factor de cultivo

En fotografía digital , el factor de recorte , factor de formato o multiplicador de distancia focal de un formato de sensor de imagen es la relación entre las dimensiones del área de imagen de una cámara en comparación con un formato de referencia; con mayor frecuencia, este término se aplica a las cámaras digitales , en relación con el formato de película de 35 mm como referencia. En el caso de las cámaras digitales, el dispositivo de imagen sería un sensor de imagen digital . La definición más comúnmente utilizada de factor de recorte es la relación entre la diagonal de un fotograma de 35 mm (43,3 mm) y la diagonal del sensor de imagen en cuestión; es decir,  ${\displaystyle {\text{CF}}={\text{diag}}_{35{\text{mm}}}/{\text{diag}}_{\text{sensor}}}$Dado que la relación de aspecto es la misma de 3:2 que el área de 36 mm × 24 mm de 35 mm, esto es equivalente a la relación de alturas o la relación de anchos; la relación de áreas de sensores es el cuadrado del factor de recorte.

El factor de recorte se utiliza a veces para comparar el campo de visión y la calidad de imagen de diferentes cámaras con el mismo objetivo. El factor de recorte a veces se denomina multiplicador de la distancia focal ("Película") ya que multiplicar la distancia focal de un objetivo por el factor de recorte da la distancia focal de un objetivo que produciría el mismo campo de visión si se utilizara en el formato de referencia. Por ejemplo, un objetivo con una  distancia focal de 50 mm en un área de imagen con un factor de recorte de 1,6 con respecto al formato de referencia (normalmente 35  mm) producirá el mismo campo de visión que un objetivo con una  distancia focal de 80 mm producirá en el formato de referencia. (Un objetivo con una distancia focal mayor da un campo de visión más estrecho con el mismo sensor de imagen o tamaño de película, véase Ángulo de visión (fotografía) ) .) Si se desea capturar una imagen con el mismo campo de visión y calidad de imagen pero con diferentes cámaras, también es necesario ajustar la apertura y la configuración ISO con respecto al factor de recorte. ^{[ 1 ]} La distancia focal del objetivo no cambia al utilizar un área de imagen más pequeña; El campo de visión es correspondientemente más pequeño porque una zona de imagen más pequeña es utilizada por el área de imagen más pequeña.

Los términos factor de recorte y FLM ( Multiplicador de Distancia Focal) se acuñaron para ayudar a los fotógrafos de cámaras réflex  de formato de 35 mm a comprender el rendimiento de sus objetivos en las nuevas cámaras réflex digitales , cuyos sensores eran más pequeños que los de formato de 35 mm, pero que a menudo utilizaban las monturas de objetivos de las cámaras réflex de formato de 35 mm. (Si el tamaño del sensor de imagen de una cámara digital es similar al de la película de 35 mm, se denomina sensor de fotograma completo ). Por ejemplo, al usar una cámara réflex digital con un FLM de 1,5, un fotógrafo podría decir que un objetivo de 50 mm en la cámara réflex digital "se comporta" como si su distancia focal se hubiera multiplicado por 1,5, lo que significa que tiene el mismo campo de visión que un objetivo de 75 mm (75 mm = 50 mm × 1,5) en la cámara de película (con formato de 35 mm) con la que está más familiarizado. Por supuesto, la distancia focal real de un objetivo fotográfico está determinada por su construcción óptica y no cambia con el formato del sensor que se coloca detrás.    

La mayoría de las cámaras réflex digitales (DSLR) del mercado tienen sensores de imagen nominalmente de tamaño APS-C  , más pequeños que el formato estándar de 36 × 24 mm (35  mm). Como resultado, el sensor captura datos de imagen de un área menor que la  que capturaría una cámara réflex de 35 mm, recortando efectivamente los bordes de la imagen que serían capturados por el formato completo de 36  × 24 mm. 

Debido a este recorte, el campo de visión efectivo (FOV) se reduce en un factor proporcional a la relación entre el tamaño más pequeño del sensor y el  tamaño del formato de película de 35 mm (de referencia).

