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Determinación de la sensibilidad ISO practica en fotografía digital (La sensibilidad digital, procedimiento)




La sensibilidad digital
La sensibilidad es la capacidad que tiene un material sensible para responder a la luz.
Cuanta mas sensibilidad tenga, menos luz necesitaremos para hacer la foto.
Tradicionalmente cada país tiene su propia manera de hablar de la sensibilidad, así
aparecen a lo largo de la corta historia de la fotografía diversos sistemas de
sensibilidad como el ASA norteamericano, el DIN aleman, el BS inglés o el GOST ruso.
En la actualidad el sistema que se emplea es el ISO, internacional, que reúne los
antiguos ASA y DIN.

Este sistema indica dos números separados por una barra: por ejemplo ISO 100/21
que indica que estamos ante un material sensible de sensibilidad ASA 100 o DIN 21.
La sensibilidad para el material digital puede determinarse desde varios puntos de


vista, pero mas o menos estan basados en buscar una manera de hablar semejante a
la que usamos con la película, con objeto de poder manejar los mismos conceptos.
De las diversas maneras de que disponemos para determinar la sensibilidad de nuestra
camara digital nos quedaremos con la que nos resulta mas practica a los fotógrafos.

• El procedimiento de Kodak
El primer método que vamos a ver es el que usa Kodak para determinar
la sensibilidad de sus sensores. No olvidemos que esta casa es de las
pocas que fabrican sensores para fotografía digital.
El método consiste simplemente en fotografiar unatarjeta gris del 18% y
elegir la foto que creemos que esta mejor expuesta. Una vez elegida la
sensibilidad que hemos empleado es
ISO = 15.4 * f * f / L / t
Donde f es el diafragma empleado y t e tiempo. L es la luminancia de la
tarjeta gris en candelas por metro cuadrado.
Esta luminancia puede determinarse a partir de la iluminancia
multiplicando esta por 0 . Por ejemplo, si usamos un fotómetro de luz
incidente que mida iluminancia (lux) y nos dice que tenemos 1000 lux, la
L serían 1000 * 0.18, es decir, 180 cd/m2.
Como se ve la dificultad estriba en que hay que conocer un valor para el
que necesitamos un equipo apropiado (el fotómetro de luminancias, algo
raro para un fotógrafo, o el de iluminancia, que si bien es mas normal en


el equipo no es tampoco muy frecuente, ya que no todos los fabricantes
de fotómetros añaden la posibilidad de medir lux en sus aparatos. Si lo


hacen, por ejemplo, casi todos los fotómetros Gossen de gama alta).
Ademas este método tiene algunas particularidades que no hemos
comentado. La elección de la “mejor foto” no se hace a ojo, sino
midiendo la salida eléctrica de la pata apropiada del chip sensor bajo
ciertas condiciones. Por todo ello el procedimiento, aunque es bastante
exacto, no es aplicable para el común de los fotógrafos.


• El procedimiento propuesto
Para el método propuesto de determinación de la sensibilidad digital
necesitamos una tarjeta gris y un programa que sea capaz de trabajar
con un sistema de gestión de color.El método es el siguiente
1 Fotografiamos la tarjeta con diversos diafragmas.
2 Aplicamos a los ficheros resultantes el espacio de color AdobeRGB o
sRGB.
3 Abrimos las fotos en nuestro programa visor de fotos favorito. Por
ejemplo photoshop.

4 Nos aseguramos de que el espacio de trabajo sea el mismo que el de la
foto.
Por ejemplo AdobeRGB.

Imgpsh01.tif
Ubicación de la configuración de la gestión de color en photoshop CS.



Imgpsh02.tif
Comprobamos que el espacio de trabajo es el AdobeRGB.
También valdría el sRGB. Pero es importante
que, ya sea uno u otro, el espacio de trabajo sea el mismo que el de la fotografía de la tarjeta gris.

5 En la paleta info buscamos el valor RGB del gris medio. Nos quedamos
con la fotografía en la que los tres números sean iguales y que valen
117.

Imgpsh03.tif

Para poder ver la paleta de información vamos a ventana->información.
El atajo es, como podemos ver en
la captura de pantalla la tecla F8.


