[PÍLDORA 6] Tamaño de sensor y ruido

[supercolor]

La unica sin espejo FF que me gusta es la A7S precisamente por la coherencia de megapixels redundante en el mayor tamaño de los fotorreceptores. Venderian muchísimas si rebajan unos cientos el precio . La E-p5 la verdad tiene un algo especial, esta infravalorada simplemente porque le falta un visor integrado.. pasan los años y evolucionan las micro 4/3 pero sigo diciendo que es de lo mejor que he tenido en ese formato y sistema.

[Guillermo Luijk]

Sigo completando información, aunque con lo que se ha dicho en el hilo ya estaba explicado. Ante el encabezonamiento de un forero de otro foro:

Lo que se asume es que un sensor FF a igual exposición y tecnología que uno M4/3 lo supera en dos pasos de ISO, que en fotografía no es poca cosa.

Aclaro: no es ésa la experiencia que tengo yo comentando con aficionados. De lo que he visto y leído, lo que se asume en la mayoría de casos, por simplificar y por desconocimiento, ya que la realidad no es trivial, es que la diferencia entre FF y M4/3 es de 2 pasos en todo: luz capturada, PDC, relación S/N, ISO,... y lo que venga.

Por tratar de clarificar resumo: entre un sensor M4/3 y uno FF la diferencia es:

• Superficie: el sensor FF tiene el cuádruple de superficie que el M4/3
• Luz capturada: por lo anterior, a igual exposición (apertura/velocidad) el sensor FF captura el cuádruple de luz (fotones) que el M4/3, lo que podría interpretarse como 2 pasos más de luz
• PDC: hay 2 pasos de diferencia, es decir para obtener la misma PDC el diafragma del sensor FF debe estar 2 pasos más cerrado o el del sensor M4/3 debe estar 2 pasos más abierto

Si además se da igualdad tecnológica (que los sensores a comparar sean contemporáneos, y del mismo tipo de comportamiento) entre los dos sensores:

• Relación S/N (cuánto ruido extra veremos en el sensor M4/3 a igual exposición que el FF): a igual exposición (apertura/velocidad) el sensor FF tiene 1 paso de ventaja en relación S/N, es decir, presenta la mitad de ruido en todo el rango de luminosidades que el sensor M4/3
• ISO (cuánto puede subirse el ISO en la FF, reduciendo la exposición equivalentemente, para tener la misma calidad de imagen que en la M4/3): esto ya lo hemos hablado como para dejar de perpetuar la cifra de 2 pasos, porque es errónea. Es complicado de establecer una regla fija en ISO porque entra en juego el comportamiento de cada sensor al cambiar este parámetro. La mejora promedio la calificaría en vista de ejemplos reales entre 1-1,5 pasos del FF, pero insisto, habría que ir caso por caso. En el ejemplo que puse puede verse como la E-P5 a ISO3200 (imagen central) es superior a la A7 II a ISO12800 (imagen derecha). Esto quiere decir que la A7 II tiene menos de 2 pasos de ventaja en ISO frente a la E-P5:

----------------------

Y añado: cuál de estas dos últimas comparaciones (relación S/N o ISO) es más relevante para el fotógrafo en un caso real y práctico, no como ejercicio numérico ingenieril?. Pues es la relación S/N y explico porqué: dos fotógrafos van a hacer fotos, uno con una FF y otro con una M4/3. Fotografían la misma escena, igual de exigente para ambos en cuanto a luz disponible y velocidad de disparo más lenta admisible para no trepidar. Incluso voy a dejar fuera la variable PDC, es decir, admitiremos que en cada cámara se use la apertura máxima, que sí asumimos es la máxima del objetivo e igual en ambas, aún sabiendo que eso da menos PDC en la FF y que tener un f/2,8 en FF cuesta bastante más en precio, tamaño y peso que un f/2,8 en M4/3.

