In het analoge tijdperk had elke film zijn vaste gevoeligheid of ISO-waarde. Bij mooi weer gebruikte je een film met lage gevoeligheid, bijvoorbeeld ISO 64 of ISO 100. Bij slechte lichtomstandigheden was een film met hogere gevoeligheid nodig, bijvoorbeeld ISO 1600. In een gevoeligere film zaten grotere lichtgevoelige zilverhalogenidekristallen. Bij het ontwikkelen werden die zichtbaar. Het heette dan dat film met hoge gevoeligheid een grovere ‘korrel’ had, waardoor de foto minder scherp was. Maar het was dat, of helemaal geen foto.
Hoe ontstaat ruis?
Bij digitale camera’s is er een vergelijkbaar fenomeen. Je kan daar geen andere film instoppen, maar wel de gevoeligheid verhogen door de ISO-waarde aan te passen. Zet de gevoeligheid van ISO 100 naar ISO 1600, en je camera is meteen 4 keer gevoeliger voor licht. Wat er in feite gebeurt is dat het elektronische signaal dat uit je sensor komt versterkt wordt.
Dat versterken heeft echter een prijs. Zoals elke elektronische component is een sensor niet perfect; er zitten heel kleine variaties in het signaal. Als je het signaal gaat versterken, worden die variaties mee uitvergroot. Het kan dan gebeuren dat twee pixels die dezelfde helderheid zouden moeten hebben, niet even helder zijn; of dat twee pixels die dezelfde kleur zouden moeten hebben, een andere kleur hebben. In het eerste geval spreken we van luminantieruis, in het tweede geval van chromaruis of kleurruis.
Hoe ruis bestrijden?
Om ruis de foto te verwijderen, wordt ruisonderdrukking gebruikt. Daarbij gaan slimme algoritmes op zoek naar luminantieruis en chromaruis en proberen deze te elimineren. Als je in JPEG-formaat fotografeert, doet je camera de ruisonderdrukking voor je. Werk je in RAW-formaat, dan wordt de ruis in nabewerking verwijdert. Je kan daarvoor je standaard RAW-ontwikkelaar gebruiken zoals Adobe Lightroom of Capture One. Er bestaan ook plug-ins speciaal voor ruisonderdrukking zoals DxO Nik Dfine, NoiseNinja of Topaz DeNoise.
Ruisonderdrukking is helaas niet gratis: ze gaat ten koste van de scherpte. Hoe sterker de ruisonderdrukking die je toepast, hoe meer fijne details verloren gaan. Dat is meteen ook het beste argument om zelf de ruisonderdrukking te doen en die niet aan de camera over te laten: zo kun je zelf de beste balans zoeken tussen verwijderen van de ruis en het beschermen van die details. Zoom in tot 2:1 of zelfs 3:1 om het effect goed te kunnen beoordelen.
Lange sluitertijden
Bij lange sluitertijden, pakweg 1 seconde of meer, ontstaat er nog een andere vorm van ruis, doordat de sensor in je camera opwarmt. Die ruis is voor elke sensor identiek fotografeert. Daardoor is ze ook makkelijk te verwijderen met de functie LANGE SLUITERTIJD RUISREDUCTIE in je camera. Hierbij maakt de camera meteen na de eerste opname een tweede opname waarbij de sluiter dicht blijft. Deze ‘dark frame’ zou volledig zwart moeten zijn, maar zal omwille van de lange sluitertijd een ruispatroon vertonen dat uniek is voor jouw sensor in de omstandigheden waarin je fotografeert (met name de buitentemperatuur). Door dit ruispatroon ‘af te trekken’ van de originele opname, zal die minder ruis vertonen. Dit werkt zowel in JPEG als in RAW. Enige nadeel; na elke opname moet je nog eens zo lang wachten tot de ‘dark frame’ gemaakt is.
ISO-invariantie
De sensors in digitale camera’s worden steeds beter, met bijvoorbeeld steeds minder afwijkingen in het signaal. Dat heeft in de praktijk het voordeel dat het voor sommige camera’s geen verschil maakt of je tijdens de opname een hogere gevoeligheid instelt, zeg maar ISO 3200, of een lagere gevoeligheid van ISO 800 aanhoudt en je raw-foto in nabewerking twee stops helderder maakt. Het heet dat dan je camera ‘ISO invariant’ is.
