Cuatro pestañas sobre lo que el sensor hace con los fotones: los datos medidos de tres cuerpos Leica, el desplazamiento de píxel del SL3-S, la Triple Resolution de la M11 y la difracción: para cada sensor y modo, hasta dónde cerrar, cuántos megapíxeles rinde de verdad y cuándo merece la pena el multishot.
Four tabs on what the sensor does with photons: the measured data of three Leica bodies, the SL3-S pixel shift, the M11 Triple Resolution, and diffraction: for each sensor and mode, how far to stop down, how many megapixels it really delivers and when multishot is worth it.
M11, Q3 y SL3-S: lo que dicen los datos del sensor
M11, Q3 and SL3-S: what the sensor data say
Ruido de lectura, rango dinámico fotográfico y modelo de relación señal/ruido a partir de las medidas de PhotonsToPhotos, con las conclusiones para astrofotografía, paisaje a ISO base y trabajo en costa.
Read noise, photographic dynamic range and a signal-to-noise model from the PhotonsToPhotos measurements, with the conclusions for astrophotography, base-ISO landscape and coastal work.
Ficha de los tres sensores
Data sheet of the three sensors
Valores extraídos de las series de PhotonsToPhotos, salvo paso de píxel y resolución, que son datos de fabricante.
Values extracted from the PhotonsToPhotos series, except pixel pitch and resolution, which are manufacturer data.
ParámetroParameter
M11
Q3
SL3-S
La Q3 está medida sobre 13 bits efectivos (sufijo _13 en la web), lo que recorta ligeramente su techo de rango dinámico respecto a la M11 aunque comparten sensor: con unos 2 e⁻ por DN a ISO 100 (escala de 14 bits), su escalón de cuantización es de ≈4 e⁻, del orden de su ruido de lectura a ISO base (4,3 e⁻). Los ISO 50, 64 y 80 de la SL3-S son extendidos por software: el sensor conserva la ganancia analógica de ISO 100 y el RAW se escala después, así que ceden hasta 1 EV de altas luces (ISO 50) a cambio de una mejora del ruido de lectura de apenas 0,26 EV. La fila «ISO de ganancia unidad» es el ISO en que 1 DN equivale a 1 e⁻; coincide con la conmutación de ganancia en la M11 y la SL3-S.
The Q3 is measured on 13 effective bits (suffix _13 on the website), which slightly trims its dynamic-range ceiling relative to the M11 although they share the sensor: with about 2 e⁻ per DN at ISO 100 (14-bit scale), its quantisation step is ≈4 e⁻, of the order of its base-ISO read noise (4.3 e⁻). ISO 50, 64 and 80 on the SL3-S are software-extended: the sensor keeps the ISO 100 analogue gain and the RAW is scaled afterwards, so they give up as much as 1 EV of highlights (ISO 50) for a read-noise improvement of barely 0.26 EV. The "unity-gain ISO" row is the ISO at which 1 DN equals 1 e⁻; it coincides with the gain switch on the M11 and the SL3-S.
Q3 43. Monta el mismo sensor de 60 Mpx y la misma canalización de 13 bits que la Q3 de 28 mm, así que la serie «Q3» de esta página vale para ella como aproximación (la exportación incrustada aquí no incluye una serie propia del Q3 43). Lo que cambia es la óptica: 43 mm f/2 en lugar de 28 mm f/1,7, un paso menos de luz por píxel y un campo más estrecho, y eso sí altera las conclusiones de astrofotografía de más abajo.
Q3 43. It carries the same 60 Mpx sensor and the same 13-bit pipeline as the 28 mm Q3, so the "Q3" series on this page applies to it as an approximation (the export embedded here has no separate Q3 43 series). What changes is the lens: 43 mm f/2 instead of 28 mm f/1.7, one stop less light per pixel and a narrower field, and that does alter the astrophotography conclusions below.
Ruido de lectura referido a la entrada
Input-referred read noise
Ruido de lectura en electrones rms, obtenido dividiendo el ruido medido en DN por la ganancia del sistema (DN por electrón) a cada ISO. Es la magnitud comparable entre cámaras, a diferencia de la curva en DN, que depende de la profundidad de bits y de la ganancia de cada modelo.
Read noise in rms electrons, obtained by dividing the noise measured in DN by the system gain (DN per electron) at each ISO. It is the quantity comparable between cameras, unlike the curve in DN, which depends on each model's bit depth and gain.
Qué ISO poner: veredicto por cuerpo e ISO
Which ISO to set: verdict by body and ISO
Elige cuerpo e ISO y la ficha lee las dos series por ti: ruido de lectura por píxel y a igual área, rango dinámico que queda, lado de la ganancia dual, si el firmware filtra el RAW y cuánto cuesta empujar en revelado en lugar de subir el ISO en cámara. El ISO elegido (línea continua) y el de conmutación de esa cámara (discontinua) se marcan en las dos gráficas.
Pick a body and an ISO and the page reads the two series for you: read noise per pixel and at equal area, remaining dynamic range, which side of the dual gain you are on, whether the firmware filters the RAW and what it costs to push in development instead of raising ISO in camera. The chosen ISO (solid line) and that camera's switching ISO (dashed) are marked on both charts.
Magnitud
A este ISO
A ISO base
Nota
Quantity
At this ISO
At base ISO
Note
M11, 3,76 µmQ3, 3,76 µmSL3-S, 5,94 µm
M11, 3.76 µmQ3, 3.76 µmSL3-S, 5.94 µm
Triángulo invertido: el firmware aplica reducción de ruido al RAW en ese ISO. Círculo hueco: ISO extendido, fuera del rango analógico. Rombo: escalado digital y filtrado a la vez. La normalización a igual área multiplica los valores de los sensores de 60 Mpx por √(60,3/24,6) ≈ 1,57, que es el factor con que se combina el ruido de lectura al agrupar píxeles hasta el tamaño de píxel de la SL3-S.
