El ruido digital part 2

 

Les invito a que conozcan el sitio DxO Mark en donde realizan test exhaustivos de cámaras y objetivos. En el caso de las cámaras y del ruido que es el que nos atañe creo que es interesante que vean y sepan interpretar las gráficas y así vosotros mismo podréis ver vuestras cámaras de una forma más analítica y evaluarla más adecuadamente, aunque por otra parte a veces tampoco hay que complicarse tanto la vida, les pongo un ejemplo.

Les mostraré las gráficas de SNR (signal noise ratio), o sea ratio de señal/ruido sobre un gris al 18% que ya saben a lo que hace referencia, y en este caso comparo (podéis hacer las comparaciones que queráis desde el sitio web) la nueva Nikon D800 que es una cámara excepcional de reciente aparición con la Canon 5D MarkII que tiene unos tres años y medio en el mercado, (de hecho ya ha salido la MarkIII) ¿Por qué les muestro esta combinación? Porque considero que aunque hay cámaras mejores, no hay que obsesionarse con tener el último modelo salvo que haya unas mejoras muy claras.

Debéis ir a Measurements y dentro de allí ir a SNR 18% para ver los ejemplos sobre la señal/ruido, ya después ustedes trasteen a placer…

En las gráficas de SNR se nos muestran en el eje de ordenadas (que es el de la Y, el vertical) los decibelios (dB), que es una escala logarítmica, y como referencia indicar que un valor SNR de 30dB indica una calidad de imagen excelente, a medida que bajan los decibelios aumenta la S/R y si aumentan a más de 30dB se reduce la S/R mejorando todavía más la imagen.

Por tanto, es una muy buena referencia que en condiciones de sensibilidades altas una cámara logre una relación señal/ruido de 30 dB, manteniendo un buen rango dinámico de 9EVs y una profundidad de color de 18bits. Hay que tener en cuanta que un aumento de 6 dB corresponde a duplicar la SNR, lo que equivale a la mitad del ruido para la misma señal.

Y en el eje de abscisas (que es el de la X, el horizontal) las sensibilidades que ya sabemos lo que indican.

 

 

Colocando el cursor sobre los puntos de cada cámara veremos la sensibilidad real medida por el test (que está también representado con el lugar ocupado por el punto), debajo la sensibilidad indicada por el fabricante (la que indica la cámara) y debajo los decibelios concretos de la medición. Es una herramienta interesante que nos permite ver el error del fabricante cuando nos dice que el ISO es 400, cuando en realidad reacciona como un 285 casi 250, que es una diferencia importante a mi parecer. Por otro lado vemos que mientras aumentamos la sensibilidad aumenta el ruido al bajar los decibelios y esto lo podemos apreciar mejor colocando el cursor sobre la banda cromática de la derecha. Aparecerá una imagen y subiendo y bajando el cursor esa imagen nos dará la representación del ruido en la imagen que situándonos a la altura de los puntos, podemos ver las diferencias entre ambas cámaras en cada sensibilidad. Como ven, como herramienta de evaluación aunque sea para hacernos una idea general no está pero que para nada mal.

 

 

Estos datos los podéis ver tanto en su representación en pantalla como impreso. Las características para la impresión son que la imagen es ajustada y reducida a un archivo de 8 megapíxeles, luego se imprime al tamaño de 8”x12” 300ppp, este tamaño corresponde con el tamaño físico del archivo de 8 megapíxeles con una magnificación o ampliación del 100%.

DxO Mark

Estas gráficas en DxO Mark

 

Sobre la diferencia entre ISO real e ISO del fabricante

El valor medido del ISO RAW (el ISO del archivo RAW) es casi siempre inferior a la ISO que ha decidido usar con la cámara. Tomando como ejemplo una Canon 60D, al seleccionar ISO 200 realmente estamos obteniendo un ISO de160 y a ISO 800 el valor real es 632… y así sucesivamente. Este simple hecho obliga a que algunos usuarios se quejen de que los fabricantes les están engañando o ¿mintiendo? Claro, esto es un truco, y se los explicaré, pero no se alarmen, no engañan es tan sólo una trampilla legal de toda la vida.

