ISO 250

ISO-Empfindlichkeit: Lichtempfindlichkeit des Bildsensors

Oder: Was rauscht denn da?

In der analogen Fotografie steht die ISO-Angabe für die Filmempfindlichkeit. Je empfindlicher der Film, desto weniger Licht ist notwendig. So muss man sich als analog fotografierender Fotograf vor seinem Projekt im Klaren sein, welchen Film mit welcher Empfindlichkeit man benötigt, sprich, was für ein Licht vorhanden sein wird. Ein Wechsel des Filmes ist bei der analogen Fotografie nicht so einfach möglich.

Hier kommt ein großer Vorteil der digitalen Fotografie: Mit den digitalen Kameras kann die ISO-Einstellung von Bild zu Bild geändert werden.

Bei den digitalen Kameras steht die ISO-Empfindlichkeit für die Lichtempfindlichkeit des Bildsensors.

Teilweise findet man im Handbuch der Kamera Empfehlungen hierfür. Die folgenden Angaben beziehen sich auf eine Canon-Vollformatkamera und setzen voraus, dass kein Blitz eingesetzt wird.

ISO-Empfindlichkeit Aufnahmesituation
100–200 ISO Aufnahmen bei Sonne
400–800 ISO bedeckter Himmel, abends
> 800 ISO nachts oder in dunklen Innenräume

Kleine Zahlen sagen also aus, dass der Bildsensor wenig lichtempfindlich ist. Und je größer die ISO-Zahl, desto empfindlicher wird der Bildsensor. Dadurch werden auch noch Aufnahmen mit sehr wenig vorhandenem Licht möglich.

Wie schon am Beispiel im Kapitel Blende und Belichtungszeit mit Wassermenge, Zeit und Behältergröße bildlich dargestellt wurde, entspricht die ISO-Einstellung der Behältergröße.

Korrekte Belichtung durch Blende, Verschlußzeit und ISO

Korrekte Belichtung durch Blende, Verschlußzeit und ISO

Eine Vergrößerung der Empfindlichkeit bewirkt, dass weniger Licht benötigt wird, um das Bild richtig zu belichten. In der Grafik benötigen wir nun einen kleinen Behälter, um diesen komplett zu füllen.

Somit haben wir 3 Einstellmöglichkeiten für ein richtig belichtetes Bild.

Nehmen wir an, das Foto wird ideal belichtet mit folgenden Einstellungen: Blendenwert f/2,8, Belichtungszeit 1/50 s und ISO 100.

Allerdings soll die Belichtungszeit halbiert werden, um eine schnelle Bewegung einzufrieren: sprich aus der Belichtungszeit von 1/50 s soll 1/100 s werden. Die Blendeneinstellung soll gleich groß bleiben. Um dieselbe Belichtung zu erhalten, muss nun einfach der ISO-Wert verdoppelt werden.

Foto A: Blende f/2,8 Belichtungszeit 1/100 s ISO 200

Wir haben hier also einen linearen Zusammenhang.

Dasselbe funktioniert auch mit der Blende:

Foto B: Blende f/2,0 Belichtungszeit 1/100 s ISO 100

Beim Foto B haben wir durch die geöffnete Blende mehr Licht und benötigen daher einen weniger „empfindlichen Sensor“.

Bildqualität und ISO-Werte

Jetzt könnt man ja eigentlich meinen, je empfindlicher, desto besser. Aber diese ISO-Empfindlichkeit hat auch Nachteile.

Mit der Empfindlichkeit (sprich größere ISO-Werte) erhöht sich auch das Rauschen. Das Foto wird dadurch kontrastärmer und wirkt unscharf. Schauen wir uns erst einmal die Auswirkungen direkt an Beispielfotos an.

Bitte unbedingt beachten: das Rauschverhalten ist auch sehr stark abhängig von der Qualität der Kamera! Die Größe des Bildsensors hat hier eine große Auswirkung. Folgende Aufnahmen wurden mit einem Vollformat-Sensor gemacht. Dadurch sind noch akzeptable Qualitäten mit höheren ISO-Werten möglich. Dieselbe ISO-Einstellung bei anderen Kameras kann zu einem völlig unbrauchbaren Foto führen. Kleine Kompaktkameras liefern teilweise bei ISO 400 schon grausame Ergebnisse, die vollkommen verrauscht sind. Daher selber mit der eigenen Kamera testen!

Folgende Fotos sind durch Änderung von Verschlusszeit und ISO-Einstellung entstanden. Es wurde darauf geachtet, dass alle Fotos die gleiche Helligkeit haben.

ISO 250

Vergleich ISO 250 / ISO 4000 / ISO 25600

Im ersten Bildabschnitt wurde das Foto bei ISO 25600 erstellt. Hier wird sehr deutlich sichtbar, wie sich das Rauschverhalten auswirkt. Dunklere Bereiche sind stärker betroffen als helle.

Im zweiten Bildabschnitt ist die ISO-Zahl auf 4000 gestellt worden. Das Rauschen ist deutlich in der Halspartie zu sehen – auf Weiß ist fast kein Rauschen zu erkennen, aber die dunklen Partien werden problematisch.

Im dritten Bildabschnitt mit einem ISO-Wert von 250 ist sehr wenig Rauschen zu sehen (bei dieser Vollformat-Kamera).

