¿Puede variar el ISO en diferentes cámaras?

Todos sabemos que [ISO] + [velocidad de obturación] + [apertura] = una gran imagen. Ahora, tomemos dos cámaras diferentes (¡muy!): Nikon D3100 vs Nikon D800 y configúrelas en prioridad de Apertura.

Ajustes para el mismo objetivo, misma foto (digamos en trípode), diferentes cuerpos:
ISO 100, F5.6

Q1. ¿La D800 ofrecerá una velocidad de obturación más corta que la D3100?
Q2. ¿La imagen tendrá la misma cantidad de ruido para ambas cámaras?

Si me puedes dar algunos ejemplos te lo agradecería. Me interesa saber si una mejor cámara hará mejores fotos o si se trata de habilidad y un buen anteojo.

Actualizar // Me perdí el hecho de que D800 es de fotograma completo. No quería considerar ninguna diferencia en este tipo (esto significa mucho para la luz y la imagen). Entonces, suponiendo que ambos sensores sean iguales (completo o recortado), como puedo ver, debería tener la misma configuración, la misma velocidad de obturación y un poco de ruido bajo para la D800.

Encuentro la pregunta engañosa. ¿Cómo puede cambiar la ISO? Las variables son apertura y tiempo. La ISO es fijada por la "Organización Internacional de Normalización" como estándar. Ahora, si es un estándar por definición, no cambia. solo diciendo
La pregunta era si las cámaras reaccionan diferente a la misma ISO . La respuesta (buena) de Matt Grum fue "teóricamente no", pero hay muchos factores a considerar. Quería saber si una cámara de bajo presupuesto con ISO 100 puede "pintar" con la misma perfección que una cámara de gama alta. Parece que... no, no lo hará, incluso esto es lo que debería suceder en teoría :)

Respuestas (7)

Teóricamente obtendrás la misma velocidad de obturación con ambas cámaras. En la práctica , variará ligeramente, debido a las diferencias en los sensores y algoritmos de medición, así como a las diferencias en el f-stop real, f/5.6 nunca es exactamente f/5.6. Incluso si usa la misma lente, tendrá que hacer zoom (de lo contrario, obtendrá una imagen diferente con contenido diferente, por lo que la comparación no tiene sentido), lo que puede cambiar ligeramente el número f real aunque la cámara todavía dice f/5.6.

Si obtiene el mismo brillo de la imagen es una pregunta aparte, pero nuevamente en teoría lo obtendrá, pero en la práctica puede variar según la sensibilidad ISO real (a diferencia de la informada) de la cámara y el algoritmo de procesamiento RAW (y la configuración del perfil de imagen). Dentro del mismo fabricante, la diferencia de sensibilidad probablemente no sea suficiente para preocuparse, sin embargo, entre marcas puede ser mayor (Canon solía ser 1/3 de punto más sensible que Nikon).

En teoría , obtendrá menos ruido con la D800: su sensor más grande recolectará 2,25 veces más luz de la lente f/5,6. Más luz significa más fotones (promediando el ruido de los fotones) y una señal más grande (que ayuda a marginar el ruido eléctrico del sensor). En la práctica , hay muchos otros factores que difieren entre los sensores, el recuento de píxeles, la eficiencia cuántica, el ruido de lectura, muchos de los cuales van en contra del sensor más grande. Sin embargo, la luz extra recogida es una ventaja significativa.