Imgpsh05.tif
La paleta info muestra información relativa al color.
Podemos modificar la información mostrada en la
entrada opciones de paleta del desplegable que aparece tras pulsar en el pequeño triangulo que tenemos
arriba a la derecha de la palera info.

La paleta info muestra siempre dos modos de color. Uno es el modo en el
que hayamos abierto la foto.
Por ejemplo si la tenemos en RGB
aparecera este modo, pero si la imagen estaba en CMYK seran estos los
valores que muestre la pantalla.
Para cambiar la imagen vamos al pequeñotriangulo que hay arriba a la
derecha, lo que hara que se despliegue un menú del que podremos
seleccionar el modo de color que queremos ver.
6 Vemos la diferencia en pasos que hay entre la imagen elegida y la que
nos proporcionó la foto realizada tal y como indicaba el fotómetro.
Por ejemplo. Hemos fotografiado la tarjeta gris con un diafragma f y
un tiempo t:1/125, que son los datos que nos indicaba el fotómetro de la
camara para un ISO 100. Al mirar los valores digitales encontramos que
la foto que da un valor gris de 117 es la que hicimos con un diafragma
f . Como esta imagen la hicimos con un paso mas abierto quiere decir
que su sensibilidad es un paso mas bajo que el que suponíamos. Por
tanto tiene una sensibilidad real de ISO 50, no de ISO 100.

¿Por qué funciona esto?
La razón tras este procedimiento es que estamos tratando de comprobar
qué imagen ha reproducido el gris medio con un valor determinado de L.
El modo de color Lab muestra los valores del os colores de forma
inequívoca, no como el RGB que depende del espacio de color empleado.


Dos números Lab iguale sindican siempre un mismo color, lo que no
sucede con dos RGB.
El gris medio de la tarjeta, que tiene una reflectancia del 18% tiene un
valor Lab de 49.5(L) 0(a) 0(b). Como photoshop no ofrece valores con
decimales tenemos que elegir entre una L de 49 o de 50. En el espacio
de color AdobeRGB, así como en el sRGB, el gris medio de L 50


corresponde a un RGB de 117 o 118.

ASA, DIN, ISO, EI
Lossistemas de sensibilidad han cambiado bastante a lo largo del tiempo. Estos
sistemas se han formulado dentro de sistemas de estandarización nacionales, lo que
significa que son normas validas solo para los países que las formulan. Así las normas
ASA norteamericanas en realidad solo tienen sentido dentro de los Estados Unidos, no
significando nada en Europa. Pero la tradición manda y ha sido muy normal indicar la
sensibilidad de las películas con los números ASA norteamericanos junto con los DIN
alemanes.
ASA
Tanto ha pesado la tradición, que podemos leer en artículos de los años 80 y 90
llamar ASA a la sensibilidad de la película cuando lo cierto es que debería llamarse
ANSI, ya que el organismo de estandarización norteamericano pasó a llamarse de ASA
a ANSI a principios de los 70, sin embargo la bibliografía de divulgación fotografica no
ha hecho acuse de recibe de tal cambio.
El valor ASA en realidad ha cambiado al menos cinco veces en la segunda mitad del
siglo XX. Para la película la sensibilidad ASA se determina haciendo un estudio general
de la curva característica del material. Estudio del que se saca un número, tal que al
doblarlo, se dobla la sensibilidad. Estos números son: 25, 50, 100, 200, 400, 800
1600, 3200. Los valores de 25 a 100 son de baja sensibilidad, por lo que necesitan
mucha luz para poder realizar la fotografía. Los valores de 100 a 200 son de
sensibilidad media y suelen ser los mas populares en la película de aficionado.
Los que
van de 200 a800 son de alta sensibilidad y permiten fotografiar con muy poca luz
pero por el contrario dan una textura a las imagenes que denominamos ruido y que no
siempre es bien recibido.
DIN
El sistema DIN es el aleman, comenzó a usarse a mediados del siglo XX e indica la
sensibilidad por medio de un número de manera que los incrementos de un tercio de
paso se reflejan por un incremento de un valor. Así para doblar la sensibilidad
aumentamos tres unidades, y bajamos tres para reducirla.
Por ejemplo, la sensibilidad
normal es la de 21 DIN mientras que la doble sería 24.

