Senso e sensibilità

Aristide Torrelli, fotografo fine art
Il mondo attraverso i miei obiettivi: luce, tecnica e visione

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La sensibilità ISO e il suo senso
La sensibilità (ISO) sembra essere al centro di un bel po‘ di confusione, è comune sentire parlare di "imbrogli dei produttori con gli ISO". Si vedono test dove si dice che “la fotocamera, a 200 ISO, espone come se fosse a 160 ISO” e altre amenità del genere.
Quindi ho pensato che fosse logico esaminare perché la sensibilità sembri così difficile da definire, perché usiamo la definizione solita, quella del grigio medio, e come in realtà tutto questo non sia così complicata come può sembrare.

ISO in fotografia
Prima di lasciarci trasportare dalla complessità degli standard ISO, ha senso fare un passo indietro e considerare come utilizziamo la sensibilità nella fotografia. La sensibilità è la connessione tra l'esposizione fisica (quanta luce si fa entrare) e la luminosità dell'immagine finale. Tuttavia questa si ottiene dopo che l'immagine è stata catturata sul sensore, quindi l'illuminazione della scena, la velocità dell'otturatore e l'apertura finiscono per svolgere i ruoli più importanti nel determinare la qualità dell’immagine.
Tradizionalmente l'ISO si modifica amplificando l'output del sensore prima che venga convertito in dati digitali. Tuttavia, è anche possibile manipolare matematicamente i dati una volta che sono stati digitalizzati (si, anche con Photoshop!): molte impostazioni ISO estese e alcuni valori ISO intermedi, tipo 125 e 160, compresi tra 100 e 200, si ottengono proprio in questo modo.

Sensori e sensibilità
Affinché l’ISO possa mettere in relazione l'esposizione con la luminosità dell'immagine finale, dobbiamo pensare alla sensibilità intrinseca del sensore digitale ed è qui che si rischia di essere piuttosto lontani da argomentazioni fotografiche.
Gran parte della complicazione deriva dal fatto che non esiste un modo "corretto" di esporre un sensore. I sensori hanno una capacità di convertire la luce in carica elettrica limitata all'estremità superiore dal punto in cui il sensore si satura (e non può convertire ulteriori fotoni di luce in carica elettrica) e che si estende verso il basso fino a quando il segnale non viene annegato dal rumore elettrico. Il limite superiore di saturazione della risposta del sensore definisce l'intensità della luce più luminosa che può essere trasformata in dati significativi nell'immagine finale.
Tuttavia, sebbene l'esposizione a questo limite superiore (una tecnica chiamata "esposizione a destra") possa essere un modo efficace per esporre un file Raw, poche (se mai ci sono) fotocamere forniscono gli strumenti necessari per esporre in questo modo. Gli esposimetri delle fotocamere si basano sull'output JPEG e la maggior parte di essi, secondo lo standard ISO, sono progettati per esporre "correttamente" un grigio medio.
E c'è un'ulteriore complicazione prima che possiamo arrivare a quel punto. Per creare un'immagine che appaia bene su un monitor o come una stampa, vengono applicate curve che compensano la risposta del monitor (per rendere la risposta tonale più simile alla scena originale) e per rendere l'immagine desiderabilmente contrastata. La curva del tono della fotocamera converte l'output del sensore nella luminosità dell'immagine finale, il che significa che definisce anche quale valore Raw rappresenta il grigio medio e quindi come deve essere esposto il sensore. In effetti esiste una interazione tra la sensibilità intrinseca del sensore, la sua gamma dinamica, la curva del tono e la misurazione esposimetrica della fotocamera.

Uno standard con (più di 50) sfumature di grigio
Questo è ciò che la selezione degli ISO fa: combina le considerazioni sulla sensibilità del sensore con gli effetti della curva del tono e della misurazione in modo da poter ottenere la luminosità dell'immagine finale corretta con l'esposizione scelta.
Tuttavia, lo standard stabilito dall'International Organization for Standardization (ISO12232: 2006), contiene cinque definizioni separate, ognuna delle quali può produrre una risposta diversa per la stessa fotocamera. Per fortuna, solo tre di queste definizioni sono ampiamente utilizzate e solo due definizioni, strettamente correlate, sono utilizzate dai produttori di fotocamere.

ISO, per gentile concessione di CIPA
Le due definizioni di ISO effettivamente utilizzate dai produttori di fotocamere nei loro prodotti si basano sulla luminosità dell'output JPEG delle fotocamere. Entrambe le definizioni derivano da standard sviluppati dall'ente giapponese CIPA, che sono stati adottati dall'ISO nel 2006. La prima definizione è probabilmente la più semplice e intuitiva, e si chiama specifica di output standard (Standard Output Specification). In sostanza, definisce l'ISO come il comportamento della fotocamera che rende il grigio medio alla luminosità corretta (come abbiamo appena descritto e approssimativamente come era per la pellicola).
L'altra definizione (Recomended Exposure Index, indice di esposizione consigliato) è abbastanza simile ma è progettata per adattarsi a sistemi di misurazione multi-zona / modello. Questi sistemi di misurazione non si basano sul tentativo di rappresentare il grigio medio e mirano invece a ottenere qualsiasi esposizione sia ritenuta corretta da parte del produttore. In quanto tali, non possono essere misurati perché la definizione è praticamente circolare: qualunque cosa la fotocamera scelga è giusta, per definizione.

E le altre definizioni?
L'unica altra definizione di ISO che potremo mai incontrare è quella che può essere utilizzata per i dati raw. Il problema è che si basa su una combinazione del punto di saturazione del sensore e una curva di tono generica, che non è necessariamente la curva di tono su cui si basano i JPEG o la misurazione esposimetrica della fotocamera. Pertanto, le discrepanze tra questa definizione e gli ISO riportati dalla fotocamera non sono il risultato di una segnalazione insufficiente o eccessiva di ISO, ma misurano quanto la curva di tono della fotocamera sia diversa da questa curva di tono generica. Avete presente quei test in cui si vede una curva di ISO con sovrapposta la curva degli “ISO misurati” e poi si dice “A 100 ISO espone come se fosse 80 ISO”? In realtà vi stanno dicendo che la curva applicata dalla fotocamera al file raw non coincide con la curva di tono generica, non che gli iSO della vostra fotocamera non vanno bene.

Devo preoccuparmi?
Se usiamo i JPEG della fotocamera o un convertitore Raw che riconosce l'intento di rendering del produttore (praticamente tutti i convertitori Raw di uso comune), nessuna preoccupazione. Otterremo l'ISO che ci dice la fotocamera.

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