Basiswissen Fotografie: ISO-Einstellung und Bildrauschen

Begriff der ISO

Das, was wir heute als ISO-Wert bezeichnen, ist eigentlich die alte amerikanische ASA-Zahl. Die deutsche Norm (DIN) hatte eine Skala, die bei 21° die normale Empfindlichkeit hatte. Das entsprach 100 ASA. Eine Erhöhung um 3° bedeutete eine Verdoppelung der Empfindlichkeit. 24° entsprach somit 200 ASA und 27° 400 ASA. Für die ISO-Norm hatte man sich auf die Schreibweise ISO 100/21° geeinigt. Weil aber die deutsche Norm etwas umständlich war, hat sich das „Anhängsel“ nie richtig durchgesetzt.

Der „normale“ Wert liegt bei ISO 100

Bei der ISO-Einstellung heute bedeutet ISO 100 den Normalwert. Die meisten Kameras arbeiten mit diesem Wert als niedrigste Einstellung. Manche Kameras lassen sich auch auf 50 ISO oder „LOW“ einstellen, andere beginnen erst bei ISO 200 (Nikon).

Messwerte und Verarbeitung

Eine Verdoppelung des ISO-Wertes bedeutet eine Verdoppelung der Empfindlichkeit des Sensors. Genauer gesagt wird das vom Sensor gemessene Signal um das doppelte verstärkt. Denn die Empfindlichkeit des Sensors ist natürlich konstant und so hoch wie nur irgend technisch möglich. Physikalisch ändert sich nichts am Sensor, sondern nur bei der Weiterverarbeitung der Messdaten.

Fotografieren bei wenig Licht

Bei doppelter ISO-Zahl kann man die Blende an der Kamera um eine volle Stufe weiter schließen, bei gleichen Lichtverhältnissen. Das bedeutet z. B. statt der Blende f/5,6 kann man die Blende f/8 einstellen. Oder bei gleicher Blende kann man die Belichtungszeit halbieren, also statt eine 1/125s kann eine 1/250s verwendet werden. Das kann genutzt werden, um eine größere Schärfentiefe zu erreichen (kleinere Blende) oder um Verwackeln zu vermeiden (Belichtungszeit).

Maximalwerte bei der ISO-Einstellung

Neuere Kameras können schon mit sehr hohen ISO-Werten arbeiten. Waren vor noch nicht allzu langer Zeit 800 ISO schon viel, können heute Werte von 12.800 und mehr eingestellt werden.
Nun wäre es natürlich schön, wenn diese Einstellungen keine negativen Konsequenzen hätten. Dem ist aber leider nicht so. Je höher die ISO-Einstellung, desto stärker wird das Bildrauschen. Bei der Verstärkung des Signals vom Sensor durch eine höheren ISO-Wert verstärken sich auch geringe Messfehler. So messen direkt nebeneinander liegende Sensorpunkte bei gleicher Helligkeit nicht unbedingt den gleichen Wert. Das liegt an minimalen Herstellungstoleranzen. Außerdem unterliegt jede Messung einem gewissen Grundrauschen, das dem Messwert überlagert wird. Die gemessenen Werte weichen also voneinander ab. Bei einer Verstärkung werden nun auch die Fehlmessungen verstärkt. Das führt dazu, dass die bei ISO 100 noch nicht sichtbaren Unterschiede so groß werden, dass sie sich im Bild als Rauschen niederschlagen. Insbesondere in den dunklen Bereichen des Bildes ist das Rauschen deutlicher zu sehen als in den helleren.

Arten von Bildrauschen

Es gibt zwei verschiedene Arten von Bildrauschen. Die eine ist das Helligkeitsrauschen, auch Luminanzrauschen genannt. Dabei sind die Bildpunkte unterschiedlich hell, obwohl sie eigentlich gleichmäßig sein müssten. Das führt zu einer gewissen Rauheit von einfarbigen Flächen. Die zweite Art von Bildrauschen ist das Farbrauschen. Dabei weisen die nebeneinander liegenden Bildpunkte willkürlich unterschiedliche Farben auf, auch bei einfarbigen Flächen. Auch das lässt ein Bild unruhig und rau erscheinen.

Sensorgröße und Bildrauschen

Je kleiner der Sensor der Kamera ist, desto kleiner müssen auch die einzelnen Mess-Dioden sein, die die Pixel liefern, aus denen ein Bild besteht. Kleine Dioden können nur sehr wenig Licht sammeln, so dass der Messwert verstärkt werden muss. Das führt zu Bildrauschen. Es mag sich merkwürdig anhören, aber bei kleinen Digitalkameras kann die Bildqualität abnehmen, wenn die Auflösung unangemessen hoch ist. Bei den s. g. Vollformatsensoren, die die Größe des ehemaligen Kleinbildformates (24 x 36mm) haben, ist das Bildrauschen daher in aller Regel gering.

Ihre Entscheidung ist gefragt

So muss der Fotograf sich also entscheiden zwischen bester Qualität oder der Gefahr zu verwackeln oder eine zu geringe Schärfentiefe zu haben. Jede Erhöhung der ISO-Zahl bedeutet Qualitätsverlust durch Bildrauschen. Bei den neueren Kameras wird das Rauschen zum Teil schon in der Kamera reduziert. Weitere Verbesserungen sind auch bei der Bildbearbeitung zu erzielen. Aber trotzdem gilt, je besser das Ausgangsmaterial, desto besser auch die Bildqualität. Sie müssen selbst für sich entscheiden, ab welcher Grenze Sie das Rauschen nicht mehr akzeptieren wollen. Es gibt keinen absoluten Wert, ab dem ein Bild zu stark rausch. Das ist vom eigenen Geschmack abhängig und sehr wesentlich von der Leistung der Kamera. Je neuer die Kamera, desto geringer in aller Regel das Bildrauschen.