Natives ISO / Native Sensorempfindlichkeit

... wenn Pixel zählen wichtiger wird, als Fotos schießen ...

Es gibt so Themen rund um die Fotografie, die sind für mich ganz einfach überflüssig. Die Erfahrung lehrt aber, solche Themen gibt es in vielen Bereichen. Dank Internet, Facebook und moderner Kommunikation finden solche Dinge einen prima Nährboden, der merkwürdige Mutationen hervorzubringen mag. Tante Gerti betreibt im Marienkäferzuchtverein ein Forum zur Aufzucht und Hege von Marienkäferken. Inzwischen sind dort heftigste Diskussionen über die Punktbreite, Schwarzdichte und durchschnittliche Größe der Marienkäfer-Pünktchen entbrannt. Tante Gerti wundert sich nur noch, denn sie kann es gar nicht verstehen, warum das wichtig sein sollte. Schließlich geht es doch um die Aufzucht, Hege und letztlich um die Marienkäferken als solche.

Dein bester Freund aus der Heavy Metal Szene liest im Kettensägen-Gitarren-Forum nichts mehr über Musik, sondern über den Reißpunkt dicker Gitarrensaiten. In der Autozeitung findest Du kaum noch Berichte über die Fahreigenschaften und besonders über das Feeling beim Fahren eines bestimmten Wagens, sondern liest technische Ergüsse über eine Endschallrohrklappensteuerung zur Reduzierung des Durchschnittverbrauches um 0,05 Liter E10 auf 100 Kilometer (solange der Wagen bei 3% Neigung im 6. Gang unter 1400 Umdrehungen gefahren wird...).

Im Tischtennis-Forum wird nicht mehr über Spieltaktiken, sondern über die Holzstruktur des Schlägergriffes diskutiert
und und und und ......

Aus der Fotoserie Zingst im Mai der Digital-Fotogalerie
Fotografiert mit einer Panasonic Lumix DMC TZ10 während des Sonnenuntergangs.
Hier habe ich so ziemlich als Letztes an die Pixel gedacht, sondern eher daran, die Möwen irgendwie scharf auf´s Bild zu bekommen.

Die Fotografie ist da eine perfekte Spielwiese für´s Ausleben abwegigster Gedanken. Wer jetzt meint, es geht in die Richtung von Fotografien, die sofort zensiert werden müssten, denkt da völlig falsch. Nein, im Grunde geht es nicht mehr um die Fotografie. Ich habe auch schon die Vermutung, viele Leutchen, die sich vehement ins Detail hängen, haben gar keinen Fotoapparat. Weil sie das Fotografieren auch gar nicht interessiert, sogar kolossal langweilt.

Zu analogen Zeiten gab es bekanntlich wenig Digitales, irgendwann wurde die CD erfunden und damit lernten die meisten Menschen überhaupt was Digitales erst kennen. Foren, Facebook etc. gab´s nicht und die Begriffe gehörten auch noch nicht zum
Standard-Wortschatz. Vielleicht hätten sich sonst manche Leute die Birne eingehauen, wieviele Körner ein ISO 400 Film pro Foto zeigt. Hatten wir aber nicht, haben wir aber heute. Es wird im Bereich der Fotografie, besonders wenn es um die Hardware (war damals ein Fotoapparat zum Fotografieren) geht, wüste diskutiert. Über Qualitäts-Quentchen-Unterschiede, die schon längst nicht mehr sichtbar sind und sicher von jedem der Diskutierenden durch die Summe der eigenen fotografischen Fehler, mehr als nebensächlich sein dürften. Und ein Bereich war seit Beginn der digitalen Kameratechnik ein Lieblingsthema und wird zum scheinbaren alleinigen Qualitätsmaßstab einer Kamera hoch stilisiert:

das Bildrauschen.

Verrückterweise können mir 9 von 10 Fotofans nicht auf Anhieb im Bild zeigen, wo es gerade rauscht. Ebenso verrückt ist es, dass bei guten Fotografien da gar nicht drüber gesprochen wird. Selbst wenn es deutlich sichtbar ist. Warum gibt es dann seitenlange Postings zum Rauschen, wo einzelne wirklich gute Kameras in den Boden gerammt werden und ein Rauschverhalten bei ISO 1600 das scheinbar alleinige Qualitätskriterium ist? Und das von Leuten, die oftmals noch nie ein Foto unter diesen Bedingungen geschossen haben und vielfach gar nicht wissen, was es häufig für bessere Alternativen in solchen angenommenen Lichtsituationen gibt. Und es mit der Kamera XY, falls sie überhaupt jemals so eine Kamera kaufen sollten, niemals nutzen werden.

