OBJETIVOS

Estabilizador de imagen

Descubre cómo funciona la estabilización de imagen en objetivos (y cámaras) para mantener la nitidez de la imagen a pesar de la trepidación y otros movimientos involuntarios de la cámara.

La trepidación es la enemiga de la nitidez. El temblor de la mano al sostener la cámara, la ligera sacudida durante el disparo del obturador, incluso un pequeño movimiento durante la exposición, pueden hacer que la imagen resulte borrosa.

La mayor parte de las veces los efectos de la trepidación no se notan. Si se utiliza una velocidad de obturación rápida o un objetivo gran angular, es posible que no se note que la imagen está borrosa, pero seguirá estándolo, y puede que se note cuando se haga un recorte drástico o una impresión grande de la imagen.

La forma obvia de evitar la trepidación durante la exposición es fijar la cámara a algo que no se mueva, como un trípode, y tomar precauciones para evitar las sacudidas, como usar un disparador remoto. Sin embargo, un trípode solo es eficaz si es resistente, lo que suele significar pesado, por lo que no siempre se puede llevar uno encima. También hay muchas situaciones en las que un trípode no es práctico, y otras en las que no se permite su uso.

Afortunadamente, Canon ofrece otro método para reducir, si no eliminar, los efectos de la trepidación: la estabilización de imagen (o IS, del inglés Image Stabilisation).

El primer objetivo con estabilización de imagen se introdujo en 1995. Fue una solución tangencial al problema de la trepidación. En lugar de intentar detener el movimiento de la cámara, un objetivo estabilizado introduce un movimiento de compensación en su interior, con la finalidad de mantener la imagen estática en el sensor de la cámara.

Objetivo Canon EF 400mm f/2.8L IS III USM.

El Canon EF 400mm f/2.8L IS III USM es uno de los objetivos de Canon con estabilización óptica de imagen integrada. Observa el interruptor del lateral para seleccionar entre los tres modos de estabilización de imagen disponibles.

Dibujo de corte de sección del objetivo EF 400mm f/2.8L IS III USM de Canon donde se muestran los elementos del objetivo.

La unidad de estabilización de imagen es solo uno de los complejos elementos ópticos y electrónicos de un objetivo Canon.

Cómo funciona la estabilización de imagen

La estabilización de imagen se utilizó en las videocámaras mucho antes de que se introdujera en los objetivos EF. Aun cuando había sistemas electrónicos y ópticos disponibles, las limitaciones de tamaño o peso hacían que ninguno de ellos fuera adecuado para las cámaras EOS. Por eso, Canon volvió al tablero de dibujo y abordó el problema desde cero.

La solución de Canon fue utilizar un grupo de elementos dentro del objetivo que se mueven perpendicularmente al eje del objetivo para contrarrestar la trepidación. El movimiento de este grupo especial de elementos del objetivo se controla mediante un procesador integrado y, lo que es más importante, no se reduce el rendimiento óptico del objetivo.

Con un objetivo estabilizado, la trepidación se detecta mediante dos sensores giroscópicos dentro del barrilete, uno para el giro (movimiento de lado a lado) y otro para el balanceo (movimiento hacia arriba y hacia abajo). Los sensores detectan tanto el ángulo como la velocidad del movimiento.

La siguiente secuencia de eventos tiene lugar al pulsar el botón de disparo del obturador de la cámara hasta la mitad:

• El grupo especial de elementos de estabilización del objetivo, que está bloqueado en una posición central cuando no está activo, se libera.
• Dos sensores giroscópicos se ponen en marcha y detectan la velocidad y el ángulo de cualquier movimiento de la cámara/objetivo.
• Los datos del sensor pasan a un microprocesador del objetivo, que analiza y prepara una orden para el grupo especial de elementos de estabilización del objetivo.
• Esta orden se transmite al grupo de elementos de estabilización del objetivo, que se mueven a la velocidad y en la dirección apropiadas para contrarrestar el movimiento de la cámara.
• Esta secuencia completa se repite continuamente, de manera que hay una respuesta inmediata a cualquier cambio en la cantidad o dirección de la trepidación.

