Diferencias y semejanzas producidas en las imágenes entre sensores Full Frame y sensores APS-C

En fotografía, y en estos momentos en el que los sensores Full Frame han causado un gran revuelo dentro de la fotografía digital en este año que hemos dejado atrás, es importante dejar patente algunos temas que diferencian a los sensores FF con los sensores APS-C que montan las mayoría de las cámaras del sector Consumer.



Como mucho conocéis, el Full Frame es un sensor con unas medidas de 24 × 36 mm (aprox), mientras que los sensores APS-C suelen tener medidas de 23,6 × 15,8 o 22,3 × 14,9 (dependerá si hablamos de Nikon, Pentax, Sony… o Canon). A priori, y al mostrar tales números, la gran mayoría de las personas considera que un sensor solo por disponer de mayor área ya va a disponer de mejor calidad de imagen. Esta afirmación, en la gran mayoría de las veces, suele ser verdad, pero también es cierto que puede ocurrir que, o no sea del todo cierta, o que también mucha gente no sepa el verdadero motivo de ella.

La densidad de píxeles (o fotodiodos) algo a tener en cuenta

Obviamente una de las principales diferencias ocurridas con respecto a esto es el ruido producido entre un sensor y otro; ya que si disponemos de un sensor con mayor área no hay duda que dispondremos de mayor espacio para colocar todos los fotositos. Los fotositos o fotodiodos son semiconductores sensibles a la luz visible o infrarroja, y en los sensores solemos encontrar uno por cada pixel que tiene los mismos.

Cuando se habla de sensor Full Frame la gente tiende a pensar que siempre dicho sensor va a tener menor ruido que un sensor APS-C, pero… preguntémonos cual es el principal motivo de todo esto.

Diferentes tipos de sensores CMOS según su iluminación en el que vemos donde se encuentran los fotodiodos (zona rosa).

No hay duda que el tamaño es el gran culpable, y a día de hoy las múltiples técnicas que consiguen cada una de las marcas fabricantes de sensores (que no marcas fotográficas, pues no todas las marcas fotográficas son fabricantes de sensores) para disminuir el ruido en sensores cada vez más pequeños son mejores. A pesar de todo esto, y sin entrar en mucha más materia de un tema que nos llevaría párrafos y párrafos, me gustaría comentar el que hasta ahora ha sido el principal factor de todo ello, qué no es ni más ni menos que la densidad de píxeles de cada sensor.

Los fotodiodos o fotositos son partes del sensor semiconductoras de luz, y es obvio que cuanto más cerca el uno del otro se encuentren más ruido se producida cuando se amplifica la señal por parte del sensor. Que quiere decir todo esto, que muchas veces antes de dejar patente que un sensor va a tener menor ruido por ser FF con respecto a un APS-C es conveniente saber la densidad de pixeles que tiene (normalmente se dice píxeles porque cada fotodiodo va asociado a un pixel, pero en caso de que no fuera así habría que realizarlo con respecto a los fotodiodos).

Pongamos el ejemplo que siempre se pone en estos casos: Si en un espacio de 2 metros cuadrados metemos a 10 personas la fricción producida entre ellas no será nunca la misma que si metemos a 15 personas en ese mismo espacio, pero si sería igual si en 3 metros cuadrados meteríamos a 23 personas*.

Cuanta más densidad mayor ruido generalmente

A parte de esto, otro de los motivos es que cuanto mayor sea el fotodiodo más luz captara, y por tanto se generará menor ruido en la escena al captar más luz y necesitar menos amplificación de señal.

Obviamente con los nuevos avances dentro del sector de los sensores, en algunos modelos nos encontramos con cierta mejoría con respecto a este tema, pero la mayoría de estos avances se producen en conseguir aislar a unos fotositos de otros para que no ocurren fenómenos como el blooming (los electrones se pasan de un espacio a otro), el lugar de colocación de los los fotodiodos en el sensor – como ocurre en muchos de los nuevos sensores BSI - ,… entre otras tantas mejoras

Por último comentar que, aunque este punto no es una diferencia real entre un tipo de sensor u otro (pues puede haber sensores FF con mucha densidad de pixeles o APS-C con poca), es importante saberlo, pues hay mucha gente que considera que una FF, tenga los pixeles que tenga, es siempre mejor que cualquier APS-C en este aspecto, y aunque en las mayorías de las veces es así, es importante saber el motivo y el porque en algún caso no tiene porque serlo.

