Cámaras digitales
Por Claudio Morales (Gentileza de PhotoMagazine)

En esta segunda entrega comenzaremos a hablar de cámaras digitales, veremos las ventajas y desventajas y tipo de sensores y resolución.

Antecedentes de la Fotografía Digital
La Fotografía Digital existe desde hace varias décadas. De hecho durante los primeros vuelos de naves rusas y norteamericanas a la luna en los años sesenta, la transmisión de imágenes se hacía utilizando esta tecnología. No obstante la auténtica aparición de la Fotografía Digital aconteció ya iniciada la década de los noventa.
Su aceptación está siendo tan vertiginosa que podemos afirmar que, en poco tiempo, esta será la única tecnología utilizada en la totalidad de las aplicaciones fotográficas, tanto para los profesionales como para los aficionados.
Quizás quede un sector de artistas que por motivos puramente personales sigan elaborando imágenes fotográficas a partir de la captura en película.
O directamente pase como con el super8 (¿Alguien se acuerda?), que con el advenimiento del video, en unos pocos años directamente desapareció.
Pero dejemos las adivinanzas a las Pitonisas y dediquémonos a lo nuestro.

Ventajas e Inconvenientes
Si se compara la situación de la Fotografía Digital con la Fotografía Convencional podemos encontrar tanto ventajas como inconvenientes. Pero cada día que pasa vemos que las ventajas son mayores y los inconvenientes se reducen.
Las principales ventajas aportadas en este momento por la Fotografía Digital son las siguientes:

• 1. El formato digital se basa en el almacenamiento de la imagen mediante dígitos (números) que se mantendrán inmutables a lo largo del tiempo, con lo que la calidad de la imagen no disminuirá nunca.
  Las películas convencionales tienen una vida limitada, más aun en color y, pierden calidad. Y aunque se almacene el material fotográfico en situaciones controladas de iluminación y humedad (situación compleja y costosa), solo retardamos este envejecimiento.
• 2. La reproducción de una imagen almacenada en un soporte digital puede ser repetida tantas veces como se desee, produciéndose siempre un duplicado de la misma calidad que la imagen original.
  Esta característica tampoco está presente en la Fotografía Convencional. En ésta en cada reproducción intervienen factores ópticos y químicos que producen un deterioro de la imagen.
• 3. Sobre la imagen digital se pueden realizar una enorme cantidad de procesos de retoque informáticos que facilitan la labor de producción de copias con mejor calidad que los propios originales.
  En algunos casos, además de la mejora de la calidad, se pueden conseguir efectos de muy diversos tipos: Enfoque/desenfoque, aplicación de filtros, modificación de la gama de colores, de contrastes, de brillos, etc.
  Y si bien estos retoques se hacían anteriormente sobre los soportes convencionales, lo que hoy se resuelve en unas horas, por métodos analógicos llevaba días. Por ejemplo seleccionar una parte de una fotografía para hacer una máscara lleva como mínimo media hora y varios procesos de laboratorio-ampliar el negativo en película gráfica, tapar con tinta lo que deseemos, reproducirla, poner en registro, etc. Hacer lo mismo en una computadora puede llevar como máximo 15 minutos.
  Además el procesamiento digital es más controlable en todos sus pasos. Con la posibilidad de volver atrás en forma simple y continua. Si nos sucede algún accidente, lo peor que es que pierdan unos minutos y como mucho algunas horas.
• 4. Al hacer una toma, la posibilidad de testear el resultado, no solo nos permite optimizar tiempos, (no esperar el proceso químico), sino también efectuar correcciones y rehacer una toma (si es posible), cuantas veces sea necesaria.
• 5. El ahorro de tiempo, que en el orden profesional es sumamente importante, todo lo que se imprime en offset en algún momento es digitalizado, haciendo la toma directamente en formato digital, nos ahorramos:
  a) El tiempo en comprar la película
  b) El proceso químico
  c) La incertidumbre del resultado
  d) El tiempo y la degradación del escaneado.
  Todo esto se traduce en que (por ejemplo en una toma de estudio para una publicidad) después de hacer una toma con un pequeño ajuste de unos 2 minutos en máquina, podemos entregar la toma contra muchos más minutos que nos insume todo el proceso químico, (siempre y cuando no haya que repetir la toma)

En cuanto a los inconvenientes actuales de la fotografía digital podemos destacar los siguientes:

