Fotografía con poca luz con el sistema EOS R

Hay muchas situaciones en las que tendrás que capturar imágenes en condiciones de baja iluminación. Por ejemplo, en la fotografía del cielo nocturno y la astrofotografía, en la fotografía de naturaleza nocturna y en la captura de estelas de luz o en la pintura con luz creativa mediante exposiciones largas. Si vas a fotografiar un paisaje urbano de noche o una puesta de sol, o incluso una mina de carbón, el objetivo es representar las condiciones ambientales, por lo que no sería adecuado utilizar el flash. A muchos fotógrafos les encanta fotografiar durante la llamada «hora dorada», justo antes del amanecer y después de la puesta de sol, cuando todo está bañado por colores cálidos y una iluminación suave y difusa, pero el nivel de luz es más bajo que durante el día.

Sin embargo, a pesar de las emociones que despiertan, la fotografía nocturna y la fotografía con poca luz plantean grandes retos. Por definición, la fotografía implica capturar la luz, y cuanta menos luz haya para trabajar, más difícil será obtener detalles y una amplia gama de tonos. Resulta complicado enfocar cuando no se ve con claridad, y el enfoque automático tampoco ayuda cuando la cámara no ve con claridad. El uso de una menor velocidad de obturación para que entre más luz aumenta el riesgo de desenfoque, y el aumento de la sensibilidad a la luz (ISO) de la cámara suele producir ruido de imagen no deseado.

En este artículo veremos cómo los avances tecnológicos en las cámaras y las innovaciones en el diseño solucionan estos problemas clave en la fotografía nocturna y con poca luz, lo que mejora en gran medida el rendimiento en condiciones de baja iluminación de las cámaras del sistema EOS R de Canon.

Cuando los fotógrafos utilizan medidores de luz para medir la luminosidad de una escena y ajustan la configuración de la cámara para que coincida, la unidad de medida es el valor de exposición o EV. Un valor más alto (como +10 EV) indica más luminosidad en el sujeto, mientras que un valor EV más bajo corresponde a una escena más oscura. En el mundo real, los EV equivalen aproximadamente a las siguientes situaciones típicas: 

• Luz del día (a pleno sol, sombras definidas) = 15 EV
• Luz del sol difusa, sombras suaves = 14 EV
• Cielo nublado, luz difusa (sin sombras) = 12-13 EV
• Paisaje tras el crepúsculo = 11 EV
• Estadio deportivo iluminado por la noche = 9 EV
• Calle iluminada por la noche = 8 EV
• Interior de una vivienda típica = 7 EV
• Luces del árbol de Navidad = 4-5 EV
• Vista lejana de edificios iluminados = 2 EV
• Paisaje nocturno iluminado por la luna llena = -4 EV
• Paisaje nocturno iluminado por una media luna = -5 EV

Verás que las todas las combinaciones de abertura y velocidad de obturación dan el mismo EV. Por ejemplo, con 1/500 s a f/1,4 e ISO 100, se obtiene un EV de 10, que es la luminosidad típica de una escena al aire libre en la hora dorada, pero lo mismo ocurre con 1 s a f/32. Si se añade ISO a la ecuación y se cambia el ajuste a ISO 400, entonces 1/60 s a f/16 también da un EV de 10. Es decir, no existe un único ajuste correcto que dé como resultado una foto bien expuesta de una escena determinada. (Es el mismo principio que aplica tu cámara cuando utilizas el modo de prioridad de abertura, por ejemplo, en lugar del modo totalmente manual: cambia la abertura y la cámara ajustará automáticamente la velocidad de obturación para mantener la exposición correcta).

Esto es muy útil porque alterar cualquiera de los ajustes de exposición no solo afectará a la exposición, sino que cambiará el aspecto de la imagen. Por ejemplo, modificar la abertura también afecta a la profundidad de campo, por lo que no siempre puedes utilizar una abertura más amplia (número F más bajo) para que entre más luz, ya que esto también reduce la profundidad de campo, lo que no es adecuado si quieres nitidez entre el primer plano y el fondo en un paisaje.

Por eso, muchas veces es preferible utilizar una velocidad de obturación más baja cuando se capturan imágenes en condiciones de baja iluminación. Sin embargo, las exposiciones largas conllevan el riesgo de desenfoque debido a la trepidación de la cámara o al movimiento del sujeto. Por suerte, este es un aspecto clave en el que las tecnologías avanzadas de las cámaras del sistema EOS R pueden ayudar.

Incluso si tu cámara está sobre el trípode más resistente, tan solo pulsar el botón del obturador puede provocar un movimiento que desenfoque la imagen, sobre todo si la exposición es larga. Por eso sería buena idea activar el obturador de forma remota, ya sea con el disparo remoto del obturador o con la aplicación Canon Camera Connect de tu smartphone o tablet. Las cámaras réflex presentan riesgo de vibración (menor, pero perceptible) causado por el «golpe del espejo» cuando el espejo réflex se levanta para exponer el sensor, pero las cámaras mirrorless, como la gama del sistema EOS R, lo evitan por completo. En términos generales, las cámaras y los objetivos más recientes de Canon incluyen varias tecnologías de estabilización de imagen diseñadas para contrarrestar y minimizar la trepidación de la cámara, sea cual sea la causa.

• La estabilización óptica de imagen de los objetivos IS emplea sensores giroscópicos en el objetivo para detectar el movimiento y un grupo de elementos «flotantes» dentro del objetivo que pueden moverse para compensar este movimiento y mantener la imagen estática en el sensor de la cámara.
• La innovadora EOS R emplea un sistema más avanzado, en el que el sensor de imagen de la cámara también detecta cualquier desplazamiento de la imagen y envía los datos del vector de movimiento al procesador del objetivo, que ajusta la estabilización en tiempo real. Este sistema puede detectar y compensar con precisión el desenfoque de baja frecuencia (lento) que solía ser difícil de detectar solo con sensores giroscópicos, pero que puede dar problemas, especialmente en exposiciones largas. Esta tecnología IS de doble detección funciona gracias a la mayor velocidad y al mayor ancho de banda de comunicación entre la cámara y el objetivo que proporciona la innovadora montura de objetivo RF de Canon.
• Las cámaras con estabilización de imagen en el cuerpo (IBIS), presente en la EOS R5 y la EOS R6 en 2020, cuentan con un sensor que «flota» mediante magnetismo y que también puede moverse para compensar cualquier tipo de movimiento de la cámara.

Dicho esto, desactiva el IS para exposiciones largas por la noche o para capturar imágenes sobre un trípode; no te servirá de nada si no puedes ver con suficiente claridad para enfocar correctamente. Por suerte, las cámaras del sistema EOS R también incluyen sistemas de enfoque automático de última generación eficaces a niveles de EV muy bajos.

Dual Pixel CMOS AF es una tecnología desarrollada por Canon que se presentó en 2013 y que ahora se encuentra en su segunda versión en los últimos modelos de cámara. Cada píxel del sensor Dual Pixel CMOS incorpora dos fotodiodos independientes (las partes del sensor que registran la intensidad o el brillo de la luz). El procesador de la cámara compara las señales de ambos fotodiodos y, si coinciden, sabe que este punto de la imagen está enfocado. Si no coinciden, observa ambos fotodiodos en un grupo de píxeles para después calcular en qué dirección hay que ajustar el objetivo para conseguir un enfoque nítido, además de la cantidad de ajuste del enfoque necesaria. Funciona incluso con niveles de baja iluminación, porque lo que importa es la intensidad relativa de la señal en los pares de fotodiodos y no el nivel absoluto.

Además, mientras otros sistemas AF solo utilizan un número limitado de píxeles para el AF con detección de fase, el Dual Pixel CMOS AF utiliza cada píxel del sensor de imagen, lo que significa que el área AF activa cubre en realidad todo el encuadre de la imagen. También ofrece a la cámara una ventaja importante a la hora de seguir motivos por todo el encuadre, ya que no hay espacios entre los puntos AF. El sistema funciona tanto para vídeo como para fotografías y ha supuesto un cambio radical para los cineastas que necesitan un enfoque y un seguimiento del sujeto fiables.

«La tecnología Dual Pixel CMOS AF ha aumentado el nivel de AF posible en condiciones de baja iluminación, ya que ahora el AF es capaz de alcanzar -6 EV o menos», señala Mike. «Se puede realizar seguimiento facial y ocular en torno a -1 EV, y la tecnología también permite el AF con aberturas pequeñas».

Las cámaras del sistema Canon EOS R pueden enfocar automáticamente hasta niveles de baja iluminación sin precedentes:¹

• Canon EOS R10: -4 EV
• Canon EOS R7: -5 EV
• Canon EOS RP: -5 EV
• Canon EOS R: -6 EV
• Canon EOS R6: -6 EV
• Canon EOS R5: -6 EV
• Canon EOS R6 Mark II: -6,5 EV
• Canon EOS R3: -7,5 EV

Sin embargo, Mike señala que «todos los sistemas AF necesitan cierto nivel de contraste para que el sistema lo mida y enfoque». El AF no será efectivo si el nivel de iluminación es tan bajo que no puede detectar el contraste, o si hay demasiado poco contraste en la escena para detectarlo. Al capturar imágenes en condiciones de baja iluminación, a veces es necesario aumentar el valor ISO.