La estabilización de imagen es eficaz con el movimiento en una amplia gama de frecuencias, por lo que puede hacer frente no solo a la simple trepidación (0,5 Hz a 3 Hz), sino también a las vibraciones de motor que se producen al disparar desde un vehículo o helicóptero en movimiento (10 Hz a 20 Hz).

Cuando se presentó el primer objetivo EF con estabilización de imagen, era la primera vez que se incorporaba un microprocesador de 16 bits de alta velocidad a un objetivo. El procesador controla simultáneamente el estabilizador de imagen, el motor ultrasónico (para el enfoque del objetivo) y el diafragma electromagnético (para ajustar la abertura del objetivo).

La energía que necesita el sistema de estabilización de imagen de un objetivo proviene de la batería de la cámara. Esto significa que la duración de la batería se reduce ligeramente cuando se monta un objetivo IS en la cámara y se enciende.

Diagrama de la trayectoria de un rayo de luz a través de un objetivo y del efecto de movimiento en la imagen resultante.

Cuando la cámara permanece estática, los rayos de luz pasan a través del objetivo y forman una imagen en el sensor. Cuando la cámara se mueve, los rayos de luz procedentes del sujeto se doblan con respecto al eje óptico y la imagen cambia ligeramente en el sensor. Este efecto se puede observar en el visor de la cámara si se agita ligeramente la cámara mientras está enfocando un objeto.

La unidad del estabilizador de imagen de un objetivo Canon.

La tecnología del sistema de estabilizador de imagen de Canon incluye sensores giroscópicos para detectar la velocidad y la dirección del movimiento, elementos de objetivo «flotantes» especiales que se pueden mover para compensar este movimiento y un microprocesador para controlar toda la operación.

Diagrama de la trayectoria de un rayo de luz a través de un objetivo, corregido para el movimiento y, por lo tanto, para estabilizar la imagen resultante.

En un objetivo IS, los sensores giroscópicos detectan el movimiento de la cámara, y el microprocesador del objetivo mueve los elementos del objetivo IS en la cantidad y dirección precisas necesarias para contrarrestar la cantidad y la dirección de la trepidación. El resultado es que la imagen permanece fija en el sensor de la cámara.

Diagrama de los distintos planos de movimiento que pueden experimentar una cámara y un objetivo.

La cámara y el objetivo pueden moverse de distintas formas. El movimiento de rotación hacia arriba y hacia abajo se denomina giro; el movimiento de rotación de lado a lado se denomina inclinación. La rotación alrededor del eje del objetivo se denomina balanceo; también es posible el movimiento lateral y vertical (en los ejes X e Y, respectivamente). Los sistemas de estabilización de imagen más avanzados pueden detectar e intentar corregir estos cinco tipos de movimiento.

Modos del estabilizador de imagen

Un problema con los primeros objetivos EF con estabilización de imagen era que el sistema detectaba un movimiento de barrido como trepidación e intentaba corregirlo. Esto hacía que la imagen del visor saltara, lo que dificultaba ver y encuadrar al sujeto con precisión.

Los objetivos IS más recientes cuentan con dos o tres modos de estabilización entre los que elegir, como se indica a continuación:

Modo 1: cuando se selecciona el modo 1 en un objetivo estabilizado, el sistema de estabilización de imagen funciona de la misma manera que el sistema original, y corregirá los movimientos de giro e inclinación. Es el mejor modo para fotografiar sujetos estáticos.

Modo 2: el modo 2 es el ajuste más adecuado cuando la cámara realiza un barrido para seguir a un sujeto en movimiento. Configura el objetivo para que ignore el movimiento de barrido y compense solo el movimiento perpendicular a la dirección de barrido. También garantiza una imagen más fluida en el visor.

