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  1. #1
    Avatar de Cayo Lacer
    Cayo Lacer no ha iniciado sesión Enganchad@ a los foros
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    ¿Qué hace realmente el ISO?

    La sensibilidad en las películas de carrete dependía del calibre de las sales de plata: a mayor grano, más velozmente captaban la luz. Eso sí, daban una calidad literalmente de sal gorda

    Pero el ISO, quiero decir cuando lo subimos, ¿qué modifica exactamente? ¿Por qué el mismo sensor "traga" con menos luz? ¿Y qué hace entonces, operar de medio ganchete?

    Gracias de antemano, un saludote.
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  2. #2
    Avatar de Josu
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    Pues asi, para simplificar las cosas, podemos decir que el nivel de amplificacion de la luz recibida se puede variar con el selector de ISO.

    Asi, cuando subimos un punto el valor ISO, lo que hacemos es amplificar el doble la señal recibida por el sensor.
    Con las consecuencias que ya todos conocemos... como son una perdida de la relacion señal/ruido.

    No deja de ser un ganchete que comentas pero hay que reconocer que cada vez lo hacen mejor
    Dos equipos más o menos completos.
    Uno saca la escena completa y el otro no.
    Cada día me sobra más escena.

  3. #3
    Avatar de Guillermo Luijk
    Guillermo Luijk no ha iniciado sesión Gurú Ojodigitalero
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    Bueno lo que realmente se amplifica no es la señal que recibe el sensor, sino la que produce el sensor, es decir el voltaje que los fotocaptores y circuitería anexa generan tras captar los fotones que impactan en el sensor.

    Es una ganancia analógica, como la de tu equipo de música cuando le das rosca, previa a la conversión a digital por lo que tiene varias ventajas en cuanto a ruido y niveles tonales. Cuando lo subes el sensor capta la misma luz, y por lo tanto genera la misma señal, pero ésta antes de ser convertida en digital sufre una mayor amplificación. En concreto cada paso que subes el ISO duplica la ganancia del amplificador.


    Si quieres un poco más de detalle hablo de esto en el artículo: MEJORA EN RUIDO SUBIENDO EL ISO
    Última edición por Guillermo Luijk; 16/01/2008 a las 20:11
    "En ocasiones veo halos."

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  4. #4
    Avatar de Cayo Lacer
    Cayo Lacer no ha iniciado sesión Enganchad@ a los foros
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    ¡Gracias a los dos!

    Gui, gracias además por el artículo. Tendré que leerlo despacio y como se hacía antes de San Ambrosio, murmurando las palabras
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  5. #5
    Eugenio 2222 no ha iniciado sesión Enganchad@ a los foros
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    Cita Iniciado por _GUI_ Ver mensaje
    Es una ganancia analógica, como la de tu equipo de música cuando le das rosca, previa a la conversión a digital por lo que tiene varias ventajas en cuanto a ruido y niveles tonales. Cuando lo subes el sensor capta la misma luz, y por lo tanto genera la misma señal, pero ésta antes de ser convertida en digital sufre una mayor amplificación. En concreto cada paso que subes el ISO duplica la ganancia del amplificador.



    Si quieres un poco más de detalle hablo de esto en el artículo: MEJORA EN RUIDO SUBIENDO EL ISO
    Yo no estoy seguro que se amplifique electronicamente, cuando se puede hacer perfectamente por SW,


    Es verdad que hay una amplificación analogica, pero bien pudiera ser solo para aquellos fotosites que no llegaran al umbral necesario para el convertidor A/D, luego se le devuelve con SW a la posición de partida.


    Es algo que siempre me he preguntado, Porque se hace por amplificador y no por SW.

    Al realizarlo por amplificador añadimos digamos tolerancias tanto positivas como negativas a los valores capturados por el sensor

    Dado que el sensor responde linealmente , seria más logico realizar la conversión por SW...???