¿Qué significa ISO? ISO es una escala estándar para medir la sensibilidad a la luz de la película o el sensor de una cámara digital. Su nombre procede de la Organización Internacional de Normalización (ISO), que en la década de 1970 unió las antiguas normas ASA y DIN para películas en una única norma. Las películas con valores ISO más altos contenían más haluro de plata sensible a la luz, normalmente en forma de granos más grandes, razón por la que se veía literalmente más grano en las imágenes producidas con este tipo de películas. En fotografía digital, el aumento de la sensibilidad ISO incrementa la ganancia o amplificación de la señal electrónica producida por los fotones que inciden en el sensor.

Al contrario de lo que se suele decir, no aumenta el ruido de la imagen, el equivalente digital del grano de la película. En la fotografía con poca luz, como la información de la imagen depende de la luz, la relación entre señal y ruido es peor y aumentar la ganancia simplemente amplifica tanto la información de la imagen como el ruido que ya contiene. Por tanto, el ruido se hace más prominente.

Las cámaras Canon modernas solucionan este problema con tecnologías de reducción de ruido cada vez mejores. «Las funciones de reducción de ruido de las actuales cámaras EOS y EOS Cinema de Canon son más sofisticadas que nunca», afirma Mike. Incluyen algoritmos de reducción de ruido integrados y automatizados para altos valores ISO. (En realidad se pueden aplicar en todos los ajustes ISO, pero los efectos son más notables en valores ISO altos).

«Cada cámara tiene patrones de crominancia y luminancia configurados en el sistema», explica Mike. «Estos preajustes, basados en la especificación del sensor y los ajustes ISO, indican a la cámara que cuando se toma un JPEG a una determinada sensibilidad ISO, debe aplicarse un valor específico de reducción del ruido».

Entre otras tecnologías se encuentran la reducción de ruido con multidisparo, que elimina el ruido aleatorio comparando varias imágenes tomadas desde la misma posición, y la reducción de ruido de exposición larga, que utiliza una versión moderna de la eliminación de fotogramas oscuros para reducir el ruido de patrón fijo que se genera durante una exposición larga.

Además de estas tecnologías, Canon sigue desarrollando sensores de alta ganancia con un mayor poder de resolución y una mejor relación entre señal y ruido, combinados con procesadores de imagen DIGIC cada vez más avanzados. Por ejemplo, el diseño apilado del sensor retroiluminado de la EOS R3 combina dos capas de circuitos en la parte trasera del chip, lo que le permite captar más luz y reducir en gran medida el ruido. También permite introducir más circuitos del procesador en el propio sensor. «La capacidad de acercar los convertidores A/D a la señal reduce las posibilidades de que las interferencias generen más ruido, lo que se traduce en imágenes más limpias», revela Mike.

Además, el diseño apilado del sensor aumenta la velocidad a la que puede transmitir los datos de imagen al procesador DIGIC X de la cámara, donde, en condiciones de muy baja iluminación, sus capacidades de procesamiento pueden reducir el ruido a un valor ISO alto.

Todos los sensores CMOS en la gama del sistema EOS R ofrecen ventajas significativas con respecto a los antiguos chips CCD. Para empezar, son más eficientes a la hora de captar la luz, lo que se traduce en un mejor rendimiento a un valor ISO alto con menos ruido. Los fotorreceptores también presentan más capacidad de saturación, es decir, pueden captar un rango dinámico mucho más amplio.

Los cineastas también se benefician de la revolucionaria tecnología de sensor de salida de ganancia doble (DGO) de Canon en las videocámaras profesionales EOS C300 Mark III y EOS C70. El sensor DGO lee cada píxel con dos niveles de amplificación diferentes en tiempo real. La señal de amplificación más alta capturará los detalles de las sombras y reducirá el ruido, mientras una señal amplificación más baja capta los detalles de las áreas luminosas. Las dos lecturas se combinan en una que ofrece un resultado superlimpio con más de 16 pasos de rango dinámico. La tecnología DGO no consume más energía que un sensor tradicional, pero permite capturar imágenes HDR limpias incluso en condiciones de baja iluminación.

