Sé que las cámaras digitales tienen opciones ISO, y ese ISO es la sensibilidad de la cámara a la luz, pero si configura un ISO más alto, puede obtener una imagen ruidosa. También sé que hay otras dos opciones de cámara, velocidad de obturación y apertura.
¿Cuál es la relación entre ellos? ¿Hay alguna ecuación o algo así?
Por ejemplo, si configuro el ISO en 640, ¿cómo debo configurar la velocidad de obturación y la apertura?
Respuestas:
No es una ecuación, y por convención, que está configurado para ser muy simple. Básicamente, hay cinco factores a considerar juntos:
y, finalmente pero no menos importante:
Eso es mucho para asimilar, por lo que cambiar del modo automático puede ser tan intimidante. Pero, comencemos con simple.
La fotografía tiene una convención llamada escala de valor de exposición . Esa es una serie de números generalmente en el rango de dígitos simples o dobles a cada lado de cero. Cada número corresponde a los ajustes de apertura y velocidad de obturación que darán como resultado la misma cantidad de luz recogida, lo que significa, con la misma escena y sensibilidad, la misma exposición en el resultado final.
A menudo es conveniente pensar en estos números en términos de escenas típicas que se expondrán de una manera típicamente considerada correcta en ese EV. Por ejemplo, a ISO 100, el pleno sol es alrededor de 15, el interior de las casas generalmente alrededor de 6 y un paisaje iluminado por un cuarto de luna algo así como -6. Más detalles aquí , o resumidos en este práctico gráfico circular:
Cada factor tiene su propia escala, pero llamamos a cada paso completo en cualquiera de las escalas " una parada " y, finalmente, ¡he llegado a lo simple! - Lo bueno es que, en términos de brillo resultante, puede cambiar una parada de cualquier factor por una parada de cualquier otro.
¿Por qué querrías hacer eso? Dos razones básicas Primero, cada factor tiene límites:
Pero en segundo lugar, además de la exposición, cada factor afecta la imagen de otra manera, y esto es fundamental para el proceso creativo de la fotografía:
No importa el factor, cambiar en un punto significa duplicar o reducir a la mitad la cantidad de luz de ese factor .
Dije que había una ecuación, y luego no di una. Básicamente es esto:
aperture × shutter duration × sensitivity × light = exposure
PERO, no te preocupes por multiplicar nada, solo necesitas sumar y restar paradas .
(Si las matemáticas hacen que sus ojos se vean vidriosos, omita este paréntesis. Sin embargo, si tiene curiosidad, es porque el sistema de detención es una escala logarítmica, y efectivamente solo estamos agregando exponentes, que es lo mismo que multiplicar. Pero, de nuevo , lo sorprendente es que esto está prefabricado en la forma en que trabajamos con las cámaras, por lo que no tendrá que volver a pensar en esto si no lo desea).
Para cada una de las escalas individuales:
y, sobre la exposición misma, vea ¿Cómo elegir la exposición correcta? .
¿Cómo sabes cuál es el EV de una escena y con qué valores comenzar? Puedes adivinar o puedes usar un medidor de exposición. Solía ser muy común tenerlos como dispositivos separados, pero ahora, cada cámara tiene una muy buena integrada. (Los dispositivos separados todavía tienen su uso, pero ese es un tema más avanzado). Esto es lo que usa su cámara en sus modos automáticos: toman una lectura del medidor y luego usan un programa para elegir los factores de exposición que coincidan. (Más información sobre cómo las DSLR calculan qué apertura seleccionar en el modo P) .
