¿Qué es el ruido en la fotografía?
El ruido es un tema en fotografía que parece hecho para causar confusión. Sin embargo, es crucial comprenderlo 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 disparo y el ruido digital, y qué puedes hacer para minimizarlos. También explicaremos la conexión entre cosas como el ISO de su cámara y la cantidad de ruido en sus fotos. Entonces, ¿qué es el ruido en la fotografía y qué puedes hacer para reducirlo?
Varios años antes de comprar mi primera DSLR, tenía una cámara de apuntar y disparar que realmente quería aprender a usar, pero no tenía ni idea de fotografía. Cuando leí en línea que una configuración ISO alta "agrega más ruido" a una foto, naturalmente, comencé a pensar que una cámara en realidad aumenta el volumen con esa configuración. 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 tiempo vergonzosamente largo después, pensé que los valores altos de ISO estaban bien, excepto en museos o catedrales donde se requería silencio. Dudo que muchas otras personas se hayan equivocado tanto con respecto al ruido, pero todavía hay varios aspectos del ruido que incluso los fotógrafos avanzados suelen malinterpretar.
¿Qué es el ruido?
El ruido es un velo granulado en una fotografía, que oscurece los detalles y hace que la imagen parezca significativamente peor. En algunos casos, las fotos pueden tener tanto ruido que prácticamente no se pueden utilizar. En algún nivel, todos estamos bastante familiarizados con el concepto de ruido, si no en la fotografía, en otros campos, como la música y la grabación de audio.
Seguramente habrá notado que, incluso en una habitación silenciosa, hay un "silbido" de fondo en los videos o el audio que graba. Ese silbido no es algo que escuchemos normalmente, pero aparece en las grabaciones de audio (especialmente con un micrófono de baja calidad). En algún lugar del camino, las imperfecciones se deslizaron en tu sonido.
Lo mismo es cierto en 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 simplemente iluminando la imagen en Lightroom o Photoshop. Si nunca ha hecho esto antes, es razonable pensar que simplemente escalaría una foto sin problemas de negro a gris a blanco sin ningún problema, pero ese 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.
¿Qué causa el ruido en la fotografía?
Técnicamente, siempre habrá cierta cantidad de ruido en cada foto. No hay nada que pueda hacer para evitar esto; es una propiedad física de la luz y la fotografía.
Hay dos tipos generales de ruido en sus fotografías: ruido de disparo y ruido digital. Aunque provienen de diferentes fuentes, el ruido de disparo y el ruido digital suelen ser difíciles de distinguir entre sí cuando mira la foto final, ya que generalmente conducen al mismo resultado: píxeles que son demasiado brillantes, demasiado oscuros o descoloridos al azar.
Disparo
El ruido de disparo, o ruido de fotones, es la aleatoriedad debida a los fotones de la escena que estás fotografiando, que son discretos y aleatorios.
La luz emite y se refleja en todo lo que puede ver, pero no sucede 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, etc. 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 los componentes electrónicos internos, que introducen imperfecciones en una imagen.
A veces, lo 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 generalmente tiene un mayor efecto en sus fotos, pero el ruido digital es la razón por la cual una foto con la tapa del objetivo no es completamente negra. Cada uno hace una diferencia.
Cómo minimizar el ruido en la fotografía
Puede pensar en el ruido, esencialmente, como un "telón de fondo" para cada fotografía que toma. Siempre estará ahí, sin importar lo que estés fotografiando. Su objetivo, entonces, es que los datos reales (es decir, la escena real que está tratando de fotografiar) dominen este fondo. La mejor manera de hacerlo es capturar más luz.
Considere una situación en la que no captura suficiente luz en el campo y el ruido en una imagen domina la señal : la información real. En primer lugar, su foto será extremadamente oscura. No capturaste mucha luz de la escena. Pero más allá de eso, cuando intente iluminar la foto en su computadora, hará que tanto la señal como la gran proporción de ruido sean más visibles, lo que dará como resultado una foto que se ve muy granulada y descolorida.
Si alguna vez ha escuchado el término relación señal-ruido , esto es a lo que se refiere. Una foto con "más ruido" no siempre es mala para la calidad de la imagen, porque la señal también podría haber aumentado, 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 obtienes la mejor calidad de imagen en tus fotos? Se trata de capturar una señal más real para que pueda dominar el fondo de ruido que siempre estará presente. Puede hacer esto usando una velocidad de obturación más larga , configurando una apertura más amplia o fotografiando una escena más luminosa (más brillante). En otras palabras, al capturar una mayor “ exposición luminosa ”.