Unsere Bildqualität ist also bei kleinen ISO-Werten wesentlich besser – aber wir benötigen auch mehr Licht. Im Studio mit Studioblitzen wird auch gerne mit ISO 50 gearbeitet, um die bestmöglichste Qualität zu erreichen. Das funktioniert immer dann, wenn man volle Kontrolle über das Licht hat.

Woher kommt das Rauschen?

Von alten, analogen Musikkassetten kennt man es noch – es gab immer ein Grundrauschen. War es während einer Musikaufnahme still, war trotzdem beim späteren Anhören ein Rauschen zu hören. Dieses Grundrauschen ist auch bei digitalen Bildsensoren vorhanden!

Wurde eine Aufnahme zu leise aufgenommen, konnte man im Nachhinein die Lautstärke anheben – allerdings wurde auch das Rauschen dadurch lauter. Und etwas Ähnliches passiert auch bei Anhebung der ISO-Werte. Das Grundrauschen nimmt zu und wird sichtbar in Form des Farbrauschens und Helligkeitsrauschens.

Unterschied DIN & ASA und ISO

Vor der ISO wurde in der Fotografie mit den Bezeichnungen DIN bzw. ASA für die Filmempfindlichkeit gearbeitet.

Unterschied zwischen beiden waren die Größenangeben und dass DIN-Werte logarithmisch, der ASA dagegen linear angegeben wurde.

So entspricht 100 ASA dann 21° DIN,

eine Halbierung sind dann 200 ASA entsprechend 24° DIN

ASA: 100 200 400 800 1600 3200

DIN: 21° 24° 27° 30° 33° 36°

Die heutige ISO-Angabe kombiniert beide Werte – auf den Filmen sind die Angaben dann ISO 100/21° – bei digitalen Kameras wird die zweite Angabe nicht gemacht, daher wird im Sprachgebrauch kaum jemand von ISO 100/21° sprechen, sondern nun von ISO 100. Zu finden sind diese Angaben noch in Fotobüchern und teilweise in Fachzeitschriften.

Aufgabe zum ISO-Wert und Rauschen

Erstellen Sie 3 Aufnahmen mit einer nahezu gleichen Belichtung (sprich das fertige Foto sollte nicht heller oder dunkler werden). Variieren Sie hier von einem sehr kleinen ISO-Wert bis zu einem sehr großen ISO-Wert.

Begutachten Sie das Rauschen in der 100%-Ansicht auf dem Computer.

Tipp: Nutzen Sie ein Stativ, um auch dreimal genau denselben Ausschnitt zu erhalten und fotografieren Sie ein unbewegliches Objekt.

Wie man ein korrekt belichtetes Foto macht

Wir haben i.d.R. eine gegebene Lichtsituation. Dieses Licht möchten wir einfangen. Dabei gibt es ein Zuviel und ein Zuwenig. Fangen wir zu wenig Licht ein, reagiert der Kamerasensor noch nicht und wir erhalten einen schwarzen Bereich (man spricht von „abgesoffen“).

Ulmer Münster mit schwieriger Lichtsituation

Ulmer Münster mit schwieriger Lichtsituation

f/2,8 | 1/80 s | ISO 125 | 50 mm | Lichtwert -2 | EOS 50D

Fangen wir zu viel Licht ein, laufen Pixel des Bildsensors „über“. Wir erhalten in diesem Bereich nur noch einen weißen Bereich ohne jegliche Zeichnung (man spricht von „ausgebrannt“). Dabei ist nicht der gesamte Bildsensor gemeint, sondern die entsprechenden Pixel bzw. Bereiche, auf die das Licht fällt. Sehr schön zu sehen am Beispielfoto des Kirchenraums, wo auf den Boden Tageslicht fällt. Die Kacheln verschwinden komplett und es ist keinerlei Struktur der Kacheln mehr erkennbar. Es ist ein rein weißer Fleck.

Jetzt haben wir natürlich nicht eine einzige große schwarze Fläche bzw. eine einzige große helle Fläche. Unser Fotomotiv hat dunkle und helle Bereiche. Und beide Bereiche sollen noch eine Zeichnung (es soll was erkennbar sein) aufweisen. Nennen wir sie Extrembereiche. Liegen diese Extrembereiche zu weit auseinander (Mittagssonne und zusätzlich ein Hauseingang, in den hinein fotografiert werden soll), haben wir ein Problem. Der Kontrastumfang des Motivs ist zu hoch. Das menschliche Auge kann hier adaptieren. Im Gehirn finden automatisch Verrechnungen statt. Die Kamera kann das nicht! Jetzt müssen wir als Fotograf darauf achten, ob wir in einer Extremsituation sind, die einen höheren Kontrastumfang hat, als die Digitalkamera abbilden kann, oder wir nur die falschen technischen Einstellungen haben.

Unser Hauptproblem bei digitalen Kameras ist, dass diese nur einen begrenzten Kontrastumfang haben. Es ist also möglich, durch zu viel Licht das Bild überzubelichten und bei zu wenig Licht das Bild unterzubelichten. In manchen Situationen ist es schlichtweg nicht möglich, alles einzufangen. Hier muss man sich als Fotograf nun entscheiden, welchen Tod man stirbt. Ob man Abstriche in den dunklen Bereichen des Bildes bzw. in den hellen Bereichen des Bildes machen möchte – man wird da dann wohl oder übel je nach Bildaussage entscheiden müssen.

Autor: Axel Pratzner

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