• 1. Se trata de una tecnología relativamente inmadura por lo que los equipos que se compran en la actualidad quedan rápidamente obsoletos.
  Tengo en mi poder una Nikon F del año 1961, totalmente operativa cuya imagen no tiene nada que envidiarle a otra hecha con una F5 de última generación, en cambio la primera cámara digital que adquirí hace 4 años da una calidad de imagen muy inferior a la actual.
• 2. La inmadurez de la tecnología digital implica otra serie de inconvenientes propios de toda tecnología emergente, entre los que se puede destacar los elevados precios, y una muy rápida depreciación del equipo.
  Claro que esto puede quedar relativizado porque al no tener costos de película, la cámara (si la usamos lo suficiente), se amortiza sola.
  Por ejemplo el valor de una cámara que actualmente tiene prestaciones y calidad equivalente a una de 35mm. ronda en U$D 2000, esto para un fotógrafo que se dedique a hacer colegios significa la mitad de lo que gasta anualmente entre película y C-41.
• 3. Existe todavía quienes sostienen que si bien la calidad aportada por la fotografía digital es suficiente para la mayoría de los trabajos realizables por un auténtico profesional. Todavía se puede conseguir una mejor calidad con materiales químicos.
  Estas desventajas día a día son menores, por ejemplo si compramos una cámara como la Kodak dsc Pro 14n o la canon EOS 1V, tendremos una calidad de imagen similar a una 6x6, por lo cual no será necesario renovar el equipo próximamente ya que tenemos una calidad óptima, seguramente habrá equipos nuevos con más y mejores prestaciones (como pasa con la fotografía convencional), pero la renovación de nuestro equipo pasará por otras cuestiones que la meramente formal de la calidad de imagen.
  Y en cuanto al costo, ya en estos momentos hay cámaras de calidad con precios similares a sus equivalentes en 35mm, por ejemplo, en los EEUU, una D-100 de Nikon sale U$D 1700, una F-100 está en los U$D 1000 y una F-5 sale unos $ U$D 1900.
  Y en la competencia una Canon EOS 10D está en los U$D 1500, contra una EOS 1V que sale $ 1900.-

¿Cómo se forma la imagen?
Primero debemos tener en cuenta que la imagen se forma, al igual que en los equipos convencionales, utilizando el principio de la cámara oscura.
La diferencia entre una cámara digital y una analógica es que la captura de luz reflejada que forma la imagen fotográfica, se hace en vez de en una película, en un chip.

SENSORES
El chip encargado de "capturar" la imagen es el elemento más importante dentro de cualquier cámara digital. Su estructura es reticular y cada uno de sus puntos es un elemento fotosensible, que recibirá más o menos luz. Cuantos más sensores tenga, mejor será la calidad de la imagen obtenida con la cámara.

CCD/CMOS
Existen en la actualidad dos tecnologías de sensores.
Con excepciones, las cámaras profesionales actuales utilizan principalmente sensores CCD. Este tipo de sensor ha demostrado ser muy apropiado para las aplicaciones profesionales.
Aunque los CCD producen un excelente rendimiento en el procesamiento digital de imágenes, necesitan de un procesador que consume mucha energía. Además de ocupar un espacio considerable en el interior de la cámara, además de tener un alto y costoso proceso de fabricación.
En cambio los CMOS tienen incorporada la capacidad de procesamiento, por lo que consumen menos energía y ocupan menos lugar al no necesitar una unidad de procesamiento externa.
Además el proceso de fabricación es más económico.
Todavía los CCD dominan el mercado en las cámaras digitales de calidad, pero en la actualidad los fabricantes de chips CMOS han logrado reducir el nivel de ruido (quizás el peor inconveniente de estos), y en algunos de los nuevos equipos de calidad profesional (como la Kodak DCS Pro14n) están remplazando a los CCD.

SENSORES CHICOS Vs. SENSORES GRANDES.
Otra de las dicotomías que se presenta pasa por el tamaño de los sensores.
Hay dos tendencias, una es la de sensores chicos, por ejemplo en una cámara de 5 Mega píxeles de 8,53mm x 6,40 mm, y los sensores grandes, para 6 Mega píxeles: 16x24mm.