Inverted triangle: the firmware applies noise reduction to the RAW at that ISO. Hollow circle: extended ISO, outside the analogue range. Diamond: digital scaling and filtering at once. Equal-area normalisation multiplies the values of the 60 Mpx sensors by √(60.3/24.6) ≈ 1.57, the factor by which read noise combines when binning pixels up to the SL3-S pixel size.
Puntos de conmutación de la ganancia dual
Dual-gain switching points
El escalón brusco de cada curva marca el ISO en que el sensor pasa a la ganancia de conversión alta: la M11 en ISO 200, la Q3 en ISO 400 y la SL3-S en ISO 640. A partir de ese punto el ruido de lectura cae por debajo de 2 e⁻ y la cámara se comporta de forma casi invariante al ISO: subir más el ISO en cámara aporta poco frente a levantar la exposición en revelado, y cuesta rango dinámico en las altas luces.
The sharp step in each curve marks the ISO at which the sensor switches to high conversion gain: the M11 at ISO 200, the Q3 at ISO 400 and the SL3-S at ISO 640. From that point read noise falls below 2 e⁻ and the camera behaves almost ISO-invariantly: raising ISO further in camera adds little over lifting exposure in development, and costs dynamic range in the highlights.
Empujar en revelado frente a subir el ISO en cámara
Pushing in development against raising ISO in camera
Cada celda es el ruido extra en las sombras profundas, en EV, que se paga por dejar la cámara en el ISO de la fila y levantar la exposición k pasos en revelado en lugar de subir el ISO en cámara: log₂ del cociente entre el ruido de lectura al ISO de la fila y al ISO k pasos más alto. Regla que sale de la tabla: por debajo de la conmutación de ganancia, en cuanto el empuje cruza el escalón se paga más de un paso entero (entre 1,5 y 2,9 EV); por encima, alrededor de medio paso por cada tres de empuje. Mide ruido en sombras profundas (régimen de lectura), no la SNR de los medios tonos, que no depende del ISO.
Each cell is the extra deep-shadow noise, in EV, paid for leaving the camera at the row's ISO and lifting exposure k stops in development instead of raising ISO in camera: log₂ of the ratio between read noise at the row's ISO and at the ISO k stops higher. The rule the table gives: below the gain switch, as soon as the push crosses the step it costs more than a full stop (between 1.5 and 2.9 EV); above it, about half a stop for every three stops of push. It measures deep-shadow noise (read regime), not mid-tone SNR, which does not depend on ISO.
Cámara e ISO en cámaraCamera and ISO in camera
+1 EV
+2 EV
+3 EV
+4 EV
Verde: menos de 0,3 EV, empuja sin miedo y conserva las altas luces. Ámbar: entre 0,3 y 0,7 EV. Rojo: más de 0,7 EV, sube el ISO en cámara. † El ISO de destino ya lleva el RAW filtrado por el firmware: la cifra es engañosa y en astrofotografía no se debe ir ahí.
Green: under 0.3 EV, push freely and keep the highlights. Amber: between 0.3 and 0.7 EV. Red: over 0.7 EV, raise ISO in camera. † The target ISO already has firmware-filtered RAW: the figure is misleading and in astrophotography you should not go there.
Rango dinámico fotográfico (PDR)
Photographic dynamic range (PDR)
El PDR de Claff mide los pasos entre la saturación y el nivel de señal en que la relación señal/ruido cae por debajo de 20 sobre un círculo de confusión normalizado al tamaño de la imagen. Ya está normalizado por área, por lo que es directamente comparable entre cámaras de distinta resolución.
Claff's PDR measures the stops between saturation and the signal level at which the signal-to-noise ratio drops below 20 over a circle of confusion normalised to image size. It is already area-normalised, so it is directly comparable between cameras of different resolution.
M11Q3SL3-S
A ISO base la M11 alcanza 11,8 EV (ISO 64) frente a 11,1 EV de la Q3 (ISO 100) y 10,45 EV de la SL3-S (ISO 100). El parámetro Low-Light EV que calcula la web, un índice de rendimiento con poca luz derivado de esta curva, empata a la M11 (10,62) con la SL3-S (10,64) y deja a la Q3 en 10,31.
At base ISO the M11 reaches 11.8 EV (ISO 64) against 11.1 EV for the Q3 (ISO 100) and 10.45 EV for the SL3-S (ISO 100). The Low-Light EV parameter the website computes, a low-light performance index derived from this curve, ties the M11 (10.62) with the SL3-S (10.64) and leaves the Q3 at 10.31.
Calculadora de relación señal/ruido
Signal-to-noise calculator
Modelo por píxel: la señal es el flujo de fotoelectrones por el área del píxel y el tiempo; el ruido combina en cuadratura el ruido fotónico, el de corriente de oscuridad y el de lectura interpolado de las series anteriores al ISO elegido. La columna normalizada refiere el resultado al área del píxel de la SL3-S, de modo que las tres cámaras se comparan a igual tamaño de salida.
Per-pixel model: the signal is the photoelectron flux times pixel area and time; the noise combines in quadrature the photon noise, the dark-current noise and the read noise interpolated from the series above at the chosen ISO. The normalised column refers the result to the SL3-S pixel area, so the three cameras are compared at equal output size.
Los valores de flujo son orientativos y dependen de óptica, transmisión y eficiencia cuántica; los presets están declarados a f/2,8 y fijan también tiempo e ISO, y el campo de diafragma escala el flujo por (2,8/N)². El preset «2 s sin seguimiento» es el que enseña la frontera del régimen de lectura, donde la SL3-S se distingue. La corriente de oscuridad se supone que se duplica cada 6 °C.