*Cifras no exactas por decimales

La profundidad de campo y difracción

El punto de la PdC es uno de los puntos que siempre están a la orden de día cuando una persona pretende comparar una cámara con sensor FF y otra con APS-C. Siempre se dice que un sensor APS-C tiene mayor profundidad de campo, pero ¿es así siempre? Aunque es algo complejo quisiera comentaros porque sí es diferente, pero no en tanto como muchos creen.

La Profundidad de Campo depende de tres variables:

• - Distancia cámara – objeto


• 
  


• - Distancia focal del objetivo


• 
  


• - Diafragma elegido

…y un punto más subjetivo (pero no por ello también objetivo pero no entraré en ello) como es el de los Círculos de Confusión .

Sabiendo estos cuatro puntos, está claro que el tema del tamaño del sensor no aparece por ningún lado salvo por el punto de los Círculos de Confusión (que como dije no entraré a explicarlo). A pesar de esto, y sin querer entrar en un terreno muy escabroso y meramente técnico, como resumen puedo deciros que para asemejar la misma profundidad de campo en FF y APS-C sería tan sencillo con multiplicar la distancia focal y el diafragma que usáramos en Full Frame con el factor de recorte de la APS-C en cuestión, 1,5 o 1,6 (según marcas).

Por ejemplo: Si montamos en una Canon 650D un 85mm y disparamos con un diafragma f3,5, para conseguir la misma profundidad de campo en una Canon 5D MarkIII tendríamos que multiplicar 85×1,6 para saber la distancia focal a usar y 3,5×1,6 para seaber el diafragma a usar.

Recorte del área que ocuparía la imagen en un sensor APS-C partiendo de una imagen Full Frame

Obviamente al ver esta pequeña regla, muchos consideraran que, por tanto con un mismo objetivo, a unos mismos parámetros, la profundidad de campo será por tanto diferente. En efecto, no hay duda que debido a esto una cámara con sensor FF, a priori, tiene menor profundidad de campo que una cámara con sensor APS-C.

A pesar de todo podríamos poner algún ejemplo para dejar patente como se podría observar esto:

Por ejemplo, si usáramos la misma distancia focal en ambas cámaras nunca conseguiríamos una imagen igual, salvo si hiciéramos un recorte a posterior de la imagen de la cámara FF (en el caso de realizar un recorte a la imagen de una FF y asemejarla con la de una APS-C siempre que hayan sido disparadas con los mismos valores y la densidad de sus sensores sea igual). Que demuestra esto, que la profundidad de campo puede ser igual pero en absoluto la imagen.

Imagen disparada con un mismo objetivo en un sensor FF

Otro ejemplo podría dejarnos patente que si usáramos las mismas cámaras con la misma distancia focal y quisiéramos conseguir el “mismo” encuadre, la única posibilidad sería acercanos con la cámara Full Frame, dando por tanto mayor profundidad de campo a la cámara APS-C; ya que cuanto menor sea la distancia entre cámara y objeto menor es su profundidad de campo. Claro que con esto variamos perspectiva y por tanto jamás conseguíamos un mismo encuadre, aunque lo pueda parecer.

Imagen disparada con un mismo objetivo en sensor APS-C

Y por último, la difracción (perdida de nitidez en las imágenes), que a pesar de ser un fenómeno óptico si que tiene cierta influencia en los sensores a determinadas aperturas. Y es que, mientras en un sensor FF podemos encontrar este fenómeno óptico en aperturas cercanas a 11-13, en los sensores APS-C suele aparecen en diafragmas muy cercanos al 8. Es por ello que este punto también tiende a afectar a la diferencia de las imágenes producidas por ambas cámaras.

Conclusión

Por tanto, conseguir la misma profundidad de campo en una fotografía con cámaras de sensores FF y APS-C es posible, pero no conseguir la misma imagen (obviamente si no hablamos de recortar una imagen en el ejemplo que vimos antes). Por ello, aunque consiguiéramos la misma profundidad de campo mediante la regla anterior, nunca se conseguiría lo mismo, pues necesitaríamos distancias focales diferentes que variarían de forma óptica nuestra toma (ya se sabe, no se puede asemejar la formación de imágenes en un 100 que en un 160mm por ejemplo).

En lo que si me gustaría hacer especial hincapié es que, debido a los valores que debemos usar en una APS-C necesitaremos objetivos con aperturas mucho mayores que si los montáramos en una FF para conseguir la misma PdC; y es quizá este punto es el que hace que sea algo complicado conseguir la mínima profundidad de campo en ambos formatos siempre.

via Xatakafoto http://www.xatakafoto.com/trucos-y-consejos/diferencias-y-semejanzas-producidas-en-las-imagenes-entre-sensores-full-frame-y-sensores-aps-c