  6. #6
    Avatar de Guillermo Luijk
    Guillermo Luijk no ha iniciado sesión Gurú Ojodigitalero
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    Cita Iniciado por Eugenio 2222 Ver mensaje
    Yo no estoy seguro que se amplifique electronicamente, cuando se puede hacer perfectamente por SW,


    Es verdad que hay una amplificación analogica, pero bien pudiera ser solo para aquellos fotosites que no llegaran al umbral necesario para el convertidor A/D, luego se le devuelve con SW a la posición de partida.


    Es algo que siempre me he preguntado, Porque se hace por amplificador y no por SW.

    Al realizarlo por amplificador añadimos digamos tolerancias tanto positivas como negativas a los valores capturados por el sensor

    Dado que el sensor responde linealmente , seria más logico realizar la conversión por SW...???
    Por software se hace, pero solo en las cámaras malas (tipo algunas compactas y tal) y en los ISO astronómicos de la nueva hornada de cámaras, que son de mentira. Todas tienen un máximo ISO analógico, y al menos en RAW carece de sentido pasar de él.

    Una amplificación analógica siempre va a dar más calidad que una digital, es como lo del zoom óptico vs zoom digital.
    Tú ya puedes aplicar "un ISO software": es el control de exposición de tu ACR. Pero no es igual: primero porque con el ISO electrónico reducimos el ruido a la entrada del conversor A/D (por eso una toma hecha con la misma velocidad y apertura tiene menos ruido si le subimos el ISO), y segundo porque amplificar por software, salvo que se usara un conversor A/D de más bits de los que tenga el RAW final, implicaría introducir ruido de cuantificación por redondeo, o sea menos riqueza tonal y más posterización.

    El que el sensor responda linealmente no es problema, los amplificadores de baja señal también son muy lineales en todo su rango.
    "En ocasiones veo halos."

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  7. #7
    Avatar de Josu
    Josu no ha iniciado sesión MOMENTÓGRAFO...
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    Eso mismo queria decir yo...

    Pero como no lo sabia

    Un saludo
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  8. #8
    xcromun no ha iniciado sesión Expulsado del foro
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    bien explicado....

  9. #9
    Eugenio 2222 no ha iniciado sesión Enganchad@ a los foros
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    Una amplificación analógica siempre va a dar más calidad que una digital, es como lo del zoom óptico vs zoom digital..
    Entiendo lo que dices y mi gran duda es el porqué lo hace así:

    En cuanto al zoom digital es logico esta realizando un recorte y luego se inventa los pixel que faltan....por muy bien que se lo invente siempre serán inventados...

    Pero para el caso del sensor imaginemos esta situación: Un solo fotosite que tiene la capacidad maxima de recoger como maximo 60000 electrones que corresponderia en 8 bit al nivel 255 ( por cada nivel 2353 electrones ), todo esto a 100 ISO.

    Con el aumento del ISo lo que hago es disparar la camara con un EV que me dejaria la foto subexpuesta si aplico 100 ISO, pero supongamos que he puesto 200 ISO por lo que teoricamente tendria que multiplicar por 2 los electrones/ nivel obtenido....En esta situación disparo y el fotosite capta 20.000 electrones....Para convertilo tendria dos caminos:

    - Convertilo con el convertidor A/D metodo normal como si fuera a 100 ISO es decir me daria 20.000 electrones y luego multiplicar por dos para la corrección del ISO ( digamos realizado por SW ), con lo cual tengo multiplicado por 2 el error del convertidor...es decir ruido.

    - Convertirlo con el amplificador ( amplificando el doble ) con lo cual tambien multiplico por dos y además añado las tolerancia que tenga el amplificador que con esas medidas tan pequeñas supongo que será mucho...

    Este en un principio es el razonamiento, para niveles más o menos por ejemplo de 5000 electrones en adelante... ( supuesto mio ).