El medidor automático le proporcionará configuraciones de apertura, obturador e ISO, lo que debería brindarle un brillo medio y promedio. Sin embargo, puede decirlo de otra manera con "Compensación EV". Consulte Cuando cambie la compensación EV, ¿cómo afectará eso a mi apertura, velocidad de obturación o ISO? para muchos detalles
Usted pregunta: "Por ejemplo, si configuro el ISO en 640, ¿cómo debo configurar la velocidad de obturación y la apertura?" , y la respuesta es: depende. Mide para averiguarlo y consulta una tabla EV o, más prácticamente, simplemente deja que la cámara sugiera un punto de partida (si tu cámara no tiene un botón en modo manual para hacer esto, simplemente toma nota de lo que se eligió en modo automatico). Y entonces estás listo para ...
Si desea oscurecer o aclarar la imagen resultante, puede cambiar cualquiera de apertura, duración del obturador, ISO o iluminación de la escena (hasta los límites inherentes de cada factor). Por ejemplo, manteniendo la iluminación igual por ahora, si desea iluminar una imagen tomada a ISO 400, f / 8 y la velocidad de obturación a ¼ de segundo por segundo , puede cambiar cualquier factor: ISO a 800 , apertura a f / 5.6 , o obturador a ¹⁄₆₀th . (Si cambia los tres , eso haría un cambio de tres paradas , por supuesto).
Si desea mantener la exposición igual pero cambiar un factor, puede cambiar cualquiera de los otros factores en la dirección opuesta . Entonces, para el ejemplo de ISO 400, f / 8, ¹⁄₁₂₀th , si desea congelar el movimiento mejor con un obturador de ¹⁄₂₄₀th, puede mantener la exposición igual cambiando ISO a 800 o apertura a f / 5.6. O bien, puede cambiar la iluminación en una parada y dejar solo ISO y apertura.
El "triángulo de exposición" es un término popularizado por el autor de fotografía Brian Peterson para apertura, duración del obturador e ISO. No me gusta por dos razones: primero, realmente hay más factores que tres, y segundo, incluso si solo consideramos esos tres, no hay nada de triángulo en ellos. Puedes leer mucho, mucho más sobre esto en ¿Qué es el "triángulo de exposición"? - Incluyendo una representación alternativa que puede serle más útil si desea pensar en términos de geometría.
La exposición total que obtiene se rige por cuatro factores:
Las últimas tres son compensaciones que podemos controlar en la cámara, y juntas a menudo se denominan "exposición" que se usó para tomar una foto. En algunos casos podemos controlar el brillo de la escena, como con luces en un estudio o con flash. Las cámaras controlan los flashes a veces, pero por el bien de esta respuesta, diremos que se proporciona el brillo de la escena, y queremos ajustar los otros 3 elementos para obtener la exposición deseada.
La configuración ISO controla la sensibilidad del sensor. Cuando los sensores eran de película, decidiste esto por lo que cargaste en la cámara. Las películas tenían varias compensaciones entre sensibilidad y grano. Las películas más sensibles eran más granuladas.
Con los sensores digitales actuales, puede elegir la sensibilidad cuadro por cuadro. Sin embargo, al igual que con el cine, hay una compensación. En realidad, la mayoría de los sensores tienen una única sensibilidad nativa, luego la salida del sensor se amplifica (o en algunos casos se atenúa) antes de digitalizarse. El problema con la amplificación de la señal del sensor es que amplifica el ruido inherente junto con la señal de la imagen. Algunos sensores son mejores (menos ruidosos) que otros, por lo que permiten una mayor amplificación antes de que el ruido sea lo suficientemente grande en comparación con la señal de la imagen como para ser objetable.
La velocidad de obturación es más o menos lo que parece, y es cuánto tiempo se proyecta la imagen en el sensor. Los tiempos más largos permiten que el sensor acumule más datos en relación con su ruido y, por lo tanto, son mejores desde ese punto de vista. Sin embargo, por supuesto, hay una compensación. Cualquier cosa que se mueva en la escena, o toda la escena si mueve la cámara, se verá más borrosa cuanto más tiempo esté abierto el obturador.
