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EL SUPUESTO DESGASTE DE LOS CAPTORES DE IMAGEN

¿Tienen los sensores fecha de caducidad?

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19
JUL 2011

El tan extendido gusto por las teorías "conspiranoicas" suele ser el mejor caldo de cultivo para las leyendas urbanas. Aunque en el sector fotográfico no abundan en exceso, hay un tema que desde hace tiempo planea entre algunos profesionales: ¿Pierden los sensores digitales efectividad con el uso y el paso del tiempo? Dispuestos a aclarar de una vez por todas cuánto hay de realidad y cuánto de mito en este asunto, además de realizar nuestro propio experimento también hemos trasladado la cuestión a expertos en el tema, responsables de servicio técnico y, por supuesto, a los afectados por esta especie de retorcida versión de la tan popular obsolescencia programada.

Hace un tiempo el fotoperiodista David Airob lanzaba al aire una pregunta que ya habíamos escuchado antes en círculos más cerrados: ¿Se desgastan y pierden propiedades los sensores digitales de las cámaras con el paso del tiempo y con un uso intensivo?

Según nos cuenta Airob, el origen de la cuestión se encuentra en las quejas de diversos reporteros que trabajan con cámaras de gama profesional y que han notado cierto deterioro en su rendimiento tras un año y medio de intenso uso: las mismas réflex que en su momento eran perfectas en el control y la gestión del ruido, ahora ya no les convencen tanto.

Foto: Eduardo Parra (Quesabesde)
La mayoría de usuarios afectados por este supuesto desgaste del sensor de sus cámaras son fotógrafos que trabajan con modelos de gama profesional de Nikon y Canon, como esta EOS-1D Mark IV.

Aunque los afectados por este extraño suceso prefieren mantener su nombre y el de la agencia para la que trabajan en el anonimato, nos dan alguna pista más: trabajan con cámaras de Nikon, pero compañeros de otras agencias han notado exactamente lo mismo con modelos de Canon.

Inmediatamente, trasladamos la pregunta a otros profesionales. Algunos aseguran no haber escuchado jamás nada parecido, mientras que a otros el tema les suena familiar. Incluso alguno pone cara de póquer, como si acabáramos de desvelarle uno de esos oscuros secretos de la industria fotográfica.

Pero, ¿qué hay de cierto en esta historia? ¿Realmente los sensores de las cámaras digitales tienen fecha de caducidad y acusan el desgaste con el paso del tiempo?

Al servicio técnico
Puesto que cuando una cámara da problemas lo lógico es pasar por el servicio técnico, hacia allí encaminamos nuestros pasos. José Márquez, actual responsable de producto de Fujifilm España, ha estado al frente del servicio técnico de la compañía durante mucho tiempo.

"Sensores averiados o que producen ruido claro que se reciben, pero se reparan sus conexiones o se cambian sin pretender conocer el motivo", explica. Y añade que resulta imposible trazar una pauta que permita hablar de problemas generalizados con el tiempo: "Los fallos electrónicos tienen un factor de aleatoriedad que no facilita saber su origen, y que también pueden estar sujetos a cosas aparentemente ajenas como, por ejemplo, un cortocircuito en la otra punta de la cámara que aplica un voltaje inadecuado al sensor o procesador."

Foto: Álvaro Méndez (Quesabesde)
Desde el servicio técnico de Nikon (en la imagen, una D3S) nos aseguran que en todos estos años nunca ha entrado ninguna cámara afectada por un problema similar al descrito.

Lo que sí es más que sabido es que el calentamiento afecta a la respuesta del sensor y es una de las principales causas de la aparición del ruido. Márquez señala en esta dirección para intentar explicar el supuesto desgaste, aunque matizando -exactamente igual que muchas otras fuentes técnicas consultadas- que se trata de un efecto no acumulativo. Es decir, una exposición de varios minutos genera más calor en el captor y más ruido, pero una vez concluida y si la refrigeración es correcta, la siguiente toma en ningún caso se verá afectada.

Más tajante se muestra Carlos Ormazabal, responsable de producto profesional de Finicon, que echa por tierra cualquier teoría "conspiranoica" con un dato bastante revelador: "En todos estos años no ha entrado ninguna cámara en nuestro servicio técnico aquejada de este supuesto problema."

Aunque recuerda que algunos componentes se pueden averiar o degradar, apunta que ni todas las cámaras son iguales ni esos fallos puntuales sirven para hablar de un fenómeno generalizado. "Conozco profesionales que conservan la D1X [una réflex digital de 2002] y no han tenido ningún problema", remarca.

Sin indicios científicos razonables
Pero nada como alejarse un poco del entorno puramente fotográfico para intentar aportar un poco de luz -nunca mejor dicho- a la cuestión. ¿Hay base científica para concluir que estos sensores pueden degradarse con el tiempo?

"No hay ningún fundamento que indique que se pueda producir una degradación de las propiedades de captura de luz, ni un incremento del ruido de modo acumulativo", asegura Atilà Herms, director del grupo Sistemes d'Instrumentació y Comunicacions (SIC) del Departament d'Electrònica de la Universitat de Barcelona.

Según ha detallado en diversas charlas mantenidas con este medio por correo electrónico, en el proceso fotoeléctrico (consistente en la liberación de un electrón de la última capa de valencia de los átomos de silicio producida por la interacción de fotones) no hay ningún tipo de degradación con el tiempo en condiciones normales.

Foto: Iker Morán (Quesabesde)
Aunque en algunos casos se apuntaba al deterioro de ciertas conexiones a raíz de un golpe como posible motivo de pérdida de la señal, no hay indicios científicos que apunten en esta dirección. En la imagen, despiece de una cámara Micro Cuatro Tercios de Panasonic.

Además del ya citado problema con las exposiciones largas y su relación con el ruido (Herms coincide en que, en ningún caso, se trata de un efecto permanente), también menciona otros fenómenos: "Fixed Pattern Noise", es decir, el ruido que se debe a falta de homogeneidad entre los diferentes píxeles del sensor (constante y no dependiente de su uso), y "Shot Noise", efecto provocado por la fluctuación estadística de los fotones, que aumenta con la cantidad de luz pero no es en ningún modo acumulativo.

Tampoco en las capas superpuestas sobre la superficie sensible del captor está documentada la existencia de un proceso de degradación en condiciones normales. Sólo la exposición a rayos gamma o temperaturas extremas (más de 150 grados) podría producir una alteración en su respuesta espectral a la luz o el deterioro de los polímeros que conforman las microlentes.

Sensor CMOS de Canon.

Lo que sí está documentado es la proliferación de los llamados píxeles muertos del sensor con el paso del tiempo. Así lo apunta un informe al que nos remiten desde la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao (UPV-EHU) en respuesta a nuestras preguntas sobre el tema.

Según este completo estudio elaborado por investigadores de la Universidad Simon Fraser (Canadá) y la de Massachusetts (Estados Unidos), sí puede establecerse una relación directa entre la edad o la cantidad de disparos de una cámara y el número de píxeles defectuosos en su CCD o CMOS.

No obstante, tampoco parece que este progresivo incremento de los errores en algunos de los fotodiodos que conforman el sensor ni su incidencia real pueda llegar a explicar el aumento de ruido o la pérdida de calidad en las fotografías.

El factor psicológico
Si bien durante la recopilación de información hemos dado con algunas teorías (el deterioro de las conexiones del sensor por un golpe y la consiguiente pérdida de señal analógica, por ejemplo) que han sido refutadas desde un planteamiento técnico, resulta interesante comprobar cómo varias de las fuentes consultadas han coincidido en una explicación bastante curiosa.

Una vez que nos acostumbramos a unos resultados espectaculares con imágenes sin ruido con valores ISO muy altos, empezamos a ver defectos en fotografías que antes nos parecían perfectas. Un planteamiento muy sencillo, pero en absoluto carente de lógica.

Foto: Iker Morán (Quesabesde)
Los fotógrafos Manel Soria y Jordi Busqué preparan una de las Nikon D700 utilizadas durante un experimento nocturno para comprobar el supuesto deterioro de una cámara con miles de disparos a sus espaldas.

De todos modos, por si esta explicación más psicológica que científica no convence, otros argumentos más tangibles también aportan su granito de arena para resolver el misterio. Hugo Rodríguez, experto en gestión de color e imagen digital, señala la variación en la respuesta del sensor con el tiempo, su impacto sobre el color y la necesidad de una recalibración periódica de la cámara. Pero "una cosa es que varíe la respuesta al color y las curvas, y otra es el aumento del ruido", advierte.

A medio camino entre la fotografía y la ciencia, Manel Soria suma otros dos condicionantes a esta lista de parámetros que afectan al ruido y que no suelen tenerse en cuenta: la temperatura ambiente y el tipo de luz.

Un sencillo experimento
Pero superada la parte teórica, nada mejor que una imagen para corroborar los hallazgos que parecen desmontar cualquier teoría en torno a la supuesta degradación de los sensores.

Para ello recurrimos a un experimento muy sencillo: enfrentar una veterana Nikon D700 -la utilizada por el citado fotógrafo Manel Soria y con miles de largas exposiciones nocturnas a sus espaldas- contra una unidad casi recién desempaquetada y cedida por Casanova Fotografía.

Foto: Quesabesde
Foto: Quesabesde
Recortes a tamaño real de dos fotografías realizadas a 6.400 ISO con una Nikon D700 recién estrenada (a la izquierda) y un modelo ya muy veterano (a la derecha). Como puede apreciarse en los recortes y en las muestras a tamaño completo publicadas más abajo, no se aprecian diferencias entre el ruido generado por una y otra unidad.

Jordi Busqué, otro experimentado fotógrafo experto -como Soria- en astrofotografía, nos acompaña en este duelo nocturno entre dos cuerpos del mismo modelo de Nikon. Más allá de las diferencias inherentes a cada unidad -no hay dos cámaras idénticas-, las dos D700 se dejaron fuera de la bolsa durante un tiempo para que estuviesen a la misma temperatura y con ambas se empleó el mismo objetivo: un Nikon 105 mm f2.8 VR.

Muestras: Nikon D700 (nueva)
Fotografías realizadas con una Nikon D700 y un objetivo Nikon 105 mm f2.8 VR. Imágenes tomadas en formato RAW y procesadas con Adobe Lightroom 3 (perfil Adobe Standard, temperatura de color de 5.300 grados Kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
fotografías realizadas con una nikon d700 y un objetivo nikon 105 mm f2.8 vr. imágenes tomadas en formato raw y procesadas con adobe lightroom 3 (perfil adobe standard, temperatura de color de 5.300 grados kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
400 ISO
fotografías realizadas con una nikon d700 y un objetivo nikon 105 mm f2.8 vr. imágenes tomadas en formato raw y procesadas con adobe lightroom 3 (perfil adobe standard, temperatura de color de 5.300 grados kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
3.200 ISO
fotografías realizadas con una nikon d700 y un objetivo nikon 105 mm f2.8 vr. imágenes tomadas en formato raw y procesadas con adobe lightroom 3 (perfil adobe standard, temperatura de color de 5.300 grados kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
25.600 ISO
Muestras: Nikon D700 (usada)
Fotografías realizadas con una Nikon D700 y un objetivo Nikon 105 mm f2.8 VR. Imágenes tomadas en formato RAW y procesadas con Adobe Lightroom 3 (perfil Adobe Standard, temperatura de color de 5.300 grados Kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
fotografías realizadas con una nikon d700 y un objetivo nikon 105 mm f2.8 vr. imágenes tomadas en formato raw y procesadas con adobe lightroom 3 (perfil adobe standard, temperatura de color de 5.300 grados kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
400 ISO
fotografías realizadas con una nikon d700 y un objetivo nikon 105 mm f2.8 vr. imágenes tomadas en formato raw y procesadas con adobe lightroom 3 (perfil adobe standard, temperatura de color de 5.300 grados kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
3.200 ISO
fotografías realizadas con una nikon d700 y un objetivo nikon 105 mm f2.8 vr. imágenes tomadas en formato raw y procesadas con adobe lightroom 3 (perfil adobe standard, temperatura de color de 5.300 grados kelvin) con todos los ajustes por defecto y el enfoque desactivado
25.600 ISO
Los resultados dejan poco margen a las dudas: las fotografías realizadas en idénticas condiciones y a diferentes sensibilidades con estas dos cámaras muestran niveles de ruido idénticos tanto al revisar los archivos JPEG como procesando manualmente los RAW para controlar la influencia del procesamiento.
Leyenda y fallos puntuales
La buena noticia es que tanto los datos y las explicaciones científicas como esta sencilla demostración responden con claridad la pregunta inicial que nos hacíamos: no existe ningún indicio fundamentado para poder hablar de un deterioro progresivo de la calidad de imagen que ofrece un sensor digital vinculado a su uso.

La mala noticia es que sigue haciendo falta una explicación para ese fenómeno -el incremento en el ruido de la imagen- que denunciaban algunos fotoperiodistas. Cierto que el número de píxeles defectuosos aumenta con el tiempo, pero incluso en los casos más extremos su número sigue sin ser suficiente como para generar un deterioro apreciable en la calidad.

Foto: Iker Morán (Quesabesde)

Sin descartar cierto porcentaje de responsabilidad del mencionado factor psicológico -los resultados que antes eran excepcionales ahora nos parecen sólo buenos-, posiblemente la respuesta está en una combinación de elementos que tendemos a ignorar: variación en las curvas de respuesta de color, la influencia de la temperatura ambiente...

Y, por supuesto, a fallos puntuales en algunas unidades. Porque, como nos recuerdan los servicios técnicos consultados, las cámaras también se estropean.

QUESABESDE.COM agradece a Atilà Herms (Universitat de Barcelona), Javier Vadillo (Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Gipuzkoa) y José Antonio Sánchez (Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao) su asesoramiento técnico; la cesión de material por parte de Casanova Fotografía, y la colaboración de los fotógrafos Manel Soria, Jordi Busqué y David Airob.

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