کلمه ISO که در محاوره گاهی به آن ایزو گفته می شود قبلا در دوربین های عکاسی آنالوگ برای نشان دادن میزان حساسیت به نور در فیلم های نگاتیو عکاسی بکار می رفت. این کلمه مخفف ISO = International Organization of Standardization می باشد.
در فیلم های آنالوگ، علاوه بر ISO استانداردهای دیگری نیز برای نشان دادن حساسیت فیلم ها وجود داشت که تحت عنوان ASA و DIN بکار می رفت. در دهه 1980 میلادی همه استانداردهای مذکور با یکدیگر ادغام شده و از آن زمان تحت عنوان ISO شناخته می شوند.
در عکاسی آنالوگ به دانه های تشکیل دهنده تصویر در فیلم های نگاتیو، ترام گفته می شود. (مشابه پیکسل در دنیای دیجیتال). هرچه ISO فیلم بیشتر باشد ترام ها درشت تر و جزئیات تصویر کمتر می شود. در این حالت حساسیت فیلم به نور بیشتر شده و امکان عکاسی در شرایط کم نور فراهم می گردد.
در فیلم های نگاتیو مورد استفاده در عکاسی آنالوگ، با افزایش ISO ترام های آن بزرگتر و تفکیک پذیری آن کمتر می شود.
بعد از ظهور دوربین های دیجیتال، تولیدکنندگان آنها برای نشان دادن سطح روشنایی و میزان حساسیت سنسور به نور، همان اصطلاح ISO را بکار بردند.
در حال حاضر در دوربین های دیجیتال برای نشان دادن میزان حساسیت سنسور به نور از عدد ISO استفاده می شود. مقدار ISO در دوربین های دیجیتال ثابت نیست و می توان آن را تغییر داد.
نحوه عملکرد ISO
با افزایش ISO ، میزان نوری که توسط سنسور دریافت می شود توسط سیستم الکترونیکی دوربین تقویت شده و در هنگام ثبت توسط دوربین، به صورت نور بیشتری درک می گردد.
بنابراین در شرایطی که سرعت شاتر و اندازه دیافراگم ثابت باشد، با افزایش ISO می توان روشنایی تصویر را افزایش داد. از این امکان می توان برای عکاسی در شرایط کم نور استفاده نمود.
عملکرد ISO در عکاسی دیجیتال نسبت به عکاسی آنالوگ متفاوت است. در عکاسی دیجیتال با افزایش ISO در اندازه پیکسل ها تغییری ایجاد نمی شود بلکه ولتاژ خروجی از سنسور تقویت شده و داده های دیجیتالی تصویر با شدت بیشتری ثبت می گردد.
بنابراین با افزایش ISO در واقع حساسیت سنسور افزایش نمی یابد، زیرا حساسیت سنسور به نور ثابت است، بلکه اتفاقی که می افتد این است که سیگنالهای دریافتی توسط آن (بر اساس عدد ISO انتخاب شده)، تقویت شده و سطح روشنایی داده های خروجی را تعیین می کند.
منتهی برای ساده شدن مطلب و در مقالات و گفتگوهای رایج، اصطلاح ISO به عنوان میزان حساسیت سنسور به نور در نظر گرفته می شود که با توجه به مطلبی که ذکر شد اصولا تعریف صحیحی نمی باشد. با این وجود به علت رایج بودن این تعریف، ما نیز در برخی موارد برای ساده شدن مطلب از اصطلاح حساسیت سنسور معادل با ISO استفاده خواهیم نمود بطوریکه منظور ما از حساسیت سنسور، حساسیت سیستم الکترونیکی دوربین نسبت به سیگنال های دریافتی از سنسور می باشد. (!)
نمایش نحوه اثر افزایش ISO بر شدت سیگنال های دریافتی توسط سنسور دوربین عکاسی
اثرات ISO
در شرایطی که نور محیط کم است، برای روشن تر کردن تصویر ممکن است لازم باشد در اندازه روزنه دیافراگم و یا سرعت شاتر تغییراتی ایجاد شود. ولی اگر به دلیل محدودیت های ناشی از نوع عکاسی که قصد دارید انجام دهید، امکان باز کردن روزنه دیافراگم و یا کاهش سرعت شاتر از حد خاصی میسر نباشد، تصویر ثبت شده تاریک خواهد شد. در این حالت می توان با تقویت سیگنال های دریافتی توسط سنسور (بالا بردن عدد ISO ) کمبود نوردهی را جبران و تاریکی تصویر را کاهش داد.
