¿Qué es el ruido en la fotografía?

El ruido es un tema de la fotografía que parece haber causado confusión. Sin embargo, es crucial entenderlo si desea maximizar la calidad de la imagen. En este artículo, entraremos en detalles sobre los dos tipos de ruido que afectan a tus fotos, el ruido de las tomas y el ruido digital, y lo que puedes hacer para minimizarlos. También le explicaremos la conexión entre cosas como la ISO de su cámara y la cantidad de ruido en sus fotos. Entonces, ¿qué es el ruido en la fotografía y qué se puede hacer para reducirlo?

Varios años antes de comprar mi primera cámara digital DSLR, tenía un sistema de apuntar y disparar que realmente quería aprender a usar, pero no tenía ni idea de lo que era la fotografía. Cuando leí en línea que un ajuste ISO alto “añade más ruido” a una foto, naturalmente, empecé a pensar que una cámara en realidad se hace más fuerte en esos ajustes. Probé esta teoría tomando dos fotos con diferentes valores ISO, y – ¡podría haberlo jurado! – el obturador de la cámara era significativamente más alto en el ISO más alto. Durante un vergonzoso largo tiempo después, me puse a pensar que los altos valores ISO estaban bien para usar, excepto en museos o catedrales, donde se requería silencio. Dudo que muchas otras personas hayan estado tan desesperadamente equivocadas sobre el ruido, pero todavía hay varios aspectos del ruido que incluso los fotógrafos avanzados a menudo malinterpretan.

Entendiendo el Ruido

El ruido es un velo granulado en una fotografía que oscurece los detalles y hace que la imagen parezca mucho peor. En algunos casos, las fotos pueden ser tan ruidosas que son esencialmente inutilizables. En cierto modo, todos estamos bastante familiarizados con el concepto de ruido – si no en la fotografía, entonces en otros campos, como la música y la grabación de audio.

Seguramente has notado que, incluso en una habitación tranquila, hay un “siseo” de fondo en los vídeos o audio que grabas. Ese silbido no es algo que oímos normalmente, pero aparece en las grabaciones de audio (especialmente con un micrófono de menor calidad). En algún momento del camino, las imperfecciones se deslizaban en tu sonido.

Lo mismo ocurre con la fotografía. De hecho, incluso si toma una foto con la tapa del objetivo puesta, la imagen resultante no será totalmente negra . Puede estar cerca, pero siempre habrá pequeñas imperfecciones: píxeles aleatorios, brillantes y descoloridos.

En este caso, puede ver los píxeles aleatorios muy fácilmente con sólo iluminar la imagen en Lightroom o Photoshop. Si nunca has hecho esto antes, es razonable pensar que simplemente escalaría una foto suavemente del negro al gris y al blanco sin problemas, pero no es el caso. En cambio, en la práctica, la foto se volverá cada vez más fea, con grandes áreas de decoloración y píxeles de aspecto extraño. Esto se conoce como ruido.

 Esta foto, tomada en la norma ISO 12.800, tiene una enorme cantidad de ruido. Esto es demasiado para cualquier uso razonable.

¿Qué causa el ruido en la fotografía?

Técnicamente, una cierta cantidad de ruido siempre estará en cada foto. No hay nada que puedas hacer para evitarlo; es una propiedad física de la luz y la fotografía.

Hay dos grandes tipos de ruido en las fotografías: el ruido de las tomas y el ruido digital. Aunque provienen de fuentes diferentes, el ruido de las tomas y el ruido digital son típicamente difíciles de distinguir entre sí cuando se mira la foto final, ya que generalmente conducen al mismo resultado: píxeles que son aleatoriamente demasiado brillantes, demasiado oscuros o descoloridos.

Ruido de disparo

El ruido de disparo, o ruido de fotón, es aleatoriedad debido a los fotones en la escena que está fotografiando, que son discretos y aleatorios.

