Velocidad de la película - Film speed

La velocidad de la película es la medida de la sensibilidad a la luz de una película fotográfica , determinada por sensitometría y medida en varias escalas numéricas , siendo la más reciente el sistema ISO . Se utiliza un sistema ISO estrechamente relacionado para describir la relación entre la exposición y la luminosidad de la imagen de salida en las cámaras digitales.

La película relativamente insensible, con un índice de velocidad correspondientemente más bajo, requiere más exposición a la luz para producir la misma densidad de imagen que una película más sensible y, por lo tanto, se denomina comúnmente película lenta . Las películas muy sensibles se denominan correspondientemente películas rápidas . Tanto en la fotografía digital como en la de película, la reducción de la exposición correspondiente al uso de sensibilidades más altas generalmente conduce a una calidad de imagen reducida (a través de un grano de película más grueso o un ruido de imagen más alto de otros tipos). En resumen, cuanto mayor sea la sensibilidad, más granulada será la imagen. En última instancia, la sensibilidad está limitada por la eficiencia cuántica de la película o el sensor.

Este contenedor de película denota su velocidad como ISO 100/21 °, incluyendo componentes aritméticos (100 ASA) y logarítmicos (21 DIN). El segundo a menudo se descarta, haciendo (por ejemplo) "ISO 100" efectivamente equivalente a la velocidad ASA anterior. (Como es común, el "100" en el nombre de la película alude a su clasificación ISO).

Sistemas de medición de la velocidad de la película

Sistemas historicos

Warnerke

El primer sensitómetro práctico conocido , que permitió medir la velocidad de los materiales fotográficos, fue inventado por el ingeniero polaco Leon Warnerke - seudónimo de Władysław Małachowski (1837-1900) - en 1880, entre los logros por los que fue galardonado con la Medalla de Progreso de la Sociedad Fotográfica de Gran Bretaña en 1882. Se comercializó desde 1881.

El Sensitómetro Estándar de Warnerke consistía en un marco que sostenía una pantalla opaca con una matriz de 25 cuadrados gradualmente pigmentados, típicamente numerados, puestos en contacto con la placa fotográfica durante una exposición de prueba cronometrada bajo una tableta fosforescente excitada antes por la luz de una cinta de magnesio ardiendo . La velocidad de la emulsión se expresó luego en 'grados' Warnerke (a veces visto como Warn. O ° W.) Correspondiente al último número visible en la placa expuesta después del revelado y la fijación. Cada número representó un aumento de 1/3 en la velocidad, las velocidades típicas de los platos estaban entre 10 ° y 25 ° Warnerke en ese momento.

Su sistema tuvo cierto éxito, pero demostró ser poco confiable debido a su sensibilidad espectral a la luz, la intensidad de la luz que se desvanece emitida por la tableta fosforescente después de su excitación, así como las altas tolerancias construidas. Sin embargo, el concepto fue construido más tarde en 1900 por Henry Chapman Jones (1855-1932) en el desarrollo de su probador de placas y su sistema de velocidad modificado.

Hurter y Driffield

Otro sistema práctico temprano para medir la sensibilidad de una emulsión fue el de Hurter y Driffield (H&D), originalmente descrito en 1890 por el suizo Ferdinand Hurter (1844-1898) y el británico Vero Charles Driffield (1848-1915). En su sistema, los números de velocidad eran inversamente proporcionales a la exposición requerida. Por ejemplo, una emulsión con una clasificación de 250 H&D requeriría diez veces la exposición de una emulsión con una clasificación de 2500 H&D.

Los métodos para determinar la sensibilidad se modificaron posteriormente en 1925 (con respecto a la fuente de luz utilizada) y en 1928 (con respecto a la fuente de luz, el revelador y el factor proporcional); esta última variante a veces se denominó "H&D 10". El sistema H&D fue aceptado oficialmente como estándar en la ex Unión Soviética desde 1928 hasta septiembre de 1951, cuando fue reemplazado por GOST 2817–50.

Scheiner

El sistema de Scheinergrade (Sch.) Fue ideado por el astrónomo alemán Julius Scheiner (1858-1913) en 1894 originalmente como un método para comparar las velocidades de las placas utilizadas para la fotografía astronómica. El sistema de Scheiner calificó la velocidad de una placa por la menor exposición para producir un oscurecimiento visible durante el revelado. La velocidad se expresó en grados Scheiner, originalmente en un rango de 1 ° Sch. a 20 ° Sch., donde un incremento de 19 ° Sch. correspondió a un aumento de cien veces en la sensibilidad, lo que significó que un incremento de 3 ° Sch. estuvo cerca de duplicar la sensibilidad.

Posteriormente, el sistema se amplió para cubrir rangos más amplios y algunas de sus deficiencias prácticas fueron abordadas por el científico austriaco Josef Maria Eder (1855-1944) y el botánico nacido en Flandes Walter Hecht  [ de ] (1896-1960), (quien, en 1919 / 1920, desarrollaron conjuntamente su sensitómetro de cuña neutra Eder-Hecht que mide velocidades de emulsión en grados Eder-Hecht ). Aún así, seguía siendo difícil para los fabricantes determinar de manera confiable las velocidades de la película, a menudo solo comparándolas con productos de la competencia, de modo que un número creciente de sistemas modificados basados ​​en semi-Scheiner comenzaron a extenderse, que ya no seguían los procedimientos originales de Scheiner y, por lo tanto, derrotaron la idea. de comparabilidad.

El sistema de Scheiner fue finalmente abandonado en Alemania, cuando se introdujo el sistema DIN estandarizado en 1934. En varias formas, continuó siendo de uso generalizado en otros países durante algún tiempo.

