Mensajepor xatamec » 15 Sep 2009, 16:12
Este es un tema complejo y hay pocos estudios exhaustivos con conclusiones claras. Lo que te voy a contar a continuación es una mezcla de información y de opiniones personales basadas en mi propia experiencia. Hace ya algunos meses me hice un sistema de refrigeración de mi 350D con control de temperatura y ello me ha permitido hacer pruebas en diferentes condiciones.
Creo que es un error pensar que en ISOs mas altas empeora la relación señal/ruido. Es mas, me inclino a pensar que mejora en algunos casos.
Debemos recordar que las fuentes de ruido son varias, sólo voy a enumerar las principales:
-ruido fotónico: es el ruido de la propia señal que captas, puesto que su flujo no es uniforme y se modela con la estadística de Poisson. Equivale a la raíz cuadrada del número de fotones captados en cada pixel.
-ruido térmico: es el generado por la agitación térmica. Se puede modelizar mediante darks extrayendo de él la corriente oscura, pero siempre quedará un componente estocástico que también se modela según la estadística de Poisson.
-ruido de lectura: en el proceso de amplificar el voltaje producido por los electrones liberados en cada pixel y hacer la conversión analógico-digital, la electrónica introduce cierto ruido. Christian Buil midió los ruidos de lectura de varias DSLR en función de la ISO empleada.
-ruido de cuantización: algunos incluyen este ruido dentro del ruido de lectura, pero conviene separarlo porque este no es introducido por la electrónica, sino por el propio proceso matemático de conversión analógico digital. En digital tenemos niveles limitados y una señal analógica que quede entre 2 niveles digitales, es muestreada con un error que siempre será como mucho medio bit. Lo que pasa que ese medio bit puede representar un porcentaje muy importante en señales débiles.
Se supone que los fabricantes de DSLR nos ofrecen diferentes ISOs en los rangos en los que el amplificador se comporta de forma lineal. En las cámaras de gama baja acostumbra a ser entre 100 y 1600. En cambio, hay cámaras de gama alta que ya ofrecen rangos hasta ISO 25600.
Siendo así, debemos notar que al incrementar la ISO multiplicamos por el mismo factor la señal y las diferentes fuentes de ruido... excepto el de cuantización, y aquí está el factor importante. Si antes del proceso de conversión analógico-digital se preamplifica el voltaje generado en el pixel, el error de cuantización se reduce en un factor equivalente al de amplificación. Esto suponiendo, repito, que el amplificador se comporte de forma lineal, que es lo esperable.
En conclusión, la relación señal ruido puede ser incluso mejor en ISOs mas altas, independientemente de que disparemos en verano o en invierno. Esto es particularmente cierto si trabajamos con objetos súmamente débiles o en banda estrecha.
Entonces... ¿cuál es el problema de trabajar con ISOs altas?
Que nos comemos el rango dinámico de nuestra cámara. Cada vez que subimos al ISO siguiente, reducimos a la mitad el abanico de diferentes intensidades de brillo que podemos representar, puesto que saturaremos el sensor mucho antes. Así que, con cúmulos estelares, objetos muy brillantes u objetos de gran rango dinámico hay que tirar con ISOs moderadas en función del tiempo que vayamos a usar, mientras que con objetos de brillos superficial muy bajo puede ser muy recomendable subir las ISO.
También hay que tener en cuenta la temperatura. Si ésta es alta, la corriente de oscuridad es grande y también se nos come el rango dinámico, por lo tanto es mejor bajar las ISO. Si la temperatura es muy baja, tendremos poca corriente de oscuridad y por lo tanto mas rango dinámico disponible. Pero esto último no implica que la SNR sea mejor o peor, simplemente que perdemos rango dinámico.
Saludos,
Sergi