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Hablar de sensores de imagen es hablar de tamaño. Y hay pocos parámetros que influyan tanto en los resultados como las dimensiones del sensor de la cámara o dispositivo móvil con el cual fotografiamos. Si bien es cierto que un sensor grande suele repercutir positivamente en la calidad de imagen final, no es menos cierto que la máxima “cuanto más grande mejor” necesita de ciertos matices. Sin embargo, los propios conceptos de “grande” y “pequeño” merecen incluso una retrospectiva histórica… – viene de Sensores de imagen – Cuestión de tamaño (III)–.

Sensores y sistemas

Tradicionalmente, el tamaño del sensor ha sido uno de los elementos que permitía trazar líneas divisoras entre los distintos tipos de cámaras: formato 2/3″, formato 1/1,7″, formato de 1″, formato (Micro) Cuatro Tercios, formato APS-C, formato APS-H, formato 24 x 36 mm, formato medio, gran formato… Algunas de estas líneas vienen heredadas del tamaño de la película, rollo o placa de las cámaras analógicas; otras, de los innovaciones de la era digital. Sin embargo, la variedad actual de formatos y sistemas de cámaras digitales hace difícil establecer, hoy en día, un clara diferenciación entre unas y otras. Sea como fuere, el tamaño de la superficie fotosensible ha servido y sirve para dividir y clasificar los distintos tipos de cámaras. ¿Pero servirá en el futuro?

Comparativa de tamaños de sensores para fotografía y vídeo © Zeiss
No solo en fotografía existen multitud de formatos de sensores; en la imagen, una comparativa de tamaños de sensores usados para grabación de vídeo © Zeiss

Se suele asumir que, a condiciones iguales, un sensor –o superficie fotosensible– de mayor tamaño suele implicar una mejor calidad de imagen, pero esta afirmación requiere de importantes matices. El primero lo encontramos, claro está, en la propia definición de “condiciones iguales”; es prácticamente imposible comparar dos sistemas equivalentes con diferentes tamaños de sensores, pues cada uno de ellos suele aplicar diferentes soluciones al resto de aspectos y elementos que completan el sistema. Y aquí entramos en el que es seguramente el aspecto clave en la evaluación de la calidad de imagen de una cámara en función del tamaño del sensor: hoy en día no podemos hablar solo de sensores, sino del sistema completo que conforma la cámara.

Sigma dp Quattro H con sensor Foveon X3 © Sigma
Hoy en día no tiene sentido hablar del sensor Foveon X3 de Sigma sin tener en cuenta el procesador que gestiona e interpreta los complejos datos de su arquitectura tricapa, por ejemplo en la Sigma sd Quattro H; se trata de un sistema indisociable, cuyo rendimiento conjunto determina la calidad de imagen resultante © Sigma

Por sistema entendemos el conjunto del subsistema de captura, formado por el sensor y el procesador, más el subsistema óptico formado por los elementos ópticos –objetivos principalmente–. Así pues, de poco sirve tener un sensor de grandes dimensiones si los objetivos diseñados para tal sensor no aprovechan al máximo el potencial del mismo; de hecho, puede ocurrir que una cámara con un sensor de menores dimensiones tenga una calidad de imagen global superior a una cámara con sensor más grande, debido a un mejor equilibrio de sus objetivos que, por otro lado, serán más fáciles de diseñar, pues cuanto mayores sean las dimensiones del sensor, más complicado será fabricar una óptica de calidad acorde al potencial de dichos sensores.

El tamaño de lo sensores –y más extensamente, la superficie sensible– ha servido y sirve para clasificar los distintos tipos de cámaras; sin embargo, la fotografía digital ha introducido numerosas variables que hacen difícil continuar con dicha división; es necesario referirse al concepto de sistema formado por sensor, procesador y óptica, todo ellos relacionados por procesos digitales

Por otra lado, eso no significa que reducir el tamaño del sensor –para facilitar así el diseño del subsistema óptico– sea una solución, pues entonces toparemos con conocidas limitaciones físicas tales como la difracción, uno de los mayores problemas con lo que deben lidiar las cámaras con sensores más pequeños. El equilibrio del ambos subsistemas –captura y óptico– es, pues, unos de los factores más importantes que deben tenerse en cuenta a la hora de evaluar la calidad de imagen final.

