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2.05 – Sensor y sensibilidad

30 enero, 2013

El sensor de las cámaras fotográficas está compuesto por millones de pequeños semiconductores de silicio, los cuales captan los fotones (elementos que componen la luz, la electricidad). A mayor intensidad de luz, más carga eléctrica existirá.

Estos fotones desprenden electrones dentro del sensor, los cuales se transformarán en una serie de valores digitales creando un píxel. Por lo tanto cada célula que desprenda el sensor de imagen se corresponde a un píxel o punto. El sensor hace las veces de película en la fotografía digital.

El resultado del sensor, ya traducidos a formato binario, se guarda en las tarjetas de memoria en forma de ficheros de imagen.

Sin entrar en detalles decir las dos tecnologías más populares del mercado de sensores son CCD y CMOS.

¿Qué es un megapixel?

Un megapixel es un millón de pixeles o puntos.

La resolución de los sensores se mide en megapixeles. Son el número de puntos o pixeles que contendrá una imagen producida por un sensor.

Por ejemplo si una imagen tiene un tamaño de 3888 puntos de largo y 2592 de alto, la resolución del sensor será la multiplicación de ambos, es decir 3888 x 2592 = 10077696 pixeles = 10,1 megapixels.

Podemos decir sin miedo a equivocarnos que cuantos más megapixels más tamaño tendrá el fichero de imagen que obtenemos. Con esta figura podemos hacernos una idea de la diferencia en densidad entre unos sensores y otros de algunas cámaras del mercado.

Entonces parece que cuantos más megapixels mejor ¿no?. Bueno es cierto que cuantos más megapixels mayor será la resolución del sensor pero ¿es la resolución del sensor la que limita la calidad de las fotos?

Habitualmente no. Las lentes suelen estar muy por debajo de la resolución del sensor y por tanto si lo que buscas es calidad y nitidez es más importante tener unas buenas lentes que tener un buen sensor.

También influye el tamaño físico del sensor. Aquí burro grande. Nada tiene que ver el sensor de 10 megapixels de una cámara compacta, cuyo tamaño es bien pequeño, con el tamaño de un sensor de 10 megapixels de una cámara DSLR profesional.

Tamaño de sensor

El tamaño universal de un fotograma de película para cámaras réflex o SLR es de 35mm de largo (la diagonal es de 43mm). Heredado de este formato estandarizado a principios del siglo XX, los sensores de fotograma completo tienen aproximadamente esa medida. Sin embargo, la mayoría de las cámaras DSLR no disponen de un sensor de ese tamaño, sino más pequeño, por ello se produce una pérdida o recorte en el campo de visión de los sensores más pequeños. Este formato de sensor se llama APS. Los sensores de 35mm se llaman Full Frame o de fotograma completo.

En la imagen anterior podemos ver el recorte de un sensor APS sobre un sensor full frame de 35mm.

Esto afecta a la distancia focal de nuestros objetivos, ya que al sufrir las imágenes un recorte sobre la imagen, las distancias focales que tienen no son a efectos prácticos las que podemos ver en nuestras fotos.

Cada sensor tiene lo que llamamos un factor de equivalencia para poder convertir las distancias focales de nuestros objetivos a las distancias focales efectivas. Así, multiplicando por dicho factor de equivalencia obtenemos la distancia focal real de la foto.

Ejemplo:

  • La 1DS Mark III de Canon es full frame, con lo que su factor de equivalencia es 1. Así un objetivo de 50mm es en efecto 50mm.
  • Si utilizamos el mismo objetivo en la 1D Mark III (la 1D normal, no la 1Ds), que tiene un factor de equivalencia de1,3, esos 50mm equivaldrían a 50 x 1,3 = 65mm.
  • El mismo objetivo en la 450, que tiene un factor de equivalencia de 1,6, equivaldría a 50 x 1,6 = 80mm. De la misma forma un objetivo 17-50mm equivaldría a un 27-80mm tradicional.

¿Y qué es mejor? ¿APS o Full Frame? Pues una vez más depende de para qué lo utilicemos. Si utilizamos la cámara para fotografía de interiorismo probablemente prefiramos tener un sensor full frame que me permita utilizar un ojo de pez de 12mm reales que no se convierten en 20mm. E igualmente si utilizamos la cámara para fotografía de deporte preferiríamos un sensor APS, donde un teleobjetivo 300mm se convierte en uno de 480mm al mismo precio y con menos peso. Eso sí, ojo al comprar objetivos, que no todos valen para full frame.

Proporciones del sensor

No todos los sensores tienen las mismas proporciones entre el alto y el ancho. De este modo hay fabricantes que utilizan formato de 4:3, otros de 3:2 y otros (aunque es menos común) de 16:9, cada uno de ellos más apaisados.

Sensibilidad

Los sensores de las cámaras pueden trabajar a diferentes sensibilidades. De este modo, a mayor sensibilidad, mayor cantidad de luz son capaces de captar. La sensibilidad es un parámetro más que puedes configurar en tu cámara en cada foto que disparas.

La sensibilidad se mide según el estándar ISO, en el cual cuanto mayor es el número mayor es la sensibilidad. Son sensibilidades típicas 100, 200, 400, 800, 1600. En cada uno de estos saltos se obtiene el doble de sensibilidad. Así, una cámara en ISO 200 tiene el doble de sensibilidad que una tomada a ISO 100. Muchas cámaras permiten además utilizar valores intermedios como 600 ó 1200.

Por desgracia no todo son ventajas al aumentar la sensibilidad de nuestra cámara. Al hacerlo estamos perdiendo definición y aumenta el nivel de ruido. El ruido son unos puntos de colores que van apareciendo, especialmente en las zonas oscuras.

En estas fotos podemos ver cómo afecta la sensibilidad del sensor al nivel de ruido. Según aumentamos la sensibilidad aumenta a la vez el nivel de ruido.

ISO100

ISO400

ISO1600

Resumiendo, a menor sensibilidad mayor calidad de imagen y a mayor sensibilidad peor calidad de imagen.

Elección de la sensibilidad

Entonces ¿cuál es la sensibilidad que debo elegir al hacer una foto? Eso dependerá siempre de la cantidad de luz que haya, pero siempre trata de elegir la menor sensibilidad posible, y así obtendrás mayor calidad.

Utiliza sensibilidades altas para condiciones muy bajas de luz.

Como guía muy básica:

Para fotografías al aire libre con bastante luz o para sujetos estáticos, se puede utilizar una sensibilidad ISO 100. Ésta proporciona la máxima definición. También se recomienda para fotografías nocturnas con tiempos de exposición muy largo.

Para un uso mixto se recomienda una sensibilidad ISO 200, que es un punto intermedio entre definición y velocidad.

Para condiciones de luz mala, por ejemplo interiores, se recomienda utilizar al menos una sensibilidad ISO400. También son recomendables para objetivos con poca luminosidad, teleobjetivos y para congelar el movimiento de sujetos muy rápidos. En el caso de esta foto nocturna se utilizó ISO400 para conseguir congelar el movimiento de los lazos (aumentar la velocidad de exposición) en condiciones de luz bastante pobres.

A partir de ISO 400 cuando estés más a oscuras, pero ten en cuenta que a partir de aquí la pérdida de calidad es notoria.

Pero recuerda que esto es una guía muy básica para empezar. La cuestión es siempre tratar de elegir la sensibilidad más baja posible en cada foto.

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