El sistema de estabilización de imagen detecta automáticamente la dirección de barrido, por lo que no tendrás que preocuparte de si estás componiendo imágenes en formato retrato o paisaje, ni en qué dirección estás moviendo la cámara.

Modo 3: el modo 3 del estabilizador de imagen fue introducido en 2010 con los objetivos EF 300mm f/2.8L IS II USM y EF 400mm f/2.8L IS II USM (al que ahora sucede el EF 400mm f/2.8L IS III USM). También se encuentra en los teleobjetivos EF 400mm f/4 DO II IS USM, EF 500mm f/4L IS II USM, EF 600mm f/4L IS II USM (al que ahora sucede el EF 600mm f/4L IS III USM), EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS II USM, EF 200-400mm f/4L IS USM Extender 1.4x y RF 70-200mm F2.8L IS USM.

Este útil modo aprovecha las ventajas de la estabilización de imagen estándar (eficaz tanto para el movimiento horizontal como vertical de la cámara), pero en lugar de estar activo todo el tiempo, solo se activa cuando se pulsa por completo el disparador para capturar una imagen.

El modo 3 es especialmente útil para la fotografía deportiva, en la que es probable que se cambie de un sujeto a otro rápidamente. En el modo 1 de estabilización de imagen, esto puede generar una sacudida o salto dentro del visor, ya que el sistema de estabilización de imagen trata de seguir la velocidad de movimientos del objetivo. En su lugar, al no activarse hasta que se pulsa por completo el disparador, el sistema guarda el intento de compensar el movimiento aleatorio y rápido del objetivo y solo compensa en el momento en el que se toma una imagen.

Además, al limitar la activación al momento de la captura, garantiza que el grupo de estabilización esté centrado dentro del barrilete, ofreciendo así el máximo grado de estabilización.

IS Híbrido (Hybrid IS)

Introducido con el objetivo EF 100mm f/2.8L Macro IS USM en 2009, el sistema IS Híbrido toma el concepto de estabilización de imagen y lo aplica a la fotografía macro. Cuando se utilizan objetivos más largos, o en la fotografía general, la trepidación parece ser rotacional, es decir, un movimiento hacia arriba y hacia abajo (giro) o de lado a lado (inclinación) alrededor de un punto, siendo ese punto la cámara. Esto se corrige eficazmente mediante los motores de estabilización de imagen de los objetivos. Sin embargo, al acercarse para la fotografía macro, la trepidación de la cámara parece ser menos rotacional y más basada en el desplazamiento, como si todo el fotograma se moviera hacia arriba y hacia abajo o de lado a lado en paralelo al sujeto. Esto es lo que intenta corregir el sistema Shift IS (sistema de estabilizador de imagen por desplazamiento óptico integrado) del sistema IS Híbrido.

Una fotografía de una carrera de karts con el fondo desenfocado por el barrido de la cámara.

Cuando realices un barrido con la cámara para seguir a un sujeto en movimiento, selecciona el modo de estabilización de imagen 2. En este modo, la estabilización de imagen ignorará el movimiento de la cámara en la dirección de barrido y compensará únicamente cualquier movimiento perpendicular a este.

Diagrama del movimiento de giro e inclinación en comparación con la trepidación de la cámara de lado a lado.

En la fotografía macro, la cámara tiende a experimentar no solo movimientos de giro e inclinación (imagen superior), sino también movimientos de lado a lado en los ejes X e Y (imagen inferior). El sistema IS Híbrido está diseñado para abordar específicamente estos problemas.

¿Cuál es la eficacia de la estabilización de imagen?

Los primeros objetivos con estabilización de imagen permitían capturar imágenes nítidas con velocidades de obturación aproximadamente dos pasos más lentas de lo normal. Esto significa, por ejemplo, que si puedes obtener una imagen nítida sin trípode y sin estabilización de imagen a una velocidad de obturación de 1/60 s, entonces conseguirás resultados de una nitidez similar con 1/15 s y estabilización de imagen, mientras que otros factores permanecerán igual.