The flux values are indicative and depend on optics, transmission and quantum efficiency; the presets are declared at f/2.8 and also set time and ISO, and the aperture field scales the flux by (2.8/N)². The "2 s untracked" preset is the one that shows the read-regime boundary, where the SL3-S stands apart. Dark current is assumed to double every 6 °C.
Cámara
Señal (e⁻/px)
σ fotónico
σ lectura
σ oscuridad
SNR/px
SNR a igual área
Régimen
Saturación
Camera
Signal (e⁻/px)
σ photon
σ read
σ dark
SNR/px
SNR at equal area
Regime
Saturation
Tiempos por subexposición que se deducen
Sub-exposure times that follow
Cámara
t_fot: sale del régimen de lectura
t_sat: el fondo llena el pozo
t_osc: la oscuridad iguala a la lectura
Camera
t_phot: leaves the read regime
t_sat: background fills the well
t_dark: dark current equals read
t_fot = 4·σr²/(F·A): desde ahí la varianza de lectura es menos del 20 % del total y el tamaño de píxel deja de contar. t_sat = pozo útil al ISO elegido / ((F + D)·A), con pozo útil = fwc·ISO_base/ISO; es el fondo de cielo, las estrellas saturan antes. t_osc = σr²/(D·A), con la corriente de oscuridad D ya corregida de temperatura: a partir de ahí conviene tomar darks. Verde: el tiempo elegido cumple esa condición; ámbar o rojo: no.
t_phot = 4·σr²/(F·A): from there read variance is under 20 % of the total and pixel size stops counting. t_sat = usable well at the chosen ISO / ((F + D)·A), with usable well = fwc·ISO_base/ISO; that is the sky background, stars saturate earlier. t_dark = σr²/(D·A), with dark current D already temperature-corrected: beyond it, take darks. Green: the chosen time meets that condition; amber or red: it does not.
Cómo leer el resultado
How to read the result
Cuando el ruido fotónico domina (régimen limitado por fotones), la relación señal/ruido a igual área es la misma para los tres sensores salvo por diferencias de eficiencia cuántica, y el tamaño de píxel deja de importar. Solo cuando la varianza de lectura pesa más que la fotónica, es decir, con exposiciones muy cortas o cielos muy oscuros, aparece la ventaja de la SL3-S, y es de unos 0,3 EV. Apilar N tomas multiplica la SNR por √N en cualquiera de los dos regímenes.
When photon noise dominates (photon-limited regime), the signal-to-noise ratio at equal area is the same for the three sensors except for differences in quantum efficiency, and pixel size stops mattering. Only when read variance outweighs photon variance, that is, with very short exposures or very dark skies, does the SL3-S advantage appear, and it is about 0.3 EV. Stacking N frames multiplies SNR by √N in either regime.
Cómo leer las curvas de PhotonsToPhotos
How to read the PhotonsToPhotos curves
Curva en DN con pendiente 1 en escala log-log
El ruido en DN crece proporcionalmente al ISO: la fuente dominante está antes del amplificador (fotodiodo y conversión) y se amplifica con la señal. Indica dominio del ruido de fotositio y comportamiento invariante al ISO.
Curva que se aplana a ISO bajo
Una componente constante en DN, añadida después de la ganancia, domina: el convertidor analógico digital. Subir el ISO en cámara sí reduce el ruido relativo hasta que la curva recupera la pendiente 1.
Escalón descendente en el rango analógico
Conmutación de ganancia de conversión dual: el sensor cambia la capacidad del nodo de lectura y reduce el ruido referido a la entrada. Conviene trabajar en o por encima de ese ISO cuando la escena es oscura.
Curva dentada
Escalado digital o un segundo amplificador para los ISO intermedios; los valores intermedios no aportan ganancia analógica real.
Símbolos huecos
ISO extendidos fuera del rango analógico. Los bajos recortan altas luces sin ganar rango; los altos son multiplicación digital.
Triángulo hacia arriba, triángulo invertido, rombo
Escalado digital, reducción de ruido aplicada al RAW, y ambas cosas a la vez. El triángulo invertido es el marcador que importa en astrofotografía: un RAW filtrado puede eliminar estrellas débiles.
Curve in DN with slope 1 on a log-log scale
Noise in DN grows proportionally to ISO: the dominant source lies before the amplifier (photodiode and conversion) and is amplified with the signal. It indicates photosite-noise dominance and ISO-invariant behaviour.
Curve that flattens at low ISO
A constant component in DN, added after the gain, dominates: the analogue-to-digital converter. Raising ISO in camera does reduce relative noise until the curve regains slope 1.
Downward step within the analogue range
Dual conversion-gain switching: the sensor changes the capacitance of the read node and reduces input-referred noise. Best to work at or above that ISO when the scene is dark.
Jagged curve
Digital scaling or a second amplifier for the intermediate ISOs; the intermediate values add no real analogue gain.
Hollow symbols
Extended ISOs outside the analogue range. The low ones clip highlights without gaining range; the high ones are digital multiplication.
Upward triangle, inverted triangle, diamond
Digital scaling, noise reduction applied to the RAW, and both at once. The inverted triangle is the marker that matters in astrophotography: a filtered RAW can wipe out faint stars.
Conclusiones por uso
Conclusions by use
Astrofotografía y paisaje nocturno
SL3-S entre ISO 640 y 3200: mejor ruido de lectura a igual área, unos 0,3 EV sobre la M11, pero solo en tomas cortas o cielos muy oscuros, donde manda la lectura (en la calculadora, el preset «Cielo rural, 2 s sin seguimiento»). Evitar ISO 6400 o más: el RAW se filtra y las estrellas débiles peligran.
M11 desde ISO 200: invariante al ISO, RAW sin filtrar en todo el rango y 60 Mpx. En apilados largos con seguimiento, donde el fondo de cielo domina, iguala a la SL3-S. El tiempo máximo por toma sin seguimiento lo fija la deriva sidérea, y el apilado se resuelve en el manual de Siril.
