De filmgevoeligheid van een filmrol, fotorolletje of digitale camera wordt uitgedrukt in een getal, waarvoor een aantal normen kunnen worden gebruikt. De gevoeligheidsnormen ISO/ASA (International Organization for Standardization/American Standard Association) en DIN (Deutsches Institut für Normung) berusten op de hoeveelheid licht die nodig is om de zwakste impressie van licht op de fotografische film te doen ontstaan. Hun definitie is gebaseerd op een gemiddelde gradatie bij normaal ontwikkelen. De standaard staat bekend als ISO 5800:1987.

Een verdubbeling van de ISO/ASA waarde betekent dat de film half zoveel licht nodig heeft om een vergelijkbaar bruikbaar beeld te geven.

Tegenwoordig (2007) in de handel verkrijgbare filmsoorten hebben meestal een gevoeligheid van 200 of 400 ASA.

Ook de gevoeligheid van beeldsensoren (CCD of CMOS) van digitale camera's wordt in ISO uitgedrukt, deze kan echter naar believen binnen bepaalde grenzen ingesteld worden door de versterking van het beeldsignaal aan te passen.

Invloed op het beeld

Zowel in de "chemische" als digitale fotografie heeft het gebruik van een hogere filmgevoeligheid een "korreliger" beeld tot gevolg, waarin minder details te zien zijn. In beide gevallen is dit toe te schrijven aan het feit dat bij weinig licht de individuele fotonen een rol gaan spelen. Om in "chemische" film toch voldoende fotonen te vangen worden de zilverkristallen in de film groter gemaakt, of wordt de film zo ontwikkeld dat de kristallen samenklonteren. In een beeldsensor kan de versterking opgevoerd worden, maar zal bij weinig licht het nuttige signaal in de ruis verdrinken. Dit verschijnsel speelt vooral een rol bij beeldsensoren met kleine receptoren, zoals gebruikt in kleine camera's met veel megapixels.

Foto genomen met 100 ISO

Foto genomen met 3200, let op de korrel in het rode gebied

I. Inleiding:

Kleurbeheer onzin of noodzaak?

Wat is kleur?

Kleurvisus is het vermogen van een organisme om voorwerpen te onderscheiden op basis van de golflengte van het licht dat die voorwerpen weerkaatsen of uitstralen. Een blauwe bloem straalt geen blauw licht uit, maar absorbeert alleen alle frequenties van het licht dat erop schijnt, behalve de frequentie die we blauw noemen. Die frequentie wordt weerkaatst. Een bloem wordt alleen als blauw gezien omdat het menselijke oog onderscheid kan maken tussen verschillende frequenties. Het weerkaatste licht valt in onze ogen en stimuleert de zintuigcellen van het netvlies.

Onze ogen sturen de signalen naar de hersenen, die de signalen omzetten in kleur.

Onze indruk van kleur wordt veroorzaakt door de interactie van drie factoren:

• De lichtbron;
• Het voorwerp dat een deel van het uitgestraalde licht weerkaatst;
• De ogen en de hersenen.

Laten we eens kijken naar de rol die elk van deze factoren bij het creëren van de kleurenindruk speelt.

De Lichtbron

Licht is een golfvormig verschijnsel. Een lichtbron straalt golven uit die op een bepaalde golflengte trillen. De golven met een golflengte tussen 380 en 700 nanometer vormen het zichtbare spectrum. Golven met een hogere of lagere golflengte zijn niet zichtbaar voor het menselijke oog.

Een lichtbron wordt gekarakteriseerd door de spectrale verdeling ervan. De spectrale verdeling van een lichtbron beschrijft het deel van de energie die de lichtbron in verschillende delen van het spectrum uitzendt.

Een lichtbron die de meeste energie bij golflengten van 570 nm (nanometer) uitzendt, kan worden beschreven als een bron die hoofdzakelijk 'geel' licht uitzendt. Een lichtbron met een platte spectrale verdeling (uitzending van even veel energie over het gehele spectrum) wordt als 'grijs' beschreven.

Het Object

Wanneer lichtgolven een voorwerp raken, absorbeert het oppervlak van het voorwerp een deel van de energie van de golven en weerkaatst het oppervlak andere delen van de energie. In feite onttrekt het object een deel van het licht dat de lichtbron heeft afgegeven

Sommige voorwerpen, zoals een bedrukt stuk papier, zijn zeer weerkaatsend. Andere voorwerpen, zoals film of transparanten, zijn overdragende objecten: een deel van het oorspronkelijke licht gaat door het object heen. In dit document wordt verwezen naar de basiscontext van weerkaatsende objecten.

Het menselijk oog en de hersenen

Het licht dat door een object wordt weerkaatst, valt in onze ogen, die lichtsensors bevatten die we staafjes en kegeltjes noemen.

Staafjes zijn het meest gevoelig voor de lichtintensiteit. Ze stellen ons in staat onderscheid te maken tussen licht en donker wanneer er weinig licht is. Dankzij de staafjes kunnen we zien wanneer er weinig licht is en verschillende grijstonen waarnemen. Onder normale lichtomstandigheden gebruiken onze ogen alleen de kegeltjes.