Qué ocurre? ambos pondrán la velocidad más lenta posible, la apertura disponible (p.ej. f/2,8), y hacen la foto al ISO requerido para exponer correctamente (me lo invento, ISO3200). La imagen de la FF tendrá 1 paso menos de ruido (la mitad) que la M4/3. Puede alguien decirme qué utilidad puede tener saber que en la FF puedo subir el ISO en X pasos (me lo invento, por ejemplo hasta ISO 12800), aumentando la velocidad, para obtener la misma calidad que en la M4/3 (sean X muchos o pocos), si eso no lo va a hacer ningún fotógrafo?. La mejora en ISO no tiene utilidad práctica más allá del ejercicio numérico que supone. Lo que va a pasar en la práctica es que la foto final obtenida con el sensor FF tendrá la mitad de ruido, como todos sabemos que ocurre, y fin de la historia.

El corolario de todo es que la mejora en ruido por aumentar el tamaño de sensor, tiene un coste muy alto en superficie, precio y tamaño de las ópticas. Por eso insisto en que la ventaja práctica y real del FF está en la mayor capacidad para obtener PDC estrechas y en el abanico de ópticas de 35mm disponibles. La supremacía en ruido del FF es subóptima desde un punto de vista de análisis de costes.

Salu2!

[Fid]

Sí lo es, aunque más demoledor es recordar que poca profundidad de campo es más a menudo un problema que mucha profundidad de campo, de mi época réflex FF, de película, recuerdo más veces cerrar diafragma para aumentar la PDC que lo contrario, muchas más.

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[yasduit]

En mi modesta experiencia una ventaja practica a favor de la FF (no sé si estaréis de acuerdo quienes utilicéis ambos formatos), es una mayor tolerancia en el revelado y la manipulación del archivo digital, siempre que hablemos de tecnología y generación de sensores similar. Hay más margen (o así lo aprecio) para recortar y manipular el raw sin que aparezca ruido u otros artefactos. No se cómo se cuantifica esto, aparte del 50% o el 100% más de píxeles, ni cómo se relaciona con otros factores como tamaño de píxel, rango dinámico, relación S/R o profundidad de color, pero a efectos prácticos para un aficionado malillo como yo esto resulta una ventaja práctica y real, o al menos yo lo valoro así.

En cuanto a la PDC, supongo que se puede percibir como ventaja o inconveniente en función del tipo de fotografía. En mi valoración particular, me gustaría que un zoom (equivalente) 24-80mm F2.8 en m43, pudiera dar el desenfoque que ofrece esa misma focal y apertura en FF. En este ejemplo y de acuerdo con mis prioridades, el FF ofrece más posibilidades fotográficas aunque el precio a pagar, en dinero y en tamaño y peso es más que evidente.

Por lo demás, muy de acuerdo con lo expuesto en cuanto a ruido cuando se sube el ISO. También utilizo una Olympus m43 y una FF Sony 7 II y creo que el 3.200 de la Oly queda más cerca del 6.400 de la FF que del 12.800. Las ventajas prácticas no dejan de tener un componente subjetivo, y para mí y en cuanto al tema del ruido subiendo ISO, el formato m43 es más que satisfactorio.

Saludos !

[mariazuelo]

Muchas gracias Guillermo por arrojar luz (una vez mas) sobre estos temas tan "controvertidos" y por los ejemplos tan claros.
un saludo

[AnMoVi]

Lo prometido es deuda...

Dos incisos:

- La A7 II es una castaña a altos ISOS, así que los ejemplos que pones del mazinger favorecen a la micro. Esto te da la razón respecto a la tecnología utilizada.

- Aunque no pongo en duda tu teoría, en el mundo real, donde las micro, APS y FF prácticamente comparten el número de pixeles, nos encontramos una diferencia mayor a la que indicas. Vamos, que todos llevamos razón, y de ahí que cuando 'di el salto al m4/3' viera una diferencia de 1+1/2 a 1+2/3.

Un abrazo.

[Arenaza]

A todo esto me queda una duda sin aclarar.