Q3 y Q3 43 desde ISO 400: en régimen de lectura quedan 0,55 EV por detrás de la SL3-S a igual área a ISO 1600 (1,97 e⁻ frente a 1,35), casi el doble que la M11, porque los 13 bits añaden ruido de cuantización sobre el mismo sensor; RAW limpio hasta ISO 12800. La Q3 de 28 mm f/1,7 es la más apta para la Vía Láctea completa; la Q3 43 (43 mm f/2) recoge un paso menos de luz por píxel y cubre un campo más estrecho: menos indicada para el arco entero, adecuada para paisaje nocturno con luna y para el detalle del centro galáctico.
La diferencia real la marcarán la óptica (apertura, coma en las esquinas) y la corriente de oscuridad, no el sensor: con la suposición de la calculadora (0,003 e⁻/µm²/s a 20 °C) iguala al ruido de lectura a ISO 1600 a los 17 s en la SL3-S, 26 s en la M11 y 37 s en la Q3, y se duplica cada 6 °C. La columna t_osc de la calculadora lo recalcula con tu temperatura.
Paisaje a ISO base
M11 gana en rango dinámico (1,35 EV sobre la SL3-S a ISO base; a ISO 1600 las tres empatan en torno a 8 EV, véase la ficha) y en resolución (factor 1,57 lineal) hasta f/5,6, su diafragma crítico; a f/8 el techo de la difracción, 1 865/N² megapíxeles, la deja en unos 29 Mpx efectivos frente a los 24,6 nominales de la SL3-S, y a f/11 (15 Mpx) empatan (difracción).
SL3-S compensa con multidisparo (96 Mpx, color completo por posición, promediado de ruido) y horquillado, con escena estática, en trípode o a pulso (la fusión a pulso rinde el 70 a 80 % del promediado ideal, medido en el cuaderno del multishot), y con la misma regla de difracción: los 96 Mpx solo se aprovechan hasta f/4,4, a f/5,6 rinden unos 59 y desde f/8 el multidisparo añade color completo y menos ruido, no resolución. Aporta enfoque preciso, visor de 5,76 Mpx, pantalla inclinable y vista del polarizador.
Q3 y Q3 43 ofrecen el sensor de la M11 con visor y pantalla de la SL3-S. Focal fija: 28 mm o 43 mm.
Lo que los datos no muestran
La etiqueta de “cuerpo para poca luz” de la SL3-S no se sostiene a nivel de sensor: el ruido fotónico por unidad de área no depende del tamaño de píxel y el ruido de lectura de ambos diseños ya está en torno a 1 e⁻. Su ventaja en poca luz es operativa: estabilización en cuerpo, autofoco por detección de fase que funciona con niebla y penumbra, visor con ganancia y lectura rápida. Sobre trípode y con sujeto estático nada de eso interviene.
Costa (humedad, salpicaduras, niebla) tampoco es dato de sensor: SL3-S IP54 con ópticas selladas, Q3 y Q3 43 IP52 sin cambio de objetivo, M11 sin certificación. En los tres casos, filtro protector de sacrificio, aclimatación dentro de la bolsa y paño con agua dulce tras cada salida.
Astrophotography and night landscape
SL3-S between ISO 640 and 3200: best read noise at equal area, about 0.3 EV over the M11, but only in short frames or very dark skies, where read noise rules (in the calculator, the "Rural sky, 2 s untracked" preset). Avoid ISO 6400 or more: the RAW is filtered and faint stars are at risk.
M11 from ISO 200: ISO-invariant, unfiltered RAW across the whole range and 60 Mpx. In long tracked stacks, where sky background dominates, it matches the SL3-S. The maximum untracked frame time is set by sidereal drift, and the stacking is covered in the Siril manual.
Q3 and Q3 43 from ISO 400: in the read regime they sit 0.55 EV behind the SL3-S at equal area at ISO 1600 (1.97 e⁻ against 1.35), nearly twice the M11's gap, because the 13 bits add quantisation noise on the same sensor; clean RAW up to ISO 12800. The 28 mm f/1.7 Q3 is the better suited to the whole Milky Way; the Q3 43 (43 mm f/2) collects one stop less light per pixel and covers a narrower field: less suited to the full arch, well suited to moonlit night landscape and to galactic-core detail.
The real difference will be set by the lens (aperture, corner coma) and by dark current, not by the sensor: with the calculator's assumption (0.003 e⁻/µm²/s at 20 °C) it equals read noise at ISO 1600 after 17 s on the SL3-S, 26 s on the M11 and 37 s on the Q3, and it doubles every 6 °C. The calculator's t_dark column recomputes it at your temperature.
Landscape at base ISO
M11 wins on dynamic range (1.35 EV over the SL3-S at base ISO; at ISO 1600 all three tie at around 8 EV, see the data sheet) and on resolution (1.57× linear) up to f/5.6, its critical aperture; at f/8 the diffraction ceiling, 1,865/N² megapixels, leaves it at about 29 effective Mpx against the SL3-S's nominal 24.6, and at f/11 (15 Mpx) they tie (diffraction).
SL3-S compensates with multishot (96 Mpx, full colour per position, noise averaging) and bracketing, with a static scene, on a tripod or handheld (the handheld merge delivers 70 to 80 % of the ideal averaging, measured in the multishot notebook), and under the same diffraction rule: the 96 Mpx are only exploited up to f/4.4, at f/5.6 they deliver about 59 and from f/8 multishot adds full colour and less noise, not resolution. It brings precise focusing, a 5.76 Mpx viewfinder, a tilting screen and a view of the polariser.
Q3 and Q3 43 offer the M11 sensor with the SL3-S viewfinder and screen. Fixed focal length: 28 mm or 43 mm.
