Por Staff // Traducción y edición por Paz Echaurren
Artículo publicado originalmente en http://www.digitalphotopro.com
Recientes avances en las capacidades del ISO en las DSLR han vuelto a poner el tema sobre la mesa. Existe gran confusión en los foros de Internet ya que el ISO digital no es tan directo como lo es el ISO de película, y también porque han habido interesantes videos e imágenes circulando que parecen indicar que la norma digital representa un misterio aún mayor del que sospechábamos.
En este momento muchos de uds. ya deben haber visto el video que Tony Lorentzen hizo con su Canon EOS 7D; disparó con todos los ajustes de ISO con la tapa del lente puesta para observar como variaba el ruido en las distintas configuraciones. Los resultados fueron sorprendentes. Las imágenes no se volvieron más “ruidosas” de forma lineal a medida que se incrementaba la sensibilidad. De hecho, el video muestra que el ISO 160 es menos ruidoso que el ISO 100, y el ISO 640 entrega un nivel similar de ruido al ISO 100. Puedes encontrar el video en www.vimeo.com/10473734.
¿Qué está sucediendo aquí? Los fabricantes de cámaras no se han manifestado respecto al tema, pero haremos un poco de especulación informada. Tengan en mente que el video esuna prueba, con un ejemplo, con una cámara. Ciertamente resulta revelador y una razón suficiente para considerar hacer pruebas propias con nuestro equipo (nuestras pruebas utilizando el procedimiento descrito más adelante en este artículo han entregado resultados similares con una gran cantidad de DSLRs)
Con película el asunto era claro: si utilizabas película de mayor ISO, las imágenes exhibirían mayor grano; serían más “ruidosas”. Cuando se necesitaba una calidad de imagen mayor, es decir, “ruido” mínimo, se usaban las películas más lentas disponibles.
Como muestran los videos de Lorentzen, este no es necesariamente el caso de las DSLR. Esto debido a las diferencias en cómo las cámaras analógicas y digitales registran y procesan la imagen.
Películas de mayor ISO emplean cristales de haluro de plata más grandes, lo que resulta en imágenes de mayor grano. En digital, los ISO más altos se producen al amplificar la respuesta de salida del sensor y, así como con la película, utilizar una sensibilidad mayor generalmente aumenta el grano o ruido en imágenes digitales. Sin embargo, cuando se emplea un ISO menor en película, se obtiene un grano más fino e imágenes menos “ruidosas”. Pero en digital, es posible manipular los valores que se encuentran bajo el ajuste original de la cámara, lo que resulta también en una reducción de la calidad de la imagen (generalmente en términos de reducción del rango dinámico e incluso en el aumento de ruido en las zonas oscuras). Pero como muestra el video citado, ni siquiera ése es el panorama completo.
Mientras que en analógico las imágenes son el resultado de la luz incidiendo en los cristales de plata y de la combinación revelador-tiempo de revelado usado en el proceso de la película, las imágenes digitales son el resultado de la luz recogida por los diodos fotosensibles (pixeles) en el sensor de imagen, las características y tamaño de dichos diodos, los filtros RGB, los circuitos del sensor, el conversor analógico-digital, el procesador de imagen de la cámara y los algoritmos de proceso propios del fabricante. Incluso las imágenes disparadas en el ISO nativo de la cámara son procesadas; las imágenes de mayores y menores sensibilidades son más procesadas aún.
¿Qué es el ISO nativo?
El ISO nativo del sensor es aquel que requiere la menos manipulación durante el proceso de la cámara (todas las imágenes digitales son procesadas) y que, en teoría, debería producir la mejor calidad de imagen. Los fabricantes no indican el ISO nativo, pero generalmente se encuentra en el rango de 100 y 200 ISO. El lineamiento oficial es que “nosotros les entregamos un rango de ajustes ISO para que uds. puedan elegir el que mejor se ajusta a sus necesidades fotográficas”.
Los fotodiodos en un sensor de imagen poseen una sensibilidad inherente a la luz, que a su vez le entregan al sensor que los contiene su sensibilidad natural o “nativa”. Pero los fotodiodos no producen la imagen por sí solos. El conversor analógico-digital, procesador y algoritmos de proceso de la cámara entran todos en juego. De esta forma las sensibilidades ISO digital son en realidad para la cámara, no sólo para el sensor.
