Dir bleiben dann noch 10 Takte je Impuls.
Eher ein Fall für ASM. Lies mal im Atmega8 Handbuch unter "Interrupt Response Time" nach (ISR Minimum 4+3+4=11Takte).

Ich würde eine zweite ISR zur Zeitmessung benutzen. Die Zeitbasis so einstellen, dass ein 16Bit-Register ausreicht
Code:
ADIW R24,1
alternativ mal über Eingang pollen nachdenken:
Code:
sbis Pind,2
ADIW R24,1
besser wäre Du machst T0/T1 frei