Ich werde so häufig gefragt, was soll ich mir denn für eine Kamera kaufen (dazu gibt es übrigens ein paar separate Kapitel in der Fotoschule)? Nenne ich dann ein oder zwei Modelle, nachdem ich einige Rückfragen bezüglich des zu erwartenden Einsatzbereiches gestellt habe, kommt fast immer der Kommentar: ich habe mal die Bewertungen gelesen, die soll aber rauschen... Und dann ist die nämlich nicht gut. Selbst wenn die in ´zig Tests gut abgeschnitten hat, ist die nicht gut. Weil da die selbsternannten Spezialisten in ein Formular tippeln: die rauscht aber.

Darum nochmal, ich weiß ich wiederhole mich, aber es scheint ja irgendwie nicht anzukommen:

Das Bildrauschen ist nicht das Hauptqualitätskriterium einer digitalen Kamera!

Ja, es ist sicher für diejenigen ein Kriterium, die ihre Kamera tatsächlich in gewissen Grenzwerten einsetzen wollen
(Marathon-Nachtlauf bei Vollmond mit ISO 1600), für die restlichen 97,5% der Fotofans aber nicht.

Aus der Fotoserie Zingst im Mai der Digital-Fotogalerie
Fotografiert mit einem iPhone 4s.
Würdest Du tatsächlich bei diesem Bild auf den Baumstamm im Vordergrund soweit vergrößern, um eventuell sichtbares Rauschen zu finden?
Warum?

Die Rubrik heißt aber nicht Bildrauschen, sondern Natives ISO.

Auch hierüber wird immer mehr diskutiert im Web, denn es gibt ein neues Streit-Thema:
mit welchen ISO-Werten rauscht der Sensor tatsächlich weniger?

Anders ausgedrückt:
Du liest in der Fotoschule an verschiedenen Stellen, dass Du zur allgemeinen Steigerung der Bildqualität (übrigens nicht nur Rauschen) möglichst den kleinsten einstellbaren ISO-Wert an Deiner Kamera wählen solltest. Wie Du sicher täglich verfolgen wirst, gibt es fortwährend neue Kameras mit immer besseren Sensoren. Das führt bei manchen Modellen dazu, dass die "Grundeinstellung" solcher Sensoren nicht mehr ISO 50, 80 oder 100 ist, sondern ISO 200 oder sogar ISO 320. Diese Sensoren haben ihre optimale Komfortzone also weit über den niedrigsten ISO-Werten. Wenn Du solche Sensoren aber zwingst, auf ISO 50 runterzugehen, wird das dann wieder durch Umrechnungen und den daraus folgenden Qualitätsverlusten generiert.

Das heißt dann ganz klar:
der künstlich erzwungene ISO 50 Wert ist qualitätsmindernd, der natürliche ISO-Wert des Sensors (z.B. ISO 200) deutlich die bessere Alternative!



“Heißt das nun, dass die ganzen Tipps in der Fotoschule nicht zu gebrauchen, oder womöglich falsch sind?”

Nein.

Es geht um die Einstell-Tendenzen bei Deinen Fotos.
Wenn ich den Landschafts-Tipp gebe, für ein Maximum an Qualität z.B. das RAW-Format, ISO 100 und Blende f8 zu bevorzugen, ist es zweitrangig, ob Du ISO 50, 100 oder 160 einstellst. Es geht darum, nicht ISO 800 oder 1600 einzustellen. Diese Unterschiede sind auf einem deutlich schlechter erscheinenden Bild nämlich sichtbar. ISO 100 im Vergleich zu ISO 160 wird im Bild nicht sichtbar sein, natives ISO hin oder her. Wenn es Dir allerdings nicht mehr um das Thema Fotografie und insbesondere um den Bildausdruck Deiner Fotos geht, sondern Du als Pixel-Peeper mit der Bildschirmlupe bei 150%- Vergrößerung die Schattenbereiche untersuchst, könntest Du Unterschiede finden.

So gesehen ist das Thema Natives ISO / Native Sensorempfindlichkeit ein wichtiges Thema. Allerdings für die geneigten Fotofans, die sich ihre Bilder nur unter dem Gesichtspunkt Bildrauschen, Unschärfen (für die Hobby-Objektivtester...) und Helligkeitsverlauf (auch die Objektiv-Sezierer) anschauen.
Den anderen Fotofans, die sich mehr um das Fotografieren kümmern, sollte das egal sein. All die sollten sich nur merken, dass es immer besser ist, einen niedrigeren ISO-Wert einzustellen (sofern es das Licht und die Situation zulässt), als durch unnötig hohe Werte die Bildqualität zu verschlechtern.