Para la mayoría de las cámaras DSLR , este factor es de 1,3 a 2,0×. Por ejemplo, un  objetivo de 28 mm ofrece un campo de visión (FOV) moderadamente amplio en una cámara de formato completo  de 35 mm , pero en una cámara con un factor de recorte de 1,6, una imagen tomada con el mismo objetivo tendrá el mismo campo de visión que una cámara de formato completo con un objetivo de ~45 mm (28 × 1,6 = 44,8). Esta reducción del FOV supone una desventaja para los fotógrafos que desean un campo de visión amplio. Los objetivos ultra gran angular se convierten simplemente en angulares; los objetivos gran angular se vuelven " normales ". Sin embargo, el factor de recorte puede ser una ventaja para los fotógrafos que desean un FOV estrecho. Permite a los fotógrafos con objetivos de larga distancia focal llenar el encuadre más fácilmente cuando el sujeto está lejos. Un objetivo de 300 mm en una cámara con un factor de recorte de 1,6 ofrece imágenes con el mismo campo de visión que una cámara de formato de película de 35 mm necesitaría para capturar con un objetivo de enfoque largo de 480 mm.    

Para una exposición dada , por ejemplo, para una iluminancia en el plano focal y un tiempo de exposición fijos , los sensores de imagen más grandes capturan más fotones y, por lo tanto, producen imágenes con menos ruido y mayor rango dinámico que los sensores más pequeños. Debido a la estadística del ruido de disparo de fotones , las propiedades deseables de la relación señal-ruido (SNR) y la ganancia unitaria del sensor escalan con la raíz cuadrada del área del píxel. ^{[ 2 ]}

Dado que el factor de recorte es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del área del sensor (con una pequeña variación que depende de la relación de aspecto), resulta útil para estimar el rendimiento de un sensor de imagen. Por ejemplo, si dos sensores de imagen de distinto tamaño tienen la misma relación de aspecto y una resolución de 10 megapíxeles , y se fabrican con tecnología similar, el sensor de mayor tamaño tendrá una mejor relación señal-ruido, con una diferencia igual a la relación entre los factores de recorte de ambos sensores. El sensor de mayor tamaño tiene un factor de recorte menor y una mayor relación señal-ruido.

La mayoría de los fabricantes de cámaras réflex y objetivos han atendido las inquietudes de los usuarios de objetivos gran angular diseñando objetivos con distancias focales más cortas, optimizados para los formatos de las cámaras réflex digitales. En la mayoría de los casos, estos objetivos están diseñados para proyectar un círculo de imagen más pequeño que no cubriría un  fotograma de 24 × 36 mm, pero sí lo suficientemente grande como para cubrir el  sensor más pequeño de 16 × 24 mm (o menor) de la mayoría de las cámaras réflex digitales. Debido a que proyectan un círculo de imagen más pequeño, los objetivos se pueden optimizar para usar menos vidrio y, en ocasiones, son físicamente más pequeños y ligeros que los diseñados para cámaras de fotograma completo.

Entre los objetivos diseñados para formatos digitales más pequeños se incluyen los Canon EF-S y EF-M, los Nikon DX, los Olympus Four Thirds System , los Sigma DC, los Tamron Di-II, los Pentax DA, los Fujifilm XF y XC, y los Sony Alpha (SAL) DT y E. Estos objetivos suelen proyectar un círculo de imagen más pequeño que los diseñados para el  formato de 35 mm de fotograma completo. Sin embargo, el factor de recorte o FLM de una cámara tiene el mismo efecto en la relación entre el campo de visión y la distancia focal con estos objetivos que con cualquier otro, aunque la imagen proyectada no se vea tan recortada. En este sentido, el término factor de recorte a veces resulta confuso; por ello, a veces se utiliza el término alternativo «multiplicador de la distancia focal».

Las cámaras de consumo más pequeñas, que no son réflex digitales (DSLR), generalmente conocidas como cámaras compactas, también pueden caracterizarse por tener un factor de recorte o FLM en relación con el  formato de 35 mm, aunque no utilicen objetivos intercambiables ni objetivos diseñados para un formato diferente. Por ejemplo, el formato denominado "1/1.8 pulgadas" con una  diagonal de sensor de 9 mm tiene un factor de recorte de casi 5 en relación con la  diagonal de 43,3 mm de  la película de 35 mm. Por lo tanto, estas cámaras están equipadas con objetivos cuyas distancias focales son aproximadamente una quinta parte de las que serían típicas en una  cámara compacta de película de 35 mm. En la mayoría de los casos, los fabricantes etiquetan sus cámaras y objetivos con sus distancias focales reales, pero en algunos casos han optado por multiplicarlas por el factor de recorte (multiplicador de la distancia focal) y etiquetarlas como distancia focal equivalente a 35 mm . Los analistas también utilizan a veces la  distancia focal equivalente a 35 mm para caracterizar el campo de visión de una gama de cámaras en términos comunes. ^{[ 3 ]}