با استفاده مناسب از افزایش ISO می توان در شرایط کم نور، از سرعت های بالاتر شاتر و یا دیافراگم های بسته تر استفاده نمود. وقتی که شرایط عکاسی به گونه ای است که نور محیط کم است و یا منبع نور مناسبی وجود ندارد، با افزایش ISO می توان امکان نوردهی مطلوب را فراهم کرد.
تاثیر افزایش حساسیت سنسور (افزایش عدد ISO ) در روشن‌تر شدن تصویر
هرچه عدد ISO افزایش یابد، همزمان با تقویت امواج نوری که به سنسور برخورد می کند بطور همزمان پارازیت ها و امواج نامناسب نیز تقویت می گردد، که این امر موجب کاهش وضوح و کیفیت تصویر خواهد شد. به این دلیل با افزایش ISO ، دانه ها و نویز (Noise) در تصویر زیاد خواهد شد.
تولید کنندگان دوربین های دیجیتال همواره در تلاشند تا میزان نویز (Noise) را در اندازه های بالاتر ISO کاهش دهند بطوریکه در دوربین های جدید، استفاده از اعداد بزرگتر ISO بدون کاهش زیاد در کیفیت تصویر ممکن گردیده است.
همچنین میزان زیادی از نویز و دانه هایی که بر اثر افزایش ISO در تصویر ایجاد می شود، در نرم افزارهای ویرایش عکس همچون فوتوشاپ یا لایت روم قابل برطرف کردن می باشد. هر چه عدد ISO پایین تر باشد، مقدار نویز کمتر و در نتیجه امکان اصلاح آن بیشتر است.
با افزایش ISO میزان نویز افزایش یافته وکیفیت وضوح تصویر کاهش می یابد.
مقادیر ISO
تغییر مقادیر ISO در دوربین های دیجیتال امکان پذیر است. هر چه عدد ISO بزرگتر باشد، اصطلاحا گفته می شود که حساسیت سنسور به نور بیشتر است.
مقادیر ISO در دوربین های دیجیتال که گاهی به آن سرعت ISO (ISO Speed) نیز گفته می شود، شبیه به اعداد مربوط به فیلم های نگاتیو دوربین های آنالوگ در نظر گرفته شده است.
معمول ترین اعداد ISO که تقریبا در عموم دوربین های دیجیتال وجود دارند شامل موارد زیر می باشند:
100 200 400 800 1600 3200 6400
همانطور که ملاحظه می فرمایید، هر عدد دو برابر عدد قبلی است. فاصله بین هر دو عدد معادل یک گام یا توقف (Stop) در نوردهی درنظر گرفته شده است. پس با دو برابر کردن ISO می توانیم به اندازه یک گام افزایش روشنایی ایجاد کنیم.
مثلا وقتی ISO را از 100 به 200 تغییر دهیم، حساسیت سنسور دوبرابر می شود (معادل یک گام نوردهی) و اگر ISO از 100 به 400 تغییر یابد، حساسیت سنسور چهار برابر خواهد شد (یعنی معادل دو گام افزایش در نوردهی).
پس در هنگام تنظیم نوردهی به این موضوع توجه داشته باشید که با دوبرابر شدن عدد ISO، یک گام (استاپ) در اندازه نوردهی افزایش خواهیم داشت.
تاثیر افزایش ISO بر میزان حساسیت سنسور و دانه دار شدن تصویر
در اکثر دوربین های دیجیتال کمترین میزان ISO معادل 100 می باشد. البته مقادیر کمتر ISO (مثلا ISO 50 ) در بعضی از دوربین ها وجود دارد.
حداکثر اندازه ای که می توان ISO را افزایش داد در دوربین های مختلف متفاوت است. بیشتر دوربین های دیجیتال بدون آینه (Mirrorless) و DSLR افزایش ISO تا حدود 6400 را پشتیبانی می کنند. در دوربین های جدیدتر و حرفه ای تر این میزان بیشتر است بطوریکه در برخی دوربین ها افزایش اندازه ISO تا اعداد بالا همچون 102400 و یا اندازه های به شدت تقویت شده مثل 819200 نیز وجود دارد. حتی دوربین هایی با کاربردهای ویژه نیز ساخته شده است که می تواند میزان ISO را تا مقادیر بسیار زیاد در حدود 4000000 بالا ببرد.
