Las 7 Claves para Conocer el Corazón (el Sensor) de Tu Cámara

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Los sensores. El motivo del destierro del negativo y de que hayamos vivido el nacimiento de la fotografía digital. Los sensores fotográficos son el elemento central de todo el sistema electrónico interno que hace posible generar la información de nuestras fotos, y aun así apenas nos solemos acordar de él a no ser que encontremos motas de polvo.

Pero hay mucho que saber sobre ellos, antes y también después de comprar la cámara. Son sin duda el elemento que más rápido evoluciona y mejora cada año en el vertiginoso mercado tecnológico, a veces tan rápido que cuando crees que conoces la tecnología actual, ya están anunciando una nueva mucho mejor que la anterior. Y eso nos permite obtener cada vez fotos con mayor calidad de imagen (que no calidad fotográfica) y que tengamos mayores posibilidades, pero para ello tenemos que conocerlos, qué nos aportan y cómo diferenciarlos.

1. Sensibilidad y Ruido

El factor clave de un sensor es su capacidad de captar información con el mínimo de luz en la escena. Como ya os explicamos en otra ocasión, al ISO nominal, sea 100 o 200, todo sensor trabaja en su óptimo y aporta la mayor calidad. Pero cuando las condiciones de luz de nuestra escena flaquean y tenemos que subir la sensibilidad, es cuando nuestro sensor se pone a prueba.

Hasta hace unos 5 años los sensores apenas eran capaz de llegar a ISO 6400, que es una sensibilidad bastante alta, pero aun así insuficiente en muchos casos. Hoy, la mayoría de cámaras llegan a ISO 25600 o ISO 51200 (incluso a la espectacular cifra de ISO 400000, como la Sony A7S II), lo que nos permite hacer fotos en condiciones con poquísima iluminación, como de noche en el campo o en interiores cuando sólo hay una bombilla.

ISO

Pero no basta con llegar a una cifra de sensibilidad alta: lo que realmente queremos es que llegue a esa alta sensibilidad sin introducir mucho ruido, es decir, que siga manteniendo los colores de manera fiel, homogéneos y con detalle en las formas. Si no, tendremos una foto muy estropeada que no querremos. Por eso es importante no fijarse sólo en los números que nos dice el fabricante que es capaz de alcanzar, sino la calidad con la que llega a éstos. Nos lo muestra nuestro amigo Wall-e con un ejemplo:

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A la izquierda vemos la foto hecha a ISO 200 y a la derecha la misma foto a ISO 12800. Como podemos observar, aunque es cierto que con el tamaño completo de la imagen apenas notamos diferencia, al ampliar encontramos un empeoramiento de la imagen al aparecer mucho ruido y un poco de pérdida de contraste y detalles.

A la izquierda vemos la foto hecha a ISO 100 y a la derecha la misma foto a ISO 12800. Como podemos observar, aunque es cierto que con el tamaño completo de la imagen apenas notamos diferencia, al ampliar encontramos un empeoramiento de la imagen al aparecer mucho ruido y un poco de pérdida de contraste y detalles.

2. Cuanto Más Grande, Más Calidad

Aunque dentro de un mismo tamaño de sensor los hay unos capaces de dar más calidad que otros, es una regla casi inevitable que un sensor más grande dará más calidad que otro más pequeño en igualdad de condiciones. Al tener más superficie sobre la que recibir luz, cada fotodiodo encargado de transformar la luz en una corriente podrá ser más grande y así generar una señal más clara. Esto significa que, por norma general, un sensor más grande es capaz de alcanzar una sensibilidad más alta introduciendo menos ruido.

Por eso, en las cámaras réflex de gama baja o media con sensores APS-C actualmente el límite está entre ISO 6400 y 12800, mientras que las cámaras profesionales con sensor Full Frame (que es más grande) se atreven a llegar a ISO 25600 o 51200, porque pueden llegar a esa sensibilidad manteniendo medianamente la calidad.

Sensor APS-C y sensor Full Frame

Sensor APS-C y sensor Full Frame

3. Rango Dinámico

Es una característica de la que no nos solemos preocupar hasta que notamos su carencia. ¿Os habéis fijado que cuando hacéis un contraluz, con vuestros ojos podéis ver la cara del modelo y el fondo, pero en la foto sólo puede salir una de las dos cosas? O su cara bien iluminada con el fondo blanco o el fondo bien iluminado pero con la cara negra.

