En este artículo trato de comprender como trabajan las cámaras fotográficas digitales y cómo se genera un imagen hasta que llegamos a verla en la pantalla y de su mayores enemigos: el ruido electrónico y digital de las fotografías, también sobre técnicas para reducirlo y las diferentes maneras de mostrarse en distintas marcas, como Nikon, Canon o Fujifilm, mis experimentos y conclusiones.
Hablaré de software de edición como el Photoshop, Capture One, DxO Optic, DDP de Canon, siempre partiendo de archivos RAW, NEF, CR2 o RAF y sus diferentes respuestas ante el mismo archivo, todos tienen cosas buenas y no tan buenas a la vez pero que me convenza completamente…. ninguno de ellos.
Algunas observaciones antes de entrar en las cuestiones técnicas: Tan solo hace unos años (menos de diez) no había web que tratara de fotografía que no se mencionara en algún párrafo el ruido como factor a tener en cuenta a la hora de tomar una fotografía. Las cosas han cambiado tanto que pronto se dejará de hablar de ello para siempre pues los nuevos sensores orgánicos parece que serán los responsables de que esto suceda y pronto tendremos cámaras que superarán con creces a las que tenemos actualmente, las novedades en los modelos nuevos nos los irán soltando con cuentagotas como han venido haciendo hasta la fecha para hacernos cambiar de equipo cada pocos años, el precio que pagaremos será proporcional a lo que nos llevemos a casa aunque para algunos esto es lo menos importante.
Hace unos años a la hora de tomar una fotografía tenías que buscar un equilibrio entre la velocidad que necesitabas, la abertura que elegías y el ISO pero siempre procurabas por norma general no abusar de él si no querías luego tirarte de los pelos cuando veías la fotografía en la pantalla del ordenador sobre todo si la escena era nocturna o poco iluminada acompañada con un ISO alto, llamo alto por encima de 800 como norma general.
Pero eso era antes (casi en el siglo pasado) porque ahora no necesitamos ni siquiera enfocar el objeto o punto deseado porque hay aparatos (cámaras) que una vez tomada la fotografía luego se puede elegir el punto donde quedará enfocado y con cuanto desenfoque. Aquí una de ellas, LYTRO.
También hay algunos teléfonos móvil que a partir de varias fotografías luego puedes elegir también el punto enfocado lo que todo apunta es que pronto haremos fotografías solo con apuntar con el aparato hacia la escena y punto ¡qué pena! con lo que si disfrutaba en el siglo pasado cuando andábamos cargados con trípodes, filtros, etc etc… pero como el tema a tratar hoy es el ruido me centraré en él no sin antes comentar que con las máquinas que hay hoy y para conseguir una foto a tamaño pequeño es ridículo el tener en cuenta el valor ISO elegido porque los pixeles serán tan ridículos de tamaño que resultarán imposible de ver en una impresión 20×30 o en un televisor HD y si no se llegan a ver es que son «invisibles» o lo que es lo mismo… inexistentes.
Hablar de ISO y hablar de «ruido» es un tema muy delicado porque es hablar sobre algo muy SUBJETIVO, quiero decir que lo que para mí unos niveles son buenos o aceptables para otra persona puede ser completamente diferente aparte de que es muy importante para qué se va a destinar finalmente la fotografía, si acabará en una web a tamaño 800 x 600 pixeles, en un iphone o como mucho en una tablet sobran todos los comentarios, experimentos, opiniones, etc porque siempre estará «correcta» a nivel de calidad pero si por lo contrario la fotografía la vamos a imprimir a tamaño 30 x 50 cm, la vamos a ver en una pantalla de 4k o si NOS GUSTA ver nuestros trabajos a un tamaño más grande del que una pantalla de ordenador puede mostrar ahí es cuando deberemos poner «toda la carne en el asador» para EXPRIMIR nuestro equipo ya que lo más probable es que no tengamos otro más apropiado para realizar dicha fotografía y queremos/tenemos que sacarle el máximo partido, (es mi caso particular).
Alguna vez he visitado galerías con impresiones en papel a tamaño grande (casi un metro) y no tiene nada que ver con verlas en el iphone o en la tablet, todo lo que trasmite el tamaño y la textura del papel en su conjunto no tiene nada que ver, el resto es como ver «una miniatura» en una publicidad para hacerse una idea.
Algunas opiniones personales sobre algunas máquinas que conozco.
