Menu

Onderdeel van Pixfactory

Wat is ISO-invariantie en waarom zou je het (niet) gebruiken?

ISO-invariantie is een eigenschap van bepaalde camera's waardoor het niet uitmaakt met welke ISO-waarde je fotografeert. Dat is althans de theorie. Klopt dat ook?
Wat is ISO-invariantie? Fotograaf: Levi Bare / Unsplash

Even opfrissen: de ISO-waarde is (ISO 100, 200, 400 enzovoort) is een erfenis uit het tijdperk van fotofilm. Bij film drukt de ISO-waarde uit hoe lichtgevoelig de filmemulsie is. Een film met ISO 1.600 is vier stops lichtgevoeliger dan een ISO 100 film, wat gewoon betekent dat je minder licht nodig hebt om een correct belichte opname te krijgen. Met ISO 1.600 mag je sluitertijd vier stops korter, je diafragma vier stops kleiner, of een combinatie van die twee.

ISO op een digitale camera

In een digitale camera werkt ISO net even anders. In een digitale camera zit geen film maar een sensor met miljoenen lichtgevoelige puntjes die licht (fotonen) opvangen. De sensor zet die fotonen om naar een elektrisch signaal. Dat signaal wordt vertaald naar een digitaal getal, en dat getal drukt uit hoe helder de pixel is. Veel fotonen geven een groot getal en dus een heldere pixel. Weinig fotonen geven een laag getal en dus donkere pixel.

Als je op een digitale camera de ISO-waarde verhoogt, verandert er niets aan de hoeveelheid fotonen die de sensor bereiken. Wat er wel gebeurt, is dat het elektrisch signaal versterkt wordt. Dat levert na omzetting een hoger digitaal getal op en daardoor wordt de pixel helderder. Het voordeel: je krijgt een correct belichte opname, ook als er weinig licht is. Het nadeel: je krijgt meer zichtbare ruis in je opname. Ruis kan gecorrigeerd worden (in de camera en/of in nabewerking), maar dat gaat ten koste van wat scherpte.

ISO-invariantie: lage ISO gebruiken

Wat is nu ISO-invariantie? Bij een camera die ISO-invariant is maakt het voor de beeldkwaliteit in principe niet uit of je bij de opname al een hogere ISO instelt, dan wel het RAW-bestand in nabewerking helderder maakt. Door de manier waarop de sensor werkt, zie je geen verschil tussen een opname aan ISO 1.600, en een opname aan ISO 100 die je in nabewerking met vier stops helderder maakt.

Niet elke sensor is ISO-invariant. De meeste camera’s van Fujifilm zijn hebben een ISO-invariante sensor, evenals bepaalde camera’s van Nikon, Sony en Canon. Je kan het zelf testen door eigen RAW-opnames met verschillende gevoeligheid te maken, en die in je RAW-software even helder te maken. Maar je kunt ook eens kijken bij DPReview; hun Raw DR: ISO-invariance website toont een opname aan hoge ISO naast opnames met lagere gevoeligheid die werden opgehelderd. Zie je meer ruis op de opgehelderde opnames, dan is de camera niet ISO-invariant.

De meeste camera's van Fujifilm hebben een iso-invariante sensor.

De meeste camera’s van Fujifilm hebben een ISO-invariante sensor.

ISO-invariantie in de praktijk

Er wordt nu vaak gesteld dat je met een ISO-invariante camera best op een zo laag mogelijke gevoeligheid werkt. Stel dat je een landschap wil fotograferen met diafragma F11 (om voldoende scherptediepte te krijgen) en sluitertijd 1/60 om bewegingsonscherpte te voorkomen. Je lichtmeter vertelt je dat je voor een correct belichte foto de gevoeligheid op ISO 1.600 zou moeten zetten. In plaats daarvan zet je de camera op ISO 100 en – heel belangrijk – je verandert niets aan F11 en 1/60. Daardoor wordt de opname met vier stops onderbelicht. Op je camerascherm zie je een veel te donker beeld. Pas wanneer je het RAW-bestand in je RAW-ontwikkelaar opent en vier stops opheldert, krijg je een bruikbare opname.