ESTRUENDO

El sistema DIN, oficialmente estándar DIN 4512 del Deutsches Institut für Normung (pero todavía llamado Deutscher Normenausschuß (ADN) en este momento), se publicó en enero de 1934. Surgió de los borradores de un método estandarizado de sensibilización presentado por Deutscher Normenausschuß für Phototechnik propuesto por el comité de sensitometría de la Deutsche Gesellschaft für Photographische Forschung desde 1930 y presentado por Robert Luther  [ de ] (1868-1945) y Emanuel Goldberg (1881-1970) en el influyente VIII. Congreso Internacional de Fotografía (alemán: Internationaler Kongreß für wissenschaftliche und angewandte Photographie ) celebrado en Dresde del 3 al 8 de agosto de 1931.

El sistema DIN se inspiró en el sistema de Scheiner , pero las sensibilidades se representaron como el logaritmo en base 10 de la sensibilidad multiplicado por 10, similar a los decibelios . Por lo tanto, un aumento de 20 ° (y no 19 ° como en el sistema de Scheiner) representó un aumento de cien veces en la sensibilidad, y una diferencia de 3 ° estaba mucho más cerca del logaritmo de base 10 de 2 (0.30103 ...):

Una caja de Agfacolor Neu con la instrucción "exponer como 15/10 ° DIN" (en alemán).

Como en el sistema Scheiner, las velocidades se expresaron en "grados". Originalmente, la sensibilidad se escribía como una fracción con 'décimas' (por ejemplo, "18/10 ° DIN"), donde el valor resultante 1.8 representaba el logaritmo relativo en base 10 de la velocidad. Las 'décimas' se abandonaron más tarde con DIN 4512: 1957-11, y el ejemplo anterior se escribiría como "18 ° DIN". El símbolo de grado finalmente se eliminó con DIN 4512: 1961-10. Esta revisión también vio cambios significativos en la definición de velocidades de película para adaptarse a los cambios recientes en el estándar estadounidense ASA PH2.5-1960, de modo que las velocidades de película de película negativa en blanco y negro efectivamente se duplicarían, es decir , una película previamente marcada como "18 ° DIN" ahora estaría etiquetada como "21 DIN" sin cambios de emulsión.

Originalmente solo estaba destinado a películas negativas en blanco y negro, el sistema se amplió más tarde y se reagrupó en nueve partes, incluida la norma DIN 4512-1: 1971-04 para películas negativas en blanco y negro, DIN 4512-4: 1977-06 para película de inversión de color y DIN 4512-5: 1977-10 para película negativa en color.

A nivel internacional, el sistema alemán DIN 4512 ha sido reemplazado efectivamente en la década de 1980 por ISO 6: 1974, ISO 2240: 1982 e ISO 5800: 1979, donde la misma sensibilidad está escrita en forma lineal y logarítmica como "ISO 100/21 ° "(ahora de nuevo con el símbolo de grado). Estas normas ISO también fueron adoptadas posteriormente por DIN. Finalmente, las últimas revisiones de DIN 4512 fueron reemplazadas por las normas ISO correspondientes, DIN 4512-1: 1993-05 por DIN ISO 6: 1996-02 en septiembre de 2000, DIN 4512-4: 1985-08 por DIN ISO 2240: 1998-06 y DIN 4512-5: 1990-11 por DIN ISO 5800: 1998-06 ambos en julio de 2002.

BSI

La escala de velocidad de la película recomendada por la British Standards Institution (BSI) era casi idéntica al sistema DIN, excepto que el número BS era 10 grados mayor que el número DIN.

Weston

Medidor de luz Weston Model 650 de aproximadamente 1935
Medidor de luz Early Weston Master 1935-1945

Antes de la llegada del sistema ASA, Edward Faraday Weston (1878-1971) y su padre, el Dr. Edward Weston (1850-1936), introdujeron el sistema de índices de velocidad de película de Weston , un ingeniero eléctrico, industrial y fundador de Reino Unido. Weston Electrical Instrument Corporation , con sede en Estados Unidos , con el modelo Weston 617, uno de los primeros medidores de exposición fotoeléctricos, en agosto de 1932. El medidor y el sistema de clasificación de películas fueron inventados por William Nelson Goodwin, Jr. , quien trabajó para ellos y más tarde recibió una medalla Howard N. Potts por sus contribuciones a la ingeniería.

La compañía probó y publicó con frecuencia índices de velocidad para la mayoría de las películas de la época. Las clasificaciones de velocidad de película de Weston se pueden encontrar en la mayoría de los medidores de exposición de Weston y, en ocasiones, los fabricantes de películas y terceros las mencionaban en sus pautas de exposición. Dado que los fabricantes a veces eran creativos en cuanto a la velocidad de las películas, la empresa llegó a advertir a los usuarios sobre los usos no autorizados de sus clasificaciones de películas en sus folletos de "clasificaciones de películas de Weston".

El Weston Cadet (modelo 852 introducido en 1949), Direct Reading (modelo 853 introducido en 1954) y Master III (modelos 737 y S141.3 introducidos en 1956) fueron los primeros en su línea de medidores de exposición en cambiar y utilizar el ASA establecido mientras tanto. escala en su lugar. Otros modelos utilizaron la escala Weston original hasta ca. 1955. La empresa siguió publicando clasificaciones de películas de Weston después de 1955, pero aunque sus valores recomendados a menudo diferían ligeramente de las velocidades de película de ASA que se encuentran en las cajas de película, estos valores de Weston más nuevos se basaron en el sistema ASA y tuvieron que convertirse para su uso con Weston mide restando 1/3 de la parada de exposición según la recomendación de Weston. Viceversa, las clasificaciones de velocidad de películas de Weston "antiguas" se podrían convertir en Westons "nuevas" y la escala ASA agregando la misma cantidad, es decir, una clasificación de películas de Weston 100 (hasta 1955) se correspondía con 125 ASA (según ASA). PH2.5-1954 y antes). Esta conversión no fue necesaria en medidores Weston fabricados y clasificaciones de películas Weston publicadas desde 1956 debido a su uso inherente del sistema ASA; sin embargo, los cambios de la revisión ASA PH2.5-1960 pueden tenerse en cuenta al comparar con valores ASA o ISO más nuevos.