    Por otro lado se que los convertidores A/D no trabajan por debajo de un cierto umbral ( supongamos que 5000 electrones ), es decir todo lo que este por debajo de 5000 electrones lo interpretaria como 0 ó muy inexacto, por eso aqui si entra la amplificación ( primero amplifica, para darle un valor superior a los 5000, mide y con SW vuelve a reducir en función de la amplificación e ISO empleado ) y creo que esto es el origen del ruido que cuanto más negro más ruido más amplificación más ruido.... Situación que tambien coincide cuanto más alto es el ISO...

    No lo sé, si estoy más o menos en lo cierto, si en que magnitud me acerco a la realidad aunque solo sea en parte...

  10. #10
    Avatar de Guillermo Luijk
    Guillermo Luijk no ha iniciado sesión Gurú Ojodigitalero
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    Eugenio creo que la cosa no va de electrones (estos son los que capta el sensor, no hay tu tía, y una vez los electrones captados se convierten en un voltaje analógico ya nos olvidamos del mundo óptico).
    Imagina (me invento las cifras) que el sensor en nuestra escena ha generado unos voltajes en dos píxels en el rango 0 a 1V de: 0,2V y 0,2015V respectivamente:

    1. Si codificamos directamente el RAW sin amplificar ni hacer un "ISO software" obtendremos los niveles: 0,2*255=51 y 0,2015*255=51,3825 que se redondea a 51 también. Es decir, no somos capaces de distinguir en el RAW estas dos luminosidades.

    2. Si como tú dices hacemos un "ISO software" aumentando la exposición en 1 paso, tomamos el anterior valor codificado y ambos píxels acabarán con un nivel en el RAW de 51*2=102 obviamente de nuevo indistinguibles pues lo eran en la codificación origial.

    3. Pero si amplificamos en analógico las señales: 0,2V*2=0,4V y 0,2015V*2=0,403, y convertimos a digital después de hacerlo: 0,4*255=102 y 0,403*255=102,765 que se redondea a 103.

    Como ves donde el "ISO software" ha sido incapaz de distinguir la diferencia de niveles de luminosidad, al hacer el escalado en el dominio analógico (nivel 102 en ambos píxels) sí hemos sido capaces de discernir textura (niveles 102 y 103).

    Por supuesto el amplificador ISO tendrá su ruido, pero es siempre menor al error de cuantización causado por un escalado digital.
    Es más, se demuestra que a mayor ISO ajustado, nos hacemos más inmunes frente a las fuentes de ruido posteriores al amplificador ISO (ruido analógico en el conversor A/D y ruido de cuantización básicamente), con lo que paradójicamente este elemento electrónico susceptiblemetne ruidoso, permite con una ganancia grande reducir el efecto del ruido introducido por las etapas posteriores. Por eso aumentar el ISO para una misma exposición del sensor (apertura/diafragma constantes) mejora la relación señal a ruido.
    Última edición por Guillermo Luijk; 17/01/2008 a las 11:49
    "En ocasiones veo halos."

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  11. #11
    Eugenio 2222 no ha iniciado sesión Enganchad@ a los foros
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    Gracias Gui, por la información...Para un poco más de información...

    Mirando un poco por Internet respecto a las caracteristicas de los sensores, encuentro en la pagina de Kodak sensores que fabrican para aplicaciones en cámaras de fotos digitales.- Kodakhttp://www.kodak.com/global/en/business/ISS/Applications/photography.jhtml?pq-path=11937/12303/12314

    En la pagina se ven aplicaciones para formato 4/3 supongo que para Olympus y tambien para otros fabricantes...

    Es curioso parece que los sensores se venden como churros o al menos que los puedes compras por Internet....

    He abierto uno que supongo que bien pudiera ser el de mi máquina y veo: http://www.kodak.com/ezpres/business...tSummaryvF.pdf

    En la pagina que la saturación del fotosite lo realiza con 40.000 electrones y que el voltaje que proporciona cada electrón en salida estará proximo a 13 μV/e<SUP>- </SUP>y por lo tanto el voltaje de saturación es de un 0,52 Voltios que será lo que corresponde al nivel 255, con esta medida hace que el nivel 128 sea 0,26 V, el 64 0,13V y cuando llegamos digamos a los 8 EV de rango dinamico que pueda tener la camara el voltaje será de 0,00101V nivel 2 , con este nivel tan bajo de voltaje pienso que el convertidor A/D amplifica pero que no se entera de nada. es más los últimos niveles el 2 el 4 y el 8 un pequeño cambio u error al tratarlos es muy facil que cambie de nivel, lo que hace que al convertirlos cada uno en su posición RGB hace que aparezca el puñetero ruido...

