Bij hogere ISO’s ontstaat ruis op digitale foto’s als gevolg van versterking van het meetsignaal van het licht dat op een pixel gevallen is. Zie je een foto bij ISO 3200 gemaakt bij veel licht (korte sluitertijd) dan lijkt de hoeveelheid ruis minder dan diezelfde foto bij weinig licht (lange sluitertijd). De vraag rijst derhalve: Is de hoeveelheid ruis bij bijvoorbeeld ISO 3200 afhankelijk van de hoeveelheid licht dat op het onderwerp valt? In dit artikel een kort onderzoek.
Meting van ruis
Om de hoeveelheid ruis te kwantificeren gebruiken we de compressiekarakteristieken van JPEG-bestanden: meer ruis = meer detail = minder compressie = grotere bestanden. Als je dit toepast op een egaal belicht onderwerp zonder detail (50% uniform grijs kader), dan geeft dit een getalsmatig inzicht in de hoeveelheid ruis. Uitleg hierover lees je in een recent artikel op EOSzine (klik hier).
Lichthoeveelheid
Om bij ISO 3200 en een constant diafragma ruis bij verschillende sluitertijden te kunnen meten, moet de lichtbron dimbaar zijn en zorgen voor een uniforme belichting. Een tablet is hier bij uitstek geschikt voor. Als je de lens van camera dan tegen het display zet (MF, IS off), dan heb je geen invallend licht van andere bronnen én de foto is volledig onscherp, zodat detail op de foto alleen afkomstig is van ruis. Met een iPad konden we de helderheid zodanig aanpassen, dat bij ISO 3200 en f/4 de sluitertijd verloopt van 1/60s tot 1/4000s. Dat is 6 stops, wat een significante spreiding is overeenkomstig praktisch gebezigde sluitertijden.
Resultaten
De meting van ruishoeveelheid versus ISO met behulp van de JPEG-bestandsgrootte is conform de theorie. Ook is de variantie van de metingen klein, zodat er weinig spreiding zit bij meerdere foto’s bij dezelfde instellingen. Beide aspecten zijn geïllustreerd in onderstaande afbeeldingen.
Kijken we naar de bestandgrootte van de JPEG’s bij toenemende hoeveelheid licht cq. kortere sluitertijd, dan zien we geen significant verloop en is de variantie klein. Dit geeft aan dat de hoeveelheid ruis bij ISO 3200 (of elke andere vaste ISO) niet afhankelijk is van de sluitertijd dan wel hoeveelheid aanwezig licht.
Ook bij ISO 3200 en een vaste sluitertijd heeft een verandering van het diafragma geen invloed op de hoeveelheid ruis. Bekijk onderstaande afbeelding op 100% voor een visuele vergelijking.
Conclusie
Elke ISO-waarde behoeft een vaste versterking van het meetsignaal ongeacht de hoeveelheid aanwezig licht. De hoeveelheid basisruis van een foto (bijvoorbeeld bij ISO 3200) binnen genomen met 1/60s is gelijk aan de ruis van een opname met dezelfde ISO buiten gemaakt met 1/4000s.