What the data do not show
The "low-light body" label of the SL3-S does not hold at sensor level: photon noise per unit area does not depend on pixel size and the read noise of both designs is already around 1 e⁻. Its low-light advantage is operational: in-body stabilisation, phase-detection autofocus that works in fog and dusk, a gained-up viewfinder and fast readout. On a tripod with a static subject none of that comes into play.
Coast (humidity, spray, fog) is not sensor data either: SL3-S IP54 with sealed lenses, Q3 and Q3 43 IP52 with no lens changes, M11 uncertified. In all three cases, a sacrificial protective filter, acclimatisation inside the bag and a fresh-water cloth after every outing.
Método y fuentes
Method and sources
Series de ruido de lectura referido a la entrada y de PDR extraídas de los datos publicados por PhotonsToPhotos (William J. Claff) el 4 de septiembre de 2026. La abscisa original está en pasos de exposición Ev y se convierte con ISO = 3,125·2^Ev. Los valores de ruido están en log₂ de electrones y se han convertido a electrones rms.
Normalización por área: al agrupar k píxeles la señal se suma y el ruido se combina en cuadratura, de modo que el ruido de lectura equivalente escala con √k y la relación señal/ruido con √k. Con 60,3 y 24,6 Mpx sobre el mismo formato, k = 2,45 y √k = 1,57. La gráfica de ruido, la ficha, el veredicto por ISO y la calculadora usan este mismo factor √(60,3/24,6); el cociente de áreas de píxel (5,94/3,76)² = 2,50 daría 1,58, un 1 % de diferencia que viene de redondear el paso de píxel.
Ganancia unidad: el dato unityEv de las series es el Ev en que 1 DN equivale a 1 e⁻ en la escala de 14 bits con que PhotonsToPhotos expresa los DN de los tres cuerpos (la Q3 incluida, aunque grabe 13 bits); ISO = 3,125·2^unityEv. Comprobación: 2¹⁴ por los e⁻/DN a ISO base de la ficha da 50 100, 33 200 y 98 600 e⁻, entre un 3 y un 7 % por encima de las capacidades de pozo medidas, coherente con un nivel de blanco algo por debajo de 16 383.
Conciliación con la pestaña de Triple Resolution (binning): allí la M11 se modela con FWC_ef 28 500 e⁻ y σr 1,5 e⁻; son valores efectivos del canal verde tras el demosaico, ajustados a las medidas del artículo que analiza esa pestaña. Aquí son los de PhotonsToPhotos referidos a la entrada por píxel (47 875 e⁻ y 1,06 e⁻ a ISO 1600). No son comparables directamente y ambos son correctos en su definición. Las penalizaciones de empuje y el veredicto por ISO son cocientes de ruido de lectura, válidos en sombras profundas; en medios tonos manda el ruido fotónico y el ISO no cambia nada.
Capacidad de pozo: valor fwc de las series, a ISO base. La saturación a un ISO dado se estima como fwc·ISO_base/ISO. El paso de píxel de la SL3-S se toma como 5,94 µm (35,6 mm / 6000 px) y el de M11 y Q3 como 3,76 µm.
Limitaciones: la eficiencia cuántica no está en estas series y se supone igual entre los tres; la corriente de oscuridad del modelo es una suposición editable, no una medida; el modelo no incluye patrón fijo, banding ni la respuesta del procesado a exposiciones largas.
Input-referred read-noise and PDR series extracted from the data published by PhotonsToPhotos (William J. Claff) on 4 September 2026. The original abscissa is in exposure steps Ev and is converted with ISO = 3.125·2^Ev. Noise values are in log₂ of electrons and have been converted to rms electrons.
Area normalisation: when binning k pixels the signal adds and the noise combines in quadrature, so the equivalent read noise scales with √k and the signal-to-noise ratio with √k. With 60.3 and 24.6 Mpx on the same format, k = 2.45 and √k = 1.57. The noise chart, the data sheet, the ISO verdict and the calculator all use this same factor √(60.3/24.6); the ratio of pixel areas (5.94/3.76)² = 2.50 would give 1.58, a 1 % difference that comes from rounding the pixel pitch.
Unity gain: the unityEv datum of the series is the Ev at which 1 DN equals 1 e⁻ on the 14-bit scale in which PhotonsToPhotos expresses the DN of all three bodies (the Q3 included, although it records 13 bits); ISO = 3.125·2^unityEv. Check: 2¹⁴ times the e⁻/DN at base ISO in the data sheet gives 50,100, 33,200 and 98,600 e⁻, between 3 and 7 % above the measured well capacities, consistent with a white level somewhat below 16,383.
Reconciliation with the Triple Resolution tab (binning): there the M11 is modelled with FWC_ef 28,500 e⁻ and σr 1.5 e⁻; those are effective green-channel values after demosaicing, fitted to the measurements of the article that tab analyses. Here they are the PhotonsToPhotos input-referred per-pixel values (47,875 e⁻ and 1.06 e⁻ at ISO 1600). They are not directly comparable and both are correct in their own definition. The push penalties and the ISO verdict are read-noise ratios, valid in deep shadows; in the mid-tones photon noise rules and ISO changes nothing.
Well capacity: the fwc value of the series, at base ISO. Saturation at a given ISO is estimated as fwc·ISO_base/ISO. The SL3-S pixel pitch is taken as 5.94 µm (35.6 mm / 6000 px) and that of the M11 and Q3 as 3.76 µm.
Limitations: quantum efficiency is not in these series and is assumed equal for the three; the model's dark current is an editable assumption, not a measurement; the model does not include fixed pattern, banding or the processing response to long exposures.
Multishot del Leica SL3-S, ruido y apilado astronómico
Leica SL3-S multishot, noise and astronomical stacking
Cuaderno técnico con calculadoras: cuánto tiempo y cuánta quietud exige cada modo, cuántos megapíxeles rinde de verdad al diafragma elegido y qué modo conviene en cada situación.