Una cosa más sobre los sensores. «Es fácil suponer que más megapíxeles siempre significa mejores imágenes, pero no es tan sencillo cuando se trata de fotografía con poca luz», comenta Mike. Si dos cámaras ofrecen los mismos píxeles pero una tiene un sensor físicamente más grande que la otra, la cámara con el sensor más grande producirá imágenes de mayor calidad con poca luz. El motivo es que los píxeles individuales, o fotositos, del sensor más grande serán físicamente más grandes que los del sensor más pequeño. Así como un cubo más ancho recoge más agua de lluvia que un cubo estrecho, un fotosito más grande puede captar más luz, algo fundamental en la fotografía con poca luz.

Por el contrario, si dos cámaras son del mismo tamaño, la que tenga menos megapíxeles funcionará mejor en condiciones de baja iluminación: si tiene menos píxeles en la misma zona, cada fotosito es más grande, por lo que capta más luz, lo que se traduce en una mejor relación entre señal y ruido.

Mike señala la importancia de recordar esto al mirar las especificaciones de la cámara. «Queríamos que la EOS R6 Mark II siguiera siendo una cámara apta para capturar imágenes en las condiciones más diversas posibles, por lo que la hemos diseñado para conseguir un buen equilibrio entre la mejora de la resolución y la misma capacidad excelente en condiciones de baja iluminación».

La gama de cámaras del sistema EOS R ofrece otras ventajas para la fotografía con poca luz. Las cámaras mirrorless emplean un obturador electrónico que ayuda a evitar las vibraciones de bajo nivel que pueden causar los elementos móviles de un obturador mecánico.

Además, los visores electrónicos (EVF) de alta calidad del sistema EOS R presentan ventajas significativas para la fotografía con poca luz. Dado que un EVF está iluminado, puede compensar los bajos niveles de luz y hacer que sea mucho más fácil ver una escena poco iluminada, lo que te permite ver con claridad al sujeto, mientras que un visor óptico (OVF) te obliga a esforzarte para ver en la oscuridad. Cuando capturas imágenes por la noche, como en astrofotografía, un OVF no ofrece la misma claridad que un EVF. Un visor electrónico también te permite utilizar funciones como el Focus Peaking y el zoom de ayuda al enfoque, que no están disponibles en un OVF.

La otra gran ventaja de un EVF frente a un OVF es que puedes previsualizar en directo la imagen que vas a capturar, con el estilo de imagen seleccionado y otros ajustes aplicados. La vista preliminar en directo te permite ver inmediatamente si necesitas ajustar la exposición antes de realizar la toma.

Además, la gama de objetivos RF ofrece otras ventajas. Algunos objetivos RF incluyen un nuevo revestimiento de estructura de sublongitud de onda y un Air Sphere Coating que ayudan a evitar las luces parásitas y los destellos, que suelen poner en riesgo la toma de imágenes a contraluz durante el amanecer o el atardecer.

Todas las cámaras del sistema EOS R utilizan la corrección del objetivo y otros datos almacenados en cada objetivo, lo que permite a la cámara corregir los defectos y las carencias ópticas de cada objetivo a medida que se capturan las imágenes si se toman en formato JPEG o durante el procesamiento RAW en la cámara si se toma en formato RAW. La tecnología del optimizador digital del objetivo (DLO) de Canon corrige una gran variedad de aberraciones del objetivo en la cámara, incluidos los efectos de la difracción al realizar exposiciones largas con aberturas pequeñas.

«En Canon se han modelado todos los objetivos en diferentes posiciones de enfoque, abertura y zoom para descubrir los tipos de aberraciones que se producen», explica Mike. «Funciona tanto con objetivos RF como EF cuando acompañan a cámaras del sistema EOS R. Funciona tanto con objetivos RF como EF cuando se utilizan en cámaras del sistema EOS R».

Gracias a todos estos avances, desde las revolucionarias funciones de estabilización de imagen y enfoque automático hasta las avanzadas tecnologías de reducción de ruido, sensor y procesador, las cámaras del sistema Canon EOS R y los objetivos RF siguen afrontando los retos fundamentales de la fotografía con poca luz y ofrecen un rendimiento en condiciones de baja iluminación casi inimaginable en el pasado.

¹ Rendimiento del enfoque automático durante una sesión de fotografía con un objetivo a f/1,2, punto AF central, AF One Shot a 23 °C/73 °F e ISO 100. No se incluyen los objetivos RF con revestimiento (DS) de suavizado de desenfoque.