Energia General

Antes del establecimiento de la escala ASA y similares a las clasificaciones de velocidad de película de Weston, otro fabricante de medidores de exposición fotoeléctricos, General Electric , desarrolló su propio sistema de clasificación de los llamados valores de película de General Electric (a menudo abreviado como GE o GE ) alrededor de 1937 .

Los valores de velocidad de la película para usar con sus medidores se publicaron en folletos de valores de película de General Electric actualizados periódicamente y en el Libro de datos fotográficos de General Electric .

General Electric pasó a utilizar la escala ASA en 1946. Los medidores fabricados desde febrero de 1946 ya están equipados con la escala ASA (denominada "Índice de exposición"). Para algunos de los medidores más antiguos con escalas en "Velocidad de película" o "Valor de película" (por ejemplo, los modelos DW-48, DW-49, así como las primeras variantes DW-58 y GW-68), las campanas reemplazables con escalas ASA estaban disponibles en el fabricante. La compañía continuó publicando valores de película recomendados después de esa fecha, sin embargo, luego se alinearon con la escala ASA.

COMO UN

Basado en un trabajo de investigación anterior de Loyd Ancile Jones (1884-1954) de Kodak e inspirado en los sistemas de índices de velocidad de películas de Weston y valores de películas de General Electric , la Asociación Estadounidense de Estándares (ahora llamada ANSI ) definió un nuevo método para determinar y especificar películas velocidades de las películas negativas en blanco y negro en 1943. ASA Z38.2.1-1943 se revisó en 1946 y 1947 antes de que el estándar se convirtiera en ASA PH2.5-1954. Originalmente, los valores de ASA se denominaban con frecuencia números de velocidad estándar estadounidenses o números de índice de exposición de ASA . (Consulte también: Índice de exposición (EI)).

La escala ASA es una escala lineal, es decir, una película indicada con una velocidad de película de 200 ASA es dos veces más rápida que una película con 100 ASA.

La norma ASA se sometió a una revisión importante en 1960 con ASA PH2.5-1960, cuando se perfeccionó el método para determinar la velocidad de la película y se abandonaron los factores de seguridad aplicados previamente contra la subexposición, duplicando efectivamente la velocidad nominal de muchas películas en blanco y negro. películas negativas. Por ejemplo, un Ilford HP3 que se había clasificado en 200 ASA antes de 1960 se etiquetó posteriormente con 400 ASA sin ningún cambio en la emulsión. Se aplicaron cambios similares al sistema DIN con DIN 4512: 1961-10 y al sistema BS con BS 1380: 1963 en los años siguientes.

Además de la escala de velocidad aritmética establecida, ASA PH2.5-1960 también introdujo grados ASA logarítmicos (100 ASA = 5 ° ASA), donde una diferencia de 1 ° ASA representaba una parada de exposición completa y, por lo tanto, la duplicación de la velocidad de una película. Durante algún tiempo, los grados ASA también se imprimieron en cajas de película, y también vieron la vida en la forma del valor de velocidad APEX S v (sin símbolo de grado).

ASA PH2.5-1960 fue revisada como ANSI PH2.5-1979, sin las velocidades logarítmicas, y luego reemplazada por NAPM IT2.5-1986 de la Asociación Nacional de Fabricantes Fotográficos, que representó la adopción de EE. UU. De la norma internacional ISO 6 El último número de ANSI / NAPM IT2.5 se publicó en 1993.

El estándar para películas negativas en color se introdujo como ASA PH2.27-1965 y experimentó una serie de revisiones en 1971, 1976, 1979 y 1981, antes de que finalmente se convirtiera en ANSI IT2.27–1988 antes de su retirada.

Las velocidades de la película de inversión de color se definieron en ANSI PH2.21-1983, que se revisó en 1989 antes de convertirse en ANSI / NAPM IT2.21 en 1994, la adopción de la norma ISO 2240 en EE. UU.

A nivel internacional, el sistema ASA fue reemplazado por el sistema de velocidad de película ISO entre 1982 y 1987, sin embargo, la escala de velocidad aritmética ASA continuó viviendo como el valor de velocidad lineal del sistema ISO.

GOST

Una caja de película Svema , con una sensibilidad de 65 ГОСТ

GOST (cirílico: ГОСТ ) era una escala aritmética de velocidad de película definida en GOST 2817-45 y GOST 2817–50. Se usó en la ex Unión Soviética desde octubre de 1951, reemplazando losnúmeros de Hurter & Driffield (H&D, cirílico: ХиД), que se habían usado desde 1928.

GOST 2817-50 era similar al estándar ASA , ya que se basaba en un punto de velocidad a una densidad de 0,2 por encima de la base más niebla, a diferencia del 0,1 de ASA. Las marcas GOST solo se encuentran en equipos fotográficos anteriores a 1987 (películas, cámaras, fotómetros , etc.) fabricados en la Unión Soviética.

El 1 de enero de 1987, la escala GOST se realineó a la escala ISO con GOST 10691–84,

Esto evolucionó en varias partes, incluidas GOST 10691.6–88 y GOST 10691.5–88, que empezaron a funcionar el 1 de enero de 1991.

Sistema actual: ISO

Los estándares de velocidad de película ASA y DIN se han combinado en los estándares ISO desde 1974.

El estándar internacional actual para medir la velocidad de las películas negativas en color es ISO 5800: 2001 (publicado por primera vez en 1979, revisado en noviembre de 1987) de la Organización Internacional de Normalización (ISO). Las normas relacionadas ISO 6: 1993 (publicada por primera vez en 1974) e ISO 2240: 2003 (publicada por primera vez en julio de 1982, revisada en septiembre de 1994 y corregida en octubre de 2003) definen escalas para velocidades de película negativa en blanco y negro y película de inversión de color. , respectivamente.