Technical notebook with calculators: how much time and how much stillness each mode demands, how many megapixels it really delivers at the chosen aperture and which mode suits each situation.
Datos del sensor usados por defecto: formato completo 36×24 mm (864 mm² de área), 24,6 MP, paso de píxel 5,94 µm, λ = 550 nm. Son los mismos que usan las páginas hermanas de datos del sensor y de difracción y diafragma; Leica redondea a 24 MP y da 12000×8000 px para el archivo de 96 MP. Se pueden cambiar en cada calculadora.
Sensor data used by default: full frame 36×24 mm (864 mm² of area), 24.6 MP, pixel pitch 5.94 µm, λ = 550 nm. They are the same figures used by the sibling pages on sensor data and on diffraction and aperture; Leica rounds to 24 MP and quotes 12000×8000 px for the 96 MP file. They can be changed in each calculator.
1. Cómo funciona el multishot del SL3-S
1. How the SL3-S multishot works
Es un modo de desplazamiento de píxel (pixel shift). La cámara toma una secuencia de exposiciones desplazando el sensor entre cada una con el sistema de estabilización de cinco ejes, y combina los fotogramas en un único DNG en la propia cámara. El sensor tiene 24,6 MP nativos; el multishot ofrece 48 y 96 MP, con variantes de trípode y a pulso. Los archivos resultantes miden 12000×8000 píxeles.
It is a pixel-shift mode. The camera takes a sequence of exposures, shifting the sensor between each with the five-axis stabilisation system, and merges the frames into a single DNG in camera. The sensor has 24.6 MP natively; multishot offers 48 and 96 MP, with tripod and handheld variants. The resulting files measure 12000×8000 pixels.
Un sensor Bayer solo muestrea un color por fotodiodo y el resto se interpola. Con cuatro desplazamientos de un píxel completo cada punto queda registrado por un fotodiodo rojo, dos verdes y uno azul: desaparece la interpolación cromática y el moiré. Esa es la variante de 48 MP (misma cuadrícula, RGB completo, mejor SNR). Añadiendo desplazamientos de medio píxel se duplica la frecuencia de muestreo en ambos ejes: variante de 96 MP.
A Bayer sensor samples only one colour per photodiode and the rest is interpolated. With four full-pixel shifts each point is recorded by one red, two green and one blue photodiode: chromatic interpolation and moiré disappear. That is the 48 MP variant (same grid, full RGB, better SNR). Adding half-pixel shifts doubles the sampling frequency on both axes: the 96 MP variant.
R G B La cruz marca un punto fijo de la escena. La tabla registra qué filtro lo ha muestreado en cada posición.The cross marks a fixed point of the scene. The table records which filter has sampled it at each position.
Paso
Desplazamiento
Filtro sobre el punto
Step
Shift
Filter over the point
Variantes y límites
Variants and limits
Trípode: los desplazamientos los ejecuta el IBIS de forma controlada. Fusión más rápida.
A pulso: el algoritmo usa el temblor natural de la mano como desplazamiento subpíxel aleatorio, registra los fotogramas y resuelve el mosaico por correlación. Fusión de unos 12 s. Verificado con firmware 4.2.0: entrega el DNG de 96 MP completo, con una eficiencia de promediado medida del 70 a 80 % (sección 2b).
Solo escenas estáticas: el movimiento entre exposiciones produce artefactos aunque el algoritmo intente enmascararlos.
El modo de 96 MP tiene un límite práctico de ISO 3200: el ruido de lectura dificulta el registro subpíxel.
La ganancia real de resolución en 96 MP depende de que la óptica resuelva por encima del límite de Nyquist del sensor nativo (sección 4).
Tripod: the shifts are executed by the IBIS in a controlled way. Faster merge.
Handheld: the algorithm uses natural hand tremor as random sub-pixel displacement, registers the frames and resolves the mosaic by correlation. Merge of about 12 s. Verified on firmware 4.2.0: it delivers the full 96 MP DNG, with a measured averaging efficiency of 70 to 80 % (section 2b).
Static scenes only: movement between exposures produces artefacts even though the algorithm tries to mask them.
The 96 MP mode has a practical limit of ISO 3200: read noise hampers sub-pixel registration.
The real resolution gain at 96 MP depends on the lens resolving above the native sensor's Nyquist limit (section 4).
Propósito: cubrir el hueco entre este cuerpo, orientado a velocidad (30 fps, ISO alto, archivos ligeros), y el SL3 de 60 MP. Sirve para arte, arquitectura, paisaje y retrato pausado.
Purpose: to fill the gap between this speed-oriented body (30 fps, high ISO, light files) and the 60 MP SL3. It serves art, architecture, landscape and unhurried portraiture.
2. Relación señal ruido
2. Signal-to-noise ratio
Al promediar N exposiciones, el ruido de disparo (poissoniano) y el de lectura, no correlacionados entre tomas, se reducen en √N mientras la señal se suma coherentemente. En el modo de 48 MP cada posición se muestrea 4 veces: mejora teórica de factor 2, un paso de exposición. En el modo de 96 MP el presupuesto de ocho tomas se reparte entre frecuencia espacial y promediado: cada posición de la cuadrícula fina recibe en torno a dos medidas, el píxel de salida es algo más limpio que el nativo y, al reducir a igual área, se recupera casi todo el promediado de las ocho tomas (medida en la sección 2b).
When averaging N exposures, shot noise (Poissonian) and read noise, uncorrelated between frames, are reduced by √N while the signal adds coherently. In the 48 MP mode each position is sampled 4 times: a theoretical improvement of factor 2, one stop of exposure. In the 96 MP mode the eight-frame budget is split between spatial frequency and averaging: each site of the fine grid receives around two measurements, the output pixel is somewhat cleaner than the native one and, reducing to equal area, nearly all the averaging of the eight frames is recovered (measured in section 2b).