Merk op dat dit eigenlijk net het omgekeerde principe van Expose to the Right is. Bij die techniek ga je net bewust overbelichten zodat je histogram helemaal naar rechts opschuift; in nabewerking maak je de opname weer donkerder.

Wat is het voordeel van ISO-invariantie?

Waarom zou je met een zo laag mogelijke gevoeligheid willen werken? Wel, een sensor presteert doorgaans het best op zijn laagste ‘native’ gevoeligheid. Bij hogere gevoeligheid wordt het signaal zoals gezegd versterkt, en daardoor treedt er niet alleen meer ruis op maar daalt ook het dynamisch bereik.

Bij avond- en nachtopnames bijvoorbeeld kan een onderbelichte opname bij lage ISO-waarden een beter resultaat opleveren dan een ‘correct’ belichte opname met hoge ISO-waarde. Het is ook makkelijk om in nabewerking de helderheid selectief aan te passen in bepaalde delen van het beeld, terwijl een hogere ISO-waarde meteen op heel het beeld gevolgen heeft. Dat voordeel heb je natuurlijk alleen als je in RAW fotografeert; in JPEG moet de belichting correct zijn.

Heeft ISO-invariantie ook nadelen?

Door een lagere ISO aan te houden dan normaal, ben je bij de opname bewust aan het onderbelichten. Het nadeel daarvan is dat je op het moment zelf het resultaat niet kan beoordelen. Het zal best zijn dat je een vogel in vlucht ook met lage ISO kan fotograferen voor een betere kwaliteit – maar daar heb je niet veel aan als je niet kan beoordelen of je hem wel in focus hebt. Je bent eigenlijk weer aan het werken zoals de analoge fotograaf, die moet wachten tot het filmrolletje ontwikkeld is om het resultaat te zien.

Bovendien gaat de theorie achter ISO-invariantie ervan uit dat er geen zichtbaar verschil is tussen een opname met hogere ISO, een een met lagere ISO die je in nabewerking opheldert. In de praktijk is er wel degelijk een – soms minimaal – verschil. Dat heeft te maken met verschillen in hoe de hardware in de camera en de software in een RAW-converter werken. Dit artikel is al veel te lang aan het worden dus vat ik het even samen: wat je camera doet, is vaak net iets nauwkeuriger dan de berekening in software. Wie echt de beste kwaliteit wil, laat daarom de camera het werk doen en gebruikt de ‘juiste’ gevoeligheid.

2 reacties

  1. Beste Erik,
    vorige zomer deed ik een (voor mij dan) eigenaardige ontdekking bij het kieken van vliegende libellen: het behoorlijk extreem verhogen van ISO veroorzaakte bij de noodzakelijke eveneens extreem korte sluitertijden nauwelijks of geen extra ruis!
    Zover mij achteraf uitgelegd door technerds ontstaat ruis door energieomzetting in warmte, daardoor worden de verschillen tussen de pixels, binnen de fabricagetolerantie, versterkt. Daartoe zijn er twee oorzakelijke variabelen: verhoogde spanning (meer ISO) en activiteitsduur (sluitertijd). En dus, uitgerekend ISO verhogen bij weinig licht en relatief lange sluitertijd (want verhogen van ISO omdat je de sluitertijd niet nog langer wil doen zijn – een algemeen voorkomende combinatie) veroorzaakt maximale toename van ruis. Echter in geval van mijn libellenkiekjes genereert de sensor die extra ruisveroorzakende warmte niet wegens daartoe te korte sluitertijd, dit alles uiteraard bij heel veel licht.
    Wellicht is de ene sensor meer warmtegevoelig dan de andere en noemen ze dan een mate van “ISO-invariantie”? Het kan natuurlijk ook dat bij een nieuwer type sensor de fabricagetolerantie kleiner is (en dus is er minder verschil te versterken)… zeg het maar.

