Välj rätt ISO med din Canon

Har du hört följande uttryck?

  • ISO-talet bestämmer hur känslig din sensor ska vara för ljus. Ett högre ISO-tal gör din sensor mer ljuskänslig.

  • ISO 50 med en Canon är bättre än ISO 100 om man vill få längre slutartid.

  • Högre ISO ger mer brus.

Det är tyvärr inte så enkelt.

Sensorns känslighet

Om man börjar med första påståendet har en sensor från Canon enbart en känslighet som fångar upp ljus och gör en signal av det. Därefter förstärks signalen analogt, omvandlas till digital signal innan den skickas vidare för sparas till en råfil. Vid ISO 125, 160, 250, 320, 500, 640 osv vet man att signalen även mörkas ned eller ljusas upp efter att den digitaliserats.

Canon och ISO 50

Angående ISO L (50) utgår det från ISO 100. Påståendet att man kan använda ISO 50 med en Canon för att få längre slutartid än med ISO 100 stämmer inte vid fotografering i råformat eftersom bägge utgår från just ISO 100. Anser du att just din kameramodell från Canon fungerar annorlunda skickar du in två råfiler med ISO 50 och ISO 100 och följer nästa steg.

Att själv testa är ett enkelt sätt att kontrollera. Använd samma slutartid och samma bländare. Därefter kan man använda program som RawTherapee, darktable, Dcraw eller Rawdigger för att själv se skillnaden bilderna emellan. Råfiler från 6D finns här.

f/22, slutartid på 1/4 sekund och ISO L (50).
f/22, slutartid på 1/4 sekund och ISO 100.

I skärmdumparna ovan och med råfilens högdagervarning aktiverad syns det att de båda  råfilerna klipper högdagern på samma plats och att bilderna i det närmsta är identiska, trots att den övre borde vara ett steg mörkare.

f/22, slutartid på 1/4 sekund och ISO L (50). Histogrammet är ett råhistogram.
f/22, slutartid på 1/4 sekund och ISO 100. Histogrammet är ett råhistogram.

I RawTherapee kan man skåda ett logaritmiskt råhistogram. I de två bilderna ovan är bägge varandra identiska.

Även din kamera har ett inbyggt histogram men det bygger på jpg-filen och inte råfilen. Jpg-filens histogram ger ett hum om hur man ligger till men kan skilja ett steg eller mer jämfört med råfilen.
Vill man ha ett råhistogram i sin kamera krävs det mjukvara så som Magic Lantern.

Verktyget Hraw ger en god uppskattning över hur stort det dynamiska omfånget är.

Med verktyget Hraw har jag jämfört de bägge råfilernas dynamiska omfång. ISO L (50) gav nedskalat till 8 megapixlar 12.0848 steg och ISO 100 gav nedskalat till 8 megapixlar 12.0893 steg.

Brus

Brus i bild kan man få av flera orsaker.

Fotonspridningsbrus  beror på att en del av fotonerna inte följer resten av strömmen. För att kalkylera vilken mängd av fotonerna som avviker tar man roten ur antalet fotoner. Har man 10000 fotoner blir det runt 100 som avviker. Har man 100 fotoner blir det 10 som avviker. Har man 10 fotoner blir det 3,16 som avviker.
Ju mer ljus vi har, desto fler fotoner avviker och ger brus. Det märks dock inte eftersom mängden fotoner som följer strömmen är så många fler. Mer ljus är alltså alltid bra.

Utläsningsbrus beror på kretsarna efter sensorn. Signalen som sensorn fångade upp förvanskas på vägen. Med Canon 80D och dess sensor placerade Canon A/D-omvandlaren (analog signal till digital signal) direkt på sensorn och kunde på så vis förkorta vägen och därmed minska utläsningsbrus.

Mönsterbrus,  som dels beror på utläsningbrus och dels på att delar i sensorn skiljer sig åt i effektivitet. Även om det inte finns mycket av mönsterbrus syns det tydligt då det mänskliga ögat uppfattar mönster och bandning lättare. Delar av mönsterbruset kan vara lika från bild till bild, medan andra delar kan skilja sig åt mellan tagningarna. Genom att använda sig av en svartbild, d.v.s. en extrabild med samma inställningar men med objektivlocket på, kan man subtrahera det mesta från mönsterbruset från originalbild.

Termiskt brus ökar med temperatur. Ju högre temperatur sensorn får jobba i, desto mer brus blir det i bild. Låt kameran kylas ned mellan exponeringarna om du t.ex. tar långa exponeringar nattetid.

Högre ISO lägre brus?

4 sekunder, f/5 och ISO 100. Uppljusad till samma nivå som ISO 1600 nedan. Canon EOS 300D.
4 sekunder, f/5 och ISO 1600. Canon EOS 300D.

Att det bland gemene man sägs att högre ISO ger mer brus beror på att färre fotoner ger mer synligt brus. Högt ISO använder man sig av när det finns få fotoner att fånga in, se fotonspridningsbrus högre upp.