La determinación de las velocidades ISO con cámaras fotográficas digitales se describe en ISO 12232: 2019 (publicado por primera vez en agosto de 1998, revisado en abril de 2006, corregido en octubre de 2006 y nuevamente revisado en febrero de 2019).

El sistema ISO define tanto una escala aritmética como una logarítmica . La escala aritmética ISO corresponde al sistema aritmético ASA, donde una duplicación de la sensibilidad de la película está representada por una duplicación del valor numérico de la velocidad de la película. En la escala logarítmica ISO, que corresponde a la escala DIN, sumar 3 ° al valor numérico constituye una duplicación de la sensibilidad. Por ejemplo, una película con una clasificación de ISO 200/24 ​​° es dos veces más sensible que una con una clasificación de ISO 100/21 °.

Comúnmente, se omite la velocidad logarítmica; por ejemplo, "ISO 100" denota "ISO 100/21 °", mientras que las velocidades ISO logarítmicas se escriben como "ISO 21 °" según el estándar.

Conversión entre escalas actuales

Un Yashica FR con marcas ASA y DIN

La conversión de la velocidad aritmética S a la velocidad logarítmica S ° viene dada por

y redondeando al número entero más cercano; el logaritmo es base 10. La conversión de velocidad logarítmica a velocidad aritmética viene dada por

y redondeando a la velocidad aritmética estándar más cercana en la Tabla 1 a continuación.

Tabla 1. Comparación de varias escalas de velocidad de película
APEX S v (1960–) ISO (1974–)
arith./log.°
Cámara mfrs. (2009–) ASA (1960-1987)
arit.

Registro DIN (1961-2002) .
GOST (1951-1986)
arit.
Ejemplo de material de película
con esta velocidad nominal
−2 0,8 / 0 °   0,8 0    
  1/1 °   1 1 (1) Svema Micrat-orto, Astrum Micrat-orto
  1,2 / 2 °   1.2 2 (1)  
−1 1,6 / 3 °   1,6 3 1.4  
  2/4 °   2 4 (2)  
  2,5 / 5 °   2.5 5 (2)  
0 3/6 °   3 6 2.8 Svema MZ-3, Astrum MZ-3
  4/7 °   4 7 (4)  
  5/8 °   5 8 (4) Technicolor original de tres lamas
1 6/9 °   6 9 5.5 Kodachrome original
  8/10 °   8 10 (8) Polaroid PolaBlue
  10/11 °   10 11 (8) Película Kodachrome de 8 mm
2 12/12 °   12 12 11 Película reversible Gevacolor de 8 mm, más tarde Agfa Dia-Direct
  16/13 °   dieciséis 13 (dieciséis) Película reversible Agfacolor de 8 mm
  20/14 °   20 14 (dieciséis) Adox CMS 20
3 25/15 °   25 15 22 antiguo Agfacolor, Kodachrome II y (posterior) Kodachrome 25, Efke 25
  32/16 °   32 dieciséis (32) Kodak Panatomic-X
  40/17 °   40 17 (32) Kodachrome 40 (película)
4 50/18 °   50 18 45 Fuji RVP ( Velvia ), Ilford Pan F Plus, Kodak Vision2 50D 5201 (película), AGFA CT18, Efke 50, Polaroid tipo 55
  64/19 °   64 19 (sesenta y cinco) Kodachrome 64, Ektachrome-X, Polaroid tipo 64T
  80/20 °   80 20 (sesenta y cinco) Ilford Commercial Ortho, Polaroid tipo 669
5 100/21 °   100 21 90 Kodacolor Gold , Kodak T-Max (TMX), Fujichrome Provia 100F , Efke 100, Fomapan / Arista 100
  125/22 °   125 22 (130) Ilford FP4 + , sartén Kodak Plus-X, Svema Color 125
  160/23 °   160 23 (130) Fujicolor Pro 160C / S , Kodak Ektachrome de alta velocidad, Kodak Portra 160NC y 160VC
6 200/24 ​​°   200 24 180 Fujicolor Superia 200, Agfa Scala 200x , Fomapan / Arista 200, Wittner Chrome 200D / Agfa Aviphot Chrome 200 PE1
  250/25 °   250 25 (250) Tasma Foto-250
  320/26 °   320 26 (250) Kodak Tri-X Pan Professional (TXP)
7 400/27 °   400 27 350 Kodak T-Max (TMY), Kodak Tri-X 400 , Ilford HP5 + , Fujifilm Superia X-tra 400 , Fujichrome Provia 400X , Fomapan / Arista 400
  500/28 °   500 28 (500) Kodak Vision3 500T 5219 (película)
  640/29 °   640 29 (500) Polaroid 600
8 800/30 °   800 30 700 Fuji Pro 800Z , Fuji Instax
  1000/31 °   1000 31 (1000) Ilford Delta 3200, Kodak P3200 TMAX

Kodak Professional T-Max P3200 (consulte las anomalías de marketing a continuación)

  1250/32 °   1250 32 (1000) Kodak Royal-X Pancromático
9 1600/33 °   1600 33 1400 (1440) Fujicolor 1600
  2000/34 °   2000 34 (2000)  
  2500/35 °   2500 35 (2000)  
10 3200/36 °   3200 36 2800 (2880) Konica 3200, Polaroid tipo 667, Fujifilm FP-3000B, Kodak Tmax 3200 B&N
  4000/37 °     37 (4000)  
  5000/38 °     38 (4000)  
11 6400/39 °   6400 39 5600  
  8000/40 °          
  10000/41 °          
12 12500/42 ° 12800   12500     Las velocidades ISO superiores a 10000 no se han definido oficialmente antes de ISO 12232: 2019.
  16000/43 °          
  20000/44 °         Polaroid tipo 612
13 25000/45 ° 25600        
  32000/46 °          
  40000/47 °          
14 50000/48 ° 51200        
  64000/49 °          
  80000/50 °          
15 100000/51 ° 102400   51   Nikon D3s y Canon EOS-1D Mark IV (2009)
  125000/52 °          
  160000/53 °          
dieciséis 200000/54 ° 204800       Canon EOS-1D X (2011), Nikon D4 (2012), Pentax 645Z (2014)
  250000/55 °          
  320000/56 °          
17 400000/57 ° 409600       Nikon D4s , Sony α ILCE-7S (2014), Canon EOS 1D X Mark II (2016)
  500000/58 °          
  640000/59 °          
18 800000/60 °          
  1000000/61 °        
  1250000/62 °          
19 1600000/63 °          
  2000000/64 °        
  2500000/65 °          
20 3200000/66 ° 3280000        Nikon D5 (2016)
  4000000/67 ° 4560000       Canon ME20F-SH (2015)

