¿Por qué las cámaras digitales usan ISO? Es una propiedad de sensibilidad de película variable que no se aplica a un sensor fijo.

La sensibilidad a la luz es absolutamente una propiedad de un sistema de sensor fijo. Antes de la popularidad de las cámaras fotográficas digitales, había, como lo hay hoy, otra clase de cámara electrónica: la cámara de video. Las videocámaras no se molestaron con los números ISO, sino que ofrecieron un dial o un botón llamado “ganancia”. En las cámaras de mayo, cuando presiona el botón de ganancia, algún otro nivel (que se muestra a la izquierda del botón de ganancia aquí) le mostrará una lectura, en decibelios, de la ganancia que se está aplicando.

Aquí está el diagrama de bloques de un módulo sensor de cámara bastante moderno de Sony. La ganancia que está configurando en una videocámara clásica está en el bloque llamado “Ganancia analógica”. Eso es solo un amplificador de ganancia variable, que se utiliza para aplicar amplificación a la señal del sensor, antes del convertidor analógico a digital. En los sistemas más antiguos, generalmente hay algunas amplificaciones analógicas, simplemente porque las señales analógicas se enviaron del chip CCD a un ADC fuera del chip, y el envío de un nivel de señal más bajo captaría un poco de ruido en la placa en el camino. Este chip moderno realiza ADC en chip e incluso algo de procesamiento de imagen digital, incluida la “ganancia digital”, antes de enviar la imagen a un procesador de cámara a través del bus MIPI CS2.

Así que siempre hemos tenido ganancia en cámaras electrónicas. El control de ganancia se había establecido en la videografía como algo independiente de la cinematografía durante décadas. Pero tomaste la misma decisión de ganancia al elegir la película que usarías … solo tenías que vivir con ella hasta que cambiaras a un nuevo rollo.

Ahora, sé lo que estás pensando … “eso no es ganancia, es una propiedad fija de la película”. Bueno, sí … es ganancia fija. Cuando aproximadamente cuatro fotones chocan contra un grano de haluro de plata, cambian de tal manera que el desarrollador puede convertir todo el grano en plata. Si usa granos más pequeños, necesita más fotones para exponer la película y, por lo tanto, una exposición más larga. Esos granos más pequeños te dan una imagen de grano fino (bueno, porque SON el grano, después de todo). Vaya a granos más grandes y necesitará menos fotones golpeando sus granos, pero el patrón de ganancia de esos granos es más fácil de ver. Su control de ganancia en película es del tamaño de los granos de haluro de plata.

Y en fotografía fija, ya teníamos una forma de medir la ganancia: ¡el Sensitómetro Estándar Leon Warnerke! ¡El sistema de clasificación de velocidad de película de Weston! El sistema DIN (Deutsches Institut für Normung estándar 4512)! ¡El sistema ASA (American Standards Association ASA Z38.2.1-1943)! Y más recientemente, ISO, también conocido como el estándar ISO 5800: 1979 de la Organización Internacional de Normalización, y varias revisiones desde entonces. Estas no son más que formas de estandarizar la “ganancia” inherente al diseño de las emulsiones de películas.

Y dado que las cámaras fotográficas digitales cayeron en un mundo que ya usa ISO para medir esa ganancia o sensibilidad de película o como quiera llamarlo, desarrollaron estándares para cámaras digitales. Específicamente, la norma ISO 12232: 2006, que detalla los métodos aprobados para certificar la velocidad de una cámara comparable a la de una película.

Y eso en realidad hace que ISO sea más útil que la ganancia. La combinación de velocidad de obturación, apertura y valor ISO determina un EV (valor de exposición) que es el mismo para cualquier cámara. Entonces podría medir, digamos, la luz incidente en una escena y usar esa lectura para configurar cualquier película o cámara digital con una exposición correcta … variable o fija, ISO es ISO. Pero no hay absolutamente ninguna razón para que la configuración de + 18dB en mi cámara HDV Sony tenga una relación específica con la configuración de + 18dB en mi JVC AG-HMC40. La escala ISO nos proporciona un estándar que funciona entre películas y cámaras digitales. Incluso los camcoders más recientes a veces ofrecen su elección de ganancia o configuración ISO.

