El artículo «Photographic Noise Performance Measures Based on RAW Files Analysis of Consumer Cameras» de Jorge Igual examina cómo los avances en los sensores de imagen CMOS han mejorado la calidad de la fotografía digital, ampliando el rango dinámico y permitiendo capturar imágenes con una mayor calidad que hace una década. La investigación se centra en cómo diferentes modelos de ruido afectan las curvas de relación señal-ruido (SNR) y cómo parámetros como la velocidad de obturación, la apertura y el ISO influyen en estos modelos. Debido a que las comparaciones entre cámaras pueden ser difíciles por diferencias en el tamaño de los píxeles y el formato del sensor, Igual propone un método de análisis que convierte las medidas técnicas de ruido a medidas fotográficas universales basadas en la percepción humana y reglas comunes de fotografía.
El artículo es minucioso al detallar cómo se realiza el análisis a partir de archivos RAW para caracterizar el comportamiento del ruido. Específicamente, se centra en dos componentes principales del ruido: el ruido de fotones y el ruido de lectura. La investigación supone que el tiempo de exposición y la temperatura no son lo suficientemente altos como para considerar significativos el ruido de corriente oscura y el ruido oscuro. Se asume que todos los ruidos de patrón fijo han sido eliminados, lo cual se puede lograr promediando temporalmente la señal.
Igual presenta un modelo teórico del ruido en sensores de imagen CMOS, donde el ruido total se descompone en la suma en cuadratura del ruido de fotones y el ruido de lectura. Dependiendo de la tecnología del sensor, el ruido de lectura se puede modelar de tres maneras diferentes: la tradicional, con dos componentes independientes; la casi invariante al ISO; y la dual, donde el sensor cambia de una baja a alta ganancia en un cierto ISO para aumentar el rango dinámico a ISOs altos.
El artículo proporciona un análisis detallado del ruido fotográfico y explica cómo el análisis de los archivos RAW se traduce en nuevas medidas fotográficas de rendimiento de ruido. Esta metodología permite entender la relación entre los ajustes de exposición de la cámara y el rendimiento del ruido del sensor, facilitando comparaciones más justas entre diferentes cámaras.
Igual también explica cómo se pueden transformar las curvas SNR de píxeles individuales en medidas fotográficas, considerando factores como la agudeza visual y la percepción del ruido. Se describe la técnica «expose to the right» para maximizar la exposición y, por lo tanto, la SNR, aunque se advierte sobre posibles efectos secundarios fotográficos no deseados cuando se aplica esta técnica.
En la sección de resultados, Igual analiza en detalle una cámara específica, la Canon 50D, mostrando sus curvas SNR a diferentes valores de ISO y comparando cámaras con diferentes tecnologías de sensor. La investigación demuestra cómo los valores de ruido fotográfico obtenidos son fácilmente comprensibles para cualquier fotógrafo y asegura que, al comparar diferentes cámaras, se tengan en cuenta factores relevantes como el tamaño del píxel y el sensor.
En conclusión, mediante el análisis de archivos RAW, el artículo proporciona una forma de medir y comprender mejor el rendimiento del ruido de las cámaras de consumo desde un punto de vista fotográfico. Esta aproximación no solo facilita comparaciones más justas y comprensibles entre diferentes modelos de cámaras, sino que también adapta las mediciones a diversos escenarios de calidad fotográfica, ajustándose a las necesidades y expectativas de calidad visual de los fotógrafos .