El rango dinámico es el rango de luminancia en el que el sensor es capaz de captar información, esto es, la sombra más oscura y la luz más clara que es capaz de registrar a la vez en una misma foto sin empastrarlas. El film de negativo o el ojo humano tienen un altísimo rango dinámico, capaz de ver dentro de una habitación y el exterior al sol al mismo tiempo, pero para los sensores este espectro es limitado. Por eso, un sensor capaz de ver ambas cosas al mismo tiempo será mucho mejor, pues nos permitirá conseguir una foto con más información.

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4. Profundidad de Color

Es quizás la característica que menos podemos notar a ojo, pues las diferencias son casi inapreciables. La profundidad del color se mide en bits, y denota la cantidad de colores que puede contener el archivo RAW de nuestra foto.

A mayor número, mayor será el matiz de colores que contendrá nuestra imagen. Es difícil apreciar esto en el trabajo del día a día, pero cuando hacer un trabajo de postproceso importante, especialmente en retratos para publicidad o agencias, quieres tener toda la riqueza de colores posible.

5. El Tamaño, los Dichosos Megapíxeles

Es ya sabido por todos (¡al menos eso espero!) que más megapíxeles no es sinónimos de más calidad. El número de megapíxeles -que significa “millones de píxeles”- de nuestras fotos es sólo el tamaño de éstas, es decir, el número de pequeños puntos de colores que forman la imagen.

Un sensor con más píxeles tiene ventajas:

  • Cuanto más tenga, más definida podrá ser la foto. Y esto significa que podremos ampliar más la imagen sin que se vean los cuadraditos que forman la imagen, algo muy útil si queremos reencuadrar o acercarnos a algo a lo que no llegaba nuestro zoom.
  • También significa que podremos imprimirla a tamaños más grandes sin que se vean los píxeles. Por eso para las fotos de publicidad sí hacen falta el mayor número de megapíxeles posible.

Pero también inconvenientes:

  • Para aprovechar toda la densidad de píxeles, es necesario que la calidad del objetivo sea también acorde. Un sensor con muchos megapíxeles exige que la lente sea capaz de producir una nitidez que llegue a ese nivel de detalle, porque si no no sirve de nada. Tendremos muchos píxeles que, aunque no se ven a cuadritos, se ven difusos y sin nitidez.
  • Las fotos con muchos megapíxeles, al tener más información, ocupan también más espacio. Esto significa que cabrán menos fotos en cada una de nuestras tarjetas de memoria, que ocuparán más espacio en nuestro disco duro, y que necesitarán ordenadores más potentes para ser trabajados con soltura.
  • Cuando un sensor se preocupa de meter muchos megapíxeles, hace que los receptores de luz que tiene tengan que ser más pequeños. Esto, según la clave nº 2, hace que puedan captar menos luz y por consiguiente que generen más ruido al subir la sensibilidad. Y por norma general, en fotografía, preferimos calidad a tamaño. Por eso a menudo los fotógrafos pedimos que hagan cámaras con menos megapíxels a cambio de más calidad a ISO alto.
Ampliación de una foto con 20Mpix (izquierda)y otra con 6Mpix (derecha). La foto con más píxeles es capaz de ampliar hasta el ojo de la modelo manteniendo la definición, mientras que en la de la derecha se ven los píxeles.

Ampliación de una foto con 20Mpix (izquierda)y otra con 6Mpix (derecha). La foto con más píxeles es capaz de ampliar hasta el ojo de la modelo manteniendo la definición, mientras que en la de la derecha se ven los píxeles.

6. El Factor de Recorte

Como ya os explicamos en otro artículo, un sensor más pequeño implica un factor de recorte que hace que nuestra foto parezca que se hace con una mayor distancia focal. Y esto puede ser también una ventaja.

Aunque haya dicho que cuanto mayor sea el sensor es mejor, también puede darse el caso de que nos interese un sensor más pequeño para poder hacer fotos a cosas más lejanas, aunque eso implique perder sensibilidad. Es el caso de quien busque una cámara para fotografiar animales salvajes o quien quiera hacer fotografía macro. En esos casos un buen sensor APS-C puede ser más útil que uno Full Frame, y por eso muchos fotógrafos profesionales de naturaleza o deporte usan cámaras como la Canon 7D o la Nikon D7100 aunque éstas no tengan un corte “profesional”.

