Exkurs analoger Film

Beim analogen Film beschreibt der Exposure Index einen ISO-Wert, der sich von der tatsächlich benutzen Filmempfindlichkeit unterscheidet. Wenn man mit einem ISO 400 Film arbeitet, könnte man ihn beispielsweise mit dem Exposure Index 800 markieren. Damit weiß man in der Nachbearbeitung, dass man bei der Entwicklung das Material noch um eine Blendenstufe pushen muss, um die erwünschte Belichtung zu erzielen. Der Exposure Index war also ursprünglich einen Hinweis für die Nachbearbeitung, wie das Material korrekt zu entwickeln ist.

Die meisten RAW-fähigen Kameras ermöglichen ebenfalls die Einstellung eines Exposure Index. Und wie beim analogen Film bedeutet Exposure Index auch hier, dass ein Nachbearbeitungsprozess auf das Bild angewendet werden soll.

Im digitalen Fall entspricht die Base ISO dem benutzten analogen Filmmaterial. Abweichungen von der Base ISO beschreibt dann der Exposure Index äquivalent. Doch was zeichnet die Base ISO aus?

Die Rolle der Base ISO

Jede Lichtzelle (Sensel) in einem Sensor kann eine bestimmte Menge Licht "aufnehmen". Dies darf man sich ruhig so vorstellen, dass hier Photonen gezählt werden, die während der Belichtung auf diesem Sensel auftreffen. Wie viele Photonen hier auftreffen, ist vor allem von der Belichtungszeit und der Blende abhängig. Anschließend werden die gezählten Photonen in einen digitalen Wert umgewandelt, wofür man einen ADC (Analog/Digital-Converter) einsetzt. Dieser ADC kann den gemessenen Wert über eine "Verstärkung" (Gain) des Signals direkt am Sensor erhöhen, was das resultierende Pixel faktisch heller macht. Ebenso kann das Signal noch digital vor der Aufzeichnung verstärkt werden.

Wichtig ist vor allem, dass diese Verstärkungen nichts daran ändern, wie viele Photonen das Sensel vor der Wandlung erfasst hat. Solange der ADC hinreichend genau arbeitet und genügend Bits für die Speicherung der erfassten Daten zur Verfügung stehen, ist es in der Praxis egal, ob eine Verstärkung in der Kamera vor der Aufzeichnung eingesetzt wird oder ob man diesen erst in der Nachbearbeitung einsetzt. Doch genau dies macht letztlich den entscheidenden Unterschied zwischen einer Codec- und einer RAW-Aufzeichnung aus.

Man darf sich somit vereinfacht vorstellen, dass bei einer RAW Aufzeichnung immer eine Aufzeichnung ohne Gain/Verstärkung stattfindet. Es werden also nur die Photonen gezählt, aber nicht(s) verstärkt. Diesen Zustand eines Sensors nennt man Base-ISO. In seiner Base-ISO kann der Sensor in der Regel seinen größtmöglichen Dynamikbereich ausspielen.

Erhöht man die ISO, so erhöht man den (analogen oder digitalen) Gain und das Signal wird mit Verstärkung aufgezeichnet. Dies passiert in der Regel bei einer Codec-Aufzeichnung.

Bei einer RAW-Aufzeichnung kann man den ISO-Wert zwar meistens ebenfalls verstellen, jedoch passiert hier etwas völlig anderes: Denn hier landen weiterhin - unabhängig von der ISO-Einstellung - immer die gleichen Sensordaten in der aufgezeichneten Datei. Nämlich die gezählten Photonen ohne Verstärkung.

Der eingestellte ISO Wert wird "nur" in die Metadaten geschrieben. Viele Kameras können diesen Meta-Parameter jedoch nutzen, um die Sensel dann in der Vorschau mit einer entsprechend gewählten Verstärkung anzuzeigen. Oder Schnittprogramme nutzen diesen Wert, um diese virtuelle Verstärkung bei der Wiedergabe auf der Timeline darzustellen. In beiden Fällen wird der Gain hier also nachträglich zum "unverstärkten Original" digital hinzugerechnet. Wieviel hierbei verstärkt wird, bestimmt dann per Default die ISO in den Metadaten bzw. der entsprechende Exposure Index.