Er zijn drie soorten kegeltjes cellen. Sommige zijn gevoeliger voor de rode zones van het kleurenspectrum, andere voor de groene zones en weer andere voor de blauwe zones.Afhankelijk van de manier waarop ze worden gestimuleerd door het licht dat in onze ogen valt, sturen staafjes en kegeltjes signalen naar de hersenen, die de signalen verwerken en omzetten in kleur.De exacte kleur die wordt waargenomen is afhankelijk van de samenstelling van de golflengten in de licht golven. Als de sensor alle zichtbare golflengten tegelijk waarnemen, nemen de hersenen wit licht waar. Wanneer ons visuele systeem een golflengte om en nabij 700 nm detecteert, zien we 'rood'. Wanneer een golflengte tussen 450 en 500 nm wordt gedetecteerd, zien we 'blauw'. Een golflengte van 400 nm ziet er 'violet' uit, enzovoort. Als er geen licht is, worden geen golflengten waargenomen en nemen de hersenen zwart waar.

De kleurtemperatuur van een lichtbron voor wit licht is gedefinieerd als de temperatuur van een zwart lichaam waarvan het uitgestraalde licht dezelfde kleurindruk geeft als de lichtbron. De kleurtemperatuur wordt meestal uitgedrukt in kelvin (K). Volgens de wet van Wien neemt de golflengte van het uitgestraalde licht af met toenemende temperatuur, en heeft blauwig licht (korte golflengte) een hogere kleurtemperatuur dan roodachtig licht. Vreemd genoeg wordt licht met een lage kleurtemperatuur als "warmer" ervaren dan licht met een hoge kleurtemperatuur.

Correctie door oog

De kleur van het licht dat door een vel helder wit papier weerkaatst wordt, is in feite afhankelijk van het omgevingslicht. Bij verlichting door kunstlicht is de kleur anders dan bij verlichting door daglicht. Het oog corrigeert deze schijnkleur, doordat de betreffende kleurgevoelige cellen (de kegeltjes) na korte tijd sterker uitgeput raken en minder sterke signalen naar de hersenen leiden.

Juiste filmkeuze

Bij foto- en filmopnamen vindt deze aanpassing echter niet automatisch plaats. Bij toepassing van lichtgevoelige films (zoals bij gewone fotografie) wordt daarom een filmtype gekozen, dat is afgestemd op de kleurtemperatuur van de lichtbron. Vooral bij omkeerfilm, waarbij achteraf geen correctie mogelijk is, is het van belang het juiste filmtype te kiezen.

Witbalans

Bij digitale opnamen moet de witbalans (Engels: white balance, WB) worden ingesteld. Moderne apparatuur kan dit ook automatisch. TL-lampen vragen om een handmatige witbalans, omdat elke TL-lamp een andere kleurtemperatuur kan hebben (discontinu spectrum). Dit is te zien aan de laatste twee cijfers op de lamp.

Als bij het filmen of fotograferen de kleurgevoeligheid niet goed op de kleurtemperatuur van de lichtbron is afgestemd, zal dit tot onnatuurlijke kleuren leiden. Wanneer er sprake is van twee of meer lichtbronnen met een verschillende kleurtemperatuur, bijvoorbeeld daglicht (5500 K - 10.000 K) en kunstlicht (2800 K - 3300 K), zal men een keuze moeten maken voor een van de lichtbronnen. Een compromis kan men sluiten door een kleurtemperatuur tussen beide te kiezen, bijvoorbeeld 4300 K. Voor de beste resultaten zal de kleurtemperatuur van kunstlichtbronnen door middel van correctiefilters op het daglicht afgestemd moeten worden.

Mired

De kleurtemperatuur wordt behalve in kelvin ook uitgedrukt in mired, wat staat voor micro reciprocal degree, ofwel 1 miljoen gedeeld door de kleurtemperatuur in kelvin. Daglicht van 5000 K heeft dan een waarde van 200 mired. Deze eenheid heeft als voordeel dat er eenvoudig mee gerekend kan worden. Een kleurcorrectiefilter veroorzaakt een vaste verschuiving van bijvoorbeeld 20 Mired in de kleurtemperatuur. Een blauw filter van 20 mired geeft dan een daglichttemperatuur van 180 mired (5555 K), een rood filter van 20 Mired geeft dan 220 mired (4545 K).

Voorbeelden

Deze grafiek toont de relatie tussen het diafragma, de sluitertijd, de ISO waarde en het licht dat op de sensor valt (LW = Lichtwaarde)

Table. Exposure values (ISO 100 speed) for various lighting conditions

Lighting Condition	EV100
Daylight
Light sand or snow in full or slightly hazy sunlight (distinct shadows)a	16
Typical scene in full or slightly hazy sunlight (distinct shadows)a, b	15
Typical scene in hazy sunlight (soft shadows)	14
Typical scene, cloudy bright (no shadows)	13
Typical scene, heavy overcast	12
Areas in open shade, clear sunlight	12
Outdoor, Natural light
Rainbows
Clear sky background	15
Cloudy sky background	14
Sunsets and skylines
Just before sunset	12–14
At sunset	12
Just after sunset	9–11
The Moon,c altitude > 40°
Full	15
Gibbous	14
Quarter	13
Crescent	12
Moonlight, Moon altitude > 40°
Full	−3 to −2
Gibbous	−4
Quarter	−6
Aurora borealis and australis
Bright	−4 to −3
Medium	−6 to −5
Outdoor, Artificial Light
Neon and other bright signs	9–10
Night sports	9
Fires and burning buildings	9
Bright street scenes	8
Night street scenes and window displays	7–8
Night vehicle traffic	5
Fairs and amusement parks	7
Christmas tree lights	4–5
Floodlit buildings, monuments, and fountains	3–5
Distant views of lighted buildings	2
Indoor, Artificial Light
Galleries	8–11
Sports events, stage shows, and the like	8–9
Circuses, floodlit	8
Ice shows, floodlit	9
Offices and work areas	7–8
Home interiors	5–7
Christmas tree lights	4–5