Por ejemplo, si está tomando una foto en un evento deportivo y alguien está corriendo a 3 m / s de lado a su vista, se vería como un desenfoque de 3 metros de ancho a una velocidad de obturación de 1 segundo. A 1/100 segundos, el desenfoque sería de 3 centímetros, y a 1/1000 segundos solo 3 mm. No hay una respuesta única sobre qué es mejor, que es una razón por la cual las cámaras le dan estas opciones. Es posible que desee que alguien corriendo sea borroso para mostrar la velocidad. Por otro lado, es posible que desee mostrar la expresión instantánea en la cara con gotas de sudor colgando congeladas en el aire.
En cualquier caso, la exposición de 1/1000 le da al sensor 10 veces menos luz para trabajar, por lo que su señal estará 10 veces más cerca de su nivel de ruido.
Esto es algo aparte, pero los sensores digitales también acumulan algo de ruido con el tiempo. Es por eso que las cámaras digitales generalmente limitan los tiempos de exposición a 30 segundos más o menos. A diferencia de la película, no puede dejar un sensor digital detectando durante largos períodos de tiempo con luz tenue.
El f-stop o la apertura controlan la cantidad de luz que deja pasar la lente. El número f-stop es en realidad la relación del diámetro efectivo (con el fin de dejar pasar la luz) de la lente dividida por su distancia focal. Esto se hace porque eso normaliza la medición de la luz a través de lentes independientes de la distancia focal. Por ejemplo, una lente de 50 mm configurada en f / 8 proyectará la escena con el mismo brillo que una lente de 200 mm configurada en f / 8. La lente de 200 mm hará que cada elemento de la escena sea 4 veces más grande, por lo que se extenderá en 16 veces más área. Eso significa que necesita recolectar 16 veces más luz de la escena para obtener el mismo brillo. Sin embargo, todo lo que se tiene en cuenta con esta medida de apertura normalizada que llamamos f-stop.
Por supuesto, de nuevo hay una compensación. Una lente abierta más ancha (número f-stop más bajo) le da al sensor más luz, lo que resulta en una mejor relación señal / ruido. Sin embargo, la profundidad de campo (la distancia sobre la cual los objetos de la escena estarán enfocados) será menor. Las imperfecciones en la lente también serán más prominentes.
En aperturas realmente pequeñas (números f-stop más grandes), la difracción se convierte en un problema. Los rayos de luz que solo miran más allá de los bordes del diaframa de apertura se doblan un poco en lugar de continuar en línea recta. Esto solo sucede cuando pasan cerca de algo que los bloquearía, por lo que esto solo es importante para el anillo de rayos de luz que pasa justo dentro de la abertura. A medida que la apertura se hace más pequeña, una fracción más grande de rayos de luz está cerca del borde, y estos rayos doblados forman más de la luz que llega al sensor. El resultado es que los objetos brillantes en la escena hacen que otras áreas de la imagen proyectada también se aclaren. El efecto general es reducir el contraste y dar la apariencia de menos nitidez.
Por lo general, f / 5.6 es el punto ideal, pero eso depende de la lente específica. La mayoría de las veces no te preocupas demasiado por esto, y las lentes de buena calidad aún tomarán buenas fotos en f / 2, y la difracción es difícil de notar en f / 22. Tomé fotografías macro a f / 64, y la pérdida de nitidez debido a la difracción fue bastante evidente.
La mayoría de las veces, sin embargo, intercambiamos f-stop entre dejar pasar más luz y una profundidad de campo demasiado pequeña.
Por lo tanto, la exposición general se controla mediante la configuración ISO, la velocidad de obturación y la parada f. Los diversos resultados que intercambian entre sí principalmente le dan al sensor suficiente luz para que la señal de la imagen sea grande en comparación con el ruido, el movimiento (o el movimiento de la cámara) y la profundidad de campo.