Uno de estos factores es clave y se debe tener en cuenta: la longitud focal del objetivo. Al aumentar la longitud focal no solo se amplía el sujeto, sino que también se amplifican los efectos de la trepidación. Una regla general útil es que, sin estabilización de imagen, se debe utilizar una velocidad de obturación al menos igual a la velocidad recíproca a la longitud focal si se sujeta la cámara y el objetivo con la mano. Por lo tanto, si se está disparando sin trípode y sin estabilización de imagen y la longitud focal del objetivo es de 500 mm, la velocidad de obturación debe ser de al menos 1/500 s. Si el objetivo utilizado ofrece 2 pasos de estabilización de imagen, cabe esperar que se pueda obtener una imagen nítida con una velocidad de obturación de 1/125 segundos en su lugar (es decir, 2 pasos más lenta que 1/500 segundos). Los objetivos con estabilización de imagen más modernos han mejorado su eficacia, ya que ofrecen una ganancia de 4 o 5 pasos. Una ganancia de 4 pasos significa que, en lugar de 1/500 segundos, se deberían poder utilizar 1/30 segundos, mientras que 5 pasos suponen 1/15 segundos. O, en otras palabras, una ganancia de 5 pasos significa que disparar con una velocidad de obturación de 1/15 s con estabilización de imagen consigue la misma nitidez que disparar a 1/500 s sin estabilización de imagen.

Ten en cuenta que la estabilización de imagen solo reduce el efecto de la trepidación, pero no afecta al desenfoque causado por el movimiento del sujeto.

Diagrama del sistema de estabilización de imagen de doble detección en una EOS R de Canon.

La EOS R de Canon utiliza información tanto de la cámara como del objetivo para corregir el desenfoque. El sistema de estabilización de imagen recibe tanto los datos de trepidación del sensor giroscópico del objetivo como los datos de imagen del sensor CMOS de la cámara. Este sistema de estabilización de imagen de doble detección detecta y compensa con precisión el desenfoque de baja frecuencia (lento), que solamente con los sensores giroscópicos resultaba difícil de detectar.

Compatibilidad con cámaras

El sistema de estabilización óptica de la imagen del que hemos hablado (giroscopios, microprocesador y un grupo especial de elementos del objetivo) forma parte del objetivo, no de la cámara. Esto significa que el sistema de estabilización de imagen se puede optimizar para cada objetivo específico y que funcionará independientemente de la cámara con la que utilice el objetivo. En algunas circunstancias, es posible que la imagen se mueva en el visor después de la exposición, pero esto no afectará a la nitidez de la imagen expuesta. Cuando se utiliza el flash incorporado en algunas cámaras EOS de película antiguas, es posible que la imagen del visor se mueva mientras el flash se está reciclando, ya que la alimentación se desvía temporalmente del sistema de estabilización de imagen para cargar el flash, pero esto no afectará a la nitidez de la imagen expuesta.

Ten en cuenta que la estabilización de imagen no funciona con la mayoría de las cámaras EOS si se utiliza el modo Bulb para exposiciones largas. En cualquier caso, es probable que el sistema de estabilización de imagen no sea eficaz para exposiciones largas; se obtendrán mejores resultados si se apaga el sistema de estabilización de imagen y se garantiza que la cámara no se pueda mover.

En este artículo solo hemos hablado de la estabilización de imagen óptica de los objetivos, pero la EOS R5 y EOS R6 de Canon, lanzadas en 2020, han introducido por primera vez en las cámaras Canon la estabilización de imagen integrada (IBIS) de 5 ejes. Este sistema funciona en combinación con la estabilización de imagen en objetivos, y es especialmente eficaz contra las vibraciones de baja frecuencia (como las provocadas por la respiración y el latido del corazón) y con longitudes focales más amplias, mientras que el sistema de estabilización de imagen óptico del objetivo es especialmente eficaz con longitudes focales de teleobjetivo. Los sistemas de estabilización de imagen integrados en el cuerpo de la cámara y en el objetivo combinados son capaces de ofrecer la revolucionaria cifra de 8 pasos de estabilización de imagen. Con algunos objetivos con un gran círculo de imagen, como el RF 28-70mm F2L USM y el RF 85mm F1.2L USM, la estabilización de imagen integrada en el cuerpo de la cámara puede proporcionar hasta 8 pasos de estabilización, aunque los objetivos no tengan estabilización óptica integrada.