Además, diferentes cámaras tienden a tener diferentes sensibilidades en el sensor, por lo que la diferencia puede ser de hasta 1 EV (al comparar algunos modelos de Fujifilm con Nikon D3200). En la medida en que esto generalmente no importa al comparar cámaras del mismo fabricante, puede marcar una gran diferencia al comparar cámaras de diferentes compañías.
Me parece interesante que en este caso los píxeles de la APS-C D3100 son un poco más grandes con 4,94 micrómetros que los píxeles de 4,7 micrómetros de la D800 full frame. El sensor de la D800 es 2,25 veces más grande, ¡pero contiene 2,5 veces más píxeles! Si todo lo demás fuera igual, en una comparación de píxel a píxel con un recorte del 100 %, la D3100 debería tener menos ruido que la D800. Por supuesto, la resolución más alta de la D800 significa que cuando las fotos sin recortar de cada una se muestran en el mismo tamaño, la D800 ganaría fácilmente.
Actualizar // Me perdí el hecho de que D800 es de fotograma completo. No quería considerar ninguna diferencia de este tipo (sé que esto significa mucho para la luz y la imagen) porque solo quiero comparar configuraciones. Entonces, suponiendo que ambos sensores sean iguales (completo o recortado) como puedo ver, ¿debería tener la misma configuración, la misma velocidad de obturación y un poco de ruido bajo para D800 (un mejor sensor)?
El rendimiento del ruido no es el único factor que afecta el precio. La Canon 50D, por ejemplo, era un poco más ruidosa que la 40D a la que reemplazó. Una cámara más cara puede o no tener un sensor "mejor". En general, lo hacen, pero cada generación sucesiva de cámaras mejora hasta el punto de que las cámaras de nivel de entrada de hoy en día tienen mejores sensores que los modelos superiores de hace solo unos años. Las otras características que tienen esas cámaras las hacen más deseables para algunos compradores, por lo que una Canon 1D mk II de 8.2MP usada aún podría venderse por más que una Rebel T4i de 18MP nueva.

No , rara vez lo serán. Si lo son, sería pura coincidencia. Teniendo en cuenta cuánto tiempo he pasado comparando cámaras, desearía que las imágenes coincidieran, pero la mayoría de las veces simplemente no es así. Hay varios factores en juego:

  • Medición : Cada cámara tiene un sistema de medición diferente y no es raro ver un punto o más de diferencia, particularmente cuando se enfrenta a una escena de alto contraste.
  • ISO : en teoría, el mismo ISO produce la misma sensibilidad, pero las cámaras pueden diferir hasta en medio punto. La mayoría de las veces es menos, pero aún sucede con tanta frecuencia que ciertas personas miden la equivalencia ISO de las cámaras.
  • Lentes : el valor de apertura de la lente tiene en cuenta el tamaño de su apertura, pero no la cantidad de luz que se transmite. Para aplicaciones críticas, la transmisión de luz se mide en T-stop y algunos lentes de cine de gama alta se especifican de esa manera, en lugar de F-step. Por supuesto, puede montar la misma lente en ambas cámaras, pero para obtener la misma luz, deben tener sensores del mismo tamaño.
  • Curva de tono : la forma en que una cámara interpreta sus datos y formas en la imagen varía entre modelos e incluso se puede personalizar con parámetros de imagen. Esto se aplica en la cámara si dispara en JPEG o TIFF y se aplica en el software si dispara en RAW. En cualquier caso, hay mucha libertad para obtener diferentes resultados aquí.

Ahora bien, esto significa que la imagen será diferente pero no necesariamente mejor. He visto cámaras más baratas con mejores sistemas de medición que otras más caras y viceversa. Lo que puede esperar de una mejor cámara (sensor más grande, más moderna, etc.) son imágenes de mejor calidad.

No confunda una imagen de calidad con una gran imagen. Estos no están relacionados, el primero requiere equipo de calidad, el segundo requiere un fotógrafo sobresaliente.

  1. La velocidad de obturación será exactamente la misma.
  2. Los niveles de ruido serán diferentes. Aunque con 100 ISO no verías ninguna diferencia a simple vista. Las diferencias en el coeficiente intelectual serán más evidentes cuando coloque el ISO. aquí puedes ver algunas imágenes de muestra (Nikon D800, D3s y D7000):

http://nikonrumors.com/2012/04/10/nikon-d800-vs-d3s-and-d7000-comparison-by-cary-jordan.aspx/

D800 tiene un sensor de cuadro completo, D3100 tiene un sensor recortado. Básicamente, cuanto más grandes sean los píxeles, mejor será la calidad con un ISO alto.