Notas de la tabla:

  1. Las velocidades que se muestran en negrita bajo APEX, ISO y ASA son valores realmente asignados en los estándares de velocidad de las respectivas agencias; otros valores son extensiones calculadas a las velocidades asignadas usando las mismas progresiones que para las velocidades asignadas.
  2. Los valores de APEX S v de 1 a 10 corresponden con los grados logarítmicos de ASA de 1 ° a 10 ° que se encuentran en ASA PH2.5-1960.
  3. Las velocidades aritméticas ASA de 4 a 5 se toman de ANSI PH2.21-1979 (Tabla 1, p. 8).
  4. Las velocidades aritméticas ASA de 6 a 3200 se toman de ANSI PH2.5-1979 (Tabla 1, p. 5) y ANSI PH2.27-1979.
  5. Las velocidades aritméticas ISO de 4 a 3200 se toman de ISO 5800: 1987 (Tabla "Escalas de velocidad ISO", pág. 4).
  6. Las velocidades aritméticas ISO de 6 a 10000 se toman de ISO 12232: 1998 (Tabla 1, p. 9).
  7. ISO 12232: 1998 no especifica velocidades superiores a 10000. Sin embargo, el límite superior para el ruido S 10000 se dio como 12500, lo que sugiere que ISO puede haber previsto una progresión de 12500, 25000, 50000 y 100000, similar a la de 1250 a 10000. Esto fue consistente con ASA PH2.12-1961. Para las cámaras digitales, Nikon, Canon, Sony, Pentax y Fujifilm optaron por expresar las mayores velocidades en una progresión exacta de potencia de 2 desde la velocidad más alta obtenida anteriormente (6400) en lugar de redondear a una extensión de la progresión existente. Las clasificaciones de velocidad superiores a 10000 finalmente se han definido en ISO 12232: 2019.
  8. La mayoría de las SLR de película modernas de 35 mm admiten un rango de velocidad de película automático de ISO 25/15 ° a 5000/38 ° con películas codificadas DX , o ISO 6/9 ° a 6400/39 ° manualmente (sin utilizar compensación de exposición ). El rango de velocidad de la película con soporte para flash TTL es más pequeño, típicamente ISO 12/12 ° a 3200/36 ° o menos.
  9. El accesorio Booster para Canon Pellix QL (1965) y Canon FT QL (1966) admitía velocidades de película de 25 a 12800 ASA.
  10. El dial de velocidad de película de la Canon A-1 (1978) admitía un rango de velocidad de 6 a 12800 ASA (pero ya se llamaba velocidades de película ISO en el manual). En esta cámara, la compensación de exposición y las velocidades extremas de la película eran mutuamente excluyentes.
  11. La Leica R8 (1996) y R9 (2002) admitieron oficialmente velocidades de película de 8000/40 °, 10000/41 ° y 12800/42 ° (en el caso de la R8) o 12500/42 ° (en el caso de la R9) ), y utilizando su compensación de exposición de ± 3 EV, el rango podría extenderse de ISO 0.8 / 0 ° a ISO 100000/51 ° en pasos de exposición a la mitad.
  12. Las velocidades aritméticas de los fabricantes de cámaras digitales de 12800 a 409600 provienen de las especificaciones de Nikon (12800, 25600, 51200, 102400 en 2009, 204800 en 2012, 409600 en 2014), Canon (12800, 25600, 51200, 102400 en 2009, 204800 en 2011 , 4000000 en 2015), Sony (12800 en 2009, 25600 en 2010, 409600 en 2014), Pentax (12800, 25600, 51200 en 2010, 102400, 204800 en 2014) y Fujifilm (12800 en 2011).

Conversión histórica ASA y DIN

Tabla histórica de conversión de velocidad de película, 1952
Cámara clásica Tessina con guía de exposición, finales de la década de 1950

Como se discutió en las secciones ASA y DIN , la definición de las escalas ASA y DIN cambió varias veces en la década de 1950 hasta principios de la de 1960, por lo que fue necesario realizar conversiones entre las diferentes escalas. Dado que el sistema ISO combina las definiciones ASA y DIN más recientes, esta conversión también es necesaria cuando se comparan escalas ASA y DIN más antiguas con la escala ISO.

La imagen muestra una conversión ASA / DIN en un libro de fotografías de 1952 en el que 21/10 ° DIN se convirtió a ASA 80 en lugar de ASA 100.

Algunas guías de exposición de cámaras clásicas muestran la conversión antigua ya que eran válidas en el momento de la producción, por ejemplo la guía de exposición de la cámara clásica Tessina (desde 1957), donde 21/10 ° DIN se relaciona con ASA 80, 18 ° DIN a ASA 40, etc. Los usuarios de cámaras clásicas, que no conocen los antecedentes históricos, pueden confundirse.