La luz emite y refleja todo lo que puedes ver, pero no ocurre en un patrón fijo, y el resultado es la granulosidad. Por ejemplo, una bombilla muy tenue puede emitir un promedio de 1000 fotones por segundo, pero cada segundo individual será un poco diferente – 986 fotones, 1028 fotones, 966 fotones, 981 fotones, 1039 fotones, y así sucesivamente. Si está tomando una fotografía de un segundo de duración de esta bombilla, no obtendrá exactamente el mismo resultado cada vez. Esto es lo que los fotógrafos llaman “ruido de disparo” en una imagen.

Ruido digital

El ruido digital, o ruido electrónico, es la aleatoriedad causada por el sensor de la cámara y la electrónica interna, que introducen imperfecciones en una imagen.

A veces, el digital tendrá un patrón claramente visible, aunque depende de la cámara. Tanto el ruido de disparo como el ruido digital son importantes en la fotografía digital. El ruido de disparo suele tener un efecto mayor en las fotos, pero el ruido digital es la razón por la que una foto con la tapa del objetivo no es completamente negra. Cada uno hace la diferencia.

 NIKON D800E + 20mm f/1.8 @ 20mm, ISO 3200, 1/20, f/4.0

Cómo minimizar el ruido en la fotografía

Puedes pensar en el ruido como, esencialmente, un “telón de fondo” para cada foto que tomas. Siempre estará ahí, no importa lo que estés fotografiando. Su objetivo, entonces, es tener los datos reales (es decir, la escena real que está intentando fotografiar) sobreponerse a este fondo. La mejor manera de hacerlo es capturar más luz.

Considere una situación en la que no capture suficiente luz en el campo, y el ruido en una imagen sobrepase la señal – la información real. En primer lugar, su foto será extremadamente oscura. No captaste mucha luz de la escena. Pero más allá de eso, cuando intentes iluminar la foto en tu ordenador, harás que tanto la señal como la gran proporción de ruido sean más visibles, ¡lo que resultará en una foto que se ve enormemente granulada y descolorida!

Si alguna vez has escuchado el término relación señal/ruido , a esto se refiere. Una foto con “más ruido” no siempre es mala para la calidad de la imagen – porque la señal podría haber aumentado también, quizás en una cantidad proporcionalmente mayor, haciendo que el ruido sea menos visible en general. Lo que importa aquí es simplemente la proporción.

Entonces, ¿cómo se obtiene la mejor calidad de imagen en las fotos? Se trata de capturar más señal real para que pueda dominar el ruido de fondo que siempre estará presente. Puede hacer esto utilizando un velocidad de obturación , un f-stop , o fotografiando una escena más luminosa (más brillante). En otras palabras, capturando una mayor “exposición luminosa …”

Así es como se reduce la apariencia de ruido en una imagen. Cualquiera que le diga que utilice un ISO más bajo para reducir el ruido está simplificando demasiado las cosas. Si simplemente bajas tu ISO sin cambiar ninguna otra configuración para capturar más luz, simplemente obtendrás una foto más oscura – una foto que necesitas aclarar en el post-procesamiento, revelando todo el ruido que intentaste ocultar (y, de hecho, típicamente más que si acabaras de usar una ISO más alta).

 NIKON D7000 + 105mm f/2.8 @ 105mm, ISO 100, 1/40, f/3.2

Aquí, pude capturar mucha luz con mi apertura y velocidad de obturación, asegurando la máxima calidad de imagen.

Cómo afecta ISO al ruido digital

Su ISO es la única configuración de la cámara distinta de la apertura y la velocidad de obturación que ilumina una foto. Comúnmente, se dice que aumentar el ISO (para obtener una foto más brillante) aumenta el ruido. ¿Es eso cierto?

Comience con lo básico. ISO no tiene ningún efecto sobre el ruido de disparo. Físicamente no puede. Como ya hemos comentado hace un momento, el ruido de las tomas se refiere por completo a la aleatoriedad de la luz emitida y reflejada en la propia escena, algo que no podría depender de la configuración de la cámara.

Por lo tanto, ISO sólo afecta al ruido digital, también conocido como ruido electrónico. La forma en que lo afecta puede ser sorprendente al principio, pero tiene sentido después de pensarlo un poco: Para cámaras típicas con ajustes normales, al aumentar la ISO se reducirá la cantidad de ruido electrónico. Esto es exactamente lo contrario de lo que probablemente te han dicho.