Algunas cámaras, tales como la Nikon D70 tienen un ISO RAW correspondiente al valor del JPEG, sin embargo, muchos otros, como la Canon 60D tiene unos ISOs RAW más bajos que el valor nominal. De hecho, es precisamente el valor ISO del JPEG el que todos los fabricantes publican. Lo hacen porque el archivo JPEG (o cualquier otro RGB) de salida es un archivo de salida visible que muchos fotógrafos utilizan. Así que cuando se selecciona ISO 800 en la cámara, tendrás un archivo JPEG a ISO 800, pero el ISO RAW estará en (por ejemplo) en 550. Los resultados finales del JPEG se consiguen jugando con la forma de la curva de tono. Esto es absolutamente legítimo porque la norma ISO le permite a los fabricantes utilizar el valor ISO del JPEG, por tanto no están engañando, otra cosa es que la gente no lo sepa, que eso ya, es otra cuestión. Es una vieja costumbre y no es hacer trampa, quizás ¿un truco?, quizás.

La conversión que hace la cámara de RAW a JPEG permite a las cámaras conseguir aumentar las velocidades y elevar los valores ISO. Y esto no es nada nuevo, lo que ocurre hoy con las cámaras digitales también ocurrió en el pasado con las películas. Cuando los fabricantes producían películas en muchas revistas se hacían los test para saber cual era el ISO real de dicha película para ponerlo en la cámara y dispararla a su velocidad real y no a la nominal que decía el fabricante, o producían una película de ISO 800, por ejemplo, y sin embargo era una emulsión renovada de ISO 400, que luego se procesaba de manera diferente. Así, cuando los operadores de laboratorio recibían dicha película etiquetada ISO 800, sabían que debían procesarla manteniendo el doble de tiempo en los productos químicos con el fin de producir una señal más fuerte en la película. Los fabricantes de cámaras digitales simplemente han aplicado esta misma estrategia en el cuerpo de la cámara, que ahora es cámara y película a la vez, por lo que podría ser visto como una vieja tradición adaptada a los nuevos tiempos.

Además, la subexposición del archivo RAW les permite a los fabricantes utilizar sus propios algoritmos complejos para obtener un mejor rendimiento de salida de las altas luces mientras se conservan buenos tonos medios.

Y esta es también la razón por la cual todo el mundo debería utilizar un software convertidor de RAWs verdaderamente eficiente.

A su vez y sin embargo, los fabricantes intentan venderte cambios como mejoras, pero habría que ver si realmente lo son o es sólo marketing, abaratamiento de costes y mayores beneficios.

 

Otro caso práctico, la relación entre ruido y tamaño de píxel

En el caso de Canon, entre las tres 5D hay cambios en el tamaño de los píxeles, en las celdas de los fotodiodos o captadores y en la distancia entre microlentes y entre éstas y los fotodiodos.

En la 5D lo grandioso era su tamaño de píxel de 8,2 micras, como una maravilla, era lo que era en su momento y cito textualmente “el tamaño de sensor de 35,8mm x 23,9mm significa que cada píxel puede tener unas generosas 8,2 micras, resultando en un excepcional respuesta de ruido en las sombras” algo nunca visto.

Sin embargo luego con la Mark II subieron el precio de la cámara pero bajaron el tamaño del píxel (y en consecuencia del fotodiodo) a 6,4 micras (el mismo que una 30D) los pusieron más juntos entre sí, redujeron la distancia entre las microlentes y el fotodiodo y por ello se ampliaba el ángulo de receptividad del captador.

 

 

Ahora en la Mark III que es más cara todavía, nos dicen y cito textualmente “El gran tamaño de 6,25 micras de los píxeles capta más luz tanto en las altas luces como en las oscuras zonas de sombra” ¿Gran tamaño? si hemos pasado de 8,2 a 6,25 micras, eso sí con las microlentes sin separaciones como la 50D. Es cierto que la tecnología avanza pero al final ¿no era que un píxel mayor era mejor para la calidad de la imagen? y ¿que era mejor todavía para tener menor ratio de señal/ruido?

 

 

Como muchas veces digo con la tecnología nos engañan o a veces no nos dan toda la información y si no nos dan pistas nos perdemos en las fórmulas y los dimes y diretes.

En este artículo de 2008 de DxO se plantearon este mismo dilema, he hicieron un análisis del asunto llegando a este título “Contrariamente a la sabiduría convencional, una mayor resolución compensa el ruido” lo que viene a decir es que un tamaño de píxel de calidad más pequeño pero teniendo más píxeles o sea una resolución mayor compensa el ruido, la verdad es que es un artículo muy interesante de leer.

Artículo de DxO Labs

 

 

 

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