Disponemos de m 4/3 con sensores que dan una resolución de 20 Mp

¿Cuál es la resolución máxima que da el mejor objetivo de m 4/3?

Ya sé que soy un vago por preguntarlo porque lo podría mirar yo mismo, pero estoy muy liado con otras cosas y sé que muchos de vosotros podéis contestar de memoria en un momento. Gracias.
Mi sospecha es que los objetivos disponibles dan menos resolución que los sensores.

[Guillermo Luijk]

cuando 'di el salto al m4/3' viera una diferencia de 1+1/2 a 1+2/3.

Antes has dicho que mirando imágenes al mismo ISO no eres capaz de cuantificar mejoras de ruido, pero ahora hablas con precisión de 1/2-1/3 de paso. Cómo lo hiciste?.

Salu2!

[AnMoVi]

cuando 'di el salto al m4/3' viera una diferencia de 1+1/2 a 1+2/3.

Antes has dicho que mirando imágenes al mismo ISO no eres capaz de cuantificar mejoras de ruido, pero ahora hablas con precisión de 1/2-1/3 de paso. Cómo lo hiciste?.

Salu2!

Revisando imágenes tomadas con ambas cámaras y a distintos niveles ISO. De lo que no soy capaz es de cuantificar la diferencia si las imágenes están tomadas con el mismo valor (aunque puedo realizar una estimación). Ahora, si tomo una imagen con la micro a 1600 y obtengo el mismo ruido que con la FF a 6400, entiendo que la diferencia aproximada será de 2 pasos (puede que menos, pero no inferior a 1,5).

[Guillermo Luijk]

si tomo una imagen con la micro a 1600 y obtengo el mismo ruido que con la FF a 6400, entiendo que la diferencia aproximada será de 2 pasos (puede que menos, pero no inferior a 1,5).

Pero como se explica en el artículo y he dicho n veces (con n grande), ésa no es la diferencia en ruido que obtendrá un fotógrafo que se enfrente con ambas cámaras a la misma escena y haga las dos fotos al mismo ISO, porque son cosas diferentes.


Foto sup. izq. vs inf. izq. = mejora de 1 paso exacto
Foto sup. izq. vs sup. der. = mejora de menos de 1 paso!?! no eran 2?!?

Salu2!

[AnMoVi]

si tomo una imagen con la micro a 1600 y obtengo el mismo ruido que con la FF a 6400, entiendo que la diferencia aproximada será de 2 pasos (puede que menos, pero no inferior a 1,5).

Pero como se explica en el artículo y he dicho n veces (con n grande), ésa no es la diferencia en ruido que obtendrá un fotógrafo que se enfrente con ambas cámaras a la misma escena y haga las dos fotos al mismo ISO, porque son cosas diferentes.


Foto sup. izq. vs inf. izq. = mejora de 1 paso exacto
Foto sup. izq. vs sup. der. = mejora de menos de 1 paso!?! no eran 2?!?

Salu2!

Los resultados serían los mismos si la prueba se realizase con cámaras de la misma marca? Lo pregunto por aquello de que ambas utilicen la misma tecnología.

[laucsap60]

Yo no veo dos pasos comparando de una manera ni de la otra... un paso escasito y gracias.


Revelado con dcraw sin ninguna reducción de ruido ni aplicación de enfoque.
Las muestras que ponéis de dpreview están reveladas con ACR creo que con los valores por defecto y ACR aplica la configuración que le da la gana, que para Oly no suele estar muy bien optimizada.

Si metemos en la prueba a la A7II de una generación más cercana a la EM1II que la A7III, aquí las tres al mismo iso:


Vaya, vaya... la a7III si se ve un pasito mejor, pero mira por donde la A7II no le saca ninguna ventaja a la EM1II a iso 6400.

Por cierto, todas las imágenes están al 100%, esto nos indica que la resolución de la EM1II anda muy cerquita de las a7II y III, las imágenes son prácticamente del mismo tamaño.
No parece que Sony saque mucha ventaja con un sensor de nueva generación y con densidad de pixels bastante más baja que en la Oly...