El promediado solo suprime ruido temporal. El ruido de patrón fijo (variación de ganancia u offset entre fotodiodos) es idéntico en cada toma y no se reduce; para eso hacen falta darks y flats, o dithering entre tomas para que un mismo punto de la escena caiga en fotodiodos distintos.
Averaging only suppresses temporal noise. Fixed-pattern noise (gain or offset variation between photodiodes) is identical in every frame and is not reduced; that takes darks and flats, or dithering between frames so that the same scene point falls on different photodiodes.
factor de mejora de SNRSNR improvement factor
dB
pasos equivalentesequivalent stops
ISO de una sola toma con el mismo ruido temporal, alargando el tiempo N vecesISO of a single frame with the same temporal noise, lengthening the time N times
Línea continua: la fusión elegida, √(η·N); discontinua, si η < 1: el ideal √N. Punto: el valor de N introducido. Referencia: 4 tomas (48 MP) → 2×, un paso; 8 tomas (96 MP) → 2,83× ideal, paso y medio a igual área (medido a pulso: 2,3 a 2,5×, sección 2b); 64 tomas → 8×. Rendimientos decrecientes: doblar N añade siempre medio paso.
Solid line: the chosen merge, √(η·N); dashed, if η < 1: the ideal √N. Dot: the entered value of N. Reference: 4 frames (48 MP) → 2×, one stop; 8 frames (96 MP) → 2.83× ideal, one and a half stops at equal area (measured handheld: 2.3 to 2.5×, section 2b); 64 frames → 8×. Diminishing returns: doubling N always adds half a stop.
Lo que gana cada modo
What each mode gains
Los dos números del multishot: el modo de 48 MP promedia cuatro tomas, un paso limpio de ruido temporal por píxel de salida. El de 96 MP dispara ocho y, a igual tamaño de salida, la ganancia medida a pulso es de 1,2 a 1,3 pasos (factor 2,3 a 2,5 en σ, sección 2b), frente al paso y medio del ideal √8; por píxel de la cuadrícula fina la salida es algo más limpia que la nativa. Ninguno de los dos toca el ruido de patrón fijo.
The two numbers of multishot: the 48 MP mode averages four frames, one clean stop of temporal noise per output pixel. The 96 MP one fires eight and, at equal output size, the measured handheld gain is 1.2 to 1.3 stops (a factor of 2.3 to 2.5 in σ, section 2b), against the stop and a half of the ideal √8; per fine-grid pixel the output is somewhat cleaner than native. Neither touches fixed-pattern noise.
Frente a subir el ISO o alargar la exposición: promediar cuatro tomas a ISO 1600 recoge la misma luz total que una sola toma a ISO 400 con cuatro veces el tiempo, y la secuencia dura aproximadamente lo mismo. La diferencia está en las altas luces, que sobreviven porque cada toma se expone corta, y en el sujeto, porque cada toma congela lo que la exposición cuádruple arrastraría. Como la SL3-S es casi invariante al ISO desde 640, la equivalencia se cumple bien por encima de ese punto; por debajo, subir el ISO en cámara todavía compra algo de ruido de lectura. El multishot no es un truco de sensibilidad: es la forma de gastar cuatro veces la luz sin quemar las luces.
Against raising ISO or lengthening the exposure: averaging four frames at ISO 1600 collects the same total light as a single frame at ISO 400 with four times the time, and the sequence lasts roughly the same. The difference lies in the highlights, which survive because each frame is exposed short, and in the subject, because each frame freezes what the quadruple exposure would smear. Since the SL3-S is almost ISO-invariant from 640, the equivalence holds well above that point; below it, raising ISO in camera still buys some read noise. Multishot is not a sensitivity trick: it is the way to spend four times the light without blowing the highlights.
El ruido de lectura real por ISO de este sensor y el efecto de apilar N tomas se calculan en la pestaña de datos del sensor, que usa las medidas de PhotonsToPhotos en vez del √N ideal de arriba.
The actual read noise per ISO of this sensor and the effect of stacking N frames are computed in the sensor data tab, which uses the PhotonsToPhotos measurements instead of the ideal √N above.
2b. Medida sobre un par real (a pulso, firmware 4.2.0)
2b. Measurement on a real pair (handheld, firmware 4.2.0)
Dos capturas consecutivas de la misma escena, ISO 100, 1/500 s, f/5: el DNG multishot de 96 MP (12032×8008, mosaico Bayer de 14 bits, negro 512, blanco 16383) y la toma única de 24 MP. Método: canal verde en raw, análisis de transferencia de fotones sobre teselas de 32×32 verificadas como planas (el residuo tras ajuste de plano debe coincidir con un estimador robusto de alta frecuencia, Haar más MAD); el plano verde del multishot se reduce por promediado 2×2 a la retícula de 24 MP, de modo que ambos se comparan a la misma frecuencia espacial de salida.
Two consecutive captures of the same scene, ISO 100, 1/500 s, f/5: the 96 MP multishot DNG (12032×8008, 14-bit Bayer mosaic, black 512, white 16383) and the 24 MP single frame. Method: green channel in raw, photon-transfer analysis on 32×32 tiles verified as flat (the residual after a plane fit must match a robust high-frequency estimator, Haar plus MAD); the multishot green plane is reduced by 2×2 averaging to the 24 MP grid, so both are compared at the same output spatial frequency.
Control de plausibilidad: el ajuste varianza frente a media de la toma única da una ganancia de al menos 4,5 e⁻/DN (cota inferior, la textura residual sesga la pendiente al alza), es decir un pozo de al menos 73 ke⁻, compatible con los ~95 ke⁻ que se deducen de PhotonsToPhotos en la pestaña de datos.