La primera máquina que me sorprendió con su nivel de ruido fue la Fuji X100, cuando vi las primeras muestras en la web las comparé con lo que yo tenía y le sacaba un paso o más pero al tener un objetivo fijo que te condiciona el tipo de fotografía la descarteé, con el tiempo y aprovechando que pude disfrutarla por un tiempo me di cuenta de que hay muchas más cosas a tener en cuenta a la hora de contar con una cámara de fotos que la limpieza de sus imágenes, sobre todo si no puedes tener más que UNA.
Llegaron las Full Frame, lo poco que he visto no le encuentro en este aspecto una grandísima diferencia lo que pasa es que si sumamos esa reducción de ruido al tamaño tan enorme de la fotografía es ridículo hablar del RUIDO pero si la miras a tamaño 100 x 100 «no es tan fiero el León como el Lopintan» (para mi gusto).
A continuación unas muestras de una Nikon D4S que me pasaron hace tiempo, míralo a tamaño real haciendo doble clik sobre ella. Son muestras JPG directos de la cámara. En la muestra de la izquierda hay ausencia casi total de detalle y en la derecha hay ruido con un nivel importante, si bien son ISOS muy altos también hay luz suficiente, ya me gustaría a mí verla trabajar con la vía láctea… porque de día hasta los «topos» ven bien… Así pasó que su dueño después de ver las imágenes y haberse gastado los 4.000 euritos (solo en el cuerpo) tenía dudas si devolverla inmediatamente o no…
Por curiosidad (ya que nunca lo había probado) he tomado unas fotos con la 7d a iso 12800 en condiciones similares a la D4S y como se puede ver en las muestras no encuentro gran diferencia en cuanto a ruido porque en detalle me gusta más la 7D. De día todas las máquinas funcionan perfectamente especialmente en las zonas claras.
Otra de las máquinas con la que de verdad vi gran diferencia de ruido en fotografía nocturna fue la Fuji X T1, mis palabras más o menos fueron: es la primera vez que veo una fotografía nocturna a iso 1600 donde no se puede hablar de ruido y para que yo _que soy tan triquimiky con el ruido_ diga eso ya tiene que ser buena, al menos DOS pasos le saca a mi Canon 7D en ese terreno.
Pero parece ser que todo lo que se exige en una máquina fotográfica no es solo el RUIDO ya que conozco varios fotógrafos que a pesar de tener una XT1 no se olvidan de su Canon 7D, ¿qué tiene la Canon 7D?.
Con esta máquina (7D) llevé cierta decepción tanto cuando la comparé con mi 30D reparada como cuando la compré un año después. Es una máquina a la que pocas cosas más de las que hace se la puede pedir porque es un MAQUINÓN pero en cuestión de ruido está a la misma altura o incluso por debajo de sus antecesoras, pero una de las ventajas con que juega son sus 18 Mpix de resolución, lo uno por lo otro, a día de hoy de las que tengo es en la que más confío, principalmente por el conjunto de sus prestaciones.
En los últimos premios Pulitzer de fotografía han estudiado todo lo relacionado con el tipo de máquinas y objetivos con los que se consiguieron las fotografías más premiadas, las marcas ya no importan tanto porque la calidad de fabricación es altísima pero si en algo coincidían los premiados es que si pudieran elegir qué mejorar en las máquinas pedirían MAYOR SENSIBILIDAD o lo que es lo mismo MENOR RUIDO, ¿por qué? ¿todavía no les sirve tener máquinas FULL FRAME y objetivos súper luminosos con enfoques ultrarrápido y precisos? pues parece ser que la sensibilidad es lo que más ansían, ya es suficiente con 6 ó 10 fotos por segundo pero puestos a pedir quieren mayor rango dinámico y mayor sensibilidad, por cierto, la focal más premiada fueron 24 mm que traducida a SLR serían 18mm.
LA PARTE TÉCNICA.
Siempre habrá algún aficionado principiante que lea esto y que no conozca de qué estoy hablando cuando me refiero al RUIDO. Ya he escrito varias entradas relacionadas hablando de ello pero como siempre quedan cosas pendientes o descubro cosas nuevas o simplemente porque la tecnología va cambiando no está de más escribir un poco más sobre ello (por si se me olvida en el futuro).
