Pues... tampoco veo una razon logica para ese "desmelene", sin embargo, la diferencia de peso no me parece tan grande (es decir, hay 20 fotos "extra", con lo que repartido supone que las fotos a ISO 800, son como 600Kb mas grandes que las de ISO 100, lo cual, en una foto que de porsi pesa sobre 4Mb... (estoy calculando a ojo, dime si voy bien encaminado).
Se me ocurre que puede ser debido al ruido que se genera a ISOs altas...
Me explico, el JPEG es un formato de compresion variable con perdidas de informacion, es decir, sacrifica un poco de la calidad de la imagen a finde lograr una compresion mejor... esto implica que el tamaño de la imagen final depende mucho de lo que se fotografie... si una imagen presenta tonos uniformes sin muchas variaciones, comprimira mucho mejor a la misma calidad que otra en la que aparece "ruido", puesto que las pequeñas variaciones en la tonalidad que el ruido provoca, hacen que la compresion resulte mucho peor para una calidad dada...
Puedes hacer una prueba para demostrar esto con cualquier programa de edicion... crea una imagen vacia y rellenala de un solo color. Salvala como JPG a una determinada calidad. Luego añade ruido a la imagen (en el PS existe una opcion para ello, por ejemplo). Tras ello, salvala con otro nombre (y a la misma calidad). Compara los dos archivos y veras que el segundo es sensiblemente mayor que el primero.