  2. Er staat een fout in de voorgestelde redenering: het gaat er niet om op ‘een zo laag mogelijke gevoeligheid te werken’, zoals dit artikel stelt. Er zit een belangrijke nuance in: iso-invariante sensoren zijn namelijk gekalibreerd op een bepaalde basis-iso-waarde. Dat is dan ook de meest ‘optimale’ iso-waarde, het heeft weinig zin om een nog lagere iso-waarde in te stellen. Dit kan zelfs ten koste gaan van het dynamisch bereik en is niet aan te raden als dat niet nodig is. Dus je moet uitgaan van de basis-iso-waarde en bij veel Fuji-X-camera’s is dat bijvoorbeeld ook niet de ‘standaardwaarde’ iso 100. Van oudere Fuji-modellen (t/m X-T2 en aanverwante modellen) is de basiswaarde iso 200 en bij de nieuwere generaties X-sensor (vanaf X-T3) is dat iso 160.
    Ik lees vaak het misverstand dat men denkt: hoe lager de iso-waarde, hoe beter (want hoe ‘cleaner’ het beeld zal zijn, dwz minder evt ruis). Maar als je de iso-waarde lager zet dan de basis-iso-waarde, dan ‘overbelicht’ je de foto feitelijk iets (dit wordt daarna in de signaalomzetting weer gecorrigeerd), maar daarbij loop je iets meer risico op uitgebeten delen dan bij gebruik van basis-iso-waarde terwijl het je in zuiverheid van het beeld weinig oplevert. Het is dus een klein maar belangrijk verschil.

    Het klopt verder dat er in sommige situaties voordeel kan zijn om gebruik te maken van de iso-invariantie van de sensor. Dat zal met name zijn als er vrij veel contrast in het beeld zit: je hoeft dan alleen de donkere delen te verhelderen (of meer te verhelderen), terwijl de lichtere delen dan al vrij goed belicht zijn. Dan pas je dus achteraf alleen op de donkere delen een hogere iso-waarde toe. Het is inderdaad handig om uit te gaan van een correcte belichting en dan handmatig vervolgens alleen de iso-waarde te verlagen. Bij beelden met weinig grote contrasten heeft het dus vrijwel geen toegevoegde waarde om te onderbelichten met gebruikmaking van basis-iso-waarde, hoewel het leuk is om te weten dat onderbelichting dus op deze manier niet echt erg is.

    In veel gevallen is correct belichten gewoon het beste, en dan natuurlijk liefst (als dat kan) met behulp van sluitertijd en diafragma. Ik heb zelf nog leren fotograferen in het analoge tijdperk waarbij iso/ASA een min of meer vaststaande waarde was (afhankelijk van het rolletje dat je kocht) en het dus vooral schipperen met diafragma en sluitertijd was. In feite geldt die basis nog steeds. Iso-waarde aanpassen geeft echter veel meer flexibiliteit en de moderne digitale camera levert ook zeer goede beelden bij hogere iso-waarden. Eventuele ruis is achteraf vaak prima te corrigeren, in tegenstelling tot bijvoorbeeld bewegingsonscherpte.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Geef een reactie