Determinación de la velocidad de la película

Método ISO 6: 1993 para determinar la velocidad para películas en blanco y negro.
Película de grabación 1000 ASA, Barrio Rojo, Amsterdam, Graffiti 1996

La velocidad de la película se calcula a partir de una gráfica de densidad óptica frente al logaritmo de exposición de la película, conocida como curva D –log H o curva de Hurter – Driffield . Por lo general, hay cinco regiones en la curva: la base + niebla, el dedo del pie, la región lineal, el hombro y la región sobreexpuesta. Para la película negativa en blanco y negro , el "punto de velocidad" m es el punto en la curva donde la densidad excede la densidad base + niebla en 0.1 cuando se revela el negativo, de modo que un punto n donde el logaritmo de exposición es 1.3 unidades mayor que la exposición en el punto m tiene una densidad 0.8 mayor que la densidad en el punto m. La exposición H m , en lux-s , es la del punto m cuando se cumple la condición de contraste especificada. La velocidad aritmética ISO se determina a partir de:

Luego, este valor se redondea a la velocidad estándar más cercana en la Tabla 1 de ISO 6: 1993.

La determinación de la velocidad para la película negativa en color es similar en concepto pero más compleja porque implica curvas separadas para azul, verde y rojo. La película se procesa de acuerdo con las recomendaciones del fabricante de la película y no con un contraste específico. La velocidad ISO para la película de inversión de color se determina desde el medio en lugar del umbral de la curva; nuevamente involucra curvas separadas para azul, verde y rojo, y la película se procesa de acuerdo con las recomendaciones del fabricante de la película.

Aplicar la velocidad de la película

La velocidad de la película se utiliza en las ecuaciones de exposición para encontrar los parámetros de exposición adecuados. El fotógrafo dispone de cuatro variables para obtener el efecto deseado: iluminación , velocidad de la película, número f (tamaño de apertura) y velocidad de obturación (tiempo de exposición). La ecuación puede expresarse como razones o, tomando el logaritmo (base 2) de ambos lados, mediante la suma, utilizando el sistema APEX, en el que cada incremento de 1 es una duplicación de la exposición; este incremento se conoce comúnmente como "parada". El número f efectivo es proporcional a la relación entre la distancia focal del objetivo y el diámetro de apertura , siendo el diámetro en sí proporcional a la raíz cuadrada del área de apertura. Por lo tanto, una lente configurada en f /1.4 permite que el doble de luz incida en el plano focal que una lente configurada en f / 2. Por lo tanto, cada factor f-número de la raíz cuadrada de dos (aproximadamente 1,4) es también una parada, por lo que las lentes están típicamente marcados en que la progresión: f /1.4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22 , 32, etc.

La velocidad aritmética ISO tiene una propiedad útil para los fotógrafos sin el equipo para tomar una lectura de luz medida. Por lo general, se logrará una exposición correcta para una escena con luz frontal en un sol brillante si la apertura del objetivo se ajusta en f / 16 y la velocidad de obturación es recíproca de la velocidad de la película ISO (por ejemplo, 1/100 de segundo para una película de 100 ISO). Esto se conoce como la regla de los 16 soleados .

Índice de exposición

El índice de exposición, o EI, se refiere a la clasificación de velocidad asignada a una película en particular y una situación de filmación en variación con la velocidad real de la película. Se utiliza para compensar imprecisiones de calibración de equipos o variables de proceso, o para lograr ciertos efectos. El índice de exposición se puede llamar simplemente el ajuste de velocidad , en comparación con la clasificación de velocidad .

Por ejemplo, un fotógrafo puede calificar una película ISO 400 en EI 800 y luego usar el procesamiento push para obtener negativos imprimibles en condiciones de poca luz. La película ha sido expuesta en EI 800.

Otro ejemplo ocurre cuando el obturador de una cámara está mal calibrado y sobreexpone o subexpone constantemente la película; de manera similar, un fotómetro puede ser inexacto. Uno puede ajustar la configuración de EI en consecuencia para compensar estos defectos y producir consistentemente negativos expuestos correctamente.

Reciprocidad

Tras la exposición, la cantidad de energía luminosa que llega a la película determina el efecto sobre la emulsión. Si el brillo de la luz se multiplica por un factor y la exposición de la película se reduce en el mismo factor variando la velocidad de obturación y la apertura de la cámara , de modo que la energía recibida sea la misma, la película se revelará a la misma densidad. Esta regla se llama reciprocidad . Los sistemas para determinar la sensibilidad de una emulsión son posibles porque se mantiene la reciprocidad. En la práctica, la reciprocidad funciona razonablemente bien para películas fotográficas normales para el rango de exposiciones entre 1/1000 de segundo y 1/2 de segundo. Sin embargo, esta relación se rompe fuera de estos límites, fenómeno conocido como fracaso de reciprocidad .

Sensibilidad y grano de la película

Negativo granulado de película en blanco y negro de alta velocidad

El tamaño de los granos de haluro de plata en la emulsión afecta la sensibilidad de la película, que está relacionada con la granularidad porque los granos más grandes le dan a la película una mayor sensibilidad a la luz. La película de grano fino, como la película diseñada para retratos o para copiar negativos originales de cámara , es relativamente insensible o "lenta", porque requiere una luz más brillante o una exposición más prolongada que una película "rápida". Las películas rápidas, que se utilizan para fotografiar con poca luz o capturar movimientos a alta velocidad, producen imágenes comparativamente granuladas.

Kodak ha definido un "Índice de grano de impresión" (IGP) para caracterizar el grano de la película (solo películas negativas en color), basado en la diferencia perceptible de grano en las impresiones. También definen "granularidad", una medida de grano que utiliza una medida RMS de las fluctuaciones de densidad en una película uniformemente expuesta, medida con un microdensitómetro con una apertura de 48 micrómetros. La granularidad varía con la exposición: la película subexpuesta parece más granulada que la película sobreexpuesta.

Anomalías de marketing

Algunas películas en blanco y negro de alta velocidad, como Ilford Delta  3200, P3200 T-Max y T-MAX P3200, se comercializan con velocidades de película superiores a su verdadera velocidad ISO determinada mediante el método de prueba ISO. Según las respectivas hojas de datos, el producto Ilford es en realidad una película ISO 1000, mientras que la velocidad de la película Kodak es nominalmente de 800 a 1000 ISO. Los fabricantes no indican que el número 3200 sea una clasificación ISO en su empaque. Kodak y Fuji también comercializaron películas E6 diseñadas para empujar (de ahí el prefijo "P"), como Ektachrome P800 / 1600 y Fujichrome P1600, ambas con una velocidad base de ISO 400. Los códigos DX en los cartuchos de película indican la velocidad de la película comercializada (es decir, 3200), no la velocidad ISO, para automatizar el disparo y el desarrollo.