Plausibility check: the variance-against-mean fit of the single frame gives a gain of at least 4.5 e⁻/DN (a lower bound, residual texture biases the slope upwards), that is a well of at least 73 ke⁻, compatible with the ~95 ke⁻ that follow from PhotonsToPhotos in the data tab.
SNR del canal verde raw en zonas verificadas como planas, misma escala de salida. Las dos curvas se separan 6 a 8 dB de forma casi constante en todo el rango medible.
SNR of the raw green channel over tiles verified as flat, same output scale. The two curves sit 6 to 8 dB apart almost constantly across the measurable range.
Resultado: a igual escala de salida el multishot reduce σ en un factor de 2,3 a 2,5, estable de −3,9 a −1,6 EV bajo saturación, es decir 7 a 8 dB o 1,2 a 1,3 pasos de SNR. El ideal promediando ocho tomas es √8 = 2,83 (9 dB, paso y medio): la fusión a pulso opera al 70 a 80 % de la eficiencia ideal, como si promediara unas seis tomas efectivas, coste atribuible a la compensación de movimiento. Sobre trípode cabe esperar un valor más próximo al ideal, pendiente de medir.
Result: at equal output scale multishot reduces σ by a factor of 2.3 to 2.5, stable from −3.9 to −1.6 EV below saturation, that is 7 to 8 dB or 1.2 to 1.3 stops of SNR. The ideal averaging eight frames is √8 = 2.83 (9 dB, a stop and a half): the handheld merge runs at 70 to 80 % of ideal efficiency, as if it averaged about six effective frames, a cost attributable to motion compensation. On a tripod a value closer to the ideal is to be expected, still to be measured.
EV bajo saturación
σ 24 MP (DN)
σ 96@24 (DN)
factor
−3,5
20,3
8,9
2,29
−3,0
24,4
9,7
2,52
−2,5
24,8
10,4
2,39
−2,0
29,9
12,8
2,33
EV below saturation
σ 24 MP (DN)
σ 96@24 (DN)
factor
−3.5
20.3
8.9
2.29
−3.0
24.4
9.7
2.52
−2.5
24.8
10.4
2.39
−2.0
29.9
12.8
2.33
Que no es un suavizado lo dice la autocorrelación a retardo 1 del residuo: +0,002 en el multishot (ruido blanco) frente a +0,054 en la toma única; un filtrado espacial dejaría correlación positiva apreciable. Además, incluso píxel a píxel en la escala nativa de 96 MP cada fotocaptor de salida es más limpio que uno de la toma única (13,3 frente a 17,1 DN), señal de que cada posición combina más de una medida.
That this is not smoothing is shown by the lag-1 autocorrelation of the residual: +0.002 in the multishot (white noise) against +0.054 in the single frame; spatial filtering would leave appreciable positive correlation. Moreover, even pixel by pixel at the native 96 MP scale each output photosite is cleaner than one of the single frame (13.3 against 17.1 DN), a sign that each site combines more than one measurement.
Límites de la medida: por debajo de unos −4 EV la escena carece de zonas planas y el estimador queda limitado por la textura real (cota inferior, no valor); el ruido de patrón fijo no se sondea con este método; es un solo par, un firmware y una óptica. Pendientes: el par sobre trípode, las dimensiones y el ruido del archivo de 48 MP, y una carta gris subexpuesta 5 a 6 EV para el suelo de lectura.
Limits of the measurement: below about −4 EV the scene lacks flat areas and the estimator is limited by real texture (a lower bound, not a value); fixed-pattern noise is not probed by this method; it is one pair, one firmware and one lens. Pending: the tripod pair, the dimensions and noise of the 48 MP file, and a grey card underexposed 5 to 6 EV for the read floor.
3. Color: qué mejora y qué no
3. Colour: what improves and what does not
En Bayer la crominancia se muestrea a la mitad de frecuencia que la luminancia y el demosaico la reconstruye por interpolación: falso color en bordes de alto contraste, moiré cromático y pérdida de saturación en detalle fino. Con desplazamiento de píxel completo cada punto obtiene medidas directas R, G y B; la resolución cromática iguala a la luminosa y esos artefactos desaparecen.
In Bayer, chrominance is sampled at half the frequency of luminance and demosaicing reconstructs it by interpolation: false colour on high-contrast edges, chromatic moiré and loss of saturation in fine detail. With full-pixel shift each point gets direct R, G and B measurements; chromatic resolution equals luminance resolution and those artefacts disappear.
Lo que no cambia es la colorimetría. Los filtros del CFA son los mismos, con las mismas sensibilidades espectrales: gamut efectivo, metamerismo y precisión de la matriz de conversión a XYZ son idénticos. Mejora la fidelidad espacial del color, no la fidelidad espectral.
What does not change is colorimetry. The CFA filters are the same, with the same spectral sensitivities: effective gamut, metamerism and the accuracy of the conversion matrix to XYZ are identical. Spatial colour fidelity improves, not spectral fidelity.
En fuentes puntuales (estrellas) el problema Bayer es real: una estrella de tamaño subpíxel que cae sobre un único fotodiodo rojo o azul sale con color falso o brillo erróneo tras el demosaico. El muestreo RGB completo lo corrige, pero en cielo el registro se rompe por la deriva sidérea (sección 5).
For point sources (stars) the Bayer problem is real: a sub-pixel star landing on a single red or blue photodiode comes out with false colour or wrong brightness after demosaicing. Full RGB sampling corrects it, but on the sky registration breaks down because of sidereal drift (section 5).
4. Muestreo, Nyquist y escala angular
4. Sampling, Nyquist and angular scale
La frecuencia de Nyquist del sensor es fN = 1/(2p) con p el paso de píxel. El modo de 96 MP equivale a un paso efectivo p/2, lo que dobla fN. Si la MTF del objetivo a la frecuencia de Nyquist nativa ya es baