หากมองย้อนกลับไปดูจาก ณ ช่วงเวลาปัจจุบันจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่านับตั้งแต่ที่กล้องดิจิตอลเริ่มถูกผลิตออกมาทำตลาดอย่างจริงจังหรือประมาณสิบกว่าปีที่ผ่านมาไม่ว่าจะเป็นกล้องคอมแพกต์ดิจิตอลหรือ DSLR เทคโนโลยีต่างๆ ที่อยู่ในกล้องดิจิตอลถูกพัฒนาไปมาก
โดยสิ่งหนึ่งในกล้องดิจตอลที่ถูกพัฒนาไปด้วยก็คือ ความไวแสงของเซ็นเซอร์ จนทำให้ปัจจุบันนักถ่ายภาพสามารถถ่ายภาพในสภาพแสงน้อยโดยไม่ต้องใช้แฟลชได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับระบบลดการสั่นไหวของภาพไม่ว่าที่อยู่ในตัวกล้องหรือเลนส์ ซึ่งอาจจะเป็นเพราะว่าการใช้ความไวแสงที่สูงไม่ได้หมายถึงการนำมาซึ่งคุณภาพของภาพที่ต่ำเสมอไป
คำแนะนำที่เป็นมาตรฐานในเรื่องเกี่ยวกับการปรับความไวแสงหรือตั้ง ISO ของกล้องดิจิตอลตั้งแต่อดีตจนแม้ในปัจจุบัน คือ ควรถ่ายภาพโดยใช้ความไวแสงต่ำสุดที่กล้องมีให้หรือเท่าที่จะทำได้ แน่นอนว่าแม้ในปัจจุบันที่ความไวแสงของเซ็นเซอร์ภาพถูกพัฒนาไปมากคำแนะนำนี้ยังคงเป็นสิ่งที่ดีอยู่ เพราะที่ความไวแสงต่ำที่สุดจะทำให้ภาพมี Noise หรือสัญญาณรบกวนที่น้อยกว่า, ไดนามิกเรนจ์สูงกว่า และให้คุณภาพของภาพที่สูงกว่าความไวแสงหรือ ISO ที่สูงกว่า แต่อย่างไรก็ตามจากการที่ผู้ผลิตกล้องต่างพยายามใช้วิธีการต่างๆ ในการพัฒนคุณภาพของภาพที่ได้จากกล้องในหลายปีที่ผ่านมาส่งผลให้ในปัจจุบันนักถ่ายภาพสามารถได้ภาพคุณภาพที่ดีโดยใช้ความไวแสงสูงกว่าช่วงเวลาก่อนหน้านี้
ทำไมต้องใช้ความไวแสงสูง
นอกจากการใช้ ISO ที่สูงจะช่วยให้สามารถใช้มือถือกล้องถ่ายภาพได้ในสภาพแสงที่น้อย หรือเมื่อต้องการใช้รูรับแสงที่แคบลง หรือต้องการความเร็วชัตเตอร์ที่สูงขึ้นแล้ว ข้อดีอีกอย่างหนึ่งของการใช้ ISO สูงคือยังช่วยให้สามารถบันทึกภาพโดยใช้แสงจากธรรมชาติได้แทนที่จะต้องใช้แสงแฟลช นอกจากนี้ยังสามารถใช้ประโยชน์จากความ ISO สูง ในการบันทึกภาพท้องฟ้าตอนกลางคืน โดยที่ดวงดาวบนท้องฟ้านิ่งได้ ในขณะที่การใช้ ISO ต่ำซึ่งต้องใช้ระยะเวลาในการบันทึกภาพนานกว่าในขณะที่ดาวมีการเคลื่อนที่ จะทำให้ภาพที่ออกมาเห็นดาวเป็นเส้น ซึ่งแม้ว่าเมื่อถ่ายภาพท้องฟ้าตอนกลางคืนส่วนใหญ่นักถ่ายภาพมักอยากให้ภาพออกมาอย่างนี้ แต่อาจมีบางสถานการณ์หรือภาพบางลักษณะที่ต้องการให้เห็นดาวในท้องฟ้าตอนกลางคืนนิ่งอยู่กับที่
นอกจากนี้บางครั้งนักถ่ายภาพอาจต้องการใช้ ISO สูงเพื่อสร้างเอฟเฟกต์บางอย่างในภาพ เช่นเดียวกับที่ในอดีตนักถ่ายภาพเคยใช้ฟิล์มไวแสงสูงเพื่อผลในด้านเกรนที่ชัดเจนในภาพ ก็อาจใช้วิธีลด Noise ไม่ว่าด้วยระบบการทำงานในกล้องหรือซอฟต์แวร์เพื่อทำให้ Noise ในภาพออกมาดูดีเพื่อสร้างความแปลกตาให้กับภาพเหมือนเกรนของฟิล์มได้
ความไวแสงสูงขนาดใดที่ควรใช้
อาจจะตอบยากสำหรับคำถามว่า “ความไวแสงสูงระดับใดที่ยังสามารถใช้ได้อยู่?” เพราะไม่มีคำตอบที่แน่นอนต่อคำถามนี้ เนื่องจากหลายปัจจัยประกอบกัน ไม่ว่าจะเป็นกล้องที่ใช้, สิ่งที่ถ่ายภาพ, สิ่งที่จะทำกับภาพต่อไป และความพอใจต่อผลที่ปรากฏในภาพซึ่งนักถ่ายภาพแต่ละคนอาจมีมาตรฐานหรือการยอมรับได้ในผลที่แตกต่างกัน เพราะนักถ่ายภาพบางคนอาจยังรู้สึกรับได้กับสิ่งที่ได้จาก ISO 6400 จากกล้องที่ใช้อยู่ แต่นักถ่ายภาพบางคนอาจไม่รู้สึกอย่างเดียวกัน ดังนั้นวิธีเดียวที่จะหาสิ่งนี้ได้ก็คือลองถ่ายภาพด้วยกล้องที่ใช้อยู่ด้วยการตั้ง ISO ต่างๆ แล้วดูผลที่ได้ว่าพอใจในระดับใด หรือความไวแสงใดที่ยังให้คุณภาพของภาพในระดับที่ยังรับได้
โดยวิธีการทดสอบ ISO สูงเพื่อหาความไวแสงสูงที่ยังพอใจอยู่ควรลองทำกับซับเจ็กต์หรือลักษณะของภาพที่ถ่ายอยู่เป็นประจำ เนื่องจากภาพในแต่ละลักษณะจะให้ผลในเรื่อง Noise ที่แตกต่างกัน ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว Noise มักจะปรากฏออกมาในส่วนที่เป็นเงามืดและโทนที่มีความต่อเนื่อง
มักปรากฏ Noise ใน Blue Channel หรือสีฟ้า ซึ่งหมายความว่าในส่วนท้องฟ้าสีฟ้ามักจะปรากฏ Noise ให้เห็นแม้จะใช้ ISO 100 ก็ตาม ดังนั้นหากลักษณะของภาพที่ถ่ายมีท้องฟ้าสีฟ้าเป็นพื้นที่ส่วนใหญ่ในภาพก็ไม่ควรปรับ ISO ให้สูงนัก ในขณะที่หากซับเจ็กต์ที่ถ่ายภาพเป็นสิ่งที่มีลวดลาย, รายละเอียดของพื้นผิว หรือถ่ายภาพในลักษณะที่ใช้รูรับแสงกว้างเพื่อให้ฉากหลังพ้นระยะชัดจะเห็น Noise ในภาพน้อยกว่า
อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่มาพร้อมกับความไวแสงที่สูงขึ้นของกล้องดิจิตอลก็เป็นสิ่งที่ช่วยได้เมื่อใช้ความไวแสงสูง ปัจจุบันโดยกล้อง DSLR รุ่นใหม่ๆ จะมีการทำงานลด Noise ที่ ISO สูงมาให้ใช้กับภาพ JPEG ส่วนภาพแบบ RAW สามารถปรับลด Noise ได้ด้วยซอฟต์แวร์ที่มากับกล้อง
กับภาพปรินท์อาจจะไม่เห็น Noise ในภาพที่ชัดเจนนักเพราะขนาดภาพปรินท์โดยทั่วไปที่มักปรินท์กันไม่ใช่การขยายภาพขนาดใหญ่มาก แต่เมื่อใดก็ตามที่ขยายภาพขนาดใหญ่มากๆ หรือดูภาพในคอมพิวเตอร์โดยขยายภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ ก็จะทำให้รู้ได้ว่า Noise ที่ปรากฏในภาพเมื่อใช้ ISO สูงนั้นอยู่ในระดับที่รับได้หรือไม่ นอกจากนี้รูปแบบ Dot ในการปรินท์ภาพยังอาจทำให้เห็น Noise ในภาพไม่ชัดนัก
ผลจากความไวแสงสูง
การปรับเพิ่ม ISO บนกล้องให้สูงขึ้นจะมีผลต่อภาพ 2 อย่าง อย่างแรกคือสิ่งที่นักถ่ายภาพทุกคนรู้กันดีคือ Noise ในภาพจะมากขึ้น ส่วนอย่างที่สองซึ่งนักถ่ายภาพบางคนอาจไม่รู้หรือคิดไม่ถึงก็คือ ไดนามิก เรนจ์ของภาพลดลง โดยภาพที่ถ่ายโดยใช้ความไวแสงสูงขึ้นจะสูญเสียรายละเอียดในส่วนเงามืด แต่ขณะเดียวกันก็อาจจะได้รายละเอียดในส่วนไฮไลต์กลับมา ซึ่งในการที่จะเข้าใจสิ่งนี้ต้องทำความเข้าใจการทำงานของเซ็นเซอร์ภาพในกล้อง
หากปรับค่าบันทึกภาพที่ความเร็วชัตเตอร์ที่ 1/125 วินาที รูรับแสง f/4 ซึ่งจะมีค่าการรับแสงที่ถูกต้องที่ ISO 100 แต่เมื่อต้องการระยะชัดลึกมากขึ้นโดยปรับรูรับแสงที่ f/8 โดยที่ยังคงใช้ความเร็วชัตเตอร์เท่าเดิม ก็จะต้องเพิ่มความไวแสงเป็น ISO 400 เพื่อที่จะยังคงมีการรับแสงที่ถูกต้องอยู่ ซึ่งในความเป็นจริงแล้วการปรับรูรับแสงและความเร็วชัตเตอร์ที่ค่านี้ทำให้มีแสงเข้าสู่เซ็นเซอร์เพียง 1/4 ของค่าแสงที่ถูกต้องในการบันทึกภาพ กล้องจึงต้องมีการขยายแสงหรือสัญญาณที่เข้ามาเพื่อให้มีการบันทึกภาพที่ถูกต้อง และหากต้องการใช้ f/16 โดยที่ยังใช้ความเร็วชัตเตอร์ 1/125 วินาทีอยู่ ก็จะต้องเพิ่ม ISO ให้สูงขึ้นอีก 2 สตอปจาก ISO 400 เป็น ISO 1600 ซึ่งหมายถึงว่ามีแสงเข้าสู่เซ็นเซอร์เพียง 1/16 ของการปรับกล้องที่ f/4 1/125 วินาที ทำให้กล้องจะต้องมีการขยายสัญญาณเพิ่มขึ้นอีก
การขยายสัญญาณ
ในกระบวนการขยายสัญญาณได้ทำให้เกิดหลายสิ่งขึ้น อย่างแรกคือระดับของ Noise จะสูงขึ้น อย่างที่ 2 คือจะสูญเสียรายละเอียดในส่วนเงามืด เนื่องจากเซ็นเซอร์ไม่ได้รับแสงในส่วนเงามืดมากๆ เพียงพอจนบันทึกรายละเอียดในส่วนนั้นได้ อย่างที่ 3 จะได้รับรายละเอียดในส่วนไฮไลต์ที่เคยสูญเสียไปเมื่อใช้ความไวแสงต่ำกลับมา จากที่มีการสูญเสียรายละเอียดในส่วนไฮไลต์ไปเมื่อพิกเซลรับแสงมากเกินกว่าที่จะรับได้ เพราะเมื่อปรับความไวแสงให้สูงขึ้นเพื่อให้มีค่าบันทึกภาพที่ถูกต้อง ในความเป็นจริงคือมีแสงเข้าสู่เซ็นเซอร์น้อยกว่าและไม่เกินความสามารถในการรับมือของพิกเซล