Como guía general, una escena normal a plena luz del sol está bien expuesta a f / 16 y la velocidad de obturación se establece en 1 dividida por el valor ISO. Por ejemplo, eso puede ser f / 16, 1/100 segundos e ISO 100. O podría ser f / 16, 1/250 segundos, ISO 250.
En fotografía, un factor de dos en la exposición es un paso claramente notable, pero no uno particularmente grande. Por lo general, pensamos en ajustar la exposición en números de 2x pasos. Puede pensar en un factor de 2 como un "incremento estándar" en fotografía.
ISO se ajusta linealmente. ISO 200 es dos veces la exposición de ISO 100.
El tiempo de obturación también es lineal. Sin embargo, como usualmente escribimos los números de velocidad de obturación como recíprocos (1/100 segundo, 1/250 segundo, etc.), el número inferior baja para aumentar la exposición. 1/50 de segundo es el doble de la exposición de 1/100 de segundo.
La matemática de los números f es más complicada. La exposición va con el logaritmo del recíproco del número f. Como esto se complica para hacer mentalmente, se han calculado previamente un montón de números f que causan la mitad de la exposición de la anterior. Cada uno de estos números f debe ser la raíz cuadrada de 2 más alto para hacer la mitad de la exposición. Comenzando en f / 1 (casi nunca sucede), por lo tanto, obtenemos la progresión f / 1, f / 1.4, f / 2, f / 2.8, f / 4, f / 5.6, f / 8, f / 11, f / 16, f / 22. Estos valores se usan tan comúnmente que las primeras cámaras a menudo tenían retenes en el anillo de apertura para permitir establecer positivamente uno de estos valores, y permitir el ajuste hacia arriba o hacia abajo al sentir a través del visor. Estos retenes también se llamaron "paradas", que es de donde proviene el término "f-stop".
Dado que los f-stop comunes representan un factor de brillo 2 del siguiente, el término "f-stop" se ha utilizado como un factor de dos en la exposición, incluso si la apertura en sí no cambia. Por ejemplo, es común en la fotografía decir que ISO 400 es "2 f-stops" más que ISO 100, o que 1/500 de velocidad de obturación es 1 f-stop por debajo de 1/250 de velocidad de obturación.
Generalmente pensamos en la exposición en términos de "f-stops" hacia arriba o hacia abajo. Por ejemplo, supongamos que tomó una foto a ISO 200, f / 5.6 y 1/250 segundo. Esto salió demasiado oscuro, y sentiste que necesitaba 2 f-paradas más de exposición (factor de 4 más luz). Puede intentar cualquiera de los siguientes para obtener estas 2 f-paradas adicionales de exposición:
ISO 200, f / 2.8, 1/250 s
ISO 400, f / 4, 1/250 s
ISO 400, f / 5.6, 1/125 s
ISO 200, f / 4, 1/125 s
Sin embargo, aunque la exposición de cada uno de estos cuatro ejemplos anteriores es equivalente, la profundidad de campo, el desenfoque de movimiento y la relación señal / ruido del sensor no lo serán. La mayoría de los sensores modernos tienen poco ruido en relación con la exposición total a ISO 400, por lo que la última compensación en estos ejemplos probablemente no sea un problema en la mayoría de los casos.
Nuevamente, se trata de compensaciones. No hay respuestas correctas o incorrectas, solo lo que funciona con su cámara, con su escena y con lo que está tratando de mostrar.
Si piensa en una cámara como simplemente un colector / grabador de luz o un contador de fotones e ignora tomar una fotografía de una escena, existe una relación muy simple entre ISO, apertura y velocidad de obturación:
La luz total registrada 1 es proporcional a ISO × apertura × velocidad de obturación × luz disponible en la escena
Para el resto de esta explicación, trate la luz disponible como una constante que no puede controlar.