Cada fabricante es propietario de sus propios métodos (por lo demás confidenciales) de lograr los diferentes ISO. Pero aquí hay una posible explicación de por qué ajustes de ISO menores pueden producir calidades de imagen peores que en ajustes mayores: digamos que el ISO nativo de una DSLR es 160. Para lograr ISOs mayores se aplica una ganancia, lo que incrementa el ruido en la imagen. Para producir ISOs menores se aplica otra manipulación que también reduce la calidad de la imagen. Para alcanzar un ISO 320 se aplica una ganancia en el ISO nativo del sensor de 160. Para lograr un ISO 250, los datos amplificados del ISO 320 se manipulan más allá para reducirlo a 250, reduciendo así mismo la calidad de la imagen. Tengan en cuenta que si el ISO nativo de la cámara es de 160, los pasos “stop” por defecto de 100/200/400/800/1600 no producirán la mejor calidad de imagen.
¿Qué es el ISO digital?
Las sensibilidades ISO están asignadas en base a criterios establecidos en la norma ISO (International Organization for Standardization). Dicha norma se aplica a casi cualquier cosa.
Como se ha mencionado, las calificaciones de ISO digital se aplican a la cámara, no solamente al sensor, ya que la imagen digital es producto del sensor, el procesador, el conversor analógico-digital, etc. Las calificaciones de ISO analógico están basadas en la cantidad de luz necesaria para producir una densidad específica cuando la película es procesada para un contraste específico con un revelador determinado. En digital, es un poco más complicado porque las cámaras pueden proporcionar una ganancia y un procesamiento posterior a la captura variables, además de poder almacenar los datos de salida del sensor en un archivo RAW o procesarlos como imágenes JPG.
El propósito de los estándares es, por supuesto, la estandarización, y el propósito de los valores ISO – analógico o digital – es proveer lo siguiente: si ajustas tu exposímetro a ISO 100 y cargas tu SLR 35mm con película ISO 100 y expones por 1/100 de segundo con f16, dicha imagen debería coincidir en brillo con una imagen disparada con una cámara digital con ISO ajustado en 100 y la exposición hecha para 1/100 con f16. De no suceder esto, tendríamos un caos de exposición.
La norma original del estándar ISO 12232:1998 “Fotografía – Imágenes Fijas de Cámaras Electrónicas – determinación de la sensibilidad ISO” ofrece tres maneras “oficiales” de determinar la sensibilidad ISO de una cámara digital basada en la saturación (highlight clipping) o en los límites de ruido. El estándar fue revisado y renombrado en 2006: ISO 12232:2006 “Fotografía – Cámaras Digitales de Imagen Fija – determinación del índice de exposición, calificaciones de sensibilidades ISO, salida de sensibilidad estándar e índice de exposiciones recomendadas”. El estándar de 2006 añadió dos métodos desarrollados por la sede en Japón de CIPA (Camera & Imaging Products Association). Estos mecanismos más recientes – REI y SOS – son los que principalmente se utilizan hoy para las cámaras fotográficas digitales.
Esencialmente el método SOS (Standard Output Specification) se basa en medir físicamente la capacidad de respuesta de luz del sistema de imagen (sensor, procesador, etc.) similar a la norma para sensibilidades ISO analógico. La norma REI (Recommended Exposure Index) se basa en producir lo que el fabricante de la cámara considera una buena imagen. El método SOS no se puede aplicar a imágenes RAW y ambos métodos son sólo aplicables a salida sRGB, así que si haces la toma, por ejemplo, en archivos RAW con color Adobe RGB 1998, las sensibilidades ISO son sólo directrices. Cámaras recientes de Canon, Nikon, y Sony usan el método REI mientras que las Olympus, Pentax y Samsung usan el método SOS. Sigma, con su exclusivo sensor Foveon, no especifica el método que emplea.
Cambiando el ISO
Cuando se quiere variar el ISO en analógico se cambia a la película con el ISO deseado o se fuerza el procesado para lograr la sensibilidad deseada. Cuando se desea cambiar el ISO en digital, sencillamente se ajusta la cámara al ISO deseado, sin necesidad de cambiar de película. De hecho, se pueden tomar cada imagen a una sensibilidad distinta se así se desea, una de las muchas ventajas de la imagen digital por sobre la película analógica.