Antes de dejar la fotografía en la exasperación, recuerda: Lo que importa para la calidad de la imagen no es la cantidad real de ruido. Es la relación señal/ruido.

El uso de una ISO más alta reducirá la “cantidad” de ruido . Pero cuando disparas con un ISO alto, es porque no tenías otra opción y no podías iluminar la foto de otra manera, es decir, capturando más luz real. Esto significa que la relación señal/ruido no será muy buena. En otras palabras, no se capturaron suficientes datos para dominar la cortina de ruido, incluso si esa cortina es un poco menos fuerte.

Destacaré aquí que es bueno que su cámara reduzca el ruido electrónico a niveles más altos de ISO. Por eso aumentamos la ISO en cámara en lugar de disparar a la ISO de base y de iluminarlo todo en el posprocesamiento; de este modo, se obtiene una mejora en la calidad de imagen, ya que el ruido electrónico es menor. Pero la relación señal/ruido es lo que realmente importa para la calidad de la imagen, por lo que los fotógrafos no andan disparando todo a ISO 12.800 todo el tiempo. La mejor manera de reducir la apariencia del ruido en una imagen es ahogarla con la luz.

(De hecho, en la misma línea, tomar fotos de una escena más luminosa aumentará la “cantidad” de ruido fotónico. Pero aumenta la señal mucho más , mejorando la relación señal/ruido, y por lo tanto la calidad de la imagen.)

 NIKON D800E + 14-24mm f/2.8 @ 14mm, ISO 3200, 25 segundos, f/2.8

Hay una razón por la que utilicé ISO 3200 en lugar de iluminar una foto con bajo contenido de ISO en Lightroom o Photoshop: La calidad de la imagen es mejor, gracias al menor nivel de ruido electrónico.

¿Funciona el software de reducción de ruido?

Finalmente, algunas personas se preguntarán sobre los ajustes de “reducción de ruido” en su software de post-procesamiento. ¿Realmente reducen el ruido o hay alguna trampa?

En la práctica, hay una trampa. El uso de algoritmos de reducción de ruido reducirá el ruido aparente en la foto, pero también perjudica los detalles legítimos y los hace menos nítidos. Si utilizas demasiada reducción de ruido, acabarás con fotos que parecen de plástico. Eso es mucho peor que un simple grano.

La reducción del ruido sigue siendo una herramienta útil. Si el ruido de una imagen es especialmente obvio, querrá utilizar el posprocesamiento para reducirlo. Una técnica útil aquí es aplicar reducción selectiva de ruido a grandes áreas sin muchos detalles, como fondos desenfocados, mientras se reduce el ruido en un grado menor en la imagen como un todo.

El resultado final: No evite la reducción del ruido por completo, pero tenga cuidado cuando lo use.

 NIKON D7000 + 105mm f/2.8 @ 105mm, ISO 3200, 1/100, f/2.8

Utilicé la reducción de ruido aquí, incluyendo ajustes locales para mejorar la calidad del fondo. Esto se nota especialmente en los tamaños de impresión más grandes.

Resumen

Las fotografías con grandes cantidades de ruido, digital o de disparo, son aquellas en las que las imperfecciones aleatorias son abrumadoras. En realidad, la cámara no es más alta, pero puede que se enfade porque los detalles reales de la foto no son lo suficientemente fuertes como para ahogar el ruido de fondo.

No es difícil usar este conocimiento para tomar mejores imágenes. Simplemente aumenta los datos reales que estás capturando siempre que sea posible (con una velocidad de obturación más larga, una apertura más grande o una escena más luminosa). Si usted ha llegado al límite razonable para esas tres variables, sus opciones restantes no son buenas. Aumente su ISO para reducir el ruido digital (preferiblemente), o aclare la foto mediante un software de posprocesamiento (no tan bueno – a menos que esté en un valor configuración ISO invariable ). De cualquier manera, siempre es mejor capturar más luz en primer lugar.

El ruido digital y el ruido de disparo son aleatorios, y la manera de abrumar al azar es con datos reales. Si recuerdas eso, podrás minimizar el ruido en tu fotografía y tomar fotografías de la más alta calidad.

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