Het voordeel daarvan is dat je bij ISO 3200 riskeert dat hooglichten in de scène (denk aan sterren in een nachtelijk landschap) zullen uitbranden. Als je op ISO 800 werkt, in nabewerking de algemene belichting verhoogt en tegelijk de hooglichten minder helder maakt, vermijd je dat uitbranden. Het nadeel is dat je op het scherm van je camera een onderbelicht beeld ziet. De techniek is niet toepasbaar als je de gevoeligheid verhoogt om je sluitertijd kort genoeg te houden. Want zelfs de beste ruisonderdrukking kan een ‘bewogen’ opname niet redden.
Interessante aanverwante artikelen
Hoge iso ruis verminderen via het stapelen van meerdere opnamen
7 reacties
Goed uitgelegd Willemijn, dank je. Het betekend dus ook dat het fenomeen “ETTR” niet (meer) in camera gebeurt maar tijdens de nabewerking.
Dat is niet helemaal correct. Het idee achter ‘exposure to the right’ (ETTR) is om een zo ‘clean’ mogelijke foto te maken, en dat bereik je het beste door zoveel mogelijk licht op de sensor te laten vallen (dmv open diafragma en/of niet te korte sluitertijd) en om daarbij het liefst de base iso van je camera aan te houden. Door iso hoger of lager te zetten verander je feitelijk niets aan die hoeveelheid licht die op je sensor valt, je versterkt het slechts. Bij een isoless sensor kun je dat versterken dus ook achteraf doen, dat kan in bepaalde situaties nuttig zijn. Bij normaal (tamelijk gelijkmatig) licht kun je echter net zo goed meteen de iso-waarde wat hoger zetten in plaats van dat achteraf te doen in de nabewerking. Het eindresultaat zal namelijk gelijkwaardig zijn, maar zo’n donkere foto is wel wat lastiger te bekijken en te beoordelen of deze goed is.
Ik mis wat, helderheid. Wat werkt nu het beste? Zo zegt het niet veel. Of houden we het geheim.
Goed artikel, ik begrijp alleen de laatste opmerking niet helemaal. Het idee achter het verlagen van de iso-waarde bij een iso-invariante sensor is nl dat de overige instellingen gelijk blijven en het zou dus op zich geen invloed moeten hebben op sluitertijd. Om deze techniek goed toe te passen kun je het beste eerst de camera correct instellen, dus de instellingen kiezen die passen bij een correct belichte opname waarbij je een hogere iso-waarde gebruikt. Vervolgens ga je alléén de iso-waarde verlagen – het is dan handig om bij te houden hoeveel stops onderbelichting dit oplevert, deze factor kun je dan later weer bij de nabewerking gebruiken. Het werkt dus alleen met handmatige instellingen (M) en natuurlijk bij fotograferen in RAW. Het voordeel is inderdaad dat je bij moeilijk licht (met name grote contrastverschillen) meer controle achteraf hebt over waar je het licht versterkt en dat geeft wat minder risico op overbelichting in de hooglichten van je foto. Hoe goed het eindresultaat is hangt ook wel af van de RAW-converter die je gebruikt (en de daarin toegepaste ruisonderdrukking), en ook van de gebruikte camera – bij sommige camera’s is het resultaat minder als je veel stops probeert te overbruggen.
De techniek erachter is dat een iso-invariante (‘isoless’) sensor gekalibreerd is op een bepaalde basis-isowaarde (bijv 200) en dat het omhoog zetten van de isowaarde in de camera geen invloed heeft op de sensorgevoeligheid van de sensor zelf, maar dat de processor in de camera dan het signaal versterkt. En dat laatste kan je evt dan ook achteraf doen. Het is niet zo dat een isoless-sensor per definitie beter is dan een ‘normale’ sensor, het is gewoon een wat andere techniek die wat voordeel kan bieden in bepaalde situaties. Niet alle camera’s hebben zo’n sensor, ze worden vooral toegepast bij o.a. Sony, Panasonic en Fuji en ik dacht ook de Nikon Z-serie. Om erachter te komen welke camera’s een isoless-sensor hebben is het even zoeken, camerafabrikanten geven hier zelf niet heel uitgebreid informatie over. Op Engelstalige websites zijn er wel meer artikelen over te vinden van mensen die het verder uitgezocht hebben.