ISO
ISO es en realidad el nombre de un organismo internacional formado por la asociación
de las agencias de estandarización nacionales. ISO viene del griego igual y nos habla
del espíritu de equilibrio y entendimiento que debería haber entre todas las industrias
del mundo. El nombre del organismo es Internacional Organization for Standarization.
Obsérvese que ISO no son las siglas del nombre del organismo (si lo fueran deberían
decir IOS, aunque es muy normal que confundan el nombre y se escriba
incorrectamente). ISO es un organismo internacional, pero no puede imponer normas
solo sugerirlas. Así, aunque muchos no lo crean, las normas ASA siguen vigentes (con
el nombre de ANSI) en los Estados Unidos al igual que las DIN, en Alemania, que no
han desaparecido. No obstante las películas y las camaras digitales suelen indicarse
con la sensibilidad ISO para indicar su espíritu internacionalista.


El número ISOcomo decíamos une los ANSI y DIN. LA equivalencia es 100 ANSI son
21 DIN y de ahí se pueden determinar los demas. La serie sería
ASA-ANSI

DIN

12

12

25

15

50

18

100

21

200

24

400

27

800

30

1600

33

3200

36
Exposure Index

El índice de exposición es la manera en que algunos fabricantes, sobre todo de
película, marcan su material sensible. Por ejemplo, en las películas de Kodak puede
leerse EI 100, lo que significa que tiene un índice de exposición de 100. Este 100
puede leerse como ASA 100, pero el fabricante no lo dice expresamente. Y no lo dice
porque si lo hiciera podrían reclamarle legalmente en caso de que alguien midiera la
sensibilidad real de la película y determinara que no es de 100 ASA. Así, para curarse
en salud dan un valor que es el de la sensibilidad a la que equivaldría.
¿Pero qué quiere decir sensibilidad?
La sensibilidad es un concepto físico que se define como la inversa de la excitación
para obtener un resultado determinado. En fotografía química, por ejemplo, la
sensibilidad es uno partido por la exposición necesaria para obtener una cierta
densidad.
Densidad es lo opaco que se ponga la película. Exposición es la cantidad de
luz
que expone la película, entendiéndola como la cantidad
De luz que llega y el tiempo que dura su efecto.
La sensibilidad ASA y la DIN se determinan a partir del punto de densidad que es 0
unidades mayores que la mínima capaz de producir la película.

imgISO01.tif
Curva característica de una película indicando los puntos interesantes de la sensibilidad.
Abajo estan las exposiciones. A la izquierda las zonas oscuras de las escena. A la derecha
las partes mas claras. En el eje vertical tenemos los tonos de la película. Abajo las partes
claras, las transparentes, arriba las oscuras, las opacas. El eje vertical esta marcado en
densidades.
Normalmente no llegamos a una densidad 3. El punto mas bajo es la densidad
mínima.
Indicada por dm en la grafica. Para determinar la sensibilidad hemos de coger el
punto que esta 0 densidades por encima de esta mínima.

En la ilustración vemos una película negativa en blanco y negro de ISO 100/21 en la
que, como podemos observar el punto de sensibilidad cae en la exposición de -2,1.
En realidad la sensibilidad fotografica supera esta definición de exposición para una
densidad predeterminada y tiene en cuenta algunos factores mas, como son la
longitud y forma de la curva. En realidad lo dicho del punto de exposición debería
aplicarse solamente cuando esta curva característica tiene cierta forma definida en el
texto de la norma.
Las sensibilidades intermedias
Normalmente indicamos las sensibilidades en tercios de paso.
Un paso es, como
recordaremos, una cantidad doble o mitad de la anterior. Así si tenemos un tiempo de
exposición de 1/60 de segundo, un paso mas de exposición es 1/30, ya que es el
doble de tiempo que la anterior mientras que 1/125 sería un paso menos, porque es la
mitad de tiempo.Pero para afinar mas usamos cantidades menores y dividimos el paso en tres partes.
Estas tres partes corresponden a un 25% de incremento (ojo, un 25%, ya que el paso
no es lineal, sino potencial).
El sistema DIN resuelve la numeración de los tercios de una forma muy simple: una
unidad es un tercio, de manera que 22 DIN son un tercio de paso mas que 21.
El sistema ASA lo tiene mas difícil y normalmente hay que multiplicar por un número
alrededor de 125. Para no liarnos esta es la lista de sensibilidades ASA por tercios, que
es la que suele usarse para indicar también la ISO
25, 32, 40
50, 64, 80
100, 125, 160
200, 250, 320
400, 500, 640
800, 1000, 1280.

