Tema 14. Exposición, Sensor e Histograma (II)

Hoy hablamos sobre los sensores y su comportamiento, con la idea de llegar a algunas conclusiones interesantes que nos permitan sacar más partido a nuestra cámara.

¡Ah! y espero que no os aburráis mucho con la teoría y los detalles técnicos… Bueno, no vamos a profundizar demasiado. Ya me diréis. 😉

Empezamos viendo qué significa eso de la “linealidad”.

El sensor capta la luz de forma “lineal”

La percepción humana de la cantidad de luz no es “lineal”. Quiere esto decir que el doble de luz no se ve como el doble de intenso, sino como un “punto” más. Ya comentamos esto cuando hablábamos de la exposición (tema 3, control de la exposición I). Duplicar la exposición (doble energía luminosa) simplemente es subir un punto (+1 EV). Subir 5 puntos (+5 EV) equivale a duplicar 5 veces la luz (2x2x2x2x2=32 veces más energía luminosa).

Sin embargo los sensores sí son lineales: transforman la cantidad de luz (en cada pixel y para cada uno de los colores) en un valor proporcional que se traduce en un número al convertir a digital. Si hay doble/triple/etc. de luz, el número será doble/triple/etc. Así de sencillo.

Lo vemos en un esquema:

Respuesta lineal del sensor respecto a percepción visual

Respuesta lineal del sensor respecto a percepción visual

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Tema 6. Sensibilidad (ISO) y ruido

Vemos hoy el último de los tres controles que actúan sobre la exposición: la sensibilidad del sensor o película, que nos indica la cantidad de luz o energía luminosa que requiere la superficie del captor.

La sensibilidad se mide en valores ISO, que son los mismos que los antiguos ASA utilizados en las películas. Se trata de una escala lineal: quiere esto decir que una sensibilidad ISO de 400 es el doble de una de valor 200, lo que indica que es el doble de sensible o que requiere la mitad de luz (un paso menos o -1EV). Y al revés, ISO 100 requiere un paso más (+1EV) que ISO 200. Ver wikipedia.

Mientras que con película fotográfica, todas las fotos deben dispararse a la sensibilidad para la que está fabricado el carrete, las cámaras digitales tienen la gran ventaja de que permiten variar la sensibilidad foto a foto de forma independiente.

Si bien aumentar la sensibilidad de una toma permite trabajar con menos luz, tiene un precio y es, básicamente, el aumento del ruido o grano en la imagen.

Vamos a profundizar un poco en el tema.

Cómo funciona la selección de ISO en las cámaras digitales

Realmente el sensor de la cámara digital tiene una sensibilidad nominal fija, que suele ser estar entre ISO 100 y 200. Lo que se hace es introducir un amplificador de ganancia variable que aumenta la señal a la salida del sensor. Lógicamente, el valor de esta ganancia estará de acuerdo a la sensibilidad seleccionada.

Lo vemos en un esquema (puedes hacer clic para ampliarlo y flecha “Ir a página anterior” en el navegador para volver):

Esquema amplificación ISO variable

Esquema amplificación ISO variable

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Tema 3. Control de la exposición (III)

Equivalencias

Manejando los 3 parámetros (apertura, velocidad y sensibilidad) se consiguen muchas combinaciones con el mismo nivel de exposición.

Para hacernos una idea, se puede comparar con la cantidad de líquido necesario para llenar una taza (teniendo en cuenta que todo ejemplo es imperfecto):

  • Diafragma => grosor del chorro (regulable), diámetro del cilindro en imagen
  • Velocidad => inverso del tiempo que está abierto el chorro (longitud cilindro)
  • Sensibilidad => inverso del tamaño de la taza

Equivalencia de exposición

Equivalencia de exposición

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Tema 3. Control de la exposición (II)

Vamos a ver ahora un poco más de cada uno de los tres controles implicados en la exposición.

Diafragma

El diafragma consiste en un conjunto de láminas metálicas ajustables que controlan el tamaño de apertura y, por tanto, la cantidad de luz que entra por el objetivo.

Diafragma y números f

Diafragma y números f

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Tema 3. Control de la exposición (I)

Ya hemos visto cómo se forman las imágenes y las implicaciones del tamaño del sensor, la distancia focal y la distancia a la escena respecto a la perspectiva. Ahora pasamos a ver cómo controlar la cantidad de luz que llega al sensor para que la imagen se forme correctamente.

  • Si la luz que recibe el sensor es mayor de la necesaria, se produce sobreexposición, y la imagen quedará más clara de lo normal.
  • Si la luz es menor, se produce subexposición (imagen más oscura)

Ojo, en algunas imágenes podemos buscar intencionadamente esta sub o sobreexposición.

La exposición la podemos controlar mediante tres parámetros:

  • La apertura del diafragma del objetivo o tamaño de la entrada de luz
  • La velocidad o, su inverso, el tiempo de exposición durante el que el sensor está recibiendo la luz
  • La sensibilidad del sensor o película, medida en valores ISO

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