Si cambias de una película de un ISO a otro, estás obteniendo de hecho el nuevo ISO – un ISO 400 es cuatro veces más sensible a la luz que una película ISO 100, entregando el mismo brillo en la imagen con dos fracciones de velocidades de obturación más rápidas o con dos stops de diafragma más cerrados que en el ISO 100. Si se fuerza el revelado de una película ISO 100 a un ISO 400, en realidad no se está aumentando su sensibilidad, sencillamente se está amplificando químicamente la imagen latente subexpuesta.
Cuando se cambia el ISO en una cámara digital, lo que se hace en realidad es similar a forzar la película. Esto significa que no es lo mismo que cambiar las emulsiones de la película. Como se mencionó anteriormente, el sensor de imagen posee una sensibilidad a la luz innata (llamada sensibilidad nativa); Los valores ISO más altos son producidos al aumentar la ganancia o mediante otras manipulaciones para amplificar la imagen subexpuesta, y estas manipulaciones por lo general reducen la calidad de la imagen incrementando el ruido, disminuyendo el rango dinámico y afectando de forma adversa el rendimiento de color. El resultado depende de lo que el fabricante de la cámara hace para generar las variadas sensibilidades. Tengan en cuenta que incluso las imágenes tomadas con la sensibilidad ISO nativa del sensor son procesadas; la información del sensor es sólo información hasta que el procesador o conversor RAW la convierte en una imagen.
Rango de ISO Normal v/s Rango de ISO Extendido
Antes de ser procesadas, las imágenes digitales son solo fotones, electrones o “información”. Incluso las imágenes tomadas con ISO nativo deben ser procesadas para ser vistas.
Sin embargo, las imágenes tomadas en otros ajustes de ISO que no correspondan a la sensibilidad inherente del sensor de la cámara son aún más procesadas. En el rango “normal” de ISO de la cámara, este procesamiento adicional todavía resulta en lo que el fabricante considera una buena imagen para cada sensibilidad. Muchas cámaras incluso ofrecen ajustes “extendidos” por sobre o bajo los límites de los ajustes normales. Estos producen imágenes notablemente de peor calidad y es, por esta razón, que son separados de los valores de ISO normales. Si debes hacerlo, usa un ISO 102.400 (disponible en la Nikon D3S y la Canon EOS-1D MkIV) pero no esperes una gran calidad de imagen cuando lo hagas; el ruido es excesivo aunque increíblemente bajo para tales sensibilidades, y resulta espectacular para trabajos de vigilancia. Mientras que las películas más lentas casi siempre tienen un grano más fino que las emulsiones de alta velocidad actuales, sensibilidades digitales bajo la sensibilidad nativa del sensor pueden incluso ser peores, debido a la reducción del rango dinámico, entre otras cosas. Esta es la razón porque algunos fabricantes usan los términos “low” o “lowest” para los ajustes correspondientes a valores ISO muy bajos.
Entonces ¿Cuál es el mejor ISO para mi cámara?
Ya que las compañías no proveen esta información, tendrás que hacer tus propias pruebas. Ten en cuenta que el ajuste ISO óptimo es útil sólo cuando las condiciones lo permiten. Por ejemplo, a veces es necesario hacer una toma con una sensibilidad ISO alta para lograr la obturación y diafragma necesarios.
Si quisieras ver qué tanto ruido produce cada ajuste de tu cámara, puedes disparar (en modo manual) tomas en cada ISO que esta ofrezca con la tapa del lente puesta. Los resultados serán muy oscuros. Agrándalos a 100% en la pantalla aplicando la función de contraste automático en Photoshop para destacar realmente el ruido. Entonces compara los resultados. Puede que te encuentres con sorpresas, como lo hizo Tony Lorentzen en el video citado al comienzo de este artículo.
Si tu DSLR permite hacer videos (y pretendes usar dicha función) haz esta prueba en el modo de video también. Los ajustes de ISO óptimos pueden variar de los resultados para la prueba con imágenes fijas, dependiendo de cómo el fabricante procesa los distintos ISO.
Pero este no es el final de la prueba. Una vez establecido el ISO óptimo en términos de ruido, sal afuera y toma algunas fotografías reales con diferentes ajustes y compara los resultados (las fotos reales se verán mejores que el test de grano exagerado que acabas de hacer). Entonces sabrás qué esperar de los distintos ajustes en el futuro. Después de todo, a veces es necesario fotografiar a ISOs mayores que el óptimo para obtener la toma, y es bueno saber a qué atenerse en cuanto a la calidad. El último juez del ajuste óptimo de ISO para tu equipamiento y fotografía eres, finalmente, tú.
