlab.com/Don_Krehbiel/mpl/dkasa.htm
EV: http://www.chem.helsinki.fi/~toomas/photo/ev.html
The Ultimate Exposure Computer: http://www.fredparker.com/ultexp1.htm