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7. El Precio

Por supuesto, el gran limitante en toda ecuación es el precio del sensor. Porque como hemos dicho, podemos encontrar el mismo tamaño de sensor APS-C en cámaras de 300€ y en cámaras de 1500€. Y obviamente el ser más caro es el reflejo de que probablemente aporte más sensibilidad, rango dinámico, profundidad de color o megapíxeles, o todos ellos juntos.

Cuando invertimos en una cámara cara, aparte de otros factores como la calidad de construcción, del visor, la velocidad del procesador… El principal elemento por el que pagamos es el sensor, que al fin y al cabo es el que nos dará, junto a las lentes, lo que realmente le pedimos a una cámara: la calidad de la foto final.

Miguel Ángel García-Magariño: Entre la Ingeniería Aeronáutica y la Fotografía, la primera por fascinación y la segunda por pasión. Fundamentalmente creativo y con una gran necesidad de aventura, sigo aprendiendo cada día estudiando a los que tengo por encima y compartiendo conocimiento con los demás. Puedes ver algunos de mis trabajos en www.miguelgmsm.com y en mi Instagram

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Comentarios

  1. konkavo dice:

    Gracias Miguel Ángel. Buen resumen.
    Si los fabricantes siguen mejorando el rango dinámico de sus sensores llegará el día en que no podamos hacer esos bonitos contraluces que a veces se ven.
    Leí hace tiempo en alguna fuente que parecía fiable que el rango dinámico del ojo humano normal estaba en torno a 16 diafragmas. Las mejores réflex full frame del mercado andan por los 12 diafragmas. Los medio formato ya rozan los 14. La mejor película que se usaba rondaba también los 12 o 13. Estamos a punto de alcanzar al ojo. Además, al ojo se le estima una resolución de 100Mpx y ya hay cámaras al alcance de ‘cualquiera’ con 50Mpx. De hecho las habrá científicas o de aplicaciones especiales de bastante más.

  2. konkavo dice:

    Respecto al factor de recorte dices que hay gente que para cierto tipo de aplicaciones previere los sensores APS-C respecto a los FF. Pero tengo una duda.
    Imagina una APS-C de 20Mpx y una FF también de 20Mpx. Supongamos que la APS-C es de Nikon, por lo que el factor de recorte será de 1,5 aprox. Le colocamos a ambas el mismo objetivo, supongamos una focal de 200mm, y disparamos a la misma escena. Obviamente la FF nos habrá abarcado más campo que la APS-C. Cogemos la foto de la FF y la recortamos hasta conseguir el mismo encuadre que la APS-C. Eso supondrá que tendremos que tirar píxeles de la FF y de sus 20Mpx nos quedaremos aproximadamente con 13Mpx (20/1.5).
    Ahora ambas fotos, la APS-C original y la FF recortada, mostrarán lo mismo.
    Mi duda es ¿cuál tendrá más calidad? ¿La foto APS-C con sus 20Mpx o la foto FF con sus 13Mpx más nítidos y con menos ruido?
    Un saludo

    • yasirax dice:

      Yo creo que si el numero de fotodiodos y su tamaño coinciden después del recorte la calidad sera la misma.
      Ya lo ha comentado en el articulo pero quiero recalcar que lo que aumenta la sensibilidad y el rango dinámico no es en si el tamaño del sensor sino el tamaño individual de los fotodiodos que evidentemente suele ir parejo aunque no necesariamente, de hay que un sensor APS-C de solo 10Mpx tendrá mas marjen dinámico y mejor sensibilidad que una full frame de 35Mpx a igualdad de calidad del sensor.
      Bueno eso es al menos lo que creo por lo que leo en diferentes fuentes

    • miguelgmsm dice:

      Hola, konkavo,
      la duda que planteas es una de las más típicas para el fotógrafo que busca equipo para naturaleza, deportes o macrofotografía. En todas ellas, por normal general, se pretende acercarse lo más posible a la acción. ¿Es mejor una FF y recortar o una buena APS directamente? Analicemos qué obtenemos con cada una:
      -Con una FF, asumiendo que vamos a recortar hacia el centro hasta quedarnos con un área equivalente al recorte x1.5, nos quedaremos con menos Mpix. Siguiendo tu ejemplo, eso quiere decir que sería como su hubiésemos usado una APS de 13Mpix. Luego sus fotodiodos en ese área son más grandes que en una APS que mete 20Mpix. Por lo tanto es de esperar que, aunque con menos Mpix, tendrán menos ruido a ISO alto. Pero ojo, porque tener menos Mpix, al contrario de lo que pones en tu comentario final, supone tener una imagen menos nítida. O, para hablar con propiedad, una imagen menos definida (ya que la nitidez la da el objetivo). Ampliando la imagen de 13Mpix de la FF y la de 20Mpix dada por la APS, la de 20Mpix será más definida hasta una ampliación mayor.
      -Por contra, es de asumir que la APS, al meter más Mpix en una superficie mejor dará más ruido.
      Entonces, ¿mejor menos ruido y poca definición o más definición y con peor ruido? La opción que suelen tomar los que de verdad necesitan acercarse a la acción es la segunda. Porque además tiene otras ventajas transversales:
      -Además de todos los buenísimos objetivos para FF, también estás abierto a toda la oferta de objetivos especiales para APS que además suelen ser más compactos y ligeros para focales equivalentes. También las cámaras son más compactas (y baratas)
      -Es de esperar además que al estar diseñadas para trabajar de esa forma, la calidad global sea mejor que una foto siempre recortada.

      Espero haberte respondido,
      Un saludo

      • konkavo dice:

        Si más o menos toda esta teoría se entiende. Mi pregunta iba más encaminada a alguien que haya hecho la prueba de comparar una APS-C contra una FF recortada.
        Algún conocido tengo que pasó en su día de APS-C a FF (70D de Canon a 6D). Le pregunté qué es lo que había notado en el cambio. Su respuesta fue: ‘Ahora puedo recortar mucho más que antes sin perder nitidez’. ¿Algo más? le pregunté. No – me dijo -, es lo principal que he notado en el cambio y con lo que estoy muy contento.
        Entiendo que lo del acercamiento a la escena puede ser interesante. No lo había pensado antes.

  3. rosario m dice:

    Hola, primero que todo felicitarlos por el blog porque gracias a él he podido despejar más de alguna duda que tenía. Gracias por volver a tocar, una vez más, el tema de los sensores, la verdad es que ellos son la clave de la fotografía, al menos en términos técnicos. Tengo un apr de dudas que espero puedan despejarme. La primera de ellas es sobre el factor de recorte entre ff y aps-c y sus objetivos. Anteriormente aclaraban que si a una cámara con sensor aps-c 1.5x, por ejemplo, le poníamos un 50mm, dado el factor de recorte, la imagen más bien se asemejaba a usar un 75mm. Ahora bien, si quiero calcular la distancia a la que tengo que situar la cámara del objeto (Distancia x Imagen = Objeto x Focal), uso el valor del lente real, o tengo que usar el valor con factor de recorte? por ej: si uso una r.a de 1,85:1 con una altura de 11,32mm, tengo un objeto de 2mts y una focal de 50mm, pero usando una cámara con sensor aps-c 1.5x, calculo la distancia usando focal 50mm o 75mm?
    La segunda, de pura curiosidad, me llama tremendamente la atención cómo en el mercado existe una gopro que dice grabar en 4k. Como hablamos de que el tamaño del sensor sí importa, quisiera que pudieran explayarse un poco en este tema. Con un sensor 1/2.3, tan pequeño respecto de un full frame, no me la creo posible que realmente logre filmar en un formato tan grande como el 4k. alguna idea? gracias nuevamente y saludos!

    • rosario m dice:

      pd: tal vez mis preguntas se alejan de la fotografía como tal, pero dado que estudio dirección de fotografía cinematográfica, se me hace imprescindible aclarar estos temas. Hay muchas formulas que usamos (DxI=OxF, distancia hiperfocal, etc) que consideran la focal como factor, mas al siempre trabajar con cámaras como la arri o red one, no hemos discutido sobre este factor de recorte por sensor que se produce al grabar con dsrl, respecto de una full frame.

  4. LoFotograf dice:

    Por soñar que no quede… Para cuándo el sensor “sustituyendo” el carrete en la cámara analógica…?

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