Ruido digital – ¿Qué es? ¿Qué lo causa? ¿Y cómo puedo eliminarlo?

El ruido digital en las fotos tomadas con cámaras digitales son píxeles aleatorios dispersos por toda la foto. Es un efecto similar al del «grano» en la fotografía de película y degrada la calidad de la foto.

El ruido digital suele producirse cuando se hacen fotos con poca luz (como fotos nocturnas o escenas oscuras en interiores) o se utilizan velocidades de obturación muy lentas o modos de sensibilidad muy altos.

Cuando se hacen fotos con una cámara digital se utiliza un sensor electrónico (también conocido como CCD) construido a partir de muchos píxeles diminutos para medir la luz de cada píxel. El resultado es una matriz de píxeles que representa la foto.

Como cualquier otro sensor electrónico, el CCD no es perfecto e incluye algo de ruido (también conocido como ruido blanco para aludir a su atributo de aleatoriedad). En la mayoría de los casos, la luz es mucho más fuerte que el ruido. Sin embargo, en escenas extremas en las que la luz es muy escasa o cuando se necesita una gran amplificación, los niveles de ruido pueden llegar a ser significativos y dar lugar a píxeles en las fotos que incluyen más datos de ruido que de luz real. Esos píxeles suelen aparecer como puntos o manchas aleatorias en la foto (por ejemplo, puntos blancos dispersos aleatoriamente en la foto).

Entendiendo el ruido digital en varias escenas:

Luz baja (fotos nocturnas o escenas oscuras): cuando la escena es oscura la cantidad de luz que mide cada píxel del CCD es baja. Cuando la intensidad de la luz es muy baja puede llegar a acercarse demasiado al nivel de ruido que se encuentra de forma natural en el CCD. En estos casos, algunos píxeles pueden aparecer como ruido porque el nivel de ruido medido para ellos es significativamente cercano o superior a la intensidad de luz real.

Velocidades de obturación lentas: cuando el obturador se mantiene abierto durante mucho tiempo se introduce más ruido en la foto. Una velocidad de obturación lenta se traduce en que el CCD integra más luz por píxel. El efecto puede entenderse fácilmente como que el CCD «acumula» luz en cada píxel y mide la luz total durante el periodo de tiempo del obturador. Sin embargo, al mismo tiempo el CCD también está «acumulando» ruido. Por esa razón en las fotos de velocidad de obturación lenta algunos píxeles aparecerán como ruido porque para estos píxeles la cantidad de ruido integrada es significativamente cercana o superior a la luz real medida.

Modos de alta sensibilidad: la alta sensibilidad en la fotografía digital se implementa mediante mecanismos que dan lugar a la amplificación. El CCD amplifica las mediciones que realiza. Sin embargo, no hay forma de amplificar sólo la luz real de la foto que cae en los píxeles del CCD, sino que el ruido y la luz real se amplifican. El resultado es que el CCD se vuelve sensible no sólo a la luz sino también a su propio ruido. Cuando se aplica demasiada amplificación algunos píxeles aparecerán como ruido.

Aunque es imposible evitar completamente el ruido digital hay algunas opciones que permiten disminuirlo de forma significativa. Al hacer fotos en escenarios con poca luz, como las fotos nocturnas, hay dos parámetros principales con los que jugar: la sensibilidad y la velocidad de obturación. Aumentar la sensibilidad crea más ruido interno en el CCD mientras que ralentizar el obturador permite que se integre más ruido en el CCD. La cantidad de ruido generada por ambos parámetros es diferente. Se recomienda poner la cámara en modo manual y jugar con unos cuantos pares diferentes de sensibilidad/velocidad de obturación para encontrar el que genere menos ruido.

Algunas cámaras incluyen una función integrada llamada «reducción de ruido». La reducción de ruido se implementa mediante un sofisticado software que puede identificar los píxeles de ruido y eliminarlos. Por ejemplo, el software puede identificar los píxeles de ruido basándose en su aleatoriedad y, normalmente, en la extrema diferencia de intensidad entre ellos y sus píxeles vecinos. La eliminación del ruido puede implementarse interpolando un valor de píxel de reemplazo basado en sus píxeles vecinos.

Si no tiene una función de reducción de ruido incorporada o no funciona correctamente, puede utilizar un software basado en PC que elimine el ruido digital. Muchos programas de procesamiento de fotos incluyen una combinación de eliminación de ruido digital automática y manual. Algunos paquetes de software también pueden utilizar unas cuantas fotos del mismo objeto para «promediarlas» y así eliminar el ruido (basándose en el hecho de que el ruido digital es aleatorio y los píxeles de ruido serán diferentes en cada foto tomada).

Para concluir el ruido digital debe ser entendido por cualquier fotógrafo aficionado o profesional. Sin embargo, para la mayoría de los fotógrafos el ruido digital no es un problema práctico, incluso en escenarios con poca luz, por lo general el ruido digital es mínimo y se puede reducir significativamente simplemente activando la función de reducción de ruido de su cámara. Para los fotógrafos profesionales que disparan en condiciones más extremas, el ruido digital puede suponer un verdadero problema y puede tratarse utilizando una combinación de optimización de los ajustes de la cámara y eliminación del ruido con software profesional.

Ziv Haparnas es un veterano de la tecnología y escribe sobre temas prácticos de tecnología y ciencia. Este artículo puede ser reimpreso y utilizado siempre y cuando se incluya la caja de recursos incluyendo el backlink. Puedes encontrar más información sobre la impresión de álbumes de fotos y la fotografía en general en http://www.printrates.com – un sitio dedicado a la impresión de fotos.