Das bedeutet der Begriff Empfindlichkeit

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Die Angabe der Empfindlichkeit von Digitalkameras orientiert sich an der Einteilung analoger Filme. Anders jedoch als bei analogen Filmen bleibt sie in der Digitalfotografie mit unterschiedlicher Gradation linear. Die Art und Weise, wie die einzelnen Hersteller die Empfindlichkeit von einem Bildsensor messen und berechnen, gehört zu ihren Firmengeheimnissen.

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Sättigungsbasierte Empfindlichkeit

Die häufigste Form ist die sättigungsbasierte Empfindlichkeit. Referenz für die Angabe ist fast immer der grüne Farbkanal, da er die höchste Empfindlichkeit hat. Basis der Messung ist der Punkt, bei dem der einzelne Pixel in die Sättigung läuft und keine weiteren Photonen mehr aufnehmen kann. Die dafür nötige Lichtmenge kann dann gemessen werden.

Die Eichung erfolgt dann auf einen Wert einer 18%-igen Graukarte. Dabei wird der Sensor mit dem Helligkeitswert dieser Karte belichtet und der Analog-Digital-Wandler (auch kurz: A/D-Wandler) bzw. der Signalprozessor so kalibriert, dass der so entstandene Messwert des Sensors in einen Pixelwert (auf z.B. einem Monitor) umgewandelt wird, der der Reflexion der Graukarte möglichst nahe kommt. Die Kalibrierung berücksichtigt dabei auch den verwendeten Farbraum.

Höhere Empfindlichkeiten werden durch größere Verstärkung des Ausgangssignals erreicht. Generell gilt: Je geringer die Verstärkung, umso höher ist die Schärfeleistung. Mit zunehmender Verstärkung aufgrund anderer Empfindlichkeitseinstellung sinkt die Schärfe aufgrund des zunehmenden Signalrauschens, die Dynamik nimmt ab (bei hohen ISO können das 3 – 5 Stufen des möglichen Blendenumfangs bei ISO 100 sein) und auch der Farbumfang (die Farbtiefe in bit) leidet.

Jeder Bildsensor besitzt eine sogenannte „native Empfindlichkeit“. Hierbei ist der Dynamikumfang am größten und das Bildrauschen am geringsten. Auch wenn viele Fotografen aus Gewohnheit ISO 100 und Vielfache davon verwenden (200, 400, 800…), erhält man tatsächlich das sauberste Ergebnis, wenn man ausgehend von der nativen Empfindlichkeit des Sensors die Vielfachen bildet. So ist bei Canon die native Empfindlichkeit bei ISO 160 und die Vielfachen davon liegen dann bei 320, 640, 1.250, 2.500 usw.