Si con las cámaras Nikon llegué a la conclusión (enlace a otro artículo relacionado) de que para el ruido no importa el ISO elegido sino la velocidad y abertura con las Canon es todo lo contrario, una fotografía en la 7D subexpuesta en UN paso es peor que haber elegido un ISO DOS pasos más alto, Canon no permite la subexposición sin pagar un alto precio con el ruido. No importa si el iso es solo 100, siempre que haya una sombra y se quiera levantar el ruido estará omnipresente y solo lo haremos desaparecer manejando adecuadamente los ajustes relacionados y por supuesto comenzando a perder detalle, o sea que no hay que tener miedo a subir el ISO en Canon igual que en su día escribió Guillermo LUIGK, con el tiempo yo «solito» he llegado a la misma conclusión.
DOS TIPOS DE EJEMPLOS PARA COMPRENDER EL RUIDO
El primero es partiendo de una imagen con la tapa puesta en la cámara para ver el resultado de como lo revela el programa y el segundo son dos ejemplos de fotografía nocturna para ver el ruido real con el que nos podemos encontrar, son fotografías difíciles y subexpuestas por lo que la presencia del ruido será importante.
RUIDO ELECTRÓNICO Y DIGITAL.
Entiendo por «ruido electrónico» el que se genera por medios de la electrónica y «ruido digital» el que queda presente después del revelado y no podemos eliminar.
Las máquinas de estos ejemplos son: Nikon D90, Canon 7D, Fuji XE1 y Fuji XT1. La Nikon D300 parece ser que lleva el mismo sensor que la D90 (aunque el cuerpo poco tiene de parecido) por lo que los resultados serían similares.
Comencé con una fotografía de cada máquina con 30 segundos de exposición con la tapa puesta, CERO LUZ, a iso 100,400 y1600, pero el nivel de ruido es tan débil que tuve que pasar a otra exposición más larga para que veamos mejor el resultado así que hice otras tomas con la misma tapa puesta pero a 300 segundos o sea 5 minutos. A primera vista parece que es un tiempo exagerado pero para los que hacemos fotografía nocturna al firmamento con sus estrellitas es algo muy normal.
Partiendo de archivos RAW con cada una de ellas y dejando los ajustes a cero en Photoshop pero elevando la exposición en +4 EV se le acaba por sacar «los colores» a la máquina. ISO 1600 + 4EV es el mismo nivel de luz que ISO 25.000. Aquí los resultados (Puedes hacer doble click sobre la imagen para verla en grande).
Vamos a ver DOS cosas, una el NIVEL del ruido y la segunda el TIPO de ruido.
En la siguiente imagen vemos el sensor completo de cada máquina reducido para poderse mostrar en un monitor de 1920.
¿Qué vemos aquí? primero que llama la atención es el HISTOGRAMA. Como la tapa estaba puesta para que no entrara luz (y con un abrigo encima) lo único que podemos ver es el nivel del ruido electrónico generado por el sensor y la circuitería electrónica ya que ningún fotón tuvo acceso a él, (está claro que también el software tiene su importancia).
Vemos que la Nikon D90 por los bordes del sensor se le «cuela» algo de luz o los pixeles se calientan más que el resto y aparecen más luminosos, parecido le pasa a la XT1 aunque bastante menos.
La D90 tiene un nivel de ruido medio comparado con el resto, la más «escandalosa» es la 7D mientras que las Fujis no se llevan mucho entre ellas pero comparadas con el resto hay una gran diferencia a favor.
Para ver el TIPO de ruido puedes hacer doble click sobre ellas, es un recorte a tamaño cien por ciento.
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Vemos que el ruido es completamente diferente en cada marca, mientras en la Canon es un mosaico de puntos del mismo tamaño y tres colores (más negro y blanco) en Nikon los puntos se sustituyen por trazos de colores dejando zonas completamente negras (analizar su histograma), esto significa que hay un porcentaje de pixeles que no tienen la misma sensibilidad que el resto de ahí vienen los «puntos» que forman el ruido que no son otra cosa que pixeles con diferente sensibilidad ante un objeto del mismo nivel de luz como por ejemplo el cielo azul o un folio, siendo la superficie uniforme encontramos un mosaico de puntos que llamamos «ruido» similar al grano de la película fotográfica.