Aus der Fotoserie Zingst im Mai der Digital-Fotogalerie, aufgenommen an der Steilküste bei Ahrenshoop.
Auch hier habe ich fotografiert mit einem iPhone 4s, die DSLR war mir zu schwer und auf die Travelzoom-Digicam hatte ich keine Lust.

Zu dem Thema Native Sensorempfindlichkeit hat mir Fotofan Thoralf folgende Email gesendet, die das Native ISO detailliert betrachtet (sollte es Dir doch keine Ruhe lassen, ob ISO 100 oder 160 mehr Rauschpünktchen bei 150%-Vergrößerung zeigt...). Er engagiert sich sehr für das Thema Native Sensorempfindlichkeit und ist in verschiedenen Foren diesbezüglich aktiv. Um kein falsches Bild entstehen zu lassen, Fotofan Thoralf fotografiert gerne und ausgiebig (bereits seit Jahren) und soll natürlich nicht als Beispiel für die o.g. Pixel-Peeper herhalten. Er versucht durch die optimale Einstellung seiner Alpha 900 das letzte Quentchen an Qualität herauszuholen und deckt somit beide Bereiche ab: Fotografieren und "Rauschpünktchen suchen". In wieweit das für Dich ebenso ein Thema sein kann, ist für Die Fotoschule schwierig zu beantworten, am besten Du machst Dir Dein Bild selbst:

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Hallo Ralfonso
 
Habe Dein tolles Buch nun durchgelesen und viele interessante Details finden können. Erste Konsequenz war der Kauf von zwei hochwertigen zirkularen Polfiltern (72 und 77mm) für meine Minolta 17-35, 28-100 und 80-200 (G). Habe über Ostern schon einige Bilder auf einer Wanderung aufgenommen und kann die drastische Verbesserung von Landschaftskontrast und Farbsättigung nur bestätigen.
 
Einen Hinweis zu einem aus meiner Sicht wichtigen Punkt für DSLR-Fotografie möchte ich Dir geben. Ich bin auch erst kürzlich per Zufall darauf gestoßen und fand es sehr schade, viele Jahre unnötigerweise auf Bildqualität verzichtet zu haben. In Deinem Buch sprichst Du an mehreren Stellen davon, für höchste Detailauflösung und geringstes Rauschen die Sensorempfindlichkeit auf den niedrigsten Wert (meist ISO 100) zu setzen. Aus analoger Zeit kommend, war das auch für mich immer absolut einleuchtend wegen des geringeren Filmkorns gering empfindlicher Emulsionen.
 
Nun habe ich unter dem Stichwort "native Sensorempfindlichkeit" interessante und für die Aufnahmepraxis wichtige Informationen gefunden.
Im Fall meiner SONY A900 bedeutet das, daß der Sensor seine beste Aufnahmeleistung bei ISO 200 hat. ISO 100 und 165 werden nur durch gesteuerte Überbelichtung/Übersättigung der Sensorzellen "simuliert". Dummerweise geht das stark auf Kosten der Zeichnung in den Lichtern. Man sättigt also den Sensor bis an die Grenze des Clippings einzelner Farbkanäle und schneidet anschließend einfach ein Datenbit bei den Sensordaten ab.
Bisher habe ich mich immer gewundert, warum die ISO-Werte unterhalb 200 und oberhalb 3200 bei der manuellen Anwahl "eingerahmt" dargestellt werden. Und darüber, daß ISO-100-Bilder auffällig häufig Korrekturbedarf in den Lichtern bei der Bearbeitung in Lightroom haben.
 