Fujifilm X30 © Fujifilm
Algunos fabricantes, como por ejemplo Fujifilm, usan algoritmos especiales para mitigar los problemas de la difracción, algo especialmente sensible en sensores de cámaras compactas, como la X30; una cámara que de hecho responde a un claro equilibrio entre sensor y óptica © Fujifilm

Las reglas del juego digital

Si en los inicios de la fotografía fotoquímica ya era de por sí difícil evaluar la calidad de imagen en función de la superficie fotosensible utilizada, la incursión de los sistemas digitales no ha hecho más que complicar aún más dicha evaluación. En efecto, en la fotografía digital, el tamaño del sensor es solo un factor más a tener en cuenta, y seguramente, a día de hoy, ya no sea, siquiera, el principal.

La tecnología del sensor, el proceso de fabricación o las correcciones digitales son algunos de los aspectos que deben tenerse en cuenta para evaluar la calidad de imagen final, además del tamaño del sensor en sí

En este sentido, la propia tecnología del sensor es –de hecho– un factor de gran importancia, y que trasciende más allá del tamaño del sensor. Fabricantes tales como Fujifilm han mostrado que sus sensores X-Trans CMOS de formato APS-C pueden llegar a obtener resultados similares a los obtenidos con sensores de mayores dimensiones. Igualmente Sony, cuya tecnología de fabricación permite obtener sobresalientes resultados en cuanto a relación señal a ruido se refiere, hasta tal punto que hoy en día es uno de los líderes indiscutibles del mercado de sensores digitales. Ciertamente, el tamaño de pixel suele ser determinante en la evaluación de la calidad de imagen –existen limitaciones físicas que no pueden ser obviadas–, pero la tecnología utilizada –como la retroiluminación– condiciona enormemente los resultados. Y es que una cosa es el tamaño del sensor, y otra muy diferente es cuánto y cómo se aprovecha esa superficie.

La RX100 IV es la última compacta "premium" de Sony que incorpora el afamado sensor de 1" de la firma © Sony
Las compactas RX100 de Sony ofrecen notables resultados a pesar de su sensor de (apenas) 1″ de tamaño, gracias en parte a la tecnología empleada por el fabricante © Sony

Por otro lado, a diferencia de los procesos fotoquímicos, los procesos digitales han multiplicado las variables a tener en cuenta, pues las señales digitales permiten ser manipuladas en tiempo real por los correspondientes algoritmos digitales que hacen uso de estas. Estos algoritmos y los procesadores de imagen que los ejecutan son piezas clave en la determinación de la calidad de imagen. Así pues, en la era digital no se puede hablar solo de tamaño de sensor o de sensor a secas, sino del conjunto formato por sensor y procesador, lo que venimos llamando subsistema de captura.

Fujfilm X100
Detrás de un gran sensor hay siempre un gran procesador © Fujifilm

Un ejemplo de ello son los algoritmos de reducción de ruido: una mejor implementación de los mismos puede hacer que un sensor de menor tamaño obtenga mejores resultados que uno mayor. Es verdad que hoy en día las mejoras que se pueden obtener mediante estos algoritmos está limitada, en parte por la capacidad de cálculo de los procesadores, en parte por la autonomía de los dispositivos. Pero en tecnología digital, los avances se suceden a ritmos mucho más acelerados que los tempos marcados tradicionalmente por la fotografía. Sin ir más lejos, ¿cuánto falta para que los sistemas de reconocimiento de formas sean capaces de identificar inequívocamente los objetos contenidos en una imagen? ¿Cómo podremos evaluar entonces la calidad de imagen a partir solo del sensor si el procesador es capaz de reconocer objetos y aplicar algoritmos con resultados hoy impensables?

Gracias a su arquitectura, los procesadores DIGIC pueden ser utilizados en configuraciones con múltiples procesadores, e incrementar así su potencia © Canon Inc.
Los algoritmos digitales que “corren” los procesadores de imagen son capaces de mejorar el resultado final gracias a su potencia de cálculo; en la imagen, procesadores Dual DIGIC © Canon Inc.

Si además tenemos en cuenta que, hoy en día, son justamente los smartphones –con sus “diminutos” sensores– los dispositivos de captura más utilizados, y que las grandes empresas que están detrás –Apple, Samsung, Huawei, LG…– disponen de muchos recursos, podemos predecir un auge de innovaciones tecnológicas y digitales que permitirán seguir incrementando el rendimiento de sus sensores y procesadores que harán de sus dispositivos móviles rivales de cámaras fotográficas mucho más grandes.

Huawei P9
Los fabricantes de smartphones no solo buscan incrementar el rendimientos de sus sensores y procesadores, sino que optan por todo tipo de soluciones con tal de minimizar la influencia de los pequeños sensores de sus teléfonos; en la imagen, la óptica dual de Huawei P9 © Huawei

Por supuesto, estas innovaciones se están llevando también a cabo en el subsistema óptico, gracias no solo al empleo de nuevos materiales sino a los diseños ópticos computarizados donde la tecnología digital es en gran parte culpable, hasta tal punto que actualmente es difícil evaluar el rendimiento óptico puro sin tener en cuenta las correcciones digitales que se cuecen en los procesadores digitales.

Los procesos digitales se inmiscuyen incluso en el terreno de las ópticas, no solo para mejorar el rendimiento global del equipo, sino para abaratar los costes de los objetivos, pues es más rentable corregir por “software” que por diseño óptico; una vez más, no tiene sentido hablar de elementos por separado, sino de sistema completo

¿Una cuestión de tamaño?

Por último, y no menos importante para la gran mayoría de usuarios, está la cuestión del precio. Si en nuestro análisis sobre tamaños de sensores y calidad de imagen introducimos este factor, entonces podemos asentir que el sistema que ofrecerá la mejor calidad de imagen para un precio determinado no será aquel con el sensor de mayores dimensiones, pues, como en la mayoría de los sistemas –más allá del fotográfico– el punto óptimo suele encontrarse generalmente en aquel punto intermedio en el que los subsistemas se mantienen balanceados entre sí. Dicho en otras palabras, para un precio determinado, si el sensor es demasiado grande –y, por tanto, caro–, no quedará margen para que las ópticas que lo acompañen exploten su potencial. Será necesario entonces escoger una cámara con sensor de menores dimensiones que permita así invertir en ópticas acordes y obtener así un equipo equilibrado. Una cuestión de tamaño que es, en el fondo, una cuestión de equilibrio.

2 Comentarios

  1. Estimado Raphael leí con sumo interés tu nota, desearía molestarte con una consulta: puedo hacer una imagen buena o cuando menos descente con una pentax q y algunos lentesitos vintage como un wollensak 1″ f1.5 o un kern parecido, para lograr una imagen full hd que vaya después a DCP. Mil gracias por tu respuesta
    Att.
    Jose
    cancino.films@gmail.com

    • Hola Jose Rios. A nuestro entender, con un buen guión, siempre se puede hacer algo decente, y además las ópticas clásicas que comentas, como las suizas Kern, ofrecen ese aspecto “vintage” que algunos directores actuales tratan de emular con efectos digitales; se trata más bien de una cuestión “creativa”. La Pentax Q, como bien señalas, soporta grabación Full HD, aunque, que nosotros sepamos, solo a 30p, con lo que lo más probable es que tengas que pasar a 24p para exportarlo luego a DCP, mediante un software estilo OpenDCP. Esperamos haber contestado a tu pregunta. Un saludo.

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