ดังนั้นจากสิ่งนี้จึงหมายความว่าหากซับเจ็กต์ในภาพมีรายละเอียดในโทนกลางและไฮไลต์ ไม่มีท้องฟ้าสีฟ้าในภาพ และมีส่วนเงามืดเพียงเล็กน้อย แม้จะปรับ ISO ขึ้นไปสูงก็ยังคงให้ผลในภาพที่ดีอยู่
การลด Noise ที่ความไวแสงสูง
กล้อง DSLR ทุกรุ่นที่ขายอยู่ในปัจจุบันมีระบบลด Noise ที่ความไวแสงสูง โดยเป็นการทำงานที่ออกแบบสำหรับใช้ร่วมกับไฟล์ JPEG และลด Noise ที่เกิดจากการใช้ความไวแสงสูง แต่หากถ่ายภาพแบบ RAW ไม่จำเป็นต้องใช้การทำงานลด Noise ที่ ISO สูงเนื่องจากสามารถปรับลด Noise ในภาพได้ในขั้นตอนการแปลงไฟล์
ระบบลด Noise ที่ความไวแสงสูงในกล้อง DSLR จะมีรูปแบบการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น ในกล้อง DSLR ของ Canon ยุคแรกระบบลด Noise ที่ ISO สูงสามารถปรับได้เพียงเปิดหรือปิดการทำงาน โดยเมื่อเปิดการทำงานระบบจะทำการลด Chrominance Noise แต่ไม่ลด Luminance Noise แต่ต่อมาในกล้องที่ใช้หน่วยประมวลผลภาพ DIGIC IV ระบบลด Noise ที่ ISO สูง ได้ถูกพัฒนาขึ้นให้มีการปรับตั้งได้ 4 แบบ คือ Diable (ไม่ใช้), Low (ต่ำ), Standard (มาตรฐาน) ซึ่งเป็นค่าที่ปรับตั้งมาให้จากผู้ผลิต และ Strong (สูง) โดยหากปรับระบบลด Noise ที่ ISO สูงที่ Low การทำงานจะลด Chrominance Noiseให้เท่านั้น หากปรับที่ Standard การทำงานจะลด Luminance Noise ให้ด้วย และหากปรับที่ Strong การทำงานจะลด Luminance Noise ให้มากขึ้นแต่ก็จะทำให้รายละเอียดในภาพลดลงด้วย
นักถ่ายภาพ จึงควรทำความเข้าใจวิธีหรือรูปแบบการลด Noise ในกล้องที่ใช้อยู่ แล้วทดลองใช้การทำงานลด Noise ที่ ISO สูงของกล้องเพื่อดูผลที่เกิดขึ้นกับภาพและหาผลที่น่าพอใจที่สุด อย่างไรก็ตามอาจเป็นการปลอดภัยที่จะปรับไว้ที่ระดับต่ำสุดเพราะหากผลที่ได้ในภาพยังไม่น่าพอใจก็ยังปรับลด Noise ด้วยซอฟต์แวร์ได้อีกที แต่หากปรับการทำงานลด Noise ในกล้องไว้ในระดับที่สูง แล้วมีการสูญเสียรายละเอียดบางอย่างในภาพไปจะไม่สามารถนำรายละเอียดนั้นกลับมาได้
สิ่งหนึ่งที่ควรระวังในการใช้ระบบลด Noise ที่ ISO สูงก็คือจะเป็นการเพิ่มการทำงานให้กับหน่วยประมวลผลภาพ ดังนั้นจึงอาจมีผลให้ปริมาณภาพที่ถ่ายได้เมื่อถ่ายภาพต่อเนื่องลดลง ซึ่งอาจมีผลกระทบนักถ่ายภาพที่ถ่ายภาพกีฬาหรือภาพบางชนิดที่ต้องการถ่ายภาพต่อเนื่องด้วยความเร็ว หรืออาจต้องแลกกับการปิดการทำงานลด Noise ที่ ISO สูงโดยยอมให้มี Noise ที่ชัดเจนในภาพเพื่อจำนวนภาพในการถ่ายภาพต่อเนื่องแต่ละครั้งที่มากขึ้น
ความไวแสงที่ถูกขยายขึ้น