Para comprender como se generaba este mosaico de puntos hice DOS fotos con el mismo tiempo de exposición y la tapa puesta (con la misma cámara) y mi sorpresa fue que al apilarlas el mosaico de puntos de colores no coincidía para nada lo que significa que contrariamente a lo que yo imaginaba cada punto que compone la imagen no corresponde con el punto del sensor sino al resultado de un algoritmo matemático donde en cada fotografía el mosaico es exclusivo, de ahí que Nikon tiene una opción de apilamiento de imágenes en la propia cámara para reducir el ruido, y realmente funciona bien, es como si fotografiamos varias veces la misma escena y las apilamos en modo Luminancia dejando una Opacidad entre ellas de un tanto por ciento (el 50 si don dos, el 33 si son tres, etc), el problema es cuando hace viento o no tenemos trípode resulta imposible….
La siguiente imagen vemos el histograma más de cerca y podemos estudiarlo, diferencias, ventajas e inconvenientes.
La Nikon D90 tiene un nivel importante de pixeles «negros» o poco sensibles que son los que provocan esas manchas negras y opuestamente vemos que el nivel de luz en otro grupo de ellos salen sobreexpuestos lo que significa que «están quemados» o con ausencia de información lo que dará lugar a «puntos blancos o brillantes» en cualquier parte de la imagen, tanto en sombra o nivel medio, saldrán siempre blancos cuando el nivel de luz en la fotografía corresponda con un histograma normal.
La Canon 7D en principio resultaría ser la más perjudicada por el ruido pero tiene la ventaja de que sus pixeles son más homogéneos resultando un histograma más plano con mejor rendimiento en las sombras (menos zonas completamente negras) aunque también tiene un porcentaje importante de puntos brillantes (zona dcha del histograma).
La Fuji XE1 y la XT1 claramente ganan la partida pero la XE1 tiene grandes pixeles de color que fastidian bastante a la hora de reducirlos mientras que la XT1 son más débiles, pequeños y a la vez homogéneos por lo tanto supondrá menor problema resultando la ganadora absoluta (al menos en principio).
DOS PRUEBAS REALES DE FOTOGRAFÍA NOCTURNA.
La imagen de la cabecera la emplearé de ejemplo, no está tomada a propósito para este artículo pero sirve perfectamente, es una fotografía difícil donde las haya pues la «vía láctea» que vemos era apenas visible en el lugar lo que llevó a generar una imagen subexpuesta a pesar de que el tiempo de exposición fue de 52 segundos con ISO 1600 y F 2.8, tomada con la Canon 7D. Un tiempo más largo solo hubiera generado un rastro más largo de estrellas pero no más luminosa sino al contrario por haberse desplazado sobre el encuadre… (no se si me explico lo suficiente). La original es esta, al sobreexponerla muestra «más ruido que en una tormenta».
Aumentando ligeramente las sombras y subiendo +2 EV la exposición (lo que la convierten en iso 6400) y procesada en Photoshop y posteriormente ayudada por el plugin DEFINE quedaría así. (comparar el histograma con la anterior). 
No es que sea una gran foto pero teniendo en cuenta el archivo original el valor del ISO y las condiciones en las que se realizó para mi gusto está «presentable». A continuación un recorte sin reducción de ruido (doble click sobre la imagen).
A continuación unas muestras a tamaño cien por ciento de algunas partes de ella y la respuesta de los diferentes software actuando sobre los ajustes necesarios para conseguir el mejor resultado. Posiblemente haya que descargarla para ver los detalles.
Para mi gusto DxO muestra más detalle de color en las hojas del árbol y mejor «detalle» de las sombras (por hablar de detalle en las sombras de este ejemplo). DPP (Digital Photo Professional 4 de Canon) muestra puntos luminosos en cualquier parte de la imagen tanto en sombras como en el resto. Capture One y Photoshop se llevan muy poco con el DxO.
En este ejemplo me quedaría con Photoshop y Capture One ya que DPP muestra un ruido importante en las sombras y pixeles luminosos en cualquier parte.
Contrariamente al recorte anterior esta vez DxO muestra un «grano» gordo en la tierra comparado con sus rivales, (muestra siguiente)
Aquí el ganador vuelve a ser DxO pues es el único que es capaz de sacar color a las hierbas porque el resto se lo llevó la reducción de ruido, el peor de todos DPP por sus persistentes motitas brillantes que no he encontrado manera de evitarlas y eso con la última versión V4 de Digital Photo Profesional.
A continuación vemos como trata cada uno las aberraciones cromáticas en las estrellas aunque en el otro ejemplo de fotografía nocturna que veremos a continuación se verá mucho más detalladamente.
