Fotografía digital en Linux, 1

Este es el comienzo de una serie de artículos en los que hablaré sobre fotografía digital en el sistema del pingüino, actualizando y por sobre todo expandiendo un antiguo artículo que escribí hace ya varios años para la difunta revista Begins.

Dado que la revista ya no está disponible en línea, pero por sobre todas las cosas por el avance que se ha dado en el tema, es que me he decidido a reorganizar todo en un nuevo formato.

El camino será largo, mucho más que lo que se encontraba en aquel artículo, aquí tenemos el primer paso.

Ver el índice del curso

Fotografía analógica y fotografía digital.

Si bien la diferencia entre mi ya difunta cámara reflex (más de 15 años de fieles servicios), 100% mecánica y la actual reflex digital de 10 megapixeles son enormes, en el tiempo pasado entre una y otra las transiciones tecnológicas han sido bastante suaves. Rápidas, es verdad, pero continuas. Las reflex analógicas de última generación incluían ya muchos de los «artilugios» electrónicos de las modernas digitales (autofocus de varias regiones, medición de luz por sectores…), si bien en un grado menor debido a las limitaciones del soporte de película.

Los conceptos básicos de la fotografía (profundidad de campo, diafragma, velocidad de obturador…) no han cambiado, por lo que no hablaré de ellos en esta serie de artículos… quizás en otros, pero no ahora. De hecho, la sensibilidad de los sensores digitales está calibrada en «equivalente iso», de modo que el tener la cámara ajustada a iso 100 sea casi lo mismo a tener una película de asa 100 en una máquina más tradicional.

Todas las diferencias entre el analógico y el digital están entonces en el cambio de la película por el sensor de silicio. Veamos más de cerca lo que este cambio ha significado.

La película color tradicional está formada por una «gelatina» en tres capas en las que se encuentran en suspensión distintas sales de plata. Estas sales son sensibles a la luz, por lo que al ser iluminadas cambian depositando plata metálica. Cada una de esas tres capas es sensible a uno de los colores básicos (en realidad, secundarios… pero eso es otra historia) cian, magenta y amarillo. Al grupo de estos tres colores se lo suele denominar «espacio de color CMY» (por «cyan», «magenta» y «yellow») ya que mezclándolos es posible reproducir todos los otros. La película iluminada forma entonces un «negativo» de la imagen original, dado que será más oscura en los lugares donde ha recibido mayor iluminación.

Estas sales de plata están distribuidas en la gelatina con forma de un granulado cuyo tamaño dará la sensibilidad de la película a la luz: seguramente habrán oído hablar de los «fotones», las partículas con las que puede describirse la luz; pues bien, a muy grandes líneas puede decirse que cuando un fotón cae sobre uno de estos granos de sal de plata lo hace transformarse, liberando la plata e «impresionando» ese sector de la película. Por lo tanto, cuanto más grande sean los granos de sal menos fotones necesitaremos para impresionar la misma superficie de película. La diferencia entre un rollo de asa 100 y otro de asa 400 está entonces en el tamaño de los granos de la sal: cuanto más grandes, mayor sensibilidad a la luz… a costa de una menor resolución de imagen. De hecho, en las fotografías obtenidas con películas de 600 o más asas es claramente visible el granulado.

Por otra parte, el sensor de las cámaras digitales es una matriz ordenada de pequeños detectores de luz, cada uno de los cuales contribuye a la formación de un «píxel» de la imagen (es decir, un punto con la información de cuánto verde, rojo y azul se necesita para formarlo… ver más adelante), distribuidos generalmente en forma de cuadrícula ordenada. Dado que los detectores son indiferentes al color, cada uno de ellos está cubierto con un «filtro» que deja pasar solo un color determinado y que además funciona como una «microlente» que concentra la luz sobre el detector en cuestión.

Nomenclatura: para esta serie de artículos (y en forma un tanto arbitraria) hablaremos de «sensor» para referirnos a todo el sistema de detección de luz, mientras que «detector» se usará para cada uno de los elementos del «sensor».

A no tomarse estos nombres muy en serio…

El arreglo de filtros más usado es conocido como «arreglo (o matriz, o filtro) Bayer»: consiste básicamente es un arreglo periódico de cuatro detectores, uno sensible al azul, otro al rojo y dos al verde… esto es debido a que el ojo humano es más sensible a ese color que a los otros por lo que se busca que la cámara también lo sea. Estos tres colores suelen denominarse «espacio de color RGB» (red, green, blue).

En la siguiente imagen se ve un esquema de la matriz Bayer.

Matriz Bayer

Ahora bien, si en la película para aumentar la sensibilidad a la luz se tenía que aumentar el tamaño de los granos de sal, ¿cómo se hace en las cámaras digitales?

Simplemente amplificando la señal que sale de los detectores.

Por lo tanto, y a diferencia de lo que pasaba con la película, una imagen obtenida en una cámara digital a iso 1600 tendrá la misma resolución (el mismo número de puntos) que una obtenida en la misma cámara a iso 100… pero cuidado, el proceso de amplificación de la señal es semejante a lo que sucede en un equipo de música y todos sabemos que si se sube mucho el volumen comienzan a aparecer ruidos…

Ver el índice del curso

Anuncios

A %d blogueros les gusta esto: