• Diafragmas, cámaras compactas, tamaño de sensor y la difracción que se avecina

Fuente en la Plaça Reial - Barcelona, 2009

Canon G10 a ISO 80, Raw procesado como blanco y negro,

140 mm (Equivalente) a f:4,5

© Oriol Alamany

Una de las cosas que se pregunta el fotógrafo hoy en día al adquirir una cámara compacta digital es ¿donde han ido a parar las tradicionales aberturas de diafragma de f:11, f:16 o f:22 que hace unos pocos años tenían cualquier óptica fotográfica? En mi nueva Canon PowerShot G10, por ejemplo, la abertura del objetivo 6,1-30,5 mm f:2.8-4.5 tan sólo permite cerrar a f:8. ¿Donde están los diafragmas cerrados, tan usados en ciertos tipos de fotografía como la de paisaje, para poder obtener una extensa profundidad de campo?

Formatos actuales

Las cámaras compactas que utilizan película fotográfica trabajan con el mismo formato que una réflex de película: el formato 24x36. Por lo tanto, la distancia focal de sus objetivos y los diafragmas que se utilizan son los mismos. Sin embargo, con la fotografía digital todo se ha complicado, ya que ahora existen  diversos tamaños de sensor, siendo los más conocidos los siguientes:

- 35 mm FULL FRAME o FX (Con factor de reencuadre 1x respecto al clásico 24x36):

Utilizado por Canon, Nikon y Sony en sus réflex de gama profesional (Canon EOS-1 Ds MkIII y EOS 5D MkII, Nikon D3x, D3 y D700, Sony A900).

- APS-H (Factor de reencuadre 1,3x): 

Usado por Canon en su gama pro EOS-1D.

- APS-C o DX (Factor de reencuadre 1,5x): 

Usado por Nikon y Sony en sus réflex de gama media y básica, así como por Pentax, Samsung y Fujifilm en todos sus modelos.

- APS-C (Factor de reencuadre 1,6x): 

Usado por Canon en réflex de gama media y básica.

- 4/3 (Factor de reencuadre 2x): 

Usado por Olympus y Panasonic en toda su gama réflex.

- 1/1,63" a 1/1,75" (Factor de reencuadre aprox 4,6x):

Compactas de gama alta, como Panasonic Lumix LX3, Leica D-Lux 4, Canon G10, Canon Ixus 980, Nikon P6000, Ricoh Caplio GX200 y GR Digital II, etc.

- 1/2,3, 1/2,5": Compactas de gama media y baja de todas las marcas.

Algunos tamaños de sensor de las cámaras digitales actuales

O sea, que mi Canon G10 usa un diminuto sensor del tipo 1/1,7" (7,6 x 5,7 mm) cuya área es veinte veces menor que el de mi Canon EOS-1 Ds "Full Frame". Sin embargo, sus resoluciones son parecidas: la EOS-1 Ds MkII es de 16,6 Megapíxeles y la G10 de 14,7, una diferencia casi desdeñable. Así que la gran diferencia a nivel de sensor de imagen radica en el tamaño de sus píxeles: la G10 apiña el equivalente a 34 millones de píxeles en cada cm2 de sensor, mientras que la EOS-1 tan sólo 1,9 millones por cm2. 

Cuidado que viene la difracción

Y ahí empiezan los problemas: a píxeles más pequeños, menor sensibilidad a la luz, mayor aparición de grano digital o ruido... y, lo que nos interesa ahora, notable bajón en la resolución de las fotografías al usar aberturas de diafragma cerradas, del tipo f:11 o f:16 debido a la aparición del fenómeno óptico de la difracción. 

Y después de tanta divagación, aquí tenéis una sencilla prueba realizada con la G10 y su 6,1-30,5 mm f:2,8-4,5 a su focal granangular (equivalente a un 28 mm en FF). En primer lugar tenéis la imagen completa y, en segundo, varias secciones al 100% de la misma imagen tomada a distintos diafragmas.

