Lysfølsomhet

Det er interessant å se hvordan pixelstørrelsen har blitt mindre og mindre i takt med utviklingen som digitalkameraet og dets bildesensor har gjennomgått. Flaten til å famge lyset har blitt mindre samtidig som sensorens lysfølsomhet har økt.

Under en gåtur gjennom Las Vegas måtte vi skifte lysfølsomhetsverdiene ISO 200, 400, 800 og 1600. Med en film i kameraet ville dette vært vanskelig.
Foto: Andreas Kaspar

Et lite eksempel: De første 3,2 megapixel kompaktkameraene på markedet som fore eksempel Casio QV-3000 utkom i starten av år 2000. Det hadde en 1/1,8" bildesensor og en ISO skala fra 64 til 500. Casio QV-3000s tipp tipp oldebarn (sannsynligvis skal det nok enda noen flere "tipp" betegnelser på), som utkom i starten av 2009, heter Casio Exilim EX-S12, og har 12 megapixel på en mindre 1/2,3" bildesensor, og man kan justere lysfølsomheten på en ISO fra 100 til 1600, som faktisk kun blir angitt som ISO 100.

Bare det faktum at man enkelt kan stille inn forskjellige lysfølsomheter, gjør det verdt at digitalfotografiet ble oppfunnet. Hvis en filmfotograf vil ta et bilde med ISO 400 istedet for ISO 100, så var han nødt til å bytte film. Med digitalkameraet er den kun nødvendig å trykke på noen knapper eller dreie navigeringshjulet for å justere den ønskede ISO verdi.

Filmens lysfølsomhet baserer seg på lysfølsomme sølvhalogenid krystaller. De er fordelt tilfeldigog fullstendig uordnet. En film med små partikler, som den nevnte ISO 100, trenger mye lys. En film med store partikler, som den nevnte ISO 400, kan klare seg med mindre lys. Etter fremkalling av negativene kan man ikke lenger se krystallene, men istedet sammenkoblinger av sølv eller fargestoffer, som alt etter forstørrelsesforhold kan sees som finere eller grovere "korn" som gjengir motivet. Filmen er et opptaks og lagringsmedie i et. 

Ved bildesensorer ser det anerledes ut. I denne sammenhengen vil vi kort se tilbake på hvordan en bildesensor tar opp et bilde. Lys faller inn på sensoren og fotoner treffer den enkelte pixel. Elektroner beveger seg og det bygges opp en elektrisk oppladning. Jo mer lys og jo lengre tid lyset faller inn på sensoren, jo høyere blir oppladningen. Når oppladningen er ferdig -delvis på CCD sensoren, pixelvis på CMOS sensoren, blir den i første omgang analoge informasjonen omdannet til et digitalt signal, og bildet kodet binært. Lysnivået og farger blir til et utall av et tall og nuller. Denne dataen blir lagret i en fil utenfor bildesensoren, enten som de er eller i en behandlet form. I motsetning til filmen blir opptak og lagring adskilt fra hverandre. Man kan velge mellom forskjellige filformater og komprimeringsnivåer, som igjen resulterer i forskjellige filstørrelser, som vi vil komme tilbake til senere. 

	En titt på en bildesensor viser en speilglatt overflate(1). Under overflaten finner man bitte små linser som fører det innkomne lys videre til et pixel rett under linsen (2).
	Foto: Sony - Canon

En bildesensor i et digitalkamera har en bestemt grunnlysfølsomhet, som for eksempel svarer til ISO 100 eller ISO 200 (den kan også svare til en annen "mindre rund" verdi). De vanlige ISO-verdiene er 50 - 100 - 200 - 400 - osv. og opptil 25.600, som var den høyeste mulige verdi ved begynnelsen av 2009, så høye ISO verdier oppnås ved enten å forsterke eller svekke et signal. 

Ved skift fra en film til en annen med en annen lysfølsomhet får man i virkeligheten et materiale med en annen lysfølsomhet. Derimot vil sensoren og antall pixeler forbli det samme hvis man endrer ISO-verdiene manuelt eller automatisk på et digitalkamera. Grunnen til at lysfølsomhet henger sammen med belysningsstyringen og hvorfor ISO automatikken kan være en fordel vil vi se på i det neste kapitelet. Lysfølsomheten, som stilles inn på sensoren, er ikke kun viktig for belysningen, men også for bildekvaliteten. 

TIPS 1

På enkelte kameraer er det kun mulig å stille inn sensorlysfølsomheten i hele trinn. På mange modeller har man også mulighet til å arbeide på halve eller en tredjedels trinn. Mellomverdiene er spesielt fordelaktige i den øverste ende når man forsøker å begrense støyen i bildet. Gir kameraet mulighet til å begrense arbeidsområdet for ISO automatikk, tar man en rekke bilder med ISO verdiene i forskjellige lysforhold, ser igjennom bildene under normale forhold så man en gang for alle kan fastlegge den øverste grensen for automatikken.  

TIPS 2

 Til tross for støvfilter kan uhellet være ute. Hvis et eller annet setter seg fast på bildesensoren vil du se at det kommer en forstyrrende flekk på alle bildene du tar. For å bekjempe problemet målrettet skal man være oppmerksom på at bildet prosjekteres speilvendt og opp ned på sensoren. En flekk, som viser seg øverst i høyre hjørne på bildet, skyldes en partikkel i nederste venstre hjørne på sensorbrikken. På noen kameraer er det ikke nødvendig å tenke "omvendt", siden den korrekte plasseringen av støvkornet vises på skjermen.