Se empiezan a leer por ahí rumores de una nueva Oly para principios de 2019... ¿pillará esta a la A7III a isos altos?

Ya que las tengo hechas, pongo también las mismas pruebas con el iso un paso menor:

[laucsap60]

Ya que estaba con las pruebas, añado una más para el caso muy habitual en el que la necesidad de un mínimo de pdc le da la ventaja a m4/3 por sus dos pasos de mayor pdc con focal equivalente:



Esta situación incluso con estos mismos parámetros es muy habitual en trabajo profesional de fotografía social, véase reportaje de boda, fotografias de un evento, etc...

Leo muchas veces por aquí como cosa habitual hacer un reportaje tirando todo a f:1,4-1,8-2,0 con una "FF" y la verdad, me cuesta mucho creerlo... con un objetivo de focal normal-tele corto e incluso con un 35mm, esas aperturas no permiten trabajar en condiciones salvo que sean solo para ver en pantalla a 1024 pixels o que sean planos bastante lejanos, porque como sea un plano algo cercano (digamos medio cuerpo) y las imprimas a un tamaño un poquito grande, canta la falta de profundidad de campo y probablemente se te quejen de la calidad de las fotos.
Los fotógrafos que yo conozco (que son unos cuantos...) en esas condiciones suelen tirar a f:4-5,6 y eso obliga a subir el iso a 6400 si no quieres o no puedes apoyar con flash la iluminación.
En m4/3 no es problema tirar a f:2-2,8 con esas focales, con lo que el iso se puede quedar en 1600, lo que nos va a dar unos resultados mejores que cualquier "FF" a iso 6400.

Ojo, estoy hablando de la EM1II, que hay que tener en cuenta que les saca alrededor de un paso de ventaja a isos altos a las demás m4/3 de generación anterior (salvo la EM1 que también se defiende bastante bien a isos altos y solo queda alrededor de 1/3 por debajo de la em1ii)

[Guillermo Luijk]

Gracias Pascualín. Aunque te has cebado con mi cámara la verdad para mí siempre es lo primero.

Sería bueno que las pusieras en el otro hilo.

Y sería bueno que al menos en este foro (la ignorancia del exterior me la suda), empecemos a aprendernos todos ya que la ventaja en ruido de FF vs M4/3 a igual tecnología es de entorno a 1 paso, no de 2 (es decir mitad de ruido, no cuarta parte de ruido).

Y empecemos a desterrar la rocambolesca, inútil en el mundo real, y altamente variable, prueba de ver cuánto se puede subir el ISO con un sensor FF para mantener el mismo ruido que daría un sensor M4/3, porque en el mundo real el ISO requerido para salvar la foto será el mismo independientemente de la cámara. Si tienes una FF y puedes hacer la foto a ISO1600, la harás a ISO1600, no haces la idiotez de tirarla a un ISO mayor para emular el ruido que tendrías con una hipotética M4/3.

Salu2!

[AnMoVi]

Guillermo, no podemos aprendernos eso, porque luego nos llevamos un baño de realidad cuando veamos alguna comparativa y/o nos vayamos a Dxomark para comparar sensores. El sensor FF que mejor rinde a ISOS altos le saca más de 1 paso al mejor sensor micro (EM1 II). Si nos vamos al rendimiento medio FF vs micro, la diferencia es aún mayor.

[Guillermo Luijk]

Guillermo, no podemos aprendernos eso, porque luego nos llevamos un baño de realidad cuando veamos alguna comparativa y/o nos vayamos a Dxomark para comparar sensores. El sensor FF que mejor rinde a ISOS altos le saca más de 1 paso al mejor sensor micro (EM1 II). Si nos vamos al rendimiento medio FF vs micro, la diferencia es aún mayor.

No sé si eras tú quien decía que no le gustaba DxOMark. No existe tal diferencia de más de 1 paso, al menos en DxOMark:



Salu2!