Velocidad ISO e índice de exposición de la cámara digital

Un sensor de imagen CCD , tamaño de 2/3 de pulgada

En los sistemas de cámaras digitales , se puede lograr una relación arbitraria entre la exposición y los valores de los datos del sensor configurando la ganancia de señal del sensor. La relación entre los valores de los datos del sensor y la luminosidad de la imagen terminada también es arbitraria, dependiendo de los parámetros elegidos para la interpretación de los datos del sensor en un espacio de color de imagen como sRGB .

Para las cámaras fotográficas digitales ("cámaras digitales fijas"), el fabricante especifica una clasificación de índice de exposición (EI), comúnmente llamada configuración ISO , de modo que los archivos de imagen sRGB producidos por la cámara tengan una luminosidad similar a la que se obtendría con película de la misma clasificación EI a la misma exposición. El diseño habitual es que los parámetros de la cámara para interpretar los valores de los datos del sensor en valores sRGB son fijos, y se acomodan varias opciones de EI diferentes variando la ganancia de señal del sensor en el ámbito analógico, antes de la conversión a digital. Algunos diseños de cámaras ofrecen al menos algunas opciones de EI ajustando la ganancia de señal del sensor en el ámbito digital ("ISO expandido"). Algunos diseños de cámaras también proporcionan ajuste de EI a través de una selección de parámetros de luminosidad para la interpretación de los valores de los datos del sensor en sRGB; esta variación permite diferentes compensaciones entre el rango de reflejos que se pueden capturar y la cantidad de ruido introducido en las áreas de sombra de la foto.

Las cámaras digitales han superado con creces a la película en términos de sensibilidad a la luz, con velocidades ISO equivalentes de hasta 4.560.000, un número insondable en el ámbito de la fotografía de película convencional. Los procesadores más rápidos, así como los avances en las técnicas de reducción de ruido del software, permiten que este tipo de procesamiento se ejecute en el momento en que se captura la foto, lo que permite a los fotógrafos almacenar imágenes que tienen un mayor nivel de refinamiento y que hubieran consumido un tiempo prohibitivo para procesar con anterioridad. generaciones de hardware de cámaras digitales.

La norma ISO (Organización Internacional de Normas) 12232: 2019

La norma ISO ISO 12232: 2006 dio a los fabricantes de cámaras digitales una opción de cinco técnicas diferentes para determinar la clasificación del índice de exposición en cada ajuste de sensibilidad proporcionado por un modelo de cámara en particular. Tres de las técnicas en ISO 12232: 2006 fueron transferidas de la versión de 1998 del estándar, mientras que dos nuevas técnicas que permiten la medición de archivos de salida JPEG fueron introducidas desde CIPA DC-004. Dependiendo de la técnica seleccionada, la clasificación del índice de exposición podría depender de la sensibilidad del sensor, el ruido del sensor y la apariencia de la imagen resultante. El estándar especificaba la medición de la sensibilidad a la luz de todo el sistema de cámaras digitales y no de componentes individuales como sensores digitales, aunque Kodak ha informado que utilizó una variación para caracterizar la sensibilidad de dos de sus sensores en 2001.

La técnica del índice de exposición recomendado (REI), nueva en la versión 2006 del estándar, permite al fabricante especificar las opciones de EI de un modelo de cámara de forma arbitraria. Las opciones se basan únicamente en la opinión del fabricante sobre qué valores de EI producen imágenes sRGB bien expuestas en las distintas configuraciones de sensibilidad del sensor. Esta es la única técnica disponible bajo el estándar para formatos de salida que no están en el espacio de color sRGB. Esta es también la única técnica disponible según el estándar cuando se utiliza la medición multizona (también llamada medición de patrón ).

La técnica de sensibilidad de salida estándar (SOS), también nueva en la versión 2006 del estándar, especifica de manera efectiva que el nivel promedio en la imagen sRGB debe ser 18% de gris más o menos 1/3 de parada cuando la exposición está controlada por una exposición automática. sistema de control calibrado según ISO 2721 y ajustado al EI sin compensación de exposición . Debido a que el nivel de salida se mide en la salida sRGB de la cámara, solo se aplica a imágenes sRGB , normalmente JPEG, y no a archivos de salida en formato de imagen sin procesar . No es aplicable cuando se utiliza la medición multizona.

El estándar CIPA DC-004 requiere que los fabricantes japoneses de cámaras digitales fijas utilicen las técnicas REI o SOS, y DC-008 actualiza la especificación Exif para diferenciar estos valores. En consecuencia, las tres técnicas de EI transferidas de ISO 12232: 1998 no se utilizan ampliamente en modelos de cámaras recientes (aproximadamente 2007 y posteriores). Como esas técnicas anteriores no permitían la medición a partir de imágenes producidas con compresión con pérdida , no se pueden utilizar en absoluto en cámaras que producen imágenes solo en formato JPEG.

La técnica basada en saturación (SAT o S sat ) está estrechamente relacionada con la técnica SOS, y el nivel de salida sRGB se mide al 100% de blanco en lugar del 18% de gris. El valor SOS es efectivamente 0,704 veces el valor basado en saturación. Debido a que el nivel de salida se mide en la salida sRGB de la cámara, solo se aplica a imágenes sRGB, normalmente TIFF, y no a archivos de salida en formato de imagen sin procesar. No es aplicable cuando se utiliza la medición multizona.