Si compara el rendimiento ISO alto de D800 (36mp) frente a D4 (16,2mp), verá que D4 produce menos ruido con la misma configuración ISO.

Aquí hay un buen enlace con la comparación ISO:

http://www.kenrockwell.com/tech/comparisons/2012-04-05-High-ISO/index.htm#25600

La velocidad de obturación puede no ser necesariamente la misma: diferentes cámaras pueden tener diferentes algoritmos de medición y, dependiendo de cómo estén configuradas las dos cámaras, pueden interpretar la escena de manera diferente y seleccionar diferentes velocidades de obturación.
@NickMiners, sí, tienes razón. La velocidad de obturación puede ser un poco diferente según la situación. Pero esa diferencia no debería ser muy grande (suponiendo que el encuadre sea exactamente el mismo).
En este caso, los píxeles de la APS-C D3100 son un poco más grandes con 4,94 micrómetros que los píxeles de 4,7 micrómetros de la D800 de cuadro completo. 36,56 MP en 2,25, el área es un poco más densa que 14,41 MP en una huella APS-C.

Dada la misma configuración ISO y apertura, la exposición generalmente será la misma, para cualquier cámara, con cualquier lente. La configuración ISO y el valor de apertura están diseñados para ser consistentes en todos los equipos.

Por supuesto, puede haber pequeñas diferencias entre diferentes lentes y cámaras. Configurar una cámara en ISO 100 podría hacer que sea equivalente a ISO 97, mientras que en otra cámara puede ser equivalente a ISO 104.

Además, diferentes cámaras pueden exponer la misma escena de manera diferente, según el método de medición de la exposición utilizado.

La cantidad de ruido es principalmente una función de la configuración ISO. Con ISO 100 apenas hay ruido para cualquier DSLR moderna. Con una configuración ISO más alta, es posible que vea una diferencia en el ruido, por lo general, una cámara en un segmento más caro produce menos ruido.

