Ve fotografování , citlivost ISO je mírou citlivosti na světlo z filmu a digitálních snímačů . Pro stanovení správné expozice jsou to základní údaje .
Za svůj název vděčí Mezinárodní organizaci pro normalizaci, která vydává normy, které ji definují.
Citlivost citlivých povrchů se v průběhu let dramaticky zvýšila. V roce 1935 byla citlivost prvního Kodachrome 10 ASA (10 ISO). V černobílém filmu to bylo od 50 do 3200 ISO. Dnes, v digitální podobě, může dosáhnout až ISO 800 000 a více.
Fotografie je správně exponována, když citlivý povrch přijímá správné množství světla: to, které vytváří obraz, který není ani příliš jasný, ani příliš tmavý. Pro získání této správné expozice musí fotograf proto vědět, jaké je toto „správné množství“. Citlivost ISO je jedním ze způsobů vyjádření těchto informací.
Technicky spíše uvažujeme množství světla na jednotku plochy , které nazýváme světelná expozice , nebo dokonce luminace , a které je vyjádřeno v lux - sekundách (symbol „lx⋅s“). Toto osvětlení vytváří účinek na citlivý povrch, který má odlišnou povahu v závislosti na typu druhého: černění pro zápornou digitální hodnotu pixelů pro snímač. Budeme se snažit znát luminaci, která je nezbytná k dosažení určité úrovně tohoto efektu, obvykle úrovně, která je vhodná pro reprodukci polotónů. Citlivost je pak definován, v konstantní, jako inverzní k Lumination, který vede k požadovanému účinku na obrázku:
kde H je luminace nezbytná pro požadovaný výsledek a H 0 konstanta, která umožňuje zafixovat stupnici citlivosti.
Je třeba poznamenat, že citlivost je nepřímo úměrná požadované luminaci. Jinými slovy, film ISO 200, který je dvakrát tak citlivý než film ISO 100, bude pro stejný výsledek potřebovat polovinu světla. Tato citlivost se někdy nazývá globální citlivost (na rozdíl od spektrální citlivosti ) nebo rychlost . Filmy s vysokou citlivostí se tedy nazývají rychlé filmy , filmy s nízkou citlivostí jsou filmy pomalé .
V praxi se citlivost ISO používá pomocí měřiče světla k určení parametrů expozice, pro které bude část obrazu, která byla měřena, vykreslena ve středních tónech, jinými slovy ani příliš jasná, ani příliš jasná. temný.
Přesné metody pro stanovení citlivosti citlivých povrchů byly formalizovány Mezinárodní organizací pro normalizaci (ISO), odtud název „citlivost ISO“, který je dán takto určené citlivosti. Jelikož se účinek luminace liší v závislosti na povaze citlivého povrchu, existují různé definice, které se vztahují na různé typy citlivých povrchů a které jsou publikovány v mnoha normách ISO.
Účinek luminace na černobílý film je po vývoji opacifikací druhého filmu. Toto zakalení je charakterizováno měřením optické hustoty, které, vynesené jako funkce logaritmu luminace, poskytuje křivku ve tvaru S, která se nazývá černící křivka nebo charakteristická křivka filmu. Na této křivce můžeme přímo odečíst luminaci potřebnou k získání dané hustoty, a tedy i citlivosti.
Je však snadné upravit tuto efektivní citlivost úpravou vývojových parametrů a zejména její doby trvání. Pokročilý vývoj nazýváme poměrně běžnou praxí nadměrného vývoje negativu, abychom získali citlivost větší než nominální citlivost. Zvýšení citlivosti je však doprovázeno zvýšením kontrastu. Aby bylo možné jednoznačně definovat citlivost filmu, ISO se poté rozhodlo jej definovat odkazem na dobu vývoje, která vede k získání „standardního kontrastu“. To vede k následujícímu postupu formalizovanému v ISO 6:
Volba konstant (0,1; 1,3; 0,8 lx · s) vyplývá z určitého počtu kompromisů, které jsou někdy kritizovány. Specifičtější normy existují pro filmy určené pro letecké snímkování a pro mikrofilmy.
Na rozdíl od černé a bílé barvy je obtížnější měnit vývojové parametry. Na jedné straně proto, že to může způsobit chromatické drifty, které se obtížně kontrolují, a na druhé straně proto, že vývoj se často provádí průmyslově, ve strojích upravených tak, aby přísně respektovaly standardizované vývojové procesy ( C41 negativní, E6 na snímku). To vedlo ISO k definování citlivosti barevných filmů na základě vývojových parametrů doporučených výrobcem. Tyto definice jsou formalizovány v normách ISO 2240 (diapozitiv), ISO 5800 (barevný negativ) a ISO 7187 (okamžitá fotografie).
Digitální fotoaparát obsahuje snímač složený z matice fotodiod (analogových snímačů), analogového zesilovače , převodníku analogového signálu na digitální a řetězce zpracování digitálního signálu . Většinou produkuje soubory ve formátu JPEG v barevném prostoru sRGB , ale jsou možné i jiné formáty, včetně formátu RAW, který ukládá nezpracovaná data z převaděče.
Citlivost těchto zařízení je definována s přihlédnutím k celému řetězci, od senzoru po finální soubor. Je snadno ovladatelný změnou zesílení analogového zesílení, nebo dokonce pro extrémní citlivost, s dodatečným zesílením v digitálním řetězci. Norma ISO 12232 definuje několik způsobů, jak ji určit:
Normám ISO předcházelo několik stupnic citlivosti.