    Esto me hace pensar algo que ya conociamos que cuanto mayor es el sensor mas electrones capta en saturación 60.000 electrones ( he visto en los CCD más grandes ) por ejemplo lo cual hace que el rango dinamico sea más grande ya que puedo profundizar más al medir el voltaje en los fotosites que han recibido poca luz, porque al ser más grandes reciben más electrones y por lo tanto más voltaje y por lo tanto menos error al medir...Tambien me imagino que cuanto más captura de electrones en saturación mas precisión para el nº de bits...


    Lo que no he visto nunca bien explicado la forma de pasar de este voltage del CCD a la información RAW, por lo que veo cada fabricante y en cada maquina pone el SW, procesador de imagen ( Canon por ejemplo el Digic III para la D40 ) y convertidor A/D que más le interesa. Todo un secreto por lo menos para mí....

    Bueno simplemente por si alguien quiere añadir algo más a esto...
    _________________________________
    He encontrado algo más respecto a los amplificadores así en esta pagina de Nikon http://www.nikon.co.jp/main/eng/port...st_e/index.htm con esquemas y animaciones se ve como efectivamente siempre amplifican la señal tanto en CMOS como en CCD, aunque el sistema de lectura de la matriz es diferente...

    Efectivamente ( Como decia GUI.. ) Parece ser que siempre amplifican para que las cargas de los electrones que han capturado los fotosensores al excitarse con los fotones de la luz, fluyan a las ordenes de activación secuenciales para ser leidos, en ese momento se amplifican...tal como se ve en los dibujos....

    Lo que en un principio argumentaba teoricamente podria ayudar a reducir el ruido, pero esta muy lejos a como en realidad se lee las cargas de los fotosites y de como trabaja los sensores....y por lo tanto inviable...
    Última edición por Eugenio 2222; 17/01/2008 a las 19:53 Razón: Fusión automática de mensajes para prevenir autosubir post

  12. #12
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    En relación a lo que dices de la capacidad del pozo del sensor, es decir el número de electrones que cada fotocaptor es capaz de almacenar antes de saturarse, hay un parámetro interesante que es lo que se llama la "Ganancia unidad" (Unity gain). Dicha ganancia es la ganancia que ha de tener la amplificación realizada sobre la señal que suministra el sensor para convertir el conjunto sensor+amplificador+conversor A/D en un contador de fotones uno a uno, de modo que a dicha ganancia por cada fotón captado por el fotocaptor, el nivel de ese píxel en el RAW aumenta en 1 nivel en su rango nativo de 12 (o 14) bits.

    Existe un valor del ISO de cada cámara para el cual en dicha cámara se alcanza la ganancia unidad, y que puede conocerse. Cuanto mayor sea dicho valor de ISO es mejor de cara a mejorar el ruido aumentando el ISO porque superar el ISO que nos da la ganancia unidad no supone mejora en relación señal/ruido ya que por cada fotón captado por el sensor, el nivel del RAW aumenta de golpe en más de 1 nivel.

    Algunos valors de pozo y ganancias unidad:

    • Canon 5D : pozo: 80.000, Ganancia unidad a su ISO1600
    • Canon 350D: pozo: 43.000, Ganancia unidad a su ISO1040
    • Nikon D300: pozo: 42.000, Ganancia unidad a su ISO1000
    • Nikon D200: pozo: 32.680, Ganancia unidad a su ISO800


    Las Canon salen ganando en estos parámetros. Y los super píxels del FF de la 5D son decisivos, le caben el doble de electrones que a las demás cámaras de la comparativa!
    En este artículo de Roger Clark se habla de todas estas cosas: Digital Sensor Performance Summary

    Salu2
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  13. #13
    Eugenio 2222 no ha iniciado sesión Enganchad@ a los foros
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    Muy buen enlance...Gracias GUI...