Por lo tanto, si aumenta cualquiera de los tres controles (ISO, apertura, velocidad de obturación) en un factor de 2, por ejemplo, debe reducir a la mitad uno de los dos controles restantes para mantener la misma luz total recolectada. 2 ( Nota 1 a continuación)
Entonces tenemos tres controles de entrada (ISO, apertura, velocidad de obturación) para producir una sola salida, la luz total recolectada. Si bien no pensamos en términos del número total de fotones recolectados, sí pensamos en términos de imágenes correctamente expuestas . Entonces, para obtener una imagen deseada correctamente expuesta, ajustamos los tres controles en función de su efecto en la imagen deseada, en función de la escena individual que se está fotografiando.
En la práctica, ISO suele ser el último de los controles que se configuran, el que menos le importa. 3 Por lo general, está componiendo para la profundidad de campo (apertura), o para detener la acción o implicar movimiento (velocidad de obturación corta versus lenta), o algunas combinaciones de los mismos. Una vez marcados, ISO es más o menos elegido para usted, para obtener la exposición deseada. Por supuesto, si su elección de apertura y velocidad de obturación requiere un ISO indeseablemente alto (es decir, granulado o ruido) para obtener la exposición correcta, tiene algunas opciones para hacer:
Notas:
En el contexto de la película, ISO es una medida de la sensibilidad del medio de grabación a la luz. Cuanto más alto sea el ISO, más sensible será la película a la luz entrante proporcionalmente menor, con el compromiso de que el grano de la película ("ruido" de la película) aumenta con el ISO.
En el contexto de la fotografía digital, ISO no describe la sensibilidad del sensor de imagen a la luz; El sensor tiene una sensibilidad fija a una cantidad dada de luz entrante, produciendo un cierto voltaje. Sin embargo, el voltaje resultante se amplifica (multiplica) antes de convertirse a un valor digital, o el valor digital posterior a la conversión se multiplica, o ambos, de acuerdo con el valor ISO establecido para el disparo. Por lo tanto, con respecto a la imagen grabada, el ISO digital funciona de manera similar al ISO de la película.
Con respecto a la apertura, no dije reducir a la mitad el número ƒ . La medida significativa de apertura es un área de sección transversal . Recuerde que el área es proporcional al cuadrado de la medida lineal a través del área, es decir: A ∝ d ². Por lo tanto, para duplicar / reducir a la mitad el área de apertura , el número ƒ debe aumentarse / disminuirse en un factor de √2, o aproximadamente 1.414 ...
Cuando usaba película, ISO era algo que le importaba mucho más, y algo sobre lo que tenía relativamente menos control (tanto en términos de rango ISO como de capacidad de elegir ISO según la película que tenía disponible). Para DSLR, en cierto sentido, ISO es el factor de compensación que le permite elegir mejor su apertura y velocidad de obturación. Todavía importa, pero no realmente como una opción prioritaria. No puedo imaginar que muchos fotógrafos se acerquen a una escena pensando "independientemente de las otras configuraciones, quiero ISO 400 para esta toma".
Esta explicación ignora por completo cuestiones como la composición, la profundidad de campo, el ruido (grano), etc. Por supuesto, son extremadamente importantes para hacer una buena imagen.
Todos los fotógrafos deben memorizar las "Paradas" básicas completas en la exposición expresadas en velocidad de obturación, apertura e ISO.
Una vez que esté familiarizado con ellos, cada vez que cambie una de las variables, es muy fácil ajustar una de las otras para igualar la misma exposición.
1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 etc. (medio o doble es 1 punto completo)
f / 1.4 f / 2.0 f / 2.8 f / 4.0 f / 5.6 f / 8 f / 11 etc.
ISO100 ISO200 ISO400 ISO800 ISO1600 ISO3200 ISO6400, etc. (la mitad o el doble es 1 punto completo)
Según la pregunta original, si está utilizando ISO640 y cambia el ISO en 1 punto completo (reducir a la mitad o el doble el ISO a 320 o 1250), entonces ajustaría la apertura o la velocidad del obturador en 1 punto completo.