První žebřík vynalezl polský inženýr Leon Warnerke - pseudonym Władysław Małachowski (1837–1900) - v roce 1880.
Dalším důležitým systémem byl systém Hurter and Driffield (H&D) v roce 1890, Švýcar Ferdinand Hurter (1844–1898) a Angličan Vero Charles Driffield (1848–1915). Systém H&D byl v SSSR oficiálně přijat v letech 1928 až 1951, poté byl nahrazen systémem GOST.
Německý astronom Julius Scheiner (1858–1913), v roce 1894.
Edward Faraday Weston (1878–1971) a jeho otec Dr. Edward Weston (1850–1936), elektrotechnik a zakladatel americké firmy Weston Electrical Instrument Corporation, uvedli na trh „Weston model 617“, jeden z nejstarších světelných metrů. v roce 1932. Odpovídající měřítko vynalezl William Nelson Goodwin, Jr., který pracoval ve Westonu.
Systém DIN neboli „DIN standard 4512“ Deutsches Institut für Normung se objevil v roce 1934 a byl inspirován systémem Scheiner. Používá logaritmickou stupnici 10 1/10 , tj. Nárůst o 10 DIN jednotek odpovídá citlivosti vynásobené 10. Také nárůst o 3 DIN odpovídá téměř přesně dvojnásobné citlivosti ( 10 3/10 ≈ 1,99526 ).
British Standards Institution (BSI) je téměř identický se systémem DIN, ale má o 10 stupňů více.
General Electric filmové hodnoty stupnice (známý jako GE , nebo GE ) byla podobná měřítka Weston v roce 1937. GE rovněž prodává lehké m tomto měřítku. V roce 1947 společnost GE postoupila do měřítka ASA.
GOST (cyrilice: ГОСТ ) byla aritmetická stupnice používaná v SSSR od roku 1951, podobná stupnici ASA. The1. st leden 1987,, měřítko GOST bylo srovnáno se stupnicí ISO.
Jedná se o váhy, které jsou původem současné normy ISO. Byly definovány americkými ( American Standards Association nebo ASA, která se od té doby stala Americkým národním normalizačním institutem nebo ANSI) a německými ( Deutsches Institut für Normung nebo DIN) normalizačními orgány . Stupnice ASA je stejná jako stupnice ISO (film 100 ASA je film 100 ISO). Stupnice DIN je na druhé straně logaritmická stupnice, jejíž vztah k ASA je:
a
kde logaritmus je základ 10.
ISO stupnice nahradila tyto dvě staré váhy jejich kombinací.
Například film „21 DIN / 100 ASA“ se stal filmem „ISO 100/21 °“. Při současném používání byla zmínka o hodnotě DIN upuštěna a máme film „ISO 100“.
Ve filmové fotografii je citlivost určena především výběrem fotografického filmu . Filmy s vysokou citlivostí umožňují větší flexibilitu, protože umožňují fotografování při slabém osvětlení. Tato flexibilita však přichází za cenu zvýšení zrnitosti obrazu a snížení rozlišení. Je možné, zejména v černé a bílé barvě, vystavit film citlivosti vyšší než je jeho nominální citlivost (proto jej podexponovat) a kompenzovat ho přehnaným vývojem („pokročilé“ zpracování). Takové zpracování také vede ke zvýšení granulace, ale navíc dochází ke zvýšení kontrastu a ke snížení zeměpisné šířky expozice. Je proto obecně vyhrazeno pro situace, kdy fotograf nemohl předpokládat, že bude potřebovat film s vyšší citlivostí.
V digitálním smyslu je citlivost nastavením zařízení, které nepůsobí na samotný snímač (matici fotodiod), ale na zesílení signálu, který vytváří.
Vysoká citlivost usnadňuje fotografování při slabém osvětlení, ale zesílení také ovlivňuje šum snímače a vede k hlučnějším snímkům. Obraz se poté jeví zrnitější, jako chování filmů s vysokou citlivostí. Většina digitálních zařízení však má ve svých zpracovatelských řetězcích filtry šumu. Tyto filtry umožňují výrazně snížit zrnitý aspekt obrazu, ale za příliš agresivní filtrování se platí ztráta jemných detailů s malým kontrastem, zejména jemných textur.
Ve filmu i v digitálu je schopnost citlivého povrchu poskytovat vysoce citlivé snímky dobré kvality (pokud jde o granulaci a definici jemných detailů) přímo spojená s rozměry tohoto povrchu.
U stříbrného negativu je pro daný formát konečného obrazu zvětšení, které se použije na tisk, o to slabší, čím větší je negativ. A výsledky malém zvětšení v diskrétnější granulace, což je výhodné z formátu média (a tím spíše na velkém formátu ) ve srovnání s 24 x 36 .
V digitálním provedení má při dosažení stejné definice (počet megapixelů) větší senzor větší fotosite, které shromažďují větší počet fotonů, a proto mají lepší poměr signálu k šumu . To ospravedlňuje, že špičková zařízení ( digitální zrcadlovky a hybridy ) mají snímače formátu 4/3 , APS-C nebo dokonce 24 × 36 nebo více, zatímco zařízení základní úrovně ( zejména fotofony ) jsou spokojena s mnohem menšími senzory.