Porque algo de lo que era cierto con el cine también es cierto con lo digital. Los sensores digitales, como todo lo eléctrico, tienen una cierta cantidad de “ruido” eléctrico incorporado como parte de su funcionamiento. Cuanto mayor sea la cantidad de luz que incide en el sensor, menos ruido aparece en el archivo, porque la luz brillante tipo de “ahoga”. La luz se llamaría la señal, y en condiciones muy brillantes, diríamos que tenemos un relación señal / ruido muy alta, que generalmente equivale a poco ruido en el archivo. ¿Lo tengo? En condiciones más oscuras, el ruido se muestra cada vez más en proporción a la menor cantidad de luz en el sensor. Debido a que este ruido se parece mucho a una película granulada rápida con poca luz, y debido a que la relación ruido / señal más alta también reduce la capacidad del sensor para capturar color y detalles, es válido comparar la salida digital en fotografía con poca luz con película porque los resultados son prácticamente lo mismo. Dicho esto, las cámaras digitales de hoy en día son mucho, mucho mejores con poca luz que la película, y todas las demás cosas son iguales.

Principalmente porque los fotógrafos están acostumbrados.

El sensor puede estar arreglado, pero hay un amplificador buffer de ganancia variable entre la salida analógica del sensor y los convertidores analógico a digital de la cámara. El sensor está diseñado para tener una sensibilidad equivalente a (usualmente) una película ISO 100 o 200, que verá descrita como la “ISO base” del sensor y esto se logra con el amplificador buffer usando su ganancia mínima. Duplicar la ganancia duplica la salida del sensor duplicando así el ISO efectivo. Piense en ello como subir el control de volumen en un amplificador de audio.

Porque de alguna manera tienes que cuantificar la velocidad del sensor. Tiene sentido hacer esto con ISO porque significa que la ley del cuadrado inverso todavía se aplica con ISO y la velocidad de obturación.

En el pasado oscuro y distante con cámaras de video, no usaban ISO para cambiar la velocidad de la cámara, pero db, que siempre me dijeron que equiparara con filtros ND, entonces + 3db era una parada y + 6db era dos paradas.

Cuando Geoff Boyle y Bill Lovell probaron la cámara Thomson Viper (posiblemente la primera cámara digital “Cinema”) lo primero que hicieron fue medir el ISO del sensor, de modo que el ISO (que por supuesto es variable según el gusto y sea útil rango dinámico) se puede utilizar para determinar la exposición.

Realmente no puedes prescindir de él …

Puedo pensar en dos razones, al menos:

  1. los fotógrafos estaban acostumbrados a los valores ISO. Su equipo auxiliar tenía reglas de cálculo calibradas a valores ISO. Cambiar a decibelios sería un verdadero dolor y hará que la adopción de los medios digitales sea más lenta y difícil;
  2. Si puede cambiar la tabla de decibelios a una tabla ISO, y funciona, ¿por qué no? Como se señaló anteriormente, los equipos fotográficos se calibraron para usar valores ISO, los fotógrafos se usaron para ISO, etc.

Los fotógrafos son bastante conservadores, por lo que no se cambió a la amplificación digital que se puede ver en las videocámaras para preservar la continuidad.

Porque todavía es relevante para la sensibilidad, y es una analogía muy útil para fotografías antiguas como la suya, y es algo que los principiantes deben aprender de todos modos.

Pero tienes razón, no es lo mismo. La ISO moderna le dice cuánto se amplifica la señal, no qué tan sensible es la luz del sensor.

Por qué no?

Si está creando y vendiendo cámaras digitales en el mercado analógico, debe facilitar que las personas lo entiendan.

Además, las velocidades iso tradicionales encajan perfectamente en el concepto de exposición de apertura / obturador.

También parece que para las cámaras digitales 100iso funciona bien.

Lo explican mucho mejor que nunca.

Configuración ISO en fotografía digital