معمولا تنظیمات ISO کمتر از 100 و بیشتر از 6400 برای کاربردهای خاص همچون عکاسی در شب، بکارگیری لنز های بلند بدون استفاده از سه پایه و یا منجمد کردن سوژه های بسیار سریع استفاده می شود. توجه داشته باشید که اصولا عکاسان در اکثر موارد از مقادیر پایین ISO استفاده می کنند.
نمایش عددISO در پانل LCD و نمایشگر چند نمونه دوربین دیجیتال
تنظیم ISO در نوردهی
یک قاعده کلی در نوردهی این است که تا جای ممکن اندازه ISO دوربین را در پایین ترین اندازه تنظیم کنید. زیرا با افزایش ISO ، نویز تصویر افزایش یافته و در نتیجه مقداری کیفیت تصویر کاهش خواهد یافت. کمترین میزان ISO در اکثر دوربین ها 100 است.
در هنگام عکاسی وقتی نور محیط عکاسی کم است ابتدا سعی کنید با تغییر در اندازه روزنه دیافراگم (Aperture) و سرعت شاتر (Shutter Speed) میزان نوردهی مورد نیاز را تامین کنید. حال اگر با تغییر این دو عامل، نور مورد نیاز باز هم جبران نشد، افزایش ISO را در نظر بگیرید. به عبارتی افزایش ISO را در آخرین مرحله در نظر داشته باشید و در صورت لزوم از آن استفاده کنید.
به عنوان مثال در هنگام عکاسی از اجسام متحرک برای اینکه بتوانید سوژه را منجمد (فریز) کنید، به سرعت های بالاتر شاتر نیاز خواهید داشت. در این شرایط با توجه به وضعیت روشنایی صحنه ممکن است با باز کردن روزنه دیافراگم نیز نور مورد نیاز تامین نگردد. پس برای جبران نوردهی می توان ISO را افزایش داد. افزایش ISO اگر چه ممکن است کمی در کیفیت تصویر شما تاثیر نامطلوب داشته باشد، ولی به شما اجازه می دهد که سوژه متحرک خود را به صورت منجمد ثبت نمایید.
توجه داشته باشید که در شرایط کم نور اگر قصد دارید از صحنه ای با عناصر ثابت و بدون حرکت عکاسی کنید، می توانید بدون افزایش ISO ، دوربین را بر روی سه‌پایه قرار داده و از سرعت های پایین شاتر استفاده کنید. عموما عکاسان منظره از این روش استفاده می کنند.
با این وجود در هنگام شب و یا مکانهای کم نور که قصد استفاده از فلاش یا سایر منابع نوری دیگر را ندارید، معمولا افزایش ISO یکی از راهکارهای لازم برای بدست آوردن روشنایی مورد نیاز و ثبت یک عکس خوب می باشد.
نمایی از دامنه ارواح سنگی در منطقه روستای وردیج در شمال تهران که در ابتدای شب ثبت شده است. (f/7.1 ، 2sec ، ISO400)
در دوربین هایی که فناوری پیشرفته تری در آنها بکار رفته است، افزایش چند استاپ در ISO تاثیر خیلی محسوسی در کیفیت تصویر برجا نمی گذارد. از طرفی نیز با افزایش امکانات نرم افزاری در برنامه های ویرایش تصاویر، کاهش کیفیت و نویز ایجاد شده در اثر افزایش محدود ISO تقریبا بطور کامل قابل برطرف شدن است.
به همین علت اگر لازم بود برای تنظیم نوردهی از افزایش ISO استفاده کنید، با خیال راحت می توانید ISO را تا میزان 400 بالا ببرید و از کاهش کیفیت تصویر نترسید زیرا با کمک نرم افزارهای موجود می توان به راحتی نویز ایجاد شده را برطرف نمود. در برخی دوربین ها قابلیت های بیشتری برای افزایش ISO در اندازه های بالاتر بدون کاهش کیفیت محسوس در تصویر وجود دارد. به همین علت لازم است از قابلیت های دوربین عکاسی مورد استفاده خود اطلاعات کافی داشته باشید تا بتوانید در هنگام تنظیم نوردهی و تغییر عدد ISO بهتر تصمیم بگیرید.