Así es como reduce la apariencia de ruido en una imagen. Cualquiera que le diga que use un ISO más bajo para reducir el ruido está simplificando demasiado las cosas. Si solo reduce su ISO sin cambiar ninguna otra configuración para capturar más luz, simplemente obtendrá una foto más oscura, una foto que necesita aclarar en el procesamiento posterior, revelando todo el ruido que trató de ocultar (y, de hecho, , generalmente más que si hubiera usado un ISO más alto).
Aquí, pude capturar mucha luz con mi apertura y velocidad de obturación, asegurando la máxima calidad de imagen.
Cómo afecta la ISO al ruido digital
Su ISO es la única configuración de la cámara, además de la apertura y la velocidad del obturador, que ilumina una foto. Comúnmente, se dice que aumentar su 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. No se puede físicamente. Como cubrimos hace un momento, el ruido de disparo se trata completamente de la aleatoriedad de la luz emitida y reflejada desde la escena en sí, algo que no podría depender de la configuración de la cámara.
Entonces, ISO solo afecta el 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 las cámaras típicas en configuraciones normales, aumentar su ISO reducirá la cantidad de ruido electrónico. Esto es exactamente lo contrario de lo que probablemente te han dicho.
Antes de que abandones la fotografía exasperado, 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 un ISO más alto reducirá la "cantidad" de ruido . Pero cuando estás disparando a 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 su relación señal-ruido no será muy buena. En otras palabras, no capturó suficientes datos para dominar la cortina de ruido, incluso si esa cortina es un poco menos fuerte.
Enfatizaré aquí que es bueno que su cámara reduzca el ruido electrónico a valores ISO más altos. Es por eso que aumentamos el ISO en la cámara en lugar de disparar con el ISO base e iluminar todo en el posprocesamiento; de esa manera, obtiene una mejora en la calidad de la imagen, ya que el ruido electrónico es menor. Pero la relación señal-ruido es lo que realmente importa para la calidad de la imagen, razón por la cual los fotógrafos no toman fotografías con ISO 12,800 todo el tiempo. Con diferencia, la mejor manera de reducir la apariencia de ruido en una imagen es ahogarlo con luz.
(De hecho, en la misma línea, tomar fotos de una escena más luminosa aumentará la "cantidad" de ruido de fotones. Pero aumenta la señal mucho más , mejorando la relación señal-ruido y, por lo tanto, la calidad de la imagen).
Hay una razón por la que usé ISO 3200 aquí en lugar de iluminar una foto con ISO bajo en Lightroom o Photoshop: la calidad de la imagen es mejor, gracias a el nivel más bajo de ruido electrónico.
¿Funciona el software de reducción de ruido?
Finalmente, algunas personas seguramente se preguntarán acerca de la configuración de "reducción de ruido" en su software de posprocesamiento. ¿Estos realmente reducen el ruido, o hay una trampa?
En la práctica, hay una trampa. El uso de algoritmos de reducción de ruido reducirá el ruido aparente en su foto, pero también daña los detalles legítimos y los hace menos nítidos. Si usa demasiada reducción de ruido, terminará con fotos que parecen de plástico. Eso es mucho peor que un simple grano.
La reducción de ruido sigue siendo una herramienta útil. Si el ruido en una imagen es especialmente obvio, querrá usar el procesamiento posterior para reducirlo. Una técnica útil aquí es aplicar la reducción de ruido selectiva a áreas grandes sin mucho detalle, como fondos desenfocados, mientras reduce el ruido en un grado menor en la imagen como un todo.
El resultado final: no evite la reducción de ruido por completo, pero tenga cuidado cuando la use.
Aquí utilicé la reducción de ruido, incluidos los ajustes locales para mejorar la calidad del fondo. Esto es especialmente notable en tamaños de impresión más grandes.
Resumen
Las fotografías con una gran cantidad de ruido, digital o de disparo, son aquellas en las que las imperfecciones aleatorias son abrumadoras. Tu cámara en realidad no es más ruidosa, pero podría enojarse porque los detalles reales de tu foto no son lo suficientemente fuertes como para ahogar el ruido de fondo.
No es difícil usar este conocimiento para tomar mejores imágenes. Simplemente aumente los datos reales que está capturando siempre que sea posible (con una velocidad de obturación más larga, una apertura más grande o una escena más luminosa). Si ha alcanzado el límite razonable para esas tres variables, sus opciones restantes no son excelentes. Aumente su ISO para reducir el ruido digital (preferible), o ilumine la foto a través de un software de procesamiento posterior (no tan bueno, a menos que tenga una configuración ISO invariable ). De cualquier manera, siempre es mejor capturar más luz en primer lugar.
El ruido digital y el ruido de disparo son aleatoriedad, y la forma de superar la aleatoriedad es con datos reales. Si recuerda eso, podrá minimizar el ruido en su fotografía y tomar fotografías de la más alta calidad.