Los sensores chicos son de una fabricación más económica, permiten la construcción de cámaras más pequeñas y livianas, y también abaratan la construcción de objetivos que serán económicos, livianos y muy luminosos, -se podría llegar a hacer objetivos f 1 a un precio aceptable.
Esto tiene dos contras, por un lado al ser cada sensor de la retícula físicamente más pequeño, tiene una capacidad menor de captar intensidad de luz, lo que los hace menos sensibles, y la otra es que por problemas ópticos los diafragmas mas cerrados están llegando solo a f11.
Esta aparente limitación no lo es tanto si lo medimos en el uso de la profundidad de campo, ya que por la relación de tamaños un f11 de una cámara con un chip de este tipo es equivalente a un f22/32 de un lente de una cámara de 35mm.
En el caso de exceso de luz, este tema tampoco nos complica demasiado ya que al tener velocidades mínimas muy cortas, (todas las cámaras llegan hasta 1/1000, por lo menos) nos permite trabajar cómodamente.
Solo encuentro a esto problemático en la fotografía de productos pequeños con flash de estudio. En este caso aún usando los flashes en su potencia mínima posiblemente nos dé una luz demasiado potente necesitando diafragmas mas cerrados que los que poseen estas cámaras, de todas formas lo podemos resolver disminuyendo la intensidad de luz con alguna pantalla o, en el peor de los casos, incorporando en cámara algún filtro de densidad neutra.
Estas cámaras suelen tener un lente zoom incorporado (no intercambiable).

Los sensores grandes, necesitan cámaras de mayor tamaño que los contengan, también al tener mayor superficie capturan mas cantidad de luz y por lo tanto generan imágenes con menor ruido.
También (depende del equipo) nos permitirá utilizar los lentes que ya tenemos, aunque dependiendo del tamaño del sensor tienen algún tipo de modificación del ángulo de cobertura. Por ejemplo en los equipos Nikon D1, D2 y D100 un lente de 50mm se transforma en uno de 75mm.
O sea que si queremos tener un zoom con un ángulo de cobertura similar al uno de los “normales” 28/70, debemos adquirir un 18/50mm.
Ya está en venta una cámara de Kodak y una de Canon, con un sensor de 24x36mm. En este caso los lentes funcionarán igual que en los equipos de 35mm.

Otra característica de los tipos de sensores es que los sensores chicos suelen ser de tipo de barrido permanente, o sea que está permanentemente capturando imagen, motivo por el cual las cámaras que los utilizan no necesitan visores ópticos, y los sensores grandes son solo de captura, o sea que solo en el momento de la toma captan luz, obviamente necesitan un visor óptico.

RESOLUCIÓN.
La estructura del chip sensor de una cámara fotografía digital, como ya vimos previamente, se caracteriza por ser una retícula de celdas sensibles a la luz.
Cada celda tiene la capacidad de captar luz y la cámara posee un procesador que codifica y guarda esa información en una sucesión de unos y ceros.
Una celda, o mejor dicho cada representación de luz que corresponde a esa celda es llamada píxel.
La resolución viene determinada por el número de celdas del CCD/CMOS. Cuantas más celdas mayor resolución.
Uno podría establecer como norma teórica básica, que va a ser mejor una cámara con más cantidad de celdas que otra con menor cantidad.
Pero esto está en relación con el uso (Internet, offset, copia fotográfica, etc.) y con el tamaño final, que va a tener esta fotografía.
Debe tenerse en cuenta cual es el objeto de la imagen capturada ya que de poco servirá obtener imágenes de mucha precisión (muchos puntos sensibles) si su destino es ser reproducida en un medio incapaz de distinguir tanta información.

Por ejemplo la nueva Nikon D-2 (cámara destinada a los foto-reporteros) tiene un CCD de 4 Mega píxeles, que nos dará una copia de calidad hasta 20x30cm. Demás esta decir que el tamaño de impresión difícilmente llegue mayor tamaño que el mencionado.
Una cámara con mayor calidad como la Kodak DSC Por 14n o la Canon EOS-1Ds están sobrepasando la barrera de los 10 Megapixeles que nos va a dar copias de gran calidad de tamaños mayores a los 40x50 cm y aún más.
Y por último los respaldos para Hasselblad, Mamiya, Sinar, hoy en dia (marzo del 2003), están teniendo sensores que llegan hasta los 22 Megapixeles.

Por lo cual es necesario elegir el equipo en base al uso y no solo en base a la resolución, al igual que los reporteros usaban cámaras de 35mm y no cámaras de placas.

En fotografía digital el tamaño del archivo crece mucho en relación a su resolución y esto dispara en forma importante los requerimientos de equipo necesario para su procesamiento.

A modo de ejemplo vemos un detalle de una imagen tomada en distintas resoluciones, observe como a menor cantidad de píxeles, menor calidad de imagen, incluso se llega a notar el píxel. (es lo que llamamos Pixelación).