Fotografia od A do Z: Czułość materiału światłoczułego

Czułość materiału światłoczułego – parametr, który określa wrażliwość matrycy lub filmu na światło. Współcześnie wyrażana jest w skali ISO.

Czułość, obok przysłony i czasu naświetlania, jest jedną z trzech zmiennych odpowiadających za właściwą ekspozycję zdjęcia.

Obecnie w odniesieniu do matryc światłoczułych stosuje się miarę czułości znormalizowaną przez ISO (International Organization for Standardization). Jest to skala liniowa, co oznacza, że dwukrotnemu zwiększeniu czułości w aparacie odpowiada dwa razy większa wartość ISO. Za podstawową w tej skali uznaje się wartość równą 100, która umożliwia prawidłowe naświetlenie zdjęcia przy natężeniu światła 0,1 luksa padającego na przetwornik w czasie jednej sekundy.

W aparatach cyfrowych najczęściej można się spotkać z możliwością regulacji tego parametru w zakresie 100–1600 ISO w stałych wartościach, z których każda stanowi dwukrotność poprzedniej (100, 200, 400, 800, 1600). Niekiedy, zwłaszcza w modelach z matrycami typu CCD, dostępne bywają także niższe wartości ISO (50, 80). Wiele spośród nowszych aparatów, a w szczególności lustrzanek, oferuje jeszcze wyższe od wymienionych wcześniej czułości – w ekstremalnych przypadkach nawet 102400 ISO (w Nikonie D3s i Canonie EOS 1D Mark IV). Zaawansowane modele aparatów cyfrowych umożliwiają również stosowanie pośrednich wartości ISO – odpowiadających zmianie wartości naświetlania o 1/3 EV np. 250, 320.

W przeszłości, przed ujednoliceniem skali ISO, istniało wiele norm stopniowania czułości. Najważniejsze z nich to:

• ASA – pierwowzór dzisiejszego ISO, opracowany przez American Standards Association. Wartości ASA i ISO są identyczne.
   
• DIN – wywodzi się z Niemiec, a jej nazwa to skrót od Deutsches Institut für Normung. Stosowana była w Europie od lat pięćdziesiątych, gdzie zyskała sporą popularność. System ten oparty jest na skali logarytmicznej, co sprawia, że różnicy trzech jednostek (stopni) odpowiada dwukrotna zmiana czułości materiału światłoczułego.
   
• GOST (Gousudarstviennyj Standard) – liniowa skala używana w dawnym ZSRR. Początkowo różniła się od ASA mniejszymi wartościami (wynoszącymi 0,9 wartości ASA), jednak w roku 1987 została ujednolicona z ASA.
   

W odniesieniu do filmów fotograficznych norma ISO przewidywała (wg norm z 1987, 1993 i 2003 roku) podawanie czułości w dwóch wartościach: właściwej ISO (dawnej ASA) oraz DIN np.: ISO 200/24°. Obecnie można spotkać się jednak z filmami o czułości wyrażonej jedynie w pierwszej z tych wartości. W ostatnich latach dominacji fotografii analogowej najpopularniejsze były filmy o czułości ISO 100, 200 i 400, a do zastosowań reporterskich można było znaleźć również materiały o wartościach ISO 800, 1600 i 3200. Niektóre z nich wciąż można kupić u specjalistycznych sprzedawców. Warto dodać, że za pomocą specjalnych technik wywoływania, możliwe jest forsowanie filmu do innej czułości niż standardowa przewidziana przez producenta.

Istnieje związek pomiędzy czułością elementu światłoczułego, a jakością uzyskiwanych zdjęć. W fotografii analogowej filmy o wyższym ISO (zwłaszcza powyżej 400) charakteryzują się znacznym ziarnem, które obniża ilość szczegółów rejestrowanych na zdjęciu. W fotografii cyfrowej podniesienie czułości w aparacie skutkuje z kolei większym stosunkiem szumu do sygnału, a w efekcie obniżeniem jakości zdjęcia. O ile ziarno na filmach analogowych często bywa w pewnych przypadkach doceniane w charakterze elementu nadającego szczególny, artystyczny wyraz fotografiom, o tyle szum w aparatach cyfrowych odbierany jest na ogół jako czynnik nieestetyczny i degradujący obraz.

Porównanie wycinków (100% kadru) ze zdjęć wykonanych na różnych ustawieniach czułościach ISO w aparacie cyfrowym (Canon Ixus SX130 IS):
ISO 100
ISO 200
ISO 400
ISO 800
ISO 1600