Högre ISO ger alltså mindre brus per foton. Å andra sidan kan inte högre ISO (1600) samla in lika många fotoner som lägre ISO (100) kan. Kontentan är att man vid mycket ljusinsamling tjänar på att använda låga ISO-tal och vid dunkla ljusförhållanden tjänar på att använda högre ISO-tal.

ISO-steg

Canons äldre kameror så som Canon EOS D30 och Canon EOS 300D har hela ISO-steg, d.v.s. man stegar mellan ISO-talen från 100, 200, 400, 800, 1600.

Nyare kameror har utöver dessa hela steg även tredjedelssteg så som ISO 125, 160, 250, 320, 500, 640, 1000, 1250 osv. Dessa tredjedelssteg utgår från de hela stegen och är digitala uppljusningar eller nedmörkningar. T.ex. utgår ISO 160 och ISO 250 från ISO 200 medan ISO 320 och ISO 500 utgår från ISO 400.

Åtta råfiler mellan ISO 100 och ISO 500 analyserade.

Enligt utvecklare hos Magic Lantern, samt påvisat via verktyget Hraw, ger ISO 160, ISO 320 och ISO 640 ett större dynamiskt omfång, närmare bestämt 0,1 steg mer högdager än vad ISO 200, ISO 400 och ISO 800 skulle ha gjort. Detta gäller bland bland annat för M3, M5, M6, 30D, 40D, 60D, 70D, 80D, 7D, 7D II, 6D, 6D II, 5D III, 5D IV och 1D IV.

I bilden ovan syns 6D:

  • _MG_3501.CR2 och ISO 100, DR@8=12.1342 steg.
  • _MG_3502.CR2 och ISO 125, DR@8=11.7949 steg.
  • _MG_3503.CR2 och ISO 160, DR@8=12.1922 steg.
  • _MG_3504.CR2 och ISO 200, DR@8=12.1321 steg.
  • _MG_3505.CR2 och ISO 250, DR@8=11.7998 steg.
  • _MG_3506.CR2 och ISO 320, DR@8=12.0179 steg.
  • _MG_3507.CR2 och ISO 400, DR@8=11.9670 steg.
  • _MG_3508.CR2 och ISO 500, DR@8=11.6504 steg.

För kameror så som 5D, 5D II, 1D II, 1Ds II, 1D III, iDs III  vinner man ingenting utan tvärtom förlorar.

ISO 125, 250, 500 osv är oftast ett sämre alternativ, med bland annat 1D X, 5Ds och 5DsR som undantag med en annan typ av design.

ETTR

Har du hört talas om exposure to the right, ETTR? Det innebär att man, i råformat, samlar in så många fotoner man kan tills sensorn blir mättad med ljus. Om man inte gör det innebär det att man får mer synligt brus i skuggorna än om man skulle kört ETTR, samt att man inte skulle kunna nyttja kamerans hela dynamiska omfång.

Tillfällen när ETTR inte är att rekommendera är när man når kamerans begränsning där det inte längre är någon nytta med ETTR utan det tvärtom går att åtgärda i datorn efteråt. Med en 5D II går gränsen vid ISO 1600.

Om scenen man fotograferar har ett större dynamiskt omfång än vad kameran har blir det också svårt att praktisera ETTR. Antingen offrar man högdager eller så offrar man skuggor. Vill man ingetdera går man över till alternativa metoder, så som blixtupplättning, HDR, eller Dual ISO.

 

Varför du inte ska fotografera under lägsta ISO-tal

iso L

Alla digitala systemkameror har inte ISO 50 eller ens ISO 100. På en del av dessa, de modeller i prosektionen har man istället valt en funktion som hos Canon kallas L som ska motsvara ISO 50 och hos Nikon heter den L0-1. Den inställningen ska man absolut inte använda i tron att det är frågan om en riktig ISO-inställning, för det är det inte.

Genom att använda denna inställning kommer kameran välja en slutartid som är ett steg längre på bas-ISO för att därefter mörka ned bilden ett steg. Vad man riskerar är att klippa högdagern och få sämre kontrast i bilden. Vinner man någonting? Jo, det gör man faktiskt. Mer fotoner träffar sensorn vilket ger mindre brus.

Vill du testa hur det fungerar kan man få till ett likvärdigt resultat genom att själv överexponera slutartiden ett steg för att sedan dra ned exponeringen ett steg i valfritt råkonverteringsprogram.

På bilden ovan syns två likvärdiga exponeringar där den övre har ISO 100 och den under har läge L. Rött markerar utbränd högdager.

Fototips del 4 – Samspelet mellan ISO, slutartid och bländare

För att styra en kameras exponering behövs tre värde. ISO, slutartid och bländare. Vi är nu inne på att använda oss av alla tre.

Först ut är ett landskapsfoto strax efter soluppgång.

För landskapsfotografering vill jag köra med ISO 100. Detta för att det är bas-ISO på just min Canon 5D och ger bäst kvalité. Bländaren vill jag ha ställd på mellan 10-16. Jag får inte bäst skärpa p.g.a. diffraktionen, men jag offrar skärpa mot att få ett större skärpedjup i bilden. Skärpedjupet är det plan man anser vara skarpt i en bild.