En términos prácticos, siguiendo los ejemplos anteriores, 8 pasos de estabilización óptica implican que se puede disparar sin trípode con un objetivo de 500 mm a 1/2 segundos; de hecho, con un objetivo gran angular se puede disparar sin trípode con una exposición de 4 segundos. Se trata de un tiempo suficiente como para desenfocar el agua en movimiento, pero aún así mantener el paisaje nítido sin necesidad de un trípode.

Obtén más información sobre la estabilización de imagen integrada en las cámaras EOS R5 y R6.

Diagrama del sistema de estabilización de imagen combinado en una Canon EOS R5.

En las cámaras Canon EOS R5 y EOS R6, el sistema de estabilización de la imagen integrado en el cuerpo (IBIS) funciona en combinación con el sistema de estabilización de imagen óptico del objetivo para ofrecer unos niveles de estabilización sin precedentes. El microprocesador del objetivo recibe datos del sensor giroscópico del objetivo, mientras que el procesador DIGIC X de la cámara recibe datos del sensor giroscópico y del sensor de aceleración de la cámara. Los dos procesadores comparten información en tiempo real para ajustar los elementos del objetivo y el sensor de la cámara con el fin de conseguir una imagen extraordinariamente estable.

La unidad de estabilización de imagen de una EOS R5 de Canon.

De manera similar al sistema de estabilización de imagen de un objetivo Canon, que utiliza elementos de objetivo móviles especiales, la tecnología de estabilización de imagen integrada de la EOS R5 de Canon cuenta con un sensor de imagen «flotante» magnético para que pueda moverse y compensar el movimiento de la cámara.

Accesorios para objetivos con estabilización de imagen

Los objetivos con estabilización de imagen funcionan bien cuando se utilizan con accesorios. Por ejemplo, son muy útiles cuando se añade un multiplicador de objetivo para aumentar la longitud focal efectiva del objetivo en 1,4x o 2x. Como ya se ha mencionado, el aumento de la longitud focal implica que los efectos de la trepidación se amplifican, por lo que la estabilización de imagen es de gran utilidad.

Los multiplicadores EF de Canon son compatibles con los objetivos de las series L y DO con una longitud focal de 135 mm o superior, y con un pequeño número de teleobjetivos zoom de gran abertura. Los multiplicadores RF de Canon son compatibles con objetivos RF a partir de 300 mm. Ambos son compatibles también con muchos objetivos con estabilización de imagen.

La estabilización de imagen sigue siendo efectiva cuando se utilizan tubos de extensión u objetivos de primeros planos.

Lleva un trípode

Aunque un objetivo IS ofrece más oportunidades para realizar fotografías sin trípode, habrá ocasiones en las que se necesite la ayuda de un trípode; por ejemplo, con tiempos de exposición de varios segundos o cuando trabaje con objetivos pesados.

Con algunos de los objetivos más antiguos era necesario apagar el sistema de estabilización de imagen cuando se utilizaba un trípode, ya que la falta de movimiento confundía al sistema y la imagen comenzaba a saltar en el visor. Sin embargo, incluso cuando se utiliza un trípode, puede haber movimiento de la cámara con viento fuerte o con superteleobjetivos, por lo que la ayuda del sistema de estabilización de imagen puede ser inestimable. Los objetivos IS más modernos son capaces de detectar el uso de un trípode y desactivar automáticamente el sistema si es necesario.

También se debe dejar activada la estabilización de imagen si se utiliza un monopié, ya que es poco probable que este tipo de soporte se mantenga totalmente quieto.

Escrito por Angela Nicholson


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