2 reacties

  1. Beste Erik,
    vorige zomer deed ik een (voor mij dan) eigenaardige ontdekking bij het kieken van vliegende libellen: het behoorlijk extreem verhogen van ISO veroorzaakte bij de noodzakelijke eveneens extreem korte sluitertijden nauwelijks of geen extra ruis!
    Zover mij achteraf uitgelegd door technerds ontstaat ruis door energieomzetting in warmte, daardoor worden de verschillen tussen de pixels, binnen de fabricagetolerantie, versterkt. Daartoe zijn er twee oorzakelijke variabelen: verhoogde spanning (meer ISO) en activiteitsduur (sluitertijd). En dus, uitgerekend ISO verhogen bij weinig licht en relatief lange sluitertijd (want verhogen van ISO omdat je de sluitertijd niet nog langer wil doen zijn – een algemeen voorkomende combinatie) veroorzaakt maximale toename van ruis. Echter in geval van mijn libellenkiekjes genereert de sensor die extra ruisveroorzakende warmte niet wegens daartoe te korte sluitertijd, dit alles uiteraard bij heel veel licht.
    Wellicht is de ene sensor meer warmtegevoelig dan de andere en noemen ze dan een mate van “ISO-invariantie”? Het kan natuurlijk ook dat bij een nieuwer type sensor de fabricagetolerantie kleiner is (en dus is er minder verschil te versterken)… zeg het maar.

  2. Er staat een fout in de voorgestelde redenering: het gaat er niet om op ‘een zo laag mogelijke gevoeligheid te werken’, zoals dit artikel stelt. Er zit een belangrijke nuance in: iso-invariante sensoren zijn namelijk gekalibreerd op een bepaalde basis-iso-waarde. Dat is dan ook de meest ‘optimale’ iso-waarde, het heeft weinig zin om een nog lagere iso-waarde in te stellen. Dit kan zelfs ten koste gaan van het dynamisch bereik en is niet aan te raden als dat niet nodig is. Dus je moet uitgaan van de basis-iso-waarde en bij veel Fuji-X-camera’s is dat bijvoorbeeld ook niet de ‘standaardwaarde’ iso 100. Van oudere Fuji-modellen (t/m X-T2 en aanverwante modellen) is de basiswaarde iso 200 en bij de nieuwere generaties X-sensor (vanaf X-T3) is dat iso 160.
    Ik lees vaak het misverstand dat men denkt: hoe lager de iso-waarde, hoe beter (want hoe ‘cleaner’ het beeld zal zijn, dwz minder evt ruis). Maar als je de iso-waarde lager zet dan de basis-iso-waarde, dan ‘overbelicht’ je de foto feitelijk iets (dit wordt daarna in de signaalomzetting weer gecorrigeerd), maar daarbij loop je iets meer risico op uitgebeten delen dan bij gebruik van basis-iso-waarde terwijl het je in zuiverheid van het beeld weinig oplevert. Het is dus een klein maar belangrijk verschil.

    Het klopt verder dat er in sommige situaties voordeel kan zijn om gebruik te maken van de iso-invariantie van de sensor. Dat zal met name zijn als er vrij veel contrast in het beeld zit: je hoeft dan alleen de donkere delen te verhelderen (of meer te verhelderen), terwijl de lichtere delen dan al vrij goed belicht zijn. Dan pas je dus achteraf alleen op de donkere delen een hogere iso-waarde toe. Het is inderdaad handig om uit te gaan van een correcte belichting en dan handmatig vervolgens alleen de iso-waarde te verlagen. Bij beelden met weinig grote contrasten heeft het dus vrijwel geen toegevoegde waarde om te onderbelichten met gebruikmaking van basis-iso-waarde, hoewel het leuk is om te weten dat onderbelichting dus op deze manier niet echt erg is.

    In veel gevallen is correct belichten gewoon het beste, en dan natuurlijk liefst (als dat kan) met behulp van sluitertijd en diafragma. Ik heb zelf nog leren fotograferen in het analoge tijdperk waarbij iso/ASA een min of meer vaststaande waarde was (afhankelijk van het rolletje dat je kocht) en het dus vooral schipperen met diafragma en sluitertijd was. In feite geldt die basis nog steeds. Iso-waarde aanpassen geeft echter veel meer flexibiliteit en de moderne digitale camera levert ook zeer goede beelden bij hogere iso-waarden. Eventuele ruis is achteraf vaak prima te corrigeren, in tegenstelling tot bijvoorbeeld bewegingsonscherpte.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Deze artikelen vind je vast ook interessant: