Test: Kameraguide 1. del - Motiv, lys og lagring

 ISO og billedstøj

Hvis du har læst en af mine kameratest ved du, at jeg som regel plejer at have en ISO-test med. For lidt nærmere at forklare hvad ISO-støj er for noget, vil et par eksempler gøre det nemmere at beskrive. Når der er meget lidt lys, eller vi ønsker en hurtigere lukkertid (oftest en kombination af begge faktorer), er der to ting vi kan ændre på. Det ene er blænden, som bestemmer hvor meget lys vi lukker ind til billedsensoren, eller. Vi kan ændre på billedsensorens følsomhed.

Et godt eksempel ville være afspilning af noget musik. Vi indførte i forrige artikel begrebet "eksponering", og jeg vil nu beskrive eksponering ud fra et lyttemæssigt princip. Man kan sige, at når musikken er for høj og vi føler os generede, så svarer det til at vores billede er overeksponeret. Omvendt, hvis musikken er for lav og vi intet kan høre, svarer det til at billedet er undereksponeret. Mellemtingen, nemlig en god eksponering, er der hvor musikken ikke er for lav eller for høj, men lige tilpas. Kameraet har en masse smart automatik til at udregne disse ting, men det vil vi ikke komme nærmere ind på hér.

Musikken vi lytter til, svarer til det motiv vi vil indfange. Altså det pågældende stykke musik vi prøver at høre. Noget musik er højt og andet musik er lavt, tilsvarende, at der er meget eller lidt lys til vores rådighed. På samme måde som med kameraet, har vi nogle muligheder for at bedre at kunne høre musikken. En af mulighederne er at gå tættere på højttaleren - hvilket svarer til vi skruer ned for blænden (lille f-tal), eller hvis musikken er for høj, kan vi gå længere væk fra højttaleren og vi skruer op for blænden (stort f-ta).

Vi kan desværre ikke ændre på lukkertiden (fiktivt, naturligvis), da vi gerne vil fastfryse bevægelserne. Så hvad har vi tilbage? Nemlig, vi kan skrue op for forstærkeren. Som jeg skrev i afsnittet om CMOS og CCD, så sidder der en lille forstærker i kameraets billeddannende elektronik. Præcis som forstærkeren i dit anlæg, begynder den af 'gaine' når man skruer op og danner i så fald også støj (den susen vi kan høre i de stille passager). Det er fuldstændig analogt til hvordan en billedsensor fungerer. Når vi skruer op for forstærkerne på/til billedsensoren i kameraet, vil der blive dannet noget støj. Det er forskelligt hvordan de to sensorer ser ud og generelt hvor slem billedstøj kan være, men fælles for dem begge er, at det ser grimt ud. Det kan ødelægge billeder fuldstændigt og går som regel ud over skarphed, kontrast og farvegengivelse. Lige præcis de ting vi gerne vil have gengivet så godt som overhovedet muligt.

En billedsensor fungerer netop ved at indfange varme i form af lysbølger og fotoner. Men når billedsensoren selv begynder at udvikle varme, kommer dette med i billedet, hvilket oftest ses i form af røde, blå enddog grønne korn. Billedet ser grumset ud og er generelt kedeligt at se på. Det svarer til, at vi har en CD med noget lavt musik på. Vi skruer op for forstærkeren, og får en masse susen ud af højttalerne. Det svarer præcist til den uønskede billedstøj de fleste kameraer leverer. Når nu jeg skriver "de fleste", er det fordi der rent faktisk findes kameraer, der leverer støjfrie billeder. De er oftest anvendt inden for astronomi og vil derfor ikke være interessant for os at drøfte.

I gamle dage, i stedet for et digitalt bagstykke, havde man en film eller plade, man podede med en lysfølsom kemisk sammensætning. Jo finere korn, jo flere detaljer og jo mere lys skulle der til, for at opnå et korrekt eksponeret billede. Anvendte man grovere korn, fik man knap så mange detaljer med, men man var til gengæld sikret, at der i det fleste tilfælde var rigeligt med lys, selv under besværlige forhold.

Selvom "digitale" ISO og "analoge" ISO reelt set intet har med hinanden at gøre (ud over definitionen på lysfølsomheden), følges de to principper ret godt ad. Jo større ISO, jo mere støj. Sådan er det bare pr. definition. Ofte kan man se kameraer, endda fra samme producent, der kan gå lige langt i ISO, men leverer to vidt forskellige billeder. Grunden hertil skal findes i selve den billeddannende elektronik. En forklaring du kan læse i den forrige kameraguide.

