terça-feira, 2 de fevereiro de 2016

Sensibilidade ISO

Em fotografia, sensibilidade ISO é a medida da sensibilidade de superfícies sensíveis à luz (filme fotográfico ou sensor de imagem). Também é conhecido como velocidade ISO ou, em inglês, ISO speed.

O índice de exposição ou de sensibilidade do filme segue uma escala do padrão ISO que agrupa as escalas ASA (americana) e DIN (alemã).
Escala de sensibilidade ISO
Por convenção, a fotografia digital usa a mesma escala de sensibilidade da fotografia tradicional, embora o sensor de imagem da câmera digitalresponda reagindo de modo diferente da película fotográfica.
A escala do padrão ISO, definido pela norma ISO 5800:1987,[1] funde dois padrões existentes previamente: o padrão norte-americano ASA (aritmético) da American Standards Association, e o padrão alemão DIN (logarítmico) do Deutsches Institut für Normung. Na descrição da sensiblidade do filme, primeiramente registra-se a escala aritmética, e posteriormente a logarítmica, por exemplo: ISO 100/21°.
Na escala aritmética do ISO, que corresponde à antiga escala ASA, dobrar a velocidade do filme (isto é, diminuir pela metade a quantidade de luz necessária para expor o filme) implica dobrar o valor numérico que designa a velocidade do filme.
Na escala logarítmica do ISO, que corresponde à antiga escala DIN, dobrar a velocidade do filme implica adicionar 3° ao valor numérico que designa a velocidade do filme.
Para exemplificar, um filme de ISO 200/24° é duas vezes mais sensível do que um filme de ISO 100/21°.
Usualmente, o componente logarítmico (DIN) é omitido na descrição da velocidade do filme e apenas a escala linear é citada (ex: "ISO 100"). Em tais casos, o "ISO" é utilizado como sinônimo da antiga escala ASA.
Escala linear ISO
(antiga escala ASA)
Escala log ISO
(antiga escala DIN)
GOST
(Soviética pré-1987)
Exemplo de filme
com a velocidade nominal
6

Kodachrome original
8
10°


10
11°

filme Kodachrome 8mm
12
12°
11
Gevacolor 8mm, filme reversível
16
13°
11
Agfacolor 8mm filme reversível
20
14°
16

25
15°
22
antigo Agfacolor, Kodachrome 25
32
16°
22
Kodak Panatomic-X
40
17°
32
Kodachrome 40 (filmes)
50
18°
45
Fuji RVP (Velvia)
64
19°
45
Kodachrome 64, Ektachrome-X
80
20°
65
Ilford Commercial Ortho
100
21°
90
Kodacolor VRG 100, Kodak Gold 100, Kodak T-Max (TMX), Fuji Superia 100
125
22°
90
Ilford FP4, Kodak Plus-X Pan
160
23°
130
Fuji NPS, Kodak High-Speed Ektachrome
200
24°
180
Kodacolor VRG 200, Kodak Gold 200, Fuji Superia 200
250
25°
180

320
26°
250
Kodak Tri-X Pan Professional (TXP)
400
27°
350
Kodacolor VRG 400, Kodak Gold Ultra 400, Kodak T-Max (TMY), Kodak Ultramax 400, Kodak Tri-X 400, Fuji Superia 400
500
28°
350

640
29°
560
Polaroid 600
800
30°
700
Kodak Gold Ultra 800, Fuji Superia 800, Fuji NPZ
1000
31°
700
Ilford Delta 3200
1250
32°


