Qual é o valor ISO (fotografia) de um olho humano típico?

A melhor estimativa parece estar algures entre a ISO 1 à luz do dia e 1SO 800 em visão nocturna totalmente adaptada ao escuro. A explicação fornece insights úteis sobre a ciência da fotografia e o papel do ISO.

O olho humano adapta-se à luz baixa, aumentando a quantidade de rodopsina nas células da retina. A rodopsina é uma proteína extremamente sensível à luz que branqueia em resposta à luz. O branqueamento leva a um sinal elétrico propagado através do nervo óptico. A rodopsina é regenerada na escuridão, que é o processo de adaptação à escuridão. O processo é tão sensível que pode ser desencadeado por um único fóton o de luz. Aqui's um diagrama de uma célula de haste ....

Por Madhero88 - Trabalho próprio, CC BY-SA 3.0, File:Cone2.svg - Wikimedia Commons

De acordo com as medidas de Roger Clark (Resolução do Olho Humano), um olho totalmente escuro adaptado pode ver magnitude 14 estrelas com um par de segundos de tempo de integração. Uma câmera APS-C DSLR com uma lente de 5 polegadas de abertura pode gravar as estrelas em ISO 400 em cerca de 12 segundos. Ao fazer as conversões, ele chega a uma estimativa de cerca de ISO 800 para um olho humano completamente escuro adaptado.

A luz brilhante branqueia completamente o rodopsin para que as hastes não sejam mais eficazes. Em condições normais de luz do dia, a visão colorida ocorre através das células cone com uma luz muito menos sensível que detecta as proteínas. Cada célula cônica é adaptada para detectar a luz em uma das três faixas amplas de cores de comprimentos de onda correspondentes a vermelho, verde ou azul.

Por Ivo Kruusamägi - Trabalho próprio, CC BY-SA 3.0, File:Cone cell en.png

Células cónicas são cerca de 600 vezes menos sensíveis. Fazendo os cálculos isto dá uma sensibilidade à luz do dia de cerca de ISO 1.

A notável gama de sensibilidade permite ao ser humano perceber o seu ambiente circundante sobre uma enorme gama de iluminação. O sol do meio-dia aproxima-se dos 100.000 lux em comparação com uma iluminação típica de escritório de 300-400 lux, e cenas noturnas de 1-20 lux. Esta é uma gama enorme de intensidade de luz não pode ser acomodada apenas pela íris, por isso o mecanismo bioquímico para a adaptação ao escuro é parte crítica da percepção visual humana.

Por OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site. OpenStax CNX, Jun 19, 2013., CC BY 3.0, File:1414 Rods and Cones.jpg

A visão humana adapta-se tão bem à luz que um cartão cinza médio é percebido como cinza médio quer seja visto à luz do sol brilhante ou à luz de velas. Os sensores da câmera podem't fazer este truque. Você precisa dizer à sua câmera como interpretar a quantidade de luz capturada como um valor tonal na imagem final. Isto é o que a ISO faz... ela diz à câmera como mapear a quantidade de luz capturada em uma determinada exposição para um valor tonal correspondente à percepção humana.

Pretty nifty, is't it?