Vila Olímpica de Barcelona

Canon G10 a ISO 80

© Oriol Alamany

Secciones al 100% de la misma imagen tomada a la máxima abertura (2,8), a aberturas intermedias (3,5 y 5,6) y a la mínima abertura (f:8).

(Hacer clic sobre la fotografía para apreciarla a tamaño real)

Queda claro que la calidad es máxima a f:2,8, muy buena a f:3,5, ligeramente inferior a f:5,6 y muy inferior a f:8. Aquí queda claro porqué el fabricante ha evitado introducir diafragmas más cerrados. En un objetivo de cámara réflex, estos resultados se invertirían. Aunque (y este es un problema que se avecina o, más bien, ya tenemos encima), las cámaras réflex de muy alta resolución ya empiezan a manifestar este problema. En concreto, con la Canon EOS 50D de 15 MP en un sensor APS-C, la difracción empieza a manifestarse a diafragmas a partir de f:8. Y en las Nikon D3X y Sony A900 de 24 MP, y Canon EOS-1Ds MkIII y EOS 5D MkII de 21 MP, todas ellas en un sensor FF, empiezan a manifestar el problema a f:11.

Conclusión

Así que al trabajar con cámaras compactas de sensor pequeño hay que cambiar el método de trabajo y no recurrir a los diafragmas cerrados más que cuando sea absolutamente imprescindible. Entonces surje otra duda: dado que al utilizar cámaras réflex estamos acostumbrados a recurrir a f.11 o f:16 para obtener una ámplia profundidad de campo ¿cómo lograr el mismo efecto con una compacta digital que no tiene estas aberturas? Eso no es problema: su diminuto sensor trabaja con focales extremadamente cortas (el 6,1 mm de la G10 equivale a un 28 mm), que de por sí ya proporcionan una enorme profundidad de campo. 

Si estuviera realizada con una cámara réflex, la siguiente fotografía de una parada de venta de fruta sería la candidata perfecta a un diafragma muy cerrado para lograr enfocar desde el primer plano hasta el fondo. Con la G10, la máxima abertura de f:2.8 ya ha proporcionado toda la profundidad de enfoque necesaria. Según he leído en una web, la profundidad de campo a f:2,8 en una G10, equivale a la que se obtiene a f: 17 en una cámara FF. Y a f:4,5, equivale a f:22.

Fruta en el mercado de la Boquería - Barcelona, 2009

Canon G10 a ISO 80, 28 mm (Equivalente) a f:2.8

© Oriol Alamany

El problema es más bien el contrario: con estas cámaras ahora es muy difícil lograr fondos desenfocados. La fotografía que abre este post, por ejemplo, está tomada con la focal más larga de la G10 (30,5 mm, equivalente a un 140 mm) y a su máxima abertura f:4,5. Y sin embargo la palmera y el edificio del fondo, pese a estar mucho más lejos que las figuras de la fuente, aún aparecen enfocados. Para lograr un fondo desenfocado aquí no habría más remedio que utilizar una cámara réflex que lograra el mismo encuadre con una focal más larga.

Filtro ND

Para evitar recurrir a estos diafragmas cerrados "malos" cuando haya mucha luz o bien cuando deseemos utilizar velocidades prolongadas para mostrar un movimiento, en el menú de la G10 existe la opción de utilizar un filtro ND (de Densidad Neutra), que permite reducir la luz incluso a diafragmas abiertos: una excelente idea.

Lectura para mentes sesudas

Ahí van unos enlaces para los que os guste profundizar en este tema. Cuidado que hay datos como para marear a cualquiera. 

Los límites de la G10

Tutorial con calculador del límite de la difracción

¿Tienen los sensores más resolución que las ópticas?

De todos modos, como colofón final, recordad que las fotografías no són tan sólo números y técnica, sino también sentimientos. Y en eso no hay límites...

Digital Photography Test Review Sensor Size Difraction f/stops