Sensibilidad ISO: origen, causas y efectos en la fotografía análoga y digital
El Origen de la escala:
Un poco de historia, los valores ISO se comenzaron a utilizar en los 70s y se trata de una escala lineal que se estandarizo para que el fotógrafo pudiera conocer la sensibilidad a la luz del filme utilizado en las cámaras análogas, y que a partir del surgimiento de la fotografía digital, esa misma escala también se aplica para conocer la sensibilidad a la luz de los sensores en las cámaras digitales.
Rollo de pelicula ISO 400
Volviendo a la época de la fotografía análoga, en ese entonces se usaba una película normalmente en forma de rollo, esta era colocada en la cámara para ser expuesta a la luz que entraba por el lente y obturador, esta película registraba un negativo de la escena que tuviera ante sí el fotógrafo, sin embargo no todas las escenas son iguales, algunas escenas son muy iluminadas, mientras que otras tienen poca luz, alguna escenas son estáticas, mientras que otras tienen mucho movimiento, así que los fabricantes de película ofrecían películas en una gama de diferentes niveles de sensibilidad a la luz, esto con el fin de adaptarse a las diferentes situaciones y condiciones que se quisieran fotografiar así como los resultados que se quisieran obtener, ahí fue donde se necesitó crear una escala para que el consumidor supiera que sensibilidad tenía la película que estaba adquiriendo.
Emulsiones y la Escala
Definición y diagrama de las emulciones en un rollo fotográfico.
Para lograr los diferentes niveles de sensibilidad, los fabricantes utilizaban diferentes químicos en las emulsiones para la fabricación de las películas, cada tipo de emulsión era probada de acuerdo al estándar ISO y dependiendo de qué tan rápido reaccionara a la luz, se le asignaba el valor correspondiente de la escala. Y la escala funcionaba así:
Como ya dijimos la escala ISO es lineal, así que digamos que tenemos una película ISO100 como nuestra base, para tener una película con el doble de sensibilidad a la luz tendríamos que conseguir una película ISO200, esta película necesitaría la mitad de luz para obtener el mismo nivel de exposición en nuestra imagen comparado con nuestra película ISO 100, si nuevamente quisiéramos duplicar la sensibilidad a la luz entonces tendríamos que conseguir una película ISO400 que de nuevo necesitaría solo la mitad de luz que la película ISO 200, y así sucesivamente, si por el contrario quisiéramos una película menos sensible a la luz que nuestra película original entonces necesitaríamos una película ISO 50, esta necesitaría el doble de luz que nuestra ISO 100 para lograr la misma exposición.
La escala ISO es lineal como se puede apreciar en esta gráfica.
La escala ISO en la era digital
Bueno esa era la época de la fotografía análoga, pero la escala de valores ISO es también utilizada en las cámaras digitales, sin embargo hay una diferencia esencial, como ya vimos antes se cambia la película para lograr la sensibilidad que deseamos, es decir que estábamos cambiando el medio físico donde se registra la imagen, pero en la fotografía digital no le sacamos el sensor a nuestra cámara para ponerle uno que sea más o menos sensible, de hecho estamos usando exactamente el mismo hardware, como usuarios lo único que hacemos es mover una opción en nuestro equipo para variar la sensibilidad ISO, entonces si no hay un cambio físico en el medio que registra la imagen, que es lo que cambia?
Algunas cámaras digitales
Ok, Bueno primero tenemos que entender como funciona el sensor de nuestra cámara, este se compone de millones de pequeños elementos sensibles a la luz llamados fotositos, mismos que al ser impactados por fotones provenientes la radiación electromagnética ( lo que comúnmente conocemos como luz) generan una carga eléctrica, entre más luminosa sea la fuente de luz más carga eléctrica generan, de igual manera si se les deja expuestos más tiempo a la luz, estos, tendrán más tiempo de acumular una mayor carga eléctrica, después esta carga eléctrica es medida y convertida en un valor digital.
Ahora bien, además de lo anterior, los chips modernos incorporan un amplificador de señal análogo en cada fotosito, este se encarga de tomar la señal que proviene del fotosito y aplicarle una ganancia positiva, esto provoca una amplificación de la señal para después pasarla al conversor analogo-digital, subir la ganancia podríamos decir que corresponde a lo que haces cuando subimes el volumen de la radio o la TV solo que en este caso es aplicado a la imagen, así que el aumento de la sensibilidad y por lo tanto de valor ISO es resultado de una mayor ganancia en la amplificación de la señal, y así es como funciona el valor ISO en las cámaras digitales.
Flujo de Luz a Información Digital
Sin embargo esta mayor sensibilidad tiene un precio ya que introduce otros efectos negativos en nuestra imagen, mismos que explicaremos más adelante.
Ejemplos de su efecto principal
Primero vamos a empezar con una demostración práctica del efecto del valor ISO en nuestra imagen, actualmente tengo la cámara en ISO400, podemos ver que la escena está relativamente bien expuesta, como la estoy controlando con mi celular voy a hacer es bajar el valor ISO para que pueden ver el efecto en la imagen, como verán ahora esta sub expuesta por lo que todo está más obscuro, vamos a regresar a ISO 400 que es nuestro punto de inicio, ahora vamos a subir el ISO, primero a ISO 800. Ahora vemos que la imagen esta evidentemente sobre expuesta por lo que todo está demasiado brillante. Este es el principal efecto de la sensibilidad ISO, esta controla el brillo de nuestra imagen sin importar cuanta luz este entrando por el lente de la cámara.