Las aberraciones cromáticas Photoshop las muestra azules pero si las tratas de corregir las sustituye por NEGRAS por lo que no se que es peor, Canon DPP las ve púrpura o violeta, DxO negras y además es el que menos color dedica a las estrellas y Capture One las transforma en blancas (aberraciones cromáticas no estrellas) cosa que para mi gusto es la mejor opción.
Y hasta aquí sobre esta foto ahora el otro ejemplo.
Segundo ejemplo de fotografía nocturna. Canon 7D, 0.3 seg F2.8. ISO 640.
igual que en ejemplo anterior incremento la exposición en + 2EV por lo que se transforma en ISO 2.600 y ajustando las luces y las sombras quedaría así.
Ahora vamos a ver como ha repercutido sobre todo en las sombras, también veremos como trata cada software las aberraciones cromáticas o las zonas más luminosas.
Igual que en las estrellas las aberraciones cromáticas Photoshop las muestra azules, DxO y DPP púrpura y Capture One para mi gusto otra vez es el que mejor las muestra. 
Aquí nuevamente vemos más casos de aberraciones cromáticas con el mismo resultado pero centrándonos en las zonas sobreexpuestas (blancas) el único que NO ES CAPAZ de extraer información es el tan amado CANON DPP. Parece mentira que siendo de su propia marca no se hable muy bien con su cámara….. ¡lástima!….
Finalmente y para no insistir más sobre lo mismo unas muestras de detalle, que para mi gusto bien poco se llevan entre ellos por no decir NADA, el responsable en este caso es el objetivo que aunque es aceptable no es extraordinario, Sigma 18/50 2.8.
No he considerado necesario poner recortes al cien por ciento de las fotografías originales sin elevar la exposición pues sería ridículo hablar o buscar ruido en las sombras cuando el nivel es tan bajo (oscuro) que ni en una impresión a papel o cualquier dispositivo es capaz de mostrar detalle. Igualmente pasa en las zonas medias y mejor en las altas luces ya que a medida que aumentamos el nivel de luz el ruido se va «perdiendo», no se si me explico pero como ejemplo más o menos sería así: una fotografía a iso 3600 en una zona clara tiene el mismo o incluso menos ruido que otra con iso 400 en una zona oscura.
CONCLUSIONES:
Cualquier fotografía mal expuesta generará un nivel de ruido importante así que si la velocidad se queda baja no hay que tener miedo se subir el ISO porque si no se hace así será peor «el remedio que la enfermedad».
Mi consejo para exprimir al máximo las fotografías más delicadas es: Procesarla en Cámara Raw de Photoshop o cualquier otro revelador como Capture One o DxO Optics, trabajar la fotografía en TIFF a 16 Bits y finalmente y si es absolutamente necesario pasar un filtro reductor como el Define o el Noiseware. No hay que olvidar que siempre encontraremos «puntitos» de diferentes tonos en zonas suaves como el cielo, si tratamos de equilibrar esos puntitos sacrificaremos otras zonas de la imagen como pequeñas ramas, hierbas, etc o sea que hay que tener en cuenta todas las partes de la imagen.
Como hemos visto al principio en las pruebas de ruido a «cámara tapada» las que mejor rendimiento dieron fueron las Fuji, actualmente tienen muy buena fama en ese aspecto aunque personalmente creo que además están acompañadas de objetivos de muy alta calidad como el 35 mm 1.4 que hasta la fecha ha sido el único objetivo al que no le he encontrado el más mínimo «pero» porque todas las pruebas que hice con él resultaron PERFECTAS especialmente en nocturnas, claro está que su precio está a la altura de su calidad.
Los archivos JPG resultantes de la cámara XT1 son impresionantes pues es la única marca con la que trabajaría con ese tipo de archivos, con las otras DOS veo que se pueden EXPRIMIR mucho más en modo RAW aunque se pierda un tiempo extra, creo que Fuji ha conseguido controlar el ruido de una manera BRILLANTE por todo ello junto con la reducción de peso y volumen de sus máquinas hoy por hoy parece ir en cabeza en el mercado de la imagen digital en el mundo aficionado y semiprofesional aunque repito una vez más que quien tiene una Canon 7D se resiste a abandonarla ¿por qué será?….
Espero haberte aclarado algunas cuestiones sobre este tema tan subjetivo como es el ruido aunque como dije al principio tiende a desaparecer ¿o no?… «para gustos se hicieron los colores».
Gracias por llegar hasta aquí, si crees que a alguien más le puede interesar no dudes en compartir. alcorlopantano.com