Seitdem ich im A-Modus bei viel Licht auf ISO200 belichte, sind die RAW-Daten in den Lichtern deutlich besser strukturiert. Bei identischer physikalischer Auflösung!
Was mir bei den vielen Diskussionen in Foren zu den hochwissenschaftlichen Sensoranalysen wirklich weitergeholfen hat ist die Betrachtung des Rauschverhaltens bei den einzelnen ISO-Werten (mein Sensor: Exmor-II, 24MP). Zu meiner absoluten Überraschung finden sich zwei weitere "optimale" ISO-Werte, nämlich 320 und 1000. Hier tritt das geringste Farbrauschen auf! 
Vergleichsaufnahmen von Farbtafeln bei wenig Licht haben das bei mir bestätigt: ISO 1000 ist in den Tiefen gleichmäßig schwarz und kann in Lightroom ohne die gefürchteten Farbkleckse nachbelichtet werden. Sicherlich ist durch das "Zusammenschalten" von Sensorpixeln die Auflösung geringer als bei ISO 200, aber das Bild ist wunderbar harmonisch und wirkt deutlich besser als eine nachbelichtete ISO 800er Aufnahme. 320 ist ähnlich 1000 schön gleichmäßig im Schwarz, natürlich besser in der Auflösung und gut bei Aufnahmen mit gerade ausreichendem Licht. Erstaunlicherweise ist das Farbrauschen bei ISO 200 stärker als bei 320! Da man aber kaum die Notwendigkeit haben wird, eine bei genug Licht erstellte Aufnahme in den Tiefen stark hochzuziehen, eher theoretisch.
 
Seitdem ich das weiß, nutze ich gezielt nur noch die Sensorempfindlichkeiten 200, 320 und 1000. Einige Apologethen schwören auf ISO 320 selbst bei Sonnenschein.
 
Hier mal zwei Links zum sehr umfangreichen Thema, welches auch in den DxO-Labs exzessiv besprochen wird:
 
http://www.sonyuserforum.de/forum/archive/index.php/t-113177.html
http://www.dpreview.com/reviews/sonyslta77/page15.asp

Ich denke, dieser Punkt könnte ein interessantes Kapitel in Deinem Buch werden. Runtergebrochen auf den pauschalen Tipp für bestmögliche RAW-Daten könnte dann stehen: "Schau in die Bedienungsanleitung Deiner Kamera was unter "native Sensorempfindlichkeit" Deines Sensors für ein ISO-Wert steht und nehme diesen bei ausreichendem Licht oder mit Langzeitbelichtung".
 
Gruß
 
Thoralf

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Hallo Thoralf,
 
vielen Dank für Deine Mail und echt schön zu lesen, dass Du viele interessante Details gefunden hast.
Was das Thema „Native Sensorempfindlichkeit“ angeht, überlege ich noch, wie ich das einbauen könnte. Einerseits tritt dieser Effekt hauptsächlich bei recht hochgezüchteten APS-C-Sensoren im hochpreisigen Sektor auf, andererseits scheint es hauptsächlich die von Sony verwendeten Exmor 2er zu betreffen. Im Vollformatbereich sind wir wieder bei der alten Formel und im Konsumerbereich ebenfalls. Dieses Thema dürfte in der Fotoschule als Rubrik für mehr Verwirrung sorgen, als dass es hilft. Die meisten Fotofans haben schon Riesenprobleme, überhaupt Tonalitäten, Detailtreue und Farbrauschminderungen im Bild zu erkennen.

Eigentlich geht es noch einen Schritt weiter: viele lesen in der Fotoschule das erste Mal, dass manuelle Einflussnahmen auf die
ISO-Steuerung Veränderungen am Bild verursachen. Der ISO-Auto-Mode ist bei den meisten Fotofans Standard, was ja auch ganz normal ist, wenn man es nicht weiß und von niemandem darauf hingewiesen wird.

Wenn Du da bereits weit raus bist und Dich um die Feinheiten kümmerst, wäre das ein Kapitel für eine „Fotoschule der Erfahreneren“. Mit Deinen Tests und Erfahrungen zeigt sich ja ganz deutlich, dass die Kamerahersteller inzwischen deutlich hochwertigere Sensoren verbauen, als noch vor ein paar Jahren. Und die markieren einen neuen Standard. Ganz langsam, aber das kommt. So, wie beim Negativfilm der ISO 200 irgendwann auf einmal der „normale“ Film wurde, weil er die Qualität des 100er locker schaffte plus eine Belichtungsstufe mehr Licht.
Bis es aber im Breitenbereich so sein wird, dass eine ISO320 der beste Kompromiss für den Sensor ist, dürfte der pauschale Ratschlag „mit geringster ISO fotografieren“ seine Vorteile noch nicht eingebüsst haben.

Ich überleg noch mal, in dem Bereich Fragen und Antworten passt Dein Hinweis auf jeden Fall super rein. Für alle Interessierten wird das eine Fundgrube werden.