La relación señal/ruido solo está conectada indirectamente con la configuración ISO, pero está muy influenciada por la exposición (cantidad de luz que llega al sensor)...
@MattGrum: la relación señal/ruido es, por supuesto, mayor cuando obtiene una señal baja, pero eso no significa que la cantidad de ruido sea mayor.
@Guffa: Usted dijo: "Por supuesto, puede haber diferencias menores entre diferentes lentes y cámaras. Configurar una cámara en ISO 100 en realidad podría hacer que sea equivalente a ISO 97, mientras que en otra cámara puede ser equivalente a ISO 104". De hecho, las sensibilidades ISO reales medidas para la D3100 y la D800 en ISO 100 son 89 y 74 respectivamente. Eso es poco menos de 1/3 de diferencia de parada entre los dos en sensibilidad real. La D800 es casi 1/2 punto menos sensible cuando se configura en ISO 100 que en ISO 100 real.
@Guffa la cantidad absoluta de ruido es una cantidad bastante insignificante. ¿Cuáles son las unidades de ruido? No hay ninguno. Solo tiene sentido comparar la cantidad de ruido con la cantidad de señal, por lo que la relación señal/ruido es la medida elegida.
@MattGrum: la relación señal / ruido es completamente inútil si desea comparar cámaras, solo es útil para comparar dos exposiciones específicas. Si desea comparar cámaras, debe comparar la relación máxima señal/ruido, es decir, eliminar la exposición de la equiación.
No estoy comparando dos cámaras, pero hablando sobre el efecto de cambiar ISO en una sola cámara, vuelva a mi comentario original. Es cierto que el aumento de ISO aumenta el nivel de ruido absoluto como usted indica en la respuesta, pero por sí solo tiene un efecto insignificante o beneficioso en la relación señal / ruido , que es la medida mucho más importante.
@MattGrum: La relación señal/ruido tampoco tiene importancia para comparar diferentes configuraciones ISO en la misma cámara. ¿Quiere decir que una configuración ISO más alta no produce más ruido? No sé qué crees que es importante medir, pero no encuentro ningún valor en una medición como esa, porque no tiene relevancia para el resultado que veo de la cámara.
Con el ruido, la SNR es la única medida que importa, ¿cuál es más ruidosa mattgrum.com/img1.png o mattgrum.com/img2.png? El primero (que apenas puedes leer) tiene la mitad de ruido que el segundo, pero el segundo tiene una SNR mucho mejor. Una configuración ISO más alta produce más ruido, pero una mejor SNR. SNR tiene toda la relevancia para el resultado que ve de la cámara, se asemeja mucho más a lo que las personas perciben como "más ruidoso" que la medición de ruido absoluto. Sin embargo, la mayoría de las personas cuando aumentan el ISO también disminuyen la exposición, dando una SNR peor, ¡entonces culpan al ISO, no a la exposición!
@MattGrum: Eso solo sería relevante si compara una imagen bien expuesta a un ISO alto con una imagen subexpuesta a un ISO bajo, por lo que no tiene relevancia para ningún uso práctico.
El hecho es que el ruido (medido por la SNR) es en gran medida independiente del ISO (se necesita una imagen subexpuesta con un ISO bajo para mostrar la mejora en la SNR al aumentar el ISO), pero depende en gran medida de la exposición . Es relevante cuando se cambia una sola variable, tiene relevancia para comprender cómo funcionan las cámaras, lo que tiene una relevancia potencial para* todos* los usos prácticos.
@MattGrum: No, está midiendo algo que normalmente no ocurre, por lo que no es relevante para ningún usuario habitual. Solo está agregando un razonamiento teórico que solo aumenta la confusión.
Tengo tres puntos finales (ya que ya hay demasiados comentarios aquí) en primer lugar, los errores de medición y las personas que disparan en modo manual son cosas que ocurren , con bastante regularidad, en segundo lugar, parece estar diciendo que no importa si la información en las respuestas es incorrecta siempre que las personas nunca encuentren la incorrección. En tercer lugar, ¿por qué la afirmación "el ruido se debe principalmente a que no llega suficiente luz al sensor" es mucho más confusa que "el ruido es principalmente una función de ISO" ?
@MattGrum: 1. Sí, eso sucede, pero eso no es lo que estás midiendo. 2. La información no es incorrecta solo porque no entra en los detalles más profundos posibles. Está tratando de reemplazar una relación simple entre la configuración de ISO y un ruido (que todos experimentamos y reconocemos) con una explicación subyacente de que es útil en absoluto. Parece estar diciendo que no importa si la información es útil si es lo suficientemente complicada. 3. Es principalmente confuso porque es incorrecto. La falta de luz no provoca ruido.

Creo que sería difícil superar el artículo de Wikipedia sobre la velocidad de la película para una introducción comprensible al tema. Hay una sección sobre ISO 12232:2006 , que es el estándar que se aplica para determinar los niveles de sensibilidad equivalentes a ISO para cámaras digitales. Resulta que existen varias técnicas permitidas, que van desde el índice de exposición recomendado , en el que el fabricante determina los niveles de sensibilidad apropiados para una buena exposición a varios niveles de iluminación, hasta la sensibilidad de salida estándar , en la que una fuente de luz calibrada debe producir un resultado bien definido. Otras técnicas (menos utilizadas) implican medir el ruido o la saturación del sensor. Aquí hay un extracto:

La norma ISO ISO 12232:2006[55] ofrece a los fabricantes de cámaras fotográficas digitales una selección de cinco técnicas diferentes para determinar el índice de exposición en cada configuración de sensibilidad proporcionada por un modelo de cámara en particular. Tres de las técnicas en ISO 12232:2006 se heredan de la versión de 1998 del estándar, mientras que dos nuevas técnicas que permiten la medición de archivos de salida JPEG se introducen de CIPA DC-004.[56] Según la técnica seleccionada, la clasificación del índice de exposición puede depender de la sensibilidad del sensor, el ruido del sensor y la apariencia de la imagen resultante. El estándar especifica la medición de la sensibilidad a la luz de todo el sistema de la cámara digital y no de los componentes individuales, como los sensores digitales, aunque Kodak informó [57] que utilizó una variación para caracterizar la sensibilidad de dos de sus sensores en 2001.

