ISO Empfindlichkeit

Funktionsweise der ISO Empfindlichkeit digitaler Kameras

Früher zu analogen Zeiten gab es ebenfalls schon den ISO Wert, dieser gab die Empfindlichkeit des Films an. Diese Filmempfindlichkeit wurde gewissermaßen auf die digitalen Kameras übertragen.

Sensoren in modernen Digitalkameras geben ein analoges Signal weiter. Dieses wird zunächst vorverstärkt und geht dann durch einen Analog – Digital Wandler. Nun wird das digitale Bild mit dem Basis ISO Wert der Kamera ausgegeben. Da dies aber bei dunkleren Szenen oft nicht ausreicht um bei passender Belichtungszeit ein korrekt belichtetes Bild zu erhalten kann das digitale Signal zusätzlich verstärkt werden. Durch diese Verstärkung wird weniger Licht benötigt um das Bild zu belichten, somit kann die Verschlusszeit verkürzt werden um zum Beispiel Bewegungen einzufrieren. Oder man kann die Blende weiter schließen wenn man eine höhere Schärfentiefe benötigt, ohne dass das Bild zu dunkel wird.

Natürlich kommt die Erhöhung des ISO Wertes nicht ohne Nachteile daher. Insbesondere kann dabei das Rauschen verstärkt werden und der Kontrastumfang leidet ebenfalls. Bei sehr hohen ISO Werten kommt dazu oft noch eine Farbverschiebung mit ins Spiel. Man sollte sich also immer überlegen wie hoch man wirklich gehen will.

Wie stark diese Nachteile wiegen hängt auch unmittelbar mit der Sensorgröße und der daraus resultierenden Größe der einzelnen Pixel zusammen. Hier gilt: je größer desto besser. Mittlerweile sind aber alle modernen Sensoren in der Lage auch über dem Basis ISO Wert ansprechende Bilder zu produzieren. Spezielle Software hilft in der Bildbearbeitung dann noch mit einer Entrauschung, so dass der Effekt deutlich abgemildert werden kann.

Grundsätzlich gilt für den richtigen ISO Wert: So niedrig wie möglich, so hoch wie nötig.

Zwischen ISO 200 und 800 sieht man bereits, dass das Druckmuster nicht mehr zu sehen ist dafür das leichte Rauschen. Danach wird das Rauschen bei ISO 3200 erheblich sichtbar und bei ISO 12800 noch stärker. Ab 3200 sieht man deutliche Farbunterschiede. Diese Bilder sind mit einem micro four thirds Sensor aufgenommen. Bei einem Kleinbild Sensor kann man ähnliche Ergebnisse bei etwa dem 4-fachen Wert erwarten (entspricht zwei Blendenstufen). Mehr dazu im Kapitel Sensoren.

Wissenswert

Der ISO Wert wurde früher auch ASA genannt von der American Standards Association. Außerdem gibt es noch den DIN (Deutsches Institut für Normung) Wert. Beide wurden zusammengelegt zum ISO Wert (International Standard Organisation). Da der DIN Wert logarithmisch war und somit schwieriger zu merken wird in der Regel nur der ASA Wert angegeben. Oder wer würde schon ISO 200/24° sagen wollen.

Moderne Kameras haben teilweise auch einen Dual Gain ISO Sensor. Dieser hat dann zwei Basis Empfindlichkeiten von denen aus das Signal verstärkt wird. Dies hat den Vorteil, dass ab der zweiten Basis Stufe die neagtiven Effekte der hohen Verstärkung minimiert werden.

Auf der niedrigen Stufe kann ein hoher Dynamikumfang wiedergegeben werden. Auf der hohen Basisstufe hat man dafür auf Kosten des Dynamikumfangs ein besseres Rauschverhalten.

Bekannte Kameras mit Dual Gain ISO sind zum Beispiel die Lumix GH5s mit 400/2500 ISO und die Sony Alpha 9 mit 100/640 ISO.

Die negativen Effekte von hohen ISO Zahlen werden bei schlechten Lichtverhältnissen offenkundiger als bei gut ausgeleuchtete Szenen. Wenn man das Licht also kontrollieren kann (zum Beispiel durch Dauerlicht oder Blitze) muss man sich um den ISO Wert nicht ganz so viele Sorgen machen.

Verschiedene Basis ISO Werte

Die Hersteller haben teils verschiedene Basis ISO Werte für ihre Modelle. Die meisten Kleinbild und APS-C Kameras haben einen Basis Wert von 100. Die micro four thirds Kameras dagegen 200. Nikon hat in einigen seiner Kameras den Basis ISO Wert auf 64 gelegt. All dies hat wieder seine eigenen Vor und Nachteile. Die Physik lässt sich hier nicht austricksen.