ISO 400 nuestro punto de partida (Exposición «correcta»)
ISO 200 – Subexpuesta
ISO 1600 – Sobre expuesta
Vamos a hacer un ejercicio un poco diferente, ahora puse la cámara en modo de prioridad de apertura, por lo que este valor es el único que no va a variar, de nuevo voy a subir el valor ISO pero ahora a lo máximo que me permite esta cámara que es ISO 6400, en este caso la cámara ajusto la velocidad de disparo para compensar toda esa ganancia adicional, ahora podemos ver que tenemos un montón de ruido especialmente en las zonas obscuras de nuestra imagen. Este es el efecto negativo que tienen los valores ISO muy altos, y no solo en el video, aquí por ejemplo podemos ver un par de fotografías tomadas con la misma combinación de cámara y lente tanto en ISO 400 como en ISO 3200, y es claro que la segunda tiene bastante más ruido. Esto se debe a que cada fotosito/amplificador es ligeramente diferente y entre más ganancia se aplique más notoria es esta diferencia.
ISO 400 vs ISO 3200 (Clic para tamaño completo)
Porque usar valores ISOs elevados?
Entonces porque tomar fotografías en valores ISO altos, bueno a veces simplemente no tienes opción, por ejemplo imagina que estas fotografiando una actividad en un lugar cerrado y sin mucha iluminación como por ejemplo una fiesta infantil, los niños no se van a quedar quietos, así que no puedes usar una velocidad de disparo lenta para captar más luz, en estos casos quizás la única opción es utilizar un valor ISO más alto aunque eso signifique más ruido en tu imagen.
Cuanto ruido?
Hasta donde se puede subir el valor ISO? Esa es una pregunta subjetiva cuya respuesta estará en que tanto toleres el ruido en tus imágenes, de nuevo vamos a comparar fotografías tomadas bajo las mismas circunstancias solo variando el valor ISO y la velocidad de disparo, algunas personas podrían pensar que ISO 25600 está bien con tal de capturar el momento sin importarles tanto que la imagen tenga mucho ruido, otras personas quizás encuentren inaceptable el ruido que se produce más allá de ISO 6400, mientras que otras seguramente no querrán nada que este arriba de ISO 1600, como dije esto es totalmente subjetivo a la opinión de cada persona.
(Clic para tamaño completo)
(Clic para tamaño completo)
(Clic para tamaño completo)
(Clic para tamaño completo)
La sensibilidad ISO no mide el Ruido
Además el ruido también depende de tu cámara, debemos recordar que ISO es una medida de sensibilidad a la luz y nada tiene que ver con el ruido, así que cada cámara tendrá diferente niveles de Ruido para el mismo valor ISO, los factores que más influyen son: El tamaño del sensor, entre más grande normalmente es mejor, la cantidad de megapíxeles (en cuanto a ISO no siempre resulta que más sea mejor), así como también la antigüedad de la tecnología del sensor de tu camara.
Aquí por ejemplo tenemos la misma imagen tomada con 4 diferentes cámaras todas bajo las mismas condiciones todas usando el mismo valor ISO. Podemos ver que cada cámara tiene un nivel e inclusive podríamos decir que un patrón de ruido diferente.
(Clic para tamaño completo)
El Rango Dinamico
Otro efecto negativo de los valores ISO altos, es la perdida de rango dinámico, ya que al amplificar una señal para ponerla al nivel que nos entregue una imagen bien expuesta, estaremos por así decirlo llenando todo el espacio de color con utilizando menos información de la que tendríamos si no tuviéramos que amplificar tanto la señal, vamos a poner un ejemplo, digamos que tenemos 100 valores de color verde posibles pero nuestro sensor solo registra suficiente luz para entregar valores entre el 1 y 10, al subir la sensibilidad para tener una imagen bien expuesta tomaremos esos 10 valores y los amplificaremos para llenar la escala de 100, pero evidentemente no tenemos tanta información, ahí es donde el software de la cámara trabaja para hacer lo mejor posible y llenar esos espacios, esto en las fotografías se manifiesta como perdida de contraste así como colores menos vivos y que son más difíciles de trabajar en la edición.
(Clic para tamaño completo)
Recomendaciones!
Por ultimo van 5 recomendaciones para el manejo de la sensibilidad ya sea en tu cámara dedicada o en tu teléfono celular.
1.- Si necesitas tomar una fotografía y tienes duda, está perfectamente bien si usas la opción automática, tu cámara tiene sistemas de medición que probablemente logren hacer un buen trabajo la mayoría de las veces.
2.-Que no te de miedo usar valores altos debido al ruido, sobre todo si no piensas hacer grandes impresiones, es probable que el ruido adicional ni siquiera se note o que puedas arreglarlo en post producción, después de todo es probable que sea mejor tener una imagen con ruido que no tener ninguna imagen
3.-Consige un tripie, especialmente si vas a tomar fotografías de noche esto te ayudara a poder tomar fotografías con mayor tiempo de exposición evitando así que tengas que subir la sensibilidad, inclusive un tripie barato es mejor que nada.
4.-Para los que usan cámaras de lentes intercambiables y especialmente para los que empiezan, es más barato usar un valor ISO más alto que comprar un lente más luminoso, no digo que no sea buena idea comprarlo, pero nada es más barato que utilizar el lente que ya tienes.
5.-Experimenta cuanto puedas, inclusive si tu única cámara es la de tu teléfono la mayoría traen un modo manual que te permite experimentar con este valor, esto te permitirá aprender a utilizar distintos valores ISO en combinación con la velocidad de exposición dándote más herramientas creativas a la hora de capturar esas hermosas imágenes.
Bueno esta fue nuestra guía, Uds. que opinan, aprendieron algo? Escriban sus comentarios abajo, y si pueden denle like al vídeo así como suscribirse al canal de Youtube para más contenido. Adiós!