กล้อง DSLR ยุคแรกส่วนใหญ่สามารถปรับความไวแสงได้สูงสุดที่ ISO 1600 และอาจมีบางรุ่นปรับ ISO สูงสุดได้ต่ำกว่านั้น เช่น Canon D60 ซึ่งเปิดตัวในปี 2002 ที่ปรับความไวแสงได้สูงสุดแค่ ISO 1000 แต่ในปัจจุบันกล้อง DSLR รุ่นใหม่ๆ แม้จะเป็นระดับ Entry Level รวมทั้งกล้อง Mirrorless ล้วนแต่ปรับความไวแสงได้ถึง ISO 6400 เป็นมาตรฐาน และยังสามารถขยายการปรับ ISO ได้สูงขึ้นอีก 1 หรือ 2 สตอป หรือสูงถึง ISO 25600 หรือกล้อง DSLR บางรุ่นอย่าง Canon EOS 1D Mark IV ซึ่งสามารถปรับความไวแสงได้สูงสุดถึง ISO 12800 และสามารถขยายความไวแสงได้อีก 3 สตอปทำให้ความไวแสงสูงถึง ISO 102400 และกับ D4 กล้องโปรรุ่นล่าสุดของ Nikon ซึ่งปรับความไวแสงได้สูงสุด ISO 12800 สามารถขยายความไวแสงได้สูงสุดอีก 4 สตอปหรือ ISO 204800
อย่างไรก็ตามในกล้องจากผู้ผลิตบางราย การขยายความไวแสงไม่ได้เป็นการปรับตั้งในลักษณะการปรับตั้งซึ่งผู้ใช้สามารถเลือกจากการปรับ ISO จากเมนูได้ตามปกติ เช่น Canon ต้องเข้าไปปรับเลือกขยายความไวแสงใน Custom Function ก่อน โดย Canon ได้ให้เหตุผลต่อความยุ่งยากในปรับตั้งว่า เพราะไม่คิดว่าคุณภาพของที่ความไวแสงนั้นจะดีพอสำหรับการใช้งานทั่วไปเนื่องจากภาพยังคงมี Noise ที่สูงแม้จะปรับลด Noise อย่างสูงในซอฟต์แวร์ DPP แล้วก็ตาม
แต่ในส่วนของนักถ่ายภาพอาจจะลองใช้ความไวแสงที่ถูกขยายขึ้นเพื่อดูผลที่เกิดขึ้นในภาพ เพราะสำหรับนักถ่ายภาพบางคนอาจยังพอใจสิ่งที่ได้ หรืออาจเก็บไว้ใช้ในยามฉุกเฉินที่ต้องการความไวแสงสูงมากเพื่อถ่ายภาพที่สำคัญในสภาพแสงน้อยโดยที่ให้ความสำคัญกับการได้ภาพมากกว่าคุณภาพของภาพก็ได้
ลักษณะของ Noise
Noise ที่เกิดจากการใช้ความไวแสงสูงมี 2 ลักษณะคือ Chrominance Noise หรือ สัญญาณรบกวนแบบสี และ Luminance Noise หรือสัญญาณรบกวนแบบแสงLuminance Noise จะมีผลต่อกระทบต่อแสงหรือความสว่างโดยไม่มีผลต่อสี โดยลักษณะของ Noise จะมีลักษณะคล้ายจุดสีขาว และส่วนใหญ่มักจะเกิดขึ้นกับฉากหลังที่มืด Chrominance จะมีผลต่อสีไม่เกี่ยวกับแสงหรือความสว่าง โดยจะมีลักษณะคล้ายจุดสีกระจายทั่วทั้งภาพ Noise ในแบบ Chrominance จะสามารถแก้ไขได้ง่ายกว่า Luminance -Noise เนื่องจากในกระบวนการแก้ไขจะไม่ทำให้ภาพซอฟต์ลงมากนักเมื่อเทียบกับ Noise อีกแบบ
ความไวแสงสูงกับภาพยนตร์