1600
33°
1400–1440
Fujicolor 1600
2000
34°


2500
35°


3200
36°
2800–2880
antigo Konica 3200
4000
37°


5000
38°


6400
39°



Determinação da sensibilidade ISO
Fisicamente, se define a sensibilidade ISO como a inversa da entrada necessária para obter uma resposta predeterminada em um sistema.
Na fotografia tradicional, a entrada é a iluminância e a saída é o enegrecimento ou a densidade obtida no filme. A sensibilidade fotográfica, portanto, pode definir-se como a inversa da exposição necessária para obter uma densidade predeterminada. No negativo preto e branco, a sensibilidade nominal do filme é estabelecida a partir de um nível de densidade fundamental fixado em 0,1 unidade de densidade acima da densidade mínima ou do limiar para uma gradação mais uniforme da escala.
A equiparação de sensibilidade de uma película fotográfica com a da superfície fotossensível de um sensor de imagem se dá pela avaliação dos efeitos da iluminância sobre a imagem de saída.
A norma ISO 1232:2006 disciplina a sensibilidade do sensor em relação à quantidade de luz, ao ruído do sensor e à aparência da imagem resultante como parâmetros interdependentes.
Índice de exposição (EI)
Um dos conceitos da norma é o índice de exposição (ou, em inglês, exposure index).
É o equivalente digital da sensibilidade ISO e próprio de câmeras digitais que contam com um circuito eletrônico que controla a amplitude do sinal elétrico gerado no sensor de imagem e permitem ajustar a amplitude deste sinal para múltiplos patamares de sensibilidade padronizados pela ISO.
A maior parte das câmeras digitais expressa seu índice de exposição em múltiplos valores ISO, p. ex.: ISO 50, 100, 200 e 400.
Granulação e ruído eletrônico
Quanto maior a granularidade, maior a sensibilidade da película fotográfica. Na eletrônica, ocorre o recíproco: quanto maior a amplitude do sinal, maior o ruído. O ruído ainda sofre interferência do circuito A/D-converter que converte os sinais provenientes do sensor de imagem para o formato JPEG. Ainda assim, é válido dizer que quanto maior o ruído maior a sensibilidade.
O ruído eletrônico, assim como a granulação, é avaliado observando-se a imagem saída em sRGB (ou convertida para saída neste formato) e ampliada para uma densidade linear de 70 pixel por cm (180 dpi) para ser visto a 25 cm de distância. Há dois padrões de qualidade de imagem para julgamento: a 40:1 (qualidade de imagem excelente) e a 10:1 (qualidade de imagem aceitável).
Imagem de saída
A imagem de saída padrão para avaliação deve estar em cores sRGB que é característico das imagens JPEG de câmeras digitais compactas. Deve também ter sido exposta por um EI sem compensação de valor de exposição (EV).
A especificação de saída padrão (SOS) é uma técnica de especificação para câmeras com imagens de saída em formato JPEG. O SOS veda o uso de medição multi-zona na captura da imagem e especifica que O brilho médio da imagem de saída deve ser de 18%.
Outra técnica de especificação é chamada de técnica baseada na saturação para câmeras que arquivam imagens em formato TIFF. A mensuração da imagem é feita de modo convencional, mas a exposição é corrigida por um coeficiente que leva a imagem de saída a apresentar um brilho médio de 12,7%. Esta técnica produz uma leitura efetiva meio ponto menor que o SOS (a imagem é mais escura).
Consistência da equivalência ISO
A sensibilidade ISO equivalente procura satisfazer a estas e outras condições de modo a parecer consistente para o fotógrafo usar uma câmera digital como uma câmera tradicional.
Os sensores de imagem das câmeras digitais são sensíveis à luz de modo aparentemente igual à película fotográfica, captando a luz continuamente e armazenando carga elétrica cumulativamente.
A exposição do sensor de imagem é controlada por um "obturador eletrônico" que controla o tempo de integração que nada mais é do que o período de tempo que o sensor permanece armazenando luz que formará a imagem.
A sensibilidade do sensor de imagem é arbitrária, resulta da maior ou menor intensificação do sinal integrado antes da conversão para digital e/ou da multiplicação do sinal convertido para digital, limitado pela crescente interferência de ruídos eletrônicos quando há aumento do ganho de integração. Valores frequentes de sensibilidade estão compreendidos entre ISO 100 e 1600.
A vocação do ganho de sensibilidade é a fotografia sob condições de luz desfavoráveis, assim sendo, o tempo de exposição costuma ser estendido ao ponto de ser possível obter fotos ao luar, o que se consegue com o auxílio de circuitos redutores de ruído externos ao sensor de imagem.
Acompanhando a variabilidade da sensibilidade digital, a "velocidade de obturação" costuma ir até 1/8000 s.