Por ejemplo, el objetivo Canon Powershot SD600 está etiquetado con su rango de distancia focal real de 5,8–17,4  mm. Pero a veces se describe en las reseñas como un  objetivo de 35–105 mm, ya que tiene un factor de recorte de aproximadamente 6 (formato de "1/2,5 pulgadas"). ^{[ 4 ]}

El factor de recorte a veces se denomina «factor de magnificación», ^{[ 5 ]} «factor de distancia focal» o «multiplicador de distancia focal». ^{[ 6 ]} Este uso refleja la observación de que los objetivos de una distancia focal determinada parecen producir una mayor magnificación en cámaras con factor de recorte que en cámaras de fotograma completo. Esto supone una ventaja, por ejemplo, en la fotografía de aves, donde los fotógrafos suelen buscar el máximo alcance. Una cámara con un sensor más pequeño puede ser preferible a usar un teleconvertidor , ya que este último afecta al número f del objetivo y, por lo tanto, puede degradar el rendimiento del autoenfoque.

Un objetivo determinado proyecta la misma imagen independientemente de la cámara a la que esté acoplado. La "magnificación" adicional se produce cuando la imagen se amplía para generar una salida (impresa o en pantalla) que se ajuste a un tamaño de salida estándar. Es decir, la magnificación, tal como se define habitualmente desde el sujeto hasta el plano focal, permanece inalterada, pero la magnificación del sistema, desde el sujeto hasta la salida final, aumenta.

Cuando se utiliza un objetivo diseñado para el formato de 35  mm en una cámara réflex digital de formato más pequeño, además de la obvia reducción del campo de visión, pueden producirse efectos secundarios en la profundidad de campo , la perspectiva , el desenfoque por movimiento de la cámara y otros parámetros fotográficos.

La profundidad de campo puede variar según las condiciones de la imagen. Si se fotografía desde la misma posición, con el mismo objetivo y la misma apertura que una cámara de 35 mm sin recorte (de fotograma completo)  , pero ampliando la imagen a un tamaño de referencia determinado, la profundidad de campo será menor. Por otro lado, si se utiliza un objetivo diferente con el mismo campo de visión que la cámara sin recorte (que coincide con la  distancia focal equivalente a 35 mm), con la misma apertura, la profundidad de campo de la cámara más pequeña será mayor.

La perspectiva es una propiedad que depende únicamente del punto de vista (posición de la cámara). Pero si al cambiar el objetivo a una cámara de formato más pequeño el fotógrafo se aleja del sujeto, la perspectiva se verá afectada.

La ampliación adicional que requieren las cámaras de formato pequeño aumenta la borrosidad debida al desenfoque y también a la vibración de la cámara. Como resultado, la distancia focal que se puede mantener nítida sin necesidad de disparar a mano alzada a una velocidad de obturación determinada se reduce por el factor de recorte. La antigua regla general de que la velocidad de obturación debe ser al menos igual a la distancia focal (en milímetros) para disparar a mano alzada funcionará de forma equivalente si primero se multiplica la distancia focal real por la distancia focal máxima antes de aplicar la regla.

Muchos objetivos fotográficos producen una imagen de mayor calidad en el centro del encuadre que en los bordes. Al usar un objetivo diseñado para exponer un  fotograma de película de 35 mm con un sensor de formato más pequeño, solo se utiliza el "punto óptimo" central de la imagen; un objetivo que sea inaceptablemente suave u oscuro en los bordes puede dar mejores resultados en un sensor más pequeño. ^{[ 7 ]} Sin embargo, dado que la imagen proyectada sobre el sensor debe ampliarse más para hacer una impresión usando un sensor más pequeño, los objetivos utilizados en formatos más pequeños deben proporcionar una imagen de mayor resolución al sensor para una calidad aceptable y el sensor más pequeño debe tener una relación señal/ruido (SNR) más alta para compensar la menor cantidad de luz capturada por el objetivo que realmente incide en el sensor.

Los factores de recorte son útiles para calcular la distancia focal equivalente a 35 mm y el aumento equivalente a 35 mm . Algunos factores de recorte comunes son:

• distancia focal equivalente a 35 mm
• Ángulo de visión
• Campo de visión
• Formato del sensor de imagen
• Objetivos para cámaras réflex y DSLR

• Factor de recorte/ampliación de la cámara DSLR en el paisaje luminoso.
• "Multiplicador de distancia focal" en Digital Photography Review
• Factor de recorte digital Acerca de los factores de multiplicación de lentes y el aumento de la distancia focal aparente