Normas
Sobre sensibilidad digital aún no se ha dicho todo.
El tema sigue siendo objeto de
estudio.
En la actualidad las normas de que disponemos son la ISO 14524, ISO 15739
e ISO 12232.
La primera es parecida a la de fotografía química en la que determinamos la curva
característica. En el caso de los materiales sensibles digitales la curva característica se
lama OEFC, función de conversión optoelectrónica.

La segunda norma estudia la sensibilidad mediante un estudio de aproximación en el
que a partir del analisis de varias imagenes, en especial de los ruidos que contienen.
La tercera norma estudia el material sensible digital a partir de los niveles de


subexposición y sobreexposición interesandose por la latitud del material sensible, este
es la base del procedimiento empleado por Kodak para determinar lasensibilidad de
sensores.

OEFC
La OEFC es la curva característica de un sensor digital. OEFC significa Función de
conversión optoelectrónica y hay dos tipos.
La OEFC de camara que relaciona la
iluminancia de la escena con el número que ofrece el dispositivo. El segundo tipo es la
OEFC plano focal, en la que en vez de emplear la iluminancia de la escena usa el
logaritmo de la exposición, de forma analoga a como hacemos con la película.
La iluminancia es, por decirlo de alguna manera, el brillo que tenga la escena. Se mide
en candelas por metro cuadrado (Estrictamente hablando el brillo no es una magnitud
física, sino perceptual).


imgOEFC.tif

Curva característica de un CCD. El eje vertical no indica la densidad, sino el número que ofrece el aparato.
Lo normal es indicar esta curva con un valor normalizado de 0 a 1.En la ilustración vemos un ejemplo típico
de curva OEFC. Abajo tenemos la luminancia de la escena. A la izquierda las partes oscuras, a la derecha
las claras. En la línea vertical tenemos la respuesta del sensor. En el ejemplo tenemos la respuesta
normalizada, que va de 0 a 1. Estos valores habra que multiplicarlos por el número maximo que empleemos
en la codificación para saber qué valor digital ofrece e dispositivo. Por ejemplo, si usamos 8 bits el eje
vertical estara dividido en 256 partes siendo el 0 el 0 y el 1 el 256. Para 10 bits el 1 correspondería a 1024
mientras que sería 4096 para 12 bits por canal.

Obsérvese como en la parte de arriba de lacurva la parte lineal termina bruscamente
al contrario que en la película que el paso de la parte lineal al final se hace de forma
paulatina. Esto hace que se pierdan irreversiblemente los detalles en las luces al
sobreexponer la imagen digital, mientras que con película aún pueden restaurarse
estos detalles que solo quedan comprimidos, nunca fundidos.


La paleta info
La paleta info muestra siempre dos modos de color. Uno es el modo en el que
hayamos abierto la foto.
Por ejemplo si la tenemos en RGB aparecera este modo, pero
si la imagen estaba en CMYK seran estos los valores que muestre la pantalla.
Para cambiar la imagen vamos al pequeño triangulo que hay arriba a la derecha, lo
que hara que se despliegue un menú del que podremos seleccionar el modo de color
que queremos ver.

¿Por qué funciona esto?
La razón tras este procedimiento es que estamos tratando de comprobar qué imagen


ha reproducido el gris medio con un valor determinado de L. El modo de color Lab
muestra los valores del os colores de forma inequívoca, no como el RGB que depende
del espacio de color empleado. Dos números Lab iguale sindican siempre un mismo
color, lo que no sucede con dos RGB.
El gris medio de la tarjeta, que tiene una reflectancia del 18% tiene un valor Lab de
49.5(L) 0(a) 0(b). Como photoshop no ofrece valores con decimales tenemos que
elegir entre una L de 49 o de 50. En el espacio de color AdobeRGB, así como en el
sRGB, el gris medio de L 50 corresponde a un RGB de 117 o 118.





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