عناصر مثلث نوردهی
همانطور که در بخش اول مقالات مربوط به نوردهی اشاره شد، عناصر مثلث نوردهی (Exposure Triangle) شامل سرعت شاتر، اندازه روزنه دیافراگم و ISO است. برای بدست آوردن نور مناسب، اگر در هریک از عناصر مثلث نوردهی تغییر ایجاد کنیم ممکن است لازم باشد تنظیمات مربوط به دیگر عناصر آن را با تغییر ایجاد شده هماهنگ کنیم.
به عبارت دیگر در شرایطی که میزان نور مورد نیاز برای ثبت عکس مناسب است، اگر به هر علتی یکی از متغیر ها را تغییر دهید، باید یکی یا هر دو متغیر دیگر را در جهت مخالف تنظیم کنید تا همچنان اندازه نوردهی سنسور ثابت باقی بماند.
مثلا اگر با کوچک کردن روزنه دیافراگم به اندازه دو گام (Stop) موجب کاهش نوردهی شوید ، لازم است برای جبران آن سرعت شاتر را به اندازه دو گام کمتر کنید و یا به همان اندازه به عدد ISO بیافزایید. البته در این مثال یک راه دیگر این است که سرعت شاتر را فقط به اندازه یک گام کمتر کرده و اندازه ISO را نیز در حد یک گام افزایش دهید.
عملکرد عناصر مثلث نوردهی در نحوه تغییر میزان نوری که در نهایت به سنسور برخورد می نماید.
برای اینکه چگونگی تعامل در عناصر مثلث نوردهی و نحوه تنظیم آنها را بهتر بشناسید، به دو مثال زیر توجه فرمایید:
مثال (1)
فرض کنید که قصد دارید از یک پرنده در حال پرواز عکس بگیرید و تنظیمات دوربین به این صورت است که ISO بر روی 100، روزنه دیافراگم f/8 و سرعت شاتر 1/250 ثانیه است و نورسنج دوربین، مناسب بودن نور را نشان می دهد. (ردیف اول در تصویر زیر)
به دلیل اینکه پرنده مورد نظر در حال حرکت می باشد لازم است سرعت شاتر را افزایش دهید تا تصویر پرنده تار نشود و اصطلاحا آن را منجمد کنید.
برای همین سرعت شاتر را تا 1/1000 ثانیه افزایش می دهید. با این کار نسبت به سرعت اولیه شاتر، دو گام کاهش در نوردهی تصویر ایجاد می شود بطوریکه اگر در این شرایط عکس را ثبت کنید، تصویر شما تاریک خواهد شد. (ردیف دوم در تصویر زیر)
حال برای جبران آن می توانید به روش های مختلف عمل کنید که دو نمونه آن در زیر ذکر شده است:
الف) اندازه روزنه دیافراگم را به اندازه دو گام باز کنید، یعنی به f/4 تغییر دهید.
ب) برای اینکه عمق میدان تصویر خیلی باریک نشود، به جای تغییر در اندازه روزنه دیافراگم، ISO را به اندازه دو گام افزایش داده و به عدد 400 تغییر دهید.
در این مثال به تغییرات نورسنج دوربین در اثر تغییر در عناصر مثلث نوردهی توجه فرمایید.
مثال (2)
فرض کنید که قصد دارید از یک گل عکس بگیرید. و تنظیمات دوربین به این صورت است که ISO بر روی 200 ، روزنه دیافراگم f/5.6 و سرعت شاتر 1/125 ثانیه است و نورسنج دوربین، مناسب بودن نور را نشان دهد. (ردیف اول در تصویر زیر)
با توجه به موقعیت سوژه تصمیم می گیرید که عمق میدان تصویر را بسیار کوچک کنید. بنابراین اندازه روزنه دیافراگم را به f/2.8 تغییر می دهید. با این کار به اندازه دو گام نوردهی را افزایش داده اید و اگر در این شرایط عکس را ثبت کنید، تصویر شما بیش از حد روشن خواهد شد. (ردیف دوم در تصویر زیر)
بنابراین لازم است به طریقی آن را جبران کنید. برای همین می توانید روش های مختلفی بکار برید که دو نمونه از آن در زیر ذکر شده است:
الف) سرعت شاتر را به عدد 1/500 ثانیه برسانید، یعنی به اندازه دو گام نوردهی را کاهش دهید.