    Es una maravilla, para entender cada caracteristica de la camara lo explica detalladamente ( Sin formulas es de agradecer ), lo que lo origina, así como una comparativa entre camaras...Ahora entiendo mejor lo de la D5....Gana por goleada practicamente en todas las caracteristicas...

  14. #14
    Avatar de Guillermo Luijk
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    Cita Iniciado por Eugenio 2222 Ver mensaje
    Ahora entiendo mejor lo de la D5....Gana por goleada practicamente en todas las caracteristicas...
    calla leñe! que hay que lograr que baje de precio para pillarnos una. El mensaje a transmitir es que está obsoleta y que ya no sirve ni para fotos de cumpleaños :D
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  15. #15
    fomoss no ha iniciado sesión Lleva poco por aquí
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    Ahora mismo la D5 está a 1.395 Euros más 38 Euros de gastos de envío, en Cameta-Camera. La mandan por USPS, que creo no pagas aduanas.
    Quien dijo que le recordaramos cuando la D5 bajara de 1.500 Euros?

  16. #16
    Avatar de Roah
    Roah no ha iniciado sesión Lleva poco por aquí
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    He leido el articulo de GUI: MEJORA EN RUIDO SUBIENDO EL ISO donde dice:

    "Deben ser descartados no obstante todos aquellos ISO que no constituyen una amplificación analógica sino una simple corrección final de niveles sobre el archivo RAW. Esto ocurre así en muchas cámaras compactas y en valores ISO muy elevados (boost), o especialmente reducidos (ISO50) de ciertas cámaras réflex. Estos ISO "de mentira" son equivalentes a modificar la exposición en el revelador RAW por lo que no tendrían ninguna de las ventajas expuestas debiéndose evitar su uso."

    Yo tengo una compacta canon powershot S 70 y no he encontrado ninguna especificación técnica donde indique el ISO analógico o "de mentira", yo suelo tirar en ISO 50, pero ahora me ha entrado la duda, ¿cómo se puede obtener esta información? ¿alguien lo sabe?...

  17. #17
    Avatar de CarlosM
    CarlosM no ha iniciado sesión Vivo en los foros
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    ¡Qué no os enteráis!

    ¡¡El ISO lo que hace es estropear las fotos llenándolas de puntitos!!

    ____________________________________________

  18. #18
    Avatar de iñaki
    iñaki no ha iniciado sesión Vivo en los foros
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    Y el tema de los ISOS en tercios, como afectan a la calidad de imagen??? es mejor tirar a ISO200 o ISO150 por ejemplo en el tema del ruido

    Saludos
    Mi Mujer (bufff, que raro suena, tengo que acostumbrarme) dice que estoy loco por sacar tantas fotos...
    Yo le digo que mas loca esta ella por no sacar ninguna.



    Visita mi web:


    Y mis fotos en Flick: http://www.flickr.com/photos/iantfoto/

  19. #19
    Avatar de Roah
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    Por software se hace, pero solo en las cámaras malas (tipo algunas compactas y tal) y en los ISO astronómicos de la nueva hornada de cámaras, que son de mentira. Todas tienen un máximo ISO analógico, y al menos en RAW carece de sentido pasar de él.

    Una amplificación analógica siempre va a dar más calidad que una digital, es como lo del zoom óptico vs zoom digital.
    me gustaría saber cuál es el máximo ISO analógico de mi cámara (y de las cámaras en general), porque mi cámara archiva en RAW...¿como se puede saber esto?

  20. #20
    Avatar de Pepenillo
    Pepenillo no ha iniciado sesión Vivo en los foros
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    Interesante este post. Me voy a dormir y mañana despues de 4 cafés y 2 aspirinas a lo mejor me lo leo de verdad.


 

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