Vi Förklarar: ISO – att mäta ljuskänslighet

I januari 1934 introducerade den tyska organisationen för standardisering, din (Deutsches Institut für Normung) en standard som beskrev hur man skulle beskriva en fotografisk films känslighet för ljus. Skalan bygger på den tyske astronomen Julius Scheiners metoder att jämföra ljuskänslighet för astrofoto.

din-systemet uttrycktes med en logaritmisk skala uttryckt i grader, där 3 grader utgjorde en dubbling av ljuskänsligheten hos filmen. En film med 24 grader din var exempelvis dubbelt så ljuskänslig som en film med 21° din.

Parallellt med detta sätt att beräkna ljuskänslighet utvecklades också en amerikansk variant av samma standard under 1943. asa (American Standards Association) baserades i stället på en linjär skala, utvecklad av den amerikanske fysikern Loyd Ancile Jones, som arbetade på Eastman Kodak Company. Med asa-standarden beskrevs en fördubbling av filmens ljuskänslighet i stället som en fördubbling av asa-talet–asa 400 är dubbelt så ljuskänslig som en asa 200-film.

1974 slog den Internationella Organisationen för Standardisering (iso) samman din och asa-systemen för att ersätta de båda med standarden iso 5800. Standarden har sedan dess förfinats, och är senast korrigerad i oktober 2006. Sammanslagningen innebär att man skriver ut både den logaritmiska och linjära skalan: iso 100/21° eller det dubbelt så ljuskänsliga iso 200/24°. Man kan också skriva dessa enligt standard som iso 200 eller iso 24°.

Digitala ISO-värden

När det gäller iso-inställningar och dessa värden för digitala kameror så har förutsättningarna förändrats något. Att det handlar om ett värde av känslighet för ljus stämmer fortfarande, men hur det mäts har blivit något godtyckligt. Men innan vi går in på detta så måste vi definiera hur iso fungerar på digitala kameror.

Det som händer när du tar en bild är att sensorn registrerar de fotoner som träffar den. Dessa träffar omvandlas sedan till elektriska signaler, vilkas olika styrka sedan bygger upp ljusheten i bilden. Det som är intressant att veta här är att sensorns känslighet alltid förblir densamma – du kan alltså inte justera dess elektriska egenskaper. Det du gör när du ändrar iso-värde är alltså inte att ändra sensorns känslighet, utan du ändrar hur mycket du vill förstärka dess signal för att på så vis få fram en ljusare bild.

Förstärkningen tillåter dig egentligen alltså att ta underexponerade bilder som sedan kan justeras för att visas med korrekt exponering. Problemet vi stöter på är i stället att det brus som uppkommer vid fotografering med digitalkamera (läs mer fyra sorters brus i Kamera Bild nummer 4 2012, »Vi förklarar digitalt brus«) också förstärks tillsammans med bilden. Det är alltså därför som bilder tagna med en ökad känslighet, eller som är fotograferade på ett högre iso-värde, innehåller mer brus än bilder tagna med låg känslighet. Inom det analoga finns samma relation mellan storlek på filmens korn och dess ljuskänslighet.

När det gäller möjligheter till användning av höga iso-värden på en digitalkamera beror detta i slutändan på hur högt tillverkaren vill tillåta dig att gå. Genom avancerade uträkningar kan man få bort de problem som en kraftigt förstärkt sensorsignal ger. Men det finns en gräns. Detta innebär att det iso-omfång som en specifik kamera har utgör tillverkarens ram för vad de betraktar som okej för att ge en användbar bild. Ibland talar man om ett utökat iso-värde, vilket är en markering av kameratillverkaren att du kan fotografera i svagare ljus, men att du inte kan räkna med att bildkvaliteten alltid håller.

Fem grundmetoder

Iso-standarden för att mäta en bilds korrekta exponering går att mäta på fem olika sätt för digital fotografering, vilket egentligen gör mätningen något godtycklig. Det hela baserar sig nämligen på sensorns känslighet, brus, och hur den slutgiltiga bilden ser ut.

En metod som introducerades 2006 är att mäta ljusheten i en välexponerad bild i färgrymden srgb. Metoden kallas för Recommended Exposure Index (rei). Den andra metoden från samma år, Standard Output Sensitivity (sos), säger att en bild tagen i srgb över lag måste vara 18 procent grå, plus minus 1/3 ev-steg. Den tredje metoden baseras på mättnaden i bilden, och bygger på sos-metoden, men genom att mäta 100 procent vitt i stället för 18 procent grått.

De två sista metoderna hänger ihop, och används oftast inte för konsumentkameror. Metoderna baseras på bildens brus, och går ut på att maximera exponeringen samtidigt som man får en »utmärkt« eller »användbar« bild.

Som vi ser finns det alltså ingen exakt metod för hur vi i dag mäter iso-värdet på en digitalkamera, då flera av metoderna är godtyckliga, men också på grund av att vägen till färdig bild påverkar resultatet. Det vi kan säga med säkerhet är att det i slutändan är du som måste hitta det maximala iso-värde som du tycker att du kan fotografera i – innan bruset blir för högt –men exponeringstiden samtidigt så kort att du kan fotografera i svagt ljus.