[AnMoVi]

Guillermo, no podemos aprendernos eso, porque luego nos llevamos un baño de realidad cuando veamos alguna comparativa y/o nos vayamos a Dxomark para comparar sensores. El sensor FF que mejor rinde a ISOS altos le saca más de 1 paso al mejor sensor micro (EM1 II). Si nos vamos al rendimiento medio FF vs micro, la diferencia es aún mayor.

No sé si eras tú quien decía que no le gustaba DxOMark. No existe tal diferencia de más de 1 paso, al menos en DxOMark:



Salu2!

Era yo, y lo sigo manteniendo, pero dado que la argumentación de la experiencia no es suficiente, y la comparación se está haciendo siguiendo a pies juntitas las mediciones de Dxomark, tomó estos mismos datos.

A ver, dejémonos de gráficas. Dxomark ya da una puntuación basada en el rendimiento ISO. Si cogemos la mejor FF y la mejor micro, la diferencia es superior a 1 paso (A7R III vs EM1 II). Si atendemos a la generación de las cámaras, podemos incluso establecer una comparativa A7R III vs Pana GH5, con una diferencia de 2 pasos. Si hacemos una media aritmética, la diferencia entre micro y FF vuelve a ser de más de 1 paso.

Un abrazo

[Guillermo Luijk]

Las gráficas son mediciones del caso que se plantea, por qué vamos a obviarlas?. Queda claro que la ventaja en ruido del mejor sensor FF del mercado y el mejor M4/3 que mide la web (y suponiendo que sea una comparación justa al dejar la variable precio fuera), es de entorno a 1 paso cuando se usa el mismo ISO.

No sé cómo calculan ese benchmark de ISO, pero tiene toda la pinta de que es algo muy parecido al valor de ISO que puedes usar para tener el mismo ruido en el que estáis empeñados, y que no explica la diferencia en ruido que se va a encontrar un usuario que se enfrente a la misma escena con dos cámaras. Pensaba que en eso ya estábamos de acuerdo.

Salu2!

[AnMoVi]

Ese paso que indicas en el mejor de los casos no me cuadra:

- Medición 'Sports' de la EM1 II: 1.312
- Medición 'Sports' de la A7S (más antigua): 3.702

La diferencia es claramente mayor de 1 paso.

[Guillermo Luijk]

No sé cómo calculan ese benchmark de ISO, pero tiene toda la pinta de que es algo muy parecido al valor de ISO que puedes usar para tener el mismo ruido en el que estáis empeñados, y que no explica la diferencia en ruido que se va a encontrar un usuario que se enfrente a la misma escena con dos cámaras. Pensaba que en eso ya estábamos de acuerdo.

[AnMoVi]

No sé cómo calculan ese benchmark de ISO, pero tiene toda la pinta de que es algo muy parecido al valor de ISO que puedes usar para tener el mismo ruido en el que estáis empeñados, y que no explica la diferencia en ruido que se va a encontrar un usuario que se enfrente a la misma escena con dos cámaras. Pensaba que en eso ya estábamos de acuerdo.

Segun leí en su día, ese benchmark marca la tolerancia máxima de ruido (para ellos, evidentemente), a partir de la cuál, se resiente considerablemente la calidad de imagen. Esto es, que si necesito disparar a 3.200, con una obtendré una imagen limpia, mientras que con la otra tendré más ruido (cada uno que marque su propia tolerancia y determine si ese ruido de más que mete es mucho o poco).

[laucsap60]

Ese paso que indicas en el mejor de los casos no me cuadra:

- Medición 'Sports' de la EM1 II: 1.312
- Medición 'Sports' de la A7S (más antigua): 3.702

La diferencia es claramente mayor de 1 paso.

