Fernando eres resiliente a dejar de asumir que un sensor mayor es siempre mejor en todo que uno menor. Simplemente no siempre es mejor en todo, y no hay que darle más vueltas. Debido a los caprichos de la óptica (apertura requerida para lograr determinada PDC), cuando obtener cierta PDC es un requisito y no quieres (o puedes) dar más tiempo de exposición a ninguno de los dos sensores, el sensor grande está en desventaja. Fin.
Pero hablamos de un escenario extremo y muy concreto: escena con poca luz donde se requiere mucha PDC y hay que disparar a pulso. Qué % de situaciones reales son así?
Iba a poner el ejemplo del móvil que comentas: un smartphone con su sensor diminuto logra gran PDC a f/1,8 y está estabilizado con lo que puede hacer tomas a un ISO bajo aunque haya poca luz. Es una herramienta más potente que un sensor FF si quieres hacer una foto a pulso de un andén de metro y tenerlo todo él enfocado. Por qué este hecho, que es real y cierto en esa situación, choca con la idea de que una cámara FF es mejor? porque en el mundo real el que va a hacer una foto de un andén con una FF ya sabe que su cámara se va a ir a tiempos largos y entonces se lleva un trípode, y así supera con creces la calidad del móvil. O directamente renuncia a la PDC máxima y dispara con una apertura grande (para eso se crearon las ópticas f/1,8 y f/1,4, no para desenfocar las orejas del gato) y de nuevo superará la calidad del smartphone.
"que los fotositos de la m43 recibe cuatro veces más fotones (más cantidad de luz) que los de la FF. Eso de forma intuitiva y a primera vista parece estar mal, parece que sería al contrario"
No entiendo por qué te astascas todo el rato con esto: para lograr la misma PDC en la cámara FF tienes que cerrar diafragma 2 pasos, eso significa 1/4 de densidad lumínica (fotones por unidad de superficie) sobre el sensor, así que si hablamos de dos sensores con los mismos fotositos claro que los de la FF van a recibir 4 veces menos fotones. Cada fotosito de la FF recibirá la 1/4 de fotones que los de la M4/3, y como hay 4 veces más fotositos en la cámara FF la cantidad de luz total recolectada será la misma en los dos sensores.
Salu2!
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Creo que encontré el error en tu argumento del contaje del número de fotones.
Ambos.
Tú asumes que con la misma abertura entra la misma luz y eso no es así. Me explico.
En la FF estamos usando un número de abertura dos puntos más alto para mantener la PDC en ambos formatos.
Y tú de ahí deduces que en consecuencia al fotosito del sensor FF le llegan la cuarta parte de fotones en el mismo tiempo (con la misma velocidad de abertura).
Pero eso no es aśi porque te olvidas de la focal que no es la misma, en la FF estamos usando una focal del doble para mantener el encuadre.
Eso implica que el diámetro físico de la pupila de entrada es el mismo en ambos casos y como el campo abarcado es el mismo en ambos casos la cantidad de luz que entra en el mismo tiempo es el mismo.
Como esa cantidad de luz se reparte en cada sensor por sú área de imagen y la resolución es la misma, la cantidad de fotones que le llega a cada fotosito es la misma.
Por tanto la relación señal/ruido fotónico (previa a la amplificación) es la misma en ambos casos.
Un fotosito de una FF necesita más fotones para generar la misma respuesta, pero eso implica que hay menor ruido a igualdad de ruido fotónico (generado en el propio fotosito, creo que se llama así).
Para generar la señal de salida habrá de usar una ganancia del doble que en la m43.
En la época argéntica, en la primera época, no había cámaras pequeñas, simplemente porque la película no era suficientemente buena y necesitaba más luz para impresionar correctamente la película en la que los granos eran más grandes y menos sensibles.
Pra conseguir una determinada sensibilidad y respuesta eran necesarias cámaras más grandes y objetivos más grandes que captaran más luz.
Cuando se consiguieron mejores respuesta y que los granos fueran más pequeños y sensibles, se pudo utilizar películas más pequeñas con más resolución y que necesitarn menos luz captada para generar la misma densidad de negros.
En digital sigue siendo igual, las cámaras de formato grande usan pupilas de entrada más grandes y captan más cantidad de luz y su señal se amplifica menos que en las de formato más pequeño.