เหตุผลหนึ่งที่ผู้ถ่ายภาพยนตร์หรือสารคดีหันมาใช้ระบบถ่ายภาพเคลื่อนไหวในกล้อง DSLR ถ่ายทำก็คือโอกาสในการใช้ความไวแสงสูงร่วมกับเลนส์ไวแสงเพื่อถ่ายภาพในสภาพแสงที่น้อย และนอกจากเหตุผลในเรื่องความสวยของภาพแล้วยังเป็นเรื่องงบประมาณด้วย เพราะหากสามารถถ่ายภาพในเมืองตอนกลางคืนด้วยความไวแสงสูงได้ ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ไฟกำลังสูงซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่สูงตามไปด้วยอย่างตอนใช้ฟิล์มซึ่งมีความไวแสงต่ำถ่ายภาพยนตร์
ความไวแสงสูงในสภาพแสงจัด
โดยปกตินักถ่ายภาพมักจะคิดถึงการใช้ความไวแสงสูงเพื่อเป็นวิธีการแก้ไขปัญหาเมื่ออยู่ในสถานการณ์สภาพแสงน้อย อย่างไรก็ตามในบางสถานการณ์ที่มีสภาพแสงจัดก็อาจมีความต้องการใช้ความไวแสงที่สูงเพื่อประโยชน์ในด้านการใช้มือกล้องถ่ายภาพอย่างเช่น นักถ่ายภาพกีฬา หรือนักถ่ายภาพธรรมชาติที่มักใช้เลนส์เทเลทางยาวโฟกัสสูง
จากกฏหรือคำแนะนำเกี่ยวกับการใช้มือถือกล้องถ่ายภาพคือควรใช้ความเร็วชัตเตอร์อย่างน้อยที่สุดเท่ากับ 1/ทางยาวโฟกัสเลนส์เพื่อป้องกันการสั่นไหวของภาพ เช่นหากใช้เลนส์ทางยาวโฟกัส 500 มม. ก็ควรใช้ความเร็วชัตเตอร์อย่างน้อยที่สุด 1/500 วินาทีบันทึกภาพเพื่อป้องกันการสั่นไหวที่เกิดขึ้นกับภาพ นอกจากนี้การปรับ ISO ให้สูงขึ้นยังช่วยให้ด้ความเร็วชัตเตอร์ที่สูงขึ้นเพื่อความคมชัดของภาพด้วย ซึ่งในบางสถานการณ์ Noise ที่เพิ่มขึ้นจากความไวแสงสูงอาจเป็นเพียงสิ่งเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแอ็คชั่นหรือจังหวะที่ได้ในภาพ
การปรับความไวแสงที่เหมาะสม
อาจจะมีคำแนะนำในการปรับ ISO ว่าควรปรับค่า ISO ในลักษณะที่เต็มจำนวนสตอป เช่น ISO 100, 200, 400, 800 เพราะจะให้คุณภาพของภาพที่ดีกว่าการปรับ ISO ที่ไม่เต็มสตอป เช่น ISO 125, 160, 250 หรือ 320 โดยการปรับ ISO ที่เต็มสตอปอย่าง ISO 400 จะให้ภาพที่มีคุณภาพดีกว่าการตั้ง ISO 250 หรือ 320
ขณะเดียวกันก็มีบางเวบไซต์แนะนำการตั้ง ISO กับกล้อง DSLR ที่ใช้เซ็นเซอร์ APS-C ว่าหากตั้ง ISO ในลักษณะ 1.6X เช่น ISO 160, 320, 640 จะให้คุณภาพที่สูงกว่าการตั้ง ISO เต็มสตอปอย่าง ISO 100, 200, 400 การที่จะรู้ว่าคำแนะนำหรือข้อมูลเหล่านี้จริงหรือไม่นักถ่ายภาพควรจะต้องลองทดสอบด้วยกล้องที่ตนเองใช้ดู
แต่สิ่งหนึ่งเกี่ยวกับการปรับ ISO ก็คือ ควรเลือกใช้ ISO ที่เหมาะสมเพื่อที่จะให้ค่ารูรับแสงและความเร็วชัตเตอร์ที่ต้องการเพื่อให้ภาพออกมาอย่างที่อยากให้เป็น