Las dos técnicas basadas en ruido rara vez se han utilizado para las cámaras fotográficas digitales de consumo. Estas técnicas especifican el EI más alto que se puede utilizar sin dejar de ofrecer una imagen "excelente" o una imagen "utilizable" según la técnica elegida.

Se ha publicado una actualización de este estándar como ISO 12232: 2019, que define un rango más amplio de velocidades ISO.

Medidas y calculos

Las clasificaciones de velocidad ISO de una cámara digital se basan en las propiedades del sensor y el procesamiento de la imagen realizado en la cámara, y se expresan en términos de la exposición luminosa H (en segundos lux ) que llega al sensor. Para una lente de cámara típica con una distancia focal efectiva f que es mucho menor que la distancia entre la cámara y la escena fotografiada, H viene dada por

donde L es la luminancia de la escena (en candelas por m ²), t es el tiempo de exposición (en segundos), N es el número f de apertura y

es un factor que depende de la transmitancia T de la lente, el factor de viñeteado v ( θ ) y el ángulo θ con respecto al eje de la lente. Un valor típico es q  = 0,65, basado en θ  = 10 °, T  = 0,9 yv  = 0,98.

Velocidad basada en saturación

La velocidad basada en la saturación se define como

donde es la exposición máxima posible que no conduce a una salida de cámara recortada o florecida. Normalmente, el límite inferior de la velocidad de saturación lo determina el propio sensor, pero con la ganancia del amplificador entre el sensor y el convertidor analógico a digital , se puede aumentar la velocidad de saturación. El factor 78 se elige de manera que los ajustes de exposición basados ​​en un fotómetro estándar y una superficie reflectante del 18 por ciento darán como resultado una imagen con un nivel de gris del 18% / 2 = 12,7% de saturación. El factor 2 indica que hay medio punto de margen para hacer frente a los reflejos especulares que parecerían más brillantes que una superficie blanca reflectante al 100%.

Velocidad basada en ruido

Ruido digital a 3200 ISO frente a 100 ISO

La velocidad basada en ruido se define como la exposición que dará lugar a una determinada relación señal / ruido en píxeles individuales . Se utilizan dos proporciones, la de 40: 1 ("calidad de imagen excelente") y la de 10: 1 ("calidad de imagen aceptable"). Estas relaciones se han determinado subjetivamente basándose en una resolución de 70 píxeles por cm (178 DPI) cuando se ve a una distancia de 25 cm (9,8 pulgadas). El ruido se define como la desviación estándar de un promedio ponderado de la luminancia y el color de los píxeles individuales. La velocidad basada en el ruido está determinada principalmente por las propiedades del sensor y de alguna manera se ve afectada por el ruido en la ganancia electrónica y el convertidor AD.

Sensibilidad de salida estándar (SOS)

Además de las clasificaciones de velocidad anteriores, el estándar también define la sensibilidad de salida estándar (SOS), cómo se relaciona la exposición con los valores de píxeles digitales en la imagen de salida. Se define como

donde es la exposición que conducirá a valores de 118 en píxeles de 8 bits, que es el 18 por ciento del valor de saturación en imágenes codificadas como sRGB o con gamma  = 2.2.

Discusión

El estándar especifica cómo la cámara debe informar los índices de velocidad. Si la velocidad basada en el ruido (40: 1) es más alta que la velocidad basada en la saturación, la velocidad basada en el ruido debe informarse, redondeada hacia abajo a un valor estándar (por ejemplo, 200, 250, 320 o 400). El motivo es que la exposición de acuerdo con la velocidad más baja basada en la saturación no daría como resultado una imagen visiblemente mejor. Además, se puede especificar una latitud de exposición, que va desde la velocidad basada en la saturación hasta la velocidad basada en el ruido de 10: 1. Si la velocidad basada en el ruido (40: 1) es menor que la velocidad basada en la saturación, o no está definida debido a un alto nivel de ruido, se especifica la velocidad basada en la saturación, redondeada hacia arriba a un valor estándar, porque el uso de la velocidad basada en el ruido sería dar lugar a imágenes sobreexpuestas. La cámara también puede informar la velocidad basada en SOS (explícitamente como una velocidad SOS), redondeada a la clasificación de velocidad estándar más cercana.

Por ejemplo, un sensor de la cámara puede tener las siguientes propiedades: , , y . Según el estándar, la cámara debe informar su sensibilidad como

ISO 100 (luz del día)
Latitud de la velocidad ISO 50-1600
ISO 100 (SOS, luz del día) .

La calificación SOS podría ser controlada por el usuario. Por otra cámara con un sensor más ruidoso, las propiedades podrían ser , y . En este caso, la cámara debe informar

ISO 200 (luz del día) ,

así como un valor SOS ajustable por el usuario. En todos los casos, la cámara debe indicar el ajuste de balance de blancos para el que se aplica la clasificación de velocidad, como luz diurna o tungsteno ( luz incandescente ).

A pesar de estas definiciones estándar detalladas, las cámaras no suelen indicar claramente si la configuración "ISO" del usuario se refiere a la velocidad basada en el ruido, la velocidad basada en la saturación o la sensibilidad de salida especificada, o incluso algún número inventado con fines de marketing. Debido a que la versión de 1998 de ISO 12232 no permitía la medición de la salida de la cámara con pérdida de compresión, no fue posible aplicar correctamente ninguna de esas mediciones a las cámaras que no producían archivos sRGB en un formato sin comprimir como TIFF . Tras la publicación de CIPA DC-004 en 2006, los fabricantes japoneses de cámaras digitales fijas deben especificar si una clasificación de sensibilidad es REI o SOS.

Una mayor configuración de SOS para un sensor dado viene con cierta pérdida de calidad de imagen, al igual que con la película analógica. Sin embargo, esta pérdida es visible como ruido de imagen en lugar de grano . Los sensores de imagen digital de tamaño APS y 35 mm , tanto CMOS como CCD, no producen ruido significativo hasta aproximadamente ISO 1600 .

Ver también

Referencias

Otras lecturas

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enlaces externos