Så ISO er lidt ligesom ild. Det kan være en god ven eller en pestens gesandt. Det er en del af markedet der er en rivende udvikling indenfor, men det er farligt at gå efter "høj ISO" alene. Især da kompaktkameraer har problemer med stor ISO, da sensoren er langt mere kompakt, og derfor udvikler mere varme pr. areal, så at sige. Derfor er det altid at foretrække med større sensorer, og dermed få nogle fysisk store pixels, der ikke kræver så meget lys, for at få et veleksponeret billede. Studiekameraer ligger ofte på omkring ISO 25-50, hvor de fleste alm. kameraer starter allerede ved ISO100, for overhovedet at kunne være med. Fordelen ved lav ISO er netop, at når billedsensoren ikke skal 'gaines' så meget, kan vi opnå nogle særdeles lækre fotos, og det er oftes også disse kameraer der ligger i toppen af prislejet og leverer billeder vi ser i blade, plakater ved busstoppestedet eller reklamerne.

For hvert trin vi går op, fordobler vi, så derfor hedder ISO-skalaen: 25 50 100 200 400 800 1.600 3.200 6.400 12.800 25.600 (osv.)

De fleste kameraer ligger som sagt i området: ISO 100-1600, hvor især kompaktkameraer døjer med synlig støj ved ISO 400. Spejlreflekskameraer med en større billedsensor (typisk forlængelsesfaktor 1.6x -> 1.0x), kan gå op til ISO 800-1600, før man se synlig billedstøj. Det lyder måske ikke af meget, men når vi forøger følsomheden på billedsensoren, kan vi netop opnå kortere lukkertider eller lav blænde, og dermed få de gode skud i kassen. Nikon har netop lanceret en model, der kan gå helt op til ISO 25.600. Som sagt, det er et område der er rivende udvikling i, og med bedre teknik til fremstilling af billedsensorer, hurtigere processorer med indbyggede algoritmer til minimering af billedstøj, er ISO 25.600 faktisk ikke en dum milepæl. Ved ISO 6.400 kan det pågældende kamera (Nikon D3 - deres topmodel inden for digital spejlrefleks) faktisk levere støjfri billeder. Med andre ord. Ved en ISO værdi, der er omkring 4-gange så høj som de fleste moderne kompakte digitale kameraer, kan Nikons flagskib levere næsten støjfri billeder. Jeg vil ikke sige at de er 100 % støjfri, men man skal kigge godt efter for at kunne se det. Også i billeder med høj kontrast (mørke/lyse områder).

Mit eget Canons EOS 30D går op til ISO 3.200, og der er tydelig støj. Kameraet har også en efterhånden "aldrende" billedprocessor, men billeder ved ISO 3.200 er langt fra ubrugelige. Der går lidt detaljer tabt, så derfor går jeg sjældent derop. Det ved kameraproducenterne godt, så derfor har vi løsningen med "AUTO ISO 100-400" og så en indbygget flash til at klare resten.

Video-folket har vidst det i lang tid, at en større billedsensor, giver bedre billeder, men det er som om at fotomarkedet ikke rigtig har indset det endnu. "Problemet" er netop, at inden for foto, vil vi gerne have så mange megapixels som overhovedet muligt - det er talræs man kører på hinanden. Det problem har man reelt set ikke inden for video. Hvis man rigtig skal være med på noderne, så skal det være et kamera der optager i HD. Lad os tage full-HD som eksempel. Det arbejder ved opløsningen 1.920 x 1080 - hvilket der omregnet svarer til omkring 2 megapixel. Til sammenligning, så propper man 8, 10 eller sågar 12 megapixels ind på en billedsensor der er fysisk mindre og derfor er dømt til at levere et "ringere" billede.

Så derfor, lige for at slå på dén kæphest igen, megapixels er ikke alt. Det samme gælder optisk zoom, men det vender vi tilbage til.

Men nok snak, lad og se på hvad det handler om. Som sagt, så vil vi ved højere ISO se tydeligere og tydeligere tegn på billedstøj og tab af detaljer. Jeg har derfor taget en række billeder af de samme motiver, og forstørret dem op til 100 %, således man kan se hvad der i regelen sker, når vi skruer op for ISO'en på kameraet, og hvorfor en stor billedsensor er en god idé.

For at gøre det nemt at illustrere, har jeg valgt tre "motiver". Jeg tager et billede ved ISO 100, derefter med ISO 200 osv. opad, for til sidst at ende på ISO 3.200. Billederne er taget med mit Canon EOS 30D, og er derfor kun vejledende. Sidder du med et kompaktkamera, kan billedstøjen være væsentligt værre allerede ved ISO 200, og omvendt, sidder du med et af de nyere kameraer, burde billedkvaliteten være lidt bedre. Motiverne er de mest gængse flader der findes i Verden. Nemlig sort, hvid og grå (mellemtingen mellem sort og hvid, om man vil). Det eneste jeg ændrer er ISO.

Forstørrelse anbefales; fra venstre mod højre: Hvid, sort og grå. Oppefra og ned; ISO 100 - 3.200