Liebe Grüße,
 
Ralfonso

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Hallo Ralfonso
 
da ich Dich als offenen Menschen einschätze, kurz und ohne lange Vorrede meine Gedanken zu Deiner Antwort:
 
Ich stimme mit Deiner Auslegung nicht überein, daß das Thema "native Sensorempfindlichkeit" nur etwas für "hochgezüchtete APS-C-Sensoren" sei. Ansonsten hätte ich das ganze Thema völlig falsch verstanden. Die in den weiterführenden Links getesteten Sensoren waren von Canon und Nikon. Und im gesamten Zusammenhang wurde es auf physikalischer und elektronischer Grundlage abgearbeitet. Genauso wie es eine "native Sensorauflösung" gibt, nämlich schlicht die Anzahl der Zellen in Reihe und Spalte auf einem Sensor, genauso hat jede einzelne Zelle, also jeder Phototransistor, eine Kennlinie, welche das elektrische Ausgangssignal im Verhältnis zur auftreffenden Lichtmenge / Anzahl der Photonen je Zeiteinheit darstellt. Genau das ist der ursprüngliche, native Wert. Der Rest ist elektronische Signalverarbeitung im nachfolgenden A/D-Wandler.

Gibt es weniger Licht, ist es recht einfach: einfach das Signal verstärken. Das halbleiterspezifische Wärmerauschen im Bild entsteht ja gerade dadurch, daß das Nutzsignal im Verhältnis zum zufälligen Rauschen bei Dunkelheit immer schwächer wird. Könnte man einfach beseitigen durch Sensorkühlung.
Mit flüssigem Stickstoff zum Beispiel. Funktioniert prima, ist aber eher unbequem zu handhaben. Wird aber in der Praxis genutzt bei Wärmebildkameras oder Sensoren für Teleskope.
Bei zu viel Licht, und das ist nun das seltsame mit den Sensorzellen, kann man nur kürzer belichten, damit die Sensoren, die die hellsten Stellen im Bild abbilden, nicht bis 100% Signal anzeigen, sondern eigentlich etwas darunter. Sonst ist das Weiß pur und Wolken ohne Zeichnung.
 
Der Witz bei der Sache ist, daß die meisten Sensoren zwischen 160 und 300 als eigentliche Empfindlichkeit haben, dies aber jemanden aus der analogen Welt schwer beizubringen wäre. "ISO 100 ist detailreicher als ISO 800" etc.
Ist natürlich bei digitalen Sensoren Quatsch, da hier keine unterschiedlich großen Silberhalogenidkörnchen mit unterschiedlich resultierenden aktiven Gesamtflächen genutzt werden, sondern der Sensor eben seine hergestellte Anzahl von aktiven Sensoren auf der Chipfläche. (Lediglich bei ganz großen ISO-Werten werden Bereiche von 2 oder auch 4 Sensoren zu einem größeren Pixel zusammengefaßt, was effektiv eine Teilung der Bildpunkte um den Faktor zwei oder vier bewirkt.
 
Und nun zurück zum Ausgangspunkt: Wenn man einen Sensor mit ISO 200 als Lichtempfindlichkeit hat, ist es Schwachsinn, diesen mit 0,7 EV überzubelichten (ISO 100) und dann das übersteuerte Signal zu dämpfen. Geht einfach nur auf Kosten der Signalgüte in den Lichtern (ausgefressen), bringt keine bessere Auflösung und verstärkt (!) das Rauschen, da die Sensorzelle außerhalb der Spezifikation betrieben wird.
 
Daher halte ich Deine Schlußfolgerung "einfach mit der geringstmöglichen ISO-Einstellung fotografieren" eben nicht für die beste Lösung. Quod erat demonstrandum.
Da ich jahrelang demselben Irrtum erlegen war, weiß ich, wie schwer der gedankliche Wechsel ist. Was aber an der Tatsache nichts ändert. Wenn Du möchtest, schicke ich Dir mal einen solchen Sensortestreport zu. Ich vermute, Du bist den Verweisen aus Zeitmangel nicht bis zum bitteren Ende gefolgt.

Was denkst Du?
 
Thoralf
 

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Was denke ich?

Wenn ich das alles für Quatsch halten würde, gäbe es diese Rubrik nicht in der Fotoschule. Ob das Pixel-Spielchen unterm Strich Sinn macht, muss jeder Fotofan für sich ausmachen. Das Beste aus seiner Kamera herauszuholen, kann sicher nicht schaden. Wird es zum Selbstzweck, schadet es Deiner kreativen Entfaltung hinsichtlich schöner Fotografien. Das habe ich einleitend bereits erläutert. Vielleicht schließt ein Zitat von Georg IR B. das Kapitel am besten:



Der Amateur sorgt sich um die richtige Ausrüstung, der Profi sorgt sich ums Geld und der Meister sorgt sich ums Licht.

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