Creo que la mejor manera de entender esto es esperar que si una imagen se expone correctamente en una combinación dada de velocidad de obturación, apertura e ISO, otras cámaras también deberían producir una imagen bastante buena en esos mismos ajustes. Al mismo tiempo, tenga en cuenta que los fabricantes tienen cierto margen de maniobra en este sentido y espere variaciones menores entre modelos y fabricantes.

Me interesa saber si una mejor cámara hará mejores fotos o si se trata de habilidad y un buen anteojo.

Esa es una pregunta muy diferente. Mi propia opinión es que la habilidad triunfa sobre el hardware: si sabes lo que estás haciendo, puedes compensar muchas deficiencias del hardware. Echa un vistazo a esta publicación de Strobist en la que David Hobby toma algunas fotos decentes con una cámara Buzz Lightyear. Dicho esto, un mejor hardware generalmente se llama mejor porque, en igualdad de condiciones, toma mejores fotos. Los mejores sensores realmente producen menos ruido a niveles de sensibilidad más altos.

Aquí hay una comparación de DxO Mark de la D3100 y la D800. Si se desplaza hacia abajo hasta la sección "Ver comparación para las cámaras seleccionadas" y hace clic en la pestaña "Mediciones", puede ver las sensibilidades reales en cada configuración ISO. Cuando se establece en ISO 1600, por ejemplo, la D3100 en realidad funciona con una sensibilidad de 1442 y la D800 funciona con una sensibilidad de 1099. ¡La D800 tiene casi 2/3 de una parada! Muchas cámaras son entre 1/3 y 1/2 paso menos sensibles que lo anunciado. Puede buscar en toda la base de datos de sensores DxO los resultados de cualquier cámara que hayan probado.

Desafortunadamente, DxO Mark no prueba las diferentes sensibilidades del sistema de medición de cada cámara. Es el sensor de medición y el firmware asociado el que decide la velocidad de obturación que se utilizará con su selección de ISO 100 y apertura de f/5.6. Deberíamos poder suponer que Nikon conoce el ISO real y ha calibrado el sistema de medición de la exposición para que coincida. Si este es el caso, algunas escenas, pero no todas, variarán en 1/3 de parada entre la D800 y la D3100, ya que la base de datos de DxO Mark nos dice que en ISO 100, la D3100 es realmente ISO 89 y la D800 es ISO 74. Esto es un poco menos de 1/3 de diferencia de parada.

Como ya han señalado otros, nada es exacto. Las velocidades de obturación varían un poco del número que se muestra, al igual que las aperturas.

Para su pregunta específica n.º 1: si los sistemas de medición están calibrados de manera similar, la D800 ofrecería una velocidad de obturación 1/3 de paso más larga para compensar la menor sensibilidad.

Para su pregunta específica #2: Hay muchos factores que determinan el nivel de ruido de una foto en particular. Pero si todo lo demás es igual, un tamaño de píxel más grande da como resultado menos ruido para el mismo ISO con la misma escena fotografiada con la misma configuración. Cuando decimos que los sensores Full Frame tienen un mejor rendimiento de ruido ISO alto que los sensores APS-C es porque la mayoría de las cámaras FF con algunos píxeles más que sus contrapartes APS-C todavía tienen una densidad de píxeles mucho más baja y, por lo tanto, cada píxel puede ser más grande. Sin embargo, en el caso de la D800 frente a la D3100, entra en juego la resolución de 36 MP de la D800. El tamaño de píxel de la D3100, de 4,94 micrómetros, es en realidad un poco más grandeque el tamaño de píxel de 4,7 micrómetros de la D800! El sensor de la D800 tiene 2,25 veces el área del sensor APS-C de la D3100, pero también contiene 2,5 veces más píxeles. Si todas las demás cosas fueran iguales, la D3100 tendría un rendimiento de ruido ligeramente mejor en comparaciones de píxel a píxel recortadas al 100 %. Sin embargo, cuando ambas fotos se muestran en el mismo tamaño, la resolución mucho más alta de la D800 permite realizar una reducción de ruido mucho mayor sin sacrificar los detalles visibles.

DxO no mide la sensibilidad en diferentes configuraciones de medición porque no cambia. La sensibilidad siempre permanece igual. Al igual que el tamaño de los píxeles (sensels) siempre permanece igual. Tienes razón, aunque esa cámara generalmente lo tiene en cuenta y (conociendo a Nikon) lo soluciona tomando una exposición más larga. Así es como salió a la luz un término ISO engañado: en las pruebas, D800 se ve impresionante, pero en realidad, cuando se trata de ciertas combinaciones de A/S/ISO, puede ser 2/3EV peor de lo esperado, lo cual es una gran diferencia.
@MarcinWolny: Tiene razón en que la sensibilidad de los medidores de exposición no cambia cuando se modifica la configuración ISO de la cámara. Pero es probable que la precisión del sistema de medición varíe de un modelo a otro. La pregunta original preguntaba si una cámara tendría una velocidad de obturación más rápida que la otra. Dado que la velocidad de obturación para una escena en particular cuando f/5.6 e ISO son seleccionados por el usuario se establece por la precisión del sistema de medición, y no por la sensibilidad ISO real del sensor de imagen, para responder a esa pregunta necesitamos comparar la sensibilidad de los dos dispares. sistemas de medición.
@MarcinWolny: También estaría dispuesto a apostar que la sensibilidad ISO real del sensor de imágenes está incluida en el firmware que ejecuta el sistema de medición para que los resultados del sistema de medición se calibren de acuerdo con las características del sensor en cada configuración ISO.

Hay dos partes en la pregunta aquí: mejor calidad y exposición diferente.

La respuesta de mejor calidad es simple: sí, hay diferencias significativas. Las cámaras con sensores más grandes tienen una ventaja inherente, pero la tecnología avanza tan rápido que, a menudo, la generación de tecnología es más importante. Dentro de los sensores del mismo tamaño, es definitivamente el caso que la tecnología diferente da una ventaja en el ruido.

La otra pregunta es un poco más difícil, porque si bien en teoría básica es lo mismo, los estándares de lo que constituye exactamente una exposición correcta son subjetivos. Y lo digo literalmente: los estándares reales permiten cierta libertad, por lo que encontrará que el brillo del resultado dado por la misma combinación de velocidad de obturación, apertura e ISO varía de una marca a otra. (Tal vez de cámara a cámara, como en su ejemplo de Nikon a Nikon, pero más revelador entre compañías). Dpreview solía medir esto y proporcionar una comparación con su propio estándar en sus revisiones. Por ejemplo, este gráfico indica que ciertas cámaras de Pentax y Nikon coinciden con su ideal, donde el modelo de Canon en realidad estaba usando un valor nominal más alto.

Pero ya no hacen esto, probablemente porque se malinterpreta fácilmente como un juicio de valor sobre la calidad (¡o incluso la honestidad!) cuando en realidad no lo es. La misma cámara en esa revisión a menudo generó quejas de revisión sobre una "tendencia a subexponer": a algunas personas no les gustó que el brillo elegido fuera lo que DPreview llama exactamente preciso en su gráfico.

Pero, habiendo entrado en algunos detalles técnicos aquí, es importante enfatizar que estas diferencias son muy pequeñas , medidas en menos de una parada. Los sensores modernos tienen un rango dinámico tal que es poco probable que importe si desea ajustar ligeramente el resultado en el posprocesamiento. (O, si sabe que su cámara tiende a medir más oscuro o más brillante de lo que desea, recuérdelo y marque la compensación EV). En cualquier caso, a diferencia del ruido ISO, no es un indicador de "mejores imágenes" .