ب) سرعت شاتر را به اندازه یک گام افزایش دهید (1/250) و ISO را نیز به اندازه یک گام کاهش دهید یعنی بر روی عدد 100 تنظیم کنید. با این کار جمعا دو گام نوردهی را کاهش داده و مقدار نوردهی را مجددا مناسب خواهید کرد.
البته اگر سوژه شما (گل) در معرض لرزش یا حرکت نباشد (مثلا وزش باد)، روش دوم در اولویت است زیرا ISO را به حداقل ممکن کاهش داده اید تا بیشترین کیفیت وضوح را داشته باشید.
در این مثال به تغییرات نورسنج دوربین در اثر تغییر در عناصر مثلث نوردهی توجه فرمایید.
یادگیری مثلث نوردهی (Exposure Triangle) و تنظیم عناصر آن بسیار ساده است. با این وجود برای کسب مهارت در نحوه نوردهی و رسیدن به تنظیمات مناسب لازم است که بطور مرتب تمرین کرده و تنظیم های مختلف نوردهی را امتحان نمایید. ببینید کدام یک از آنها برای چه شرایطی مناسب تر است. هر چه توانایی کنترل شما بر تنظیم نوردهی بیشتر باشد، در هنگام عکاسی می توانید بر روی ترکیب بندی تصویر و خلق نظرات هنری خود تمرکز بیشتری داشته باشید و خلاقانه تر عمل کنید. شاید بتوان گفت که تسلط بر نوردهی تصویر، مهمترین و اصلی ترین مهارت لازم در عکاسی می باشد.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
گردآوری و تألیف: امیر دولتیاری
تاریخ نگارش/آخرین ویرایش: 1400/4/25
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مراجع:
1_ Tom Ang (2011). Digital Photography: Step by Step, 1th ed. Dorling Kindersley Limited, UK.
2_ Michael Freeman (2008). Mastering Digital Photography, 1th ed. ILEX, UK.
3_ Jim Harmer (2016). Photo Basics #1: Introduction and Exposure, Retrieve from http://improvephotography.com on Jul 17
4_ Marcus Hawkins (2017). The Exposure Triangle: aperture, shutter speed and ISO explained. Retrieve from www.techradar.com on Jul 15.
5_ Christian Hoiberg (2021). Introduction to ISO in Digital Photography, Retrieve from www.capturelandscapes.com on Jul 4.
6_ Nasim Mansurov (2019). What is ISO? The Complete Guide for Beginners, Retrieve from http://photographylife.com on Aug 14.
7_ Jenn Mishra and Lili Jakobovits (2021). How to Easily Understand the Exposure Triangle: Aperture, Shutter Speed & ISO, Retrieve from http://expertphotography.com on Apr 12.
8_ Darren Rowse (2019). What Is ISO? A Simple Guide to ISO in Photography, Retrieve from https://digital-photography-school.com on Jun 3.
9_ Alex Schult (2021). ISO Explained for Beginner Photographers, Retrieve from www.photographytalk.com on Jul 4.
10_ MasterClass staff (2020). Learn About Photography: What Is ISO? Retrieve from www.masterclass.com on Nov 8.
11_ Todd Vorenkamp (2018). Understanding Exposure, Part 4: ISO, Retrieve from https://bhphotovideo.com on Jun 2.
12_ Liz Walker (2011). The Complete Digital Photo Manual, 1th ed. Carlton Book Limited, UK.
مقالات مرتبط:
- اصول پایه نوردهی در عکاسی: بخش 1 – مثلث نوردهی
- اصول پایه نوردهی در عکاسی: بخش 2 – سرعت شاتر
- اصول پایه نوردهی در عکاسی: بخش 3 – اندازه روزنه دیافراگم
- نحوه کارکرد حسگر ( سنسور ) در دوربین های عکاسی دیجیتال
- نورسنجی و حالت های نوردهی در دوربین های عکاسی
- کاربرد های ISO خودکار (Auto ISO)
- ساختار دوربین های عکاسی دیجیتال
- دوربین های عکاسی دیجیتال و انواع آنها
- نمودار هیستوگرام در عکاسی (Histogram)