Si, la A7SII tiene algo menos de ruido... pero también menos resolución, menos detalle y bastante más moire de color. Yo casi que me quedo con la EM1II, ya le quitaré algo de ruido si me molesta.
De todas formas como ese recorte que estamos viendo seria de la imagen completa a un tamaño de 110x150cm, imprimiendola por ejemplo a 50x70cm no creo que valiese la pena molestarse en quitar ruido.
Ojo, que está revelada con dcraw sin aplicar absolutamente ninguna reducción de ruido y sería muy fácil aplicar una reducción de ruido moderada sin perder casi detalle (probablemente pudiendo legar a un nivel similar de ruido al de la a7sii, manteniendo más de detalle).

Quizás deberías haber puesto de ejemplo a A7RIII, ahí si que no podría haber sacado ventaja a la EM1II, solo podría haber dicho que la A7RIII le saca ventaja en resolución y un paso de ventaja en ruido...

La gama de las A7s, solo tiene interés para vídeo a isos estratosféricos, ningún sentido para fotografía.

[Guillermo Luijk]

No sé cómo calculan ese benchmark de ISO, pero tiene toda la pinta de que es algo muy parecido al valor de ISO que puedes usar para tener el mismo ruido en el que estáis empeñados, y que no explica la diferencia en ruido que se va a encontrar un usuario que se enfrente a la misma escena con dos cámaras. Pensaba que en eso ya estábamos de acuerdo.

Segun leí en su día, ese benchmark marca la tolerancia máxima de ruido (para ellos, evidentemente), a partir de la cuál, se resiente considerablemente la calidad de imagen. Esto es, que si necesito disparar a 3.200, con una obtendré una imagen limpia, mientras que con la otra tendré más ruido (cada uno que marque su propia tolerancia y determine si ese ruido de más que mete es mucho o poco).

O sea lo que te he dicho, un valor de ISO en el cual ambas cámaras dan el mismo ruido. Por n-ésima vez (con n aún un poco más grande que grande) un valor inútil para el mundo real porque en el mundo real el fotógrafo va a hacer la foto con lo que tiene, al mismo ISO (siempre que renunciar a PDC no sea un problema), y la diferencia de ruido que va a obtener está en el entorno de 1 paso, no de 2 pasos.

Salu2!

[AnMoVi]

Guillermo, es que lo de la diferencia de 1 paso lo estás diciendo tú. Yo digo que hay más, algo así como 1,5-1,67.

[AnMoVi]

Ese paso que indicas en el mejor de los casos no me cuadra:

- Medición 'Sports' de la EM1 II: 1.312
- Medición 'Sports' de la A7S (más antigua): 3.702

La diferencia es claramente mayor de 1 paso.

Si, la A7SII tiene algo menos de ruido... pero también menos resolución, menos detalle y bastante más moire de color. Yo casi que me quedo con la EM1II, ya le quitaré algo de ruido si me molesta.
De todas formas como ese recorte que estamos viendo seria de la imagen completa a un tamaño de 110x150cm, imprimiendola por ejemplo a 50x70cm no creo que valiese la pena molestarse en quitar ruido.
Ojo, que está revelada con dcraw sin aplicar absolutamente ninguna reducción de ruido y sería muy fácil aplicar una reducción de ruido moderada sin perder casi detalle (probablemente pudiendo legar a un nivel similar de ruido al de la a7sii, manteniendo más de detalle).

Quizás deberías haber puesto de ejemplo a A7RIII, ahí si que no podría haber sacado ventaja a la EM1II, solo podría haber dicho que la A7RIII le saca ventaja en resolución y un paso de ventaja en ruido...

La gama de las A7s, solo tiene interés para vídeo a isos estratosféricos, ningún sentido para fotografía.

Pascual, en mi ejemplo hablo de ruido, sin incluir otros parámetros, como la nitidez. Si incluimos esta última, algo lógico, y tomando como referencia el ejemplo que tu mismo has puesto en el otro hilo, y comprándote que la diferencia en el mismo sea de tan solo un paso, la Sony presenta una mayor magnificación y nitidez, por lo que, igualando esta última, la ventaja sería de más de un paso.