Captar la luz
Una imagen está formada por un conjunto de puntos o píxeles. El sensor digital, también está formado por millones de receptores de luz diminutos (fotocaptadores). La información de cada píxel la registran varios fotocaptadores que sólo son capaces de medir niveles de luz, no de color, generando una imágen en blanco y negro.
Disclaimer: el siguiente párrafo es realmente friki...
Los fotones, o cantidad de luz, que inciden en cada fotocaptador generan una carga eléctrica que se transforma en un determinado voltaje. Cuantos más fotones incidan en el fotocaptador, mayor será el voltaje. Después, un procesador transforma ese voltaje en un código binario formado por unos y ceros. Estos procesadores son los que determinan el número de bits de trabajo. Atendiendo a estas cuestiones físicas, eléctricas e informáticas, Lo ideal es intentar llenar con la máxima luz posible los fotocaptadores ya que el sensor recoge luz de manera lineal y genera información de manera logarítmica.
Si te has quedado igual o peor que antes de leer estas líneas, no te preocupes: no va a influir en el resultado de tus fotos. Si quieres saber más sobre los bits y cómo influyen en la calidad de la imagen, este es tu post: Píxeles y bits.
Los fotones, o cantidad de luz, que inciden en cada fotocaptador generan una carga eléctrica que se transforma en un determinado voltaje. Cuantos más fotones incidan en el fotocaptador, mayor será el voltaje. Después, un procesador transforma ese voltaje en un código binario formado por unos y ceros. Estos procesadores son los que determinan el número de bits de trabajo. Atendiendo a estas cuestiones físicas, eléctricas e informáticas, Lo ideal es intentar llenar con la máxima luz posible los fotocaptadores ya que el sensor recoge luz de manera lineal y genera información de manera logarítmica.
Si te has quedado igual o peor que antes de leer estas líneas, no te preocupes: no va a influir en el resultado de tus fotos. Si quieres saber más sobre los bits y cómo influyen en la calidad de la imagen, este es tu post: Píxeles y bits.
De niveles de luz a color
Antes de llegar al sensor, la luz pasa por un filtro llamado Matriz de Bayer, que la separa en tres colores: verde (G), rojo (R) y azul (B).
Esta matriz tiene un 50% de filtros verdes, un 25% de rojos y un 25% de azules. Cada píxel está formado por una rejilla de cuatro filtros: dos verdes, uno rojo y otro azul. Interpolando dos muestras verdes, una roja, y una azul se obtiene un píxel de color.
Esta matriz tiene un 50% de filtros verdes, un 25% de rojos y un 25% de azules. Cada píxel está formado por una rejilla de cuatro filtros: dos verdes, uno rojo y otro azul. Interpolando dos muestras verdes, una roja, y una azul se obtiene un píxel de color.
Tipos de sensor
Los sensores CCD se utilizan principalmente en cámaras compactas. Consumen bastante energía, se calientan y se cargan de electricidad estática por lo que atraen con mayor
facilidad partículas de suciedad. En exposiciones prolongadas dan una cantidad de ruido considerable.
Los sensores CMOS se utilizan en las réflex digitales de altas prestaciones pueden ser de diferentes tamaños. Los de mayor tamaño tendrán mejores prestaciones, por lo que hay que valorar mucho el tamaño del sensor en la compra de una cámara. Tienen consumos más bajos de energía, buenos rangos dinámicos y niveles de ruido muy bajos.
En general, a igual número de píxeles, el sensor de mayor tamaño tendrá mayor calidad ya que los fotocaptadores serán también mayores y más precisos a la hora de medir cuántos fotones inciden sobre él.
Tamaños de sensor
Actualmente se toma como tamaño estándar o universal al formato de 24x36 mm o Full Frame, por similitud de tamaño con la película de 35 mm. Aquí tenemos una comparativa de tamaño de los diferentes tipos de sensor sacada de wikipedia:
Resumiendo los principales tamaños de sensor:
- Full Frame o 35 mm: 24x36 mm 1x
- APS-H: 19x28,7 mm 1,3x
- APS-C (Nikon DX, Pentax y Sony): 15,7x23,6 mm 1,5x
- APS-C (Canon): 14,8x22,2 mm 1,6x
- Foveon (Sigma): 13,8x20,7 mm
- Micro 4/3: 13x17,3 mm
- 1/1,7″: 5,7x7,6 mm
En cameraimagesensor.com puedes comparar los sensores de la mayoría de cámaras, desde la de un móvil hasta la de un formato medio. Fácil de usar y muy gráfico, además está lleno de números para los más… freaks.
El tamaño del sensor no sólo afecta a la calidad de imagen. Si es de menor tamaño que el de 24x36 mm sufriremos un recorte en la imagen equivalente al uso de una focal mayor. Esto es lo que se llama factor de recorte.
Por ejemplo, si a un sensor APS-C de Nikon DX que tiene un factor de 1,5x le colocamos delante un objetivo de 50 mm de focal, estaríamos viendo la misma imagen que si miramos a través de una full frame con una focal de 1,5x50 mm = 75 mm.
Relación señal-ruido
Como hemos visto más arriba, a mayor cantidad de píxeles, más información podremos
captar, independientemente de cuál sea la calidad de esta información. La cantidad de ruido en la señal depende de varios factores.
El tamaño de los fotocaptadores es uno de ellos. La corriente eléctrica generada por los fotones tiene una cantidad de ruido que se llama photon noise o ruido de luminancia. La relación señal-ruido óptima se obtiene en el valor ISO nativo de la cámara. La sensibilidad del sensor es fija y cuando subimos el valor ISO, no estamos incrementado la sensibilidad de los fotocaptadores sino amplificando la señal que estos interpretan. Al amplificar la señal aumentamos también la cantidad de ruido por lo que la calidad de la imagen se degrada.
La temperatura del sensor también afecta al ruido, aumentado éste cuanto mayor sea la temperatura exterior o por calentamiento del propio sensor en exposiciones prolongadas. En verano por ejemplo, tendremos más ruido en una exposición de un minuto que en invierno. Se conoce como ruido térmico.
Conclusión
El sensor es la parte más importante de la cámara y junto con el objetivo determinará la calidad final de la imagen. Ya sabes que como regla general, cuanto mayor es el sensor, mejor la calidad de imagen y también, más cara la cámara. A la hora de exponer, recuerda que el sensor recoge luz de manera lineal y genera información de manera logarítmica. ¡Esto será clave para exponer correctamente!
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Josh
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