Los sensores de la cámara (consulte este artículo para obtener una descripción general) constan de una gran cantidad de elementos de sensores individuales, cada uno de los cuales puede considerarse como un cubo que recoge fotones. Estos depósitos tienen un número máximo de fotones que pueden capturar antes de que se llenen, lo que se denomina estar saturado (esto es cuando se recorta el resaltado). Esta capacidad máxima no se ve afectada por la configuración ISO de la cámara.
Como se indicó en esta pregunta, el ISO más bajo o "base" generalmente corresponde a la sensibilidad no amplificada del sensor, lo que aumenta los resultados de ISO en la multiplicación de las lecturas del sensor, lo que significa que el valor máximo que se puede almacenar en una imagen grabada se puede alcanzado antes de que los pocillos del sensor se saturen.
Por lo tanto, disminuir el ISO requeriría una 'desamplificación' de las lecturas del sensor, que solo se puede hacer después de leer los niveles del sensor y, por lo tanto, no puede disminuir la sensibilidad del sensor a la luz entrante. Esto hará que cualquier disminución artificial de la sensibilidad también resulte en una disminución correspondiente en el rango dinámico, ya que está comprimiendo el rango total de niveles del sensor en una parte inferior al total del rango de niveles que se puede grabar en una imagen.
Todo esto es un largo camino para decir que los sensores de la cámara tienen una sensibilidad mínima fija a la luz, independientemente de a qué ISO se refiera. Cualquier disminución artificial de ISO por debajo de este mínimo del sensor no hará que el sensor sea menos sensible a la luz y también disminuirá el rango de niveles de luz que se pueden grabar en una imagen.
Los filtros de densidad neutra resuelven el problema de querer una exposición más larga (sin recorte) de lo que permite la sensibilidad mínima de la cámara al reducir la cantidad de luz que golpea el sensor, lo que hace que los cubos del sensor se llenen a una velocidad más lenta de lo que lo harían sin el filtro siendo utilizado.
La disminución del ISO por debajo del mínimo solo se puede hacer después de que los valores grabados se leen desde el sensor y, por lo tanto, no pueden oscurecer la imagen que golpea el sensor, que es lo que se requiere para obtener un tiempo de exposición extendido 'genuinamente'. Lo que provocaría tal disminución es un aumento en el tiempo de exposición percibido cuando se mira la imagen final que en realidad es solo un artefacto de aplastar los niveles de luz registrados en el sensor en un rango más pequeño al escribirlos en la imagen. Los filtros de densidad neutra hacen que la imagen que golpea el sensor sea más oscura, lo que resulta en un tiempo de exposición 'genuino' extendido.
El valor numérico del ISO más bajo se calcula por referencia a los estándares como se describe en esta pregunta.