Slutartiden låter jag kameran själv bestämma, i det här fallet valde den 1/5 sekund.

Resultatet:

Med 1/5 sekund kan jag inte stå upp och handhålla kameran utan att jag skakar kameran, d.v.s. skakningsoskärpa. Det befintliga ljuset räcker inte till för att jag ska kunna köra med den bländare och det ISO jag vill. Alltså måste jag offra något eller några för att få rätt exponering.

Genom att höja ISO från 100 till 1600 får jag en slutartid på runt 1/80 sekund. I mitt fall räknade kameran ut det, men kör man manuellt kan man även räkna på det själv. En fördubbling utav ISO halverar tiden.

1/5 sek och ISO 100

1/10 sek och ISO 200

1/20 sek och ISO 400

1/40 sek och ISO 800

1/80 sek och ISO 1600

ISO

Ingen skakningsokärpa, men desto mer brus p.g.a. det höga ISO-talet. Ta en titt på de mörkare partierna i bilden så syns färgbruset.

Tillbaka till ruta ett och ISO 100. Jag ändrar bländaren till 1,4 istället för 16.

Bländare

Inget brus, men motivet har blivit oskarpt, speciellt om man tittar på förgrunden. Detta är dock förgrunds- och bakgrundsoskärpa och inte skakningsoskärpa. Vid förstoringar kommer även färgfel i form av lila kanter, kromatisk aberration, synas. P.g.a. av den stora bländaren 1,4 blir även hörnen i bilden mörka, s k vinjettering.

För att få rätt bländare kontra ISO/slutartid kan man låta kamerans automatik avgöra, eller om man kör manuellt själv välja. En halvering av ljusinsläppet fördubblar slutartiden.

1/5 sek och bländare 16

1/10 sek och bländare 11

1/20 sek och bländare 8

1/40 sek och bländare 5,6

1/80 sek och bländare 4

1/160 sek och bländare 2,8

1/320 sek och bländare 2

1/640 sek och bländare 1,4

1/1280 sek och bländare 1

 

Om nu varken ISO, slutartid eller bländare räcker till i det befintliga ljuset finns två lösningar. En är att kompromissa genom att ändra litet av varje, den andra lösningen är att tillföra ett stativ. Bilden nedan sitter på stativ. Detta innebär att jag fortfarande kan hålla ISO 100, bländare 16 och en slutartid som kan hålla sig i timmar utan skakningsoskärpa.

Stativ

 Fotoövning

Fotografera tre bilder på samma motiv med tre olika inställningar, baserat på ISO, slutartid och bländare. Alla tre bilder ska ha samma exponering, d.v.s. samma ljusstyrka i bilden. Detta löser du genom att du räknar med steg. En halvering eller fördubbling är ett steg. Halverar du hastigheten får du fördubbla ISO-förstärkningen osv.

Visa gärna detta på din blogg med en länk till denna fotoövning för att få återkoppling.

 

Fototips del 2 – ISO

För att styra en kameras exponering behövs tre två värde. ISO, slutartid och bländare. Vi är nu inne på ISO.

Begreppet ISO inom den digitala kameravärlden är en standardisering från International Organization for Standardization och namnet har sitt ursprung från grekiskans isos, likhet, som kameratillverkare följer. Om en kameratillverkare inte kan följa de villkor som gäller för standardiseringen döps inställningarna istället om som till t.ex. ”L” och ”H” (Nästan ISO 50 och 3200 på en Canon 5D).

ISO använder man sig på en kamera för att förstärka signalen från sensorn och på så vis kunna fotografera även i dunkelt ljus.

Digitala kameror har ett ISO-grundläge där kameran kan samla in så många fotoner som möjligt, vilket resulterar i bättre bildkvalité. Ofta ligger spannet mellan ISO 50-200. Vid t.ex. ISO 100 brusar en Canon 40D, Canon 5DII och Nikon D3100 som minst eftersom dessa kan samla in flest fotoner då. Vid ISO 200 brusar en Fujifilm x100 och en Nikon D90 som minst eftersom dessa då kan samla in flest fotoner.

Genom att dubbla ISO-talet i kameran halverar man slutartiden. Man avbryter sensorns insamling av fotoner och förstärker istället signalen. Ifall 1/25 sekund på ISO 100 är för lång tid att ta en bild på vid ett fototillfälle kan man höja ISO-talet till 200 och få en slutartid på 1/50 sekund istället. Med detta kan man fortsätta om och om igen några gånger tills signalen från sensorn blivit så förstärkt att den även förstärker bruset så att det syns, se rörlig GIF-bild nedan för exempel.

Nackdelen med att höja ISO-talet är att man kan samla in färre fotoner och att bruset i bild p.g.a. fotonbrist ökar och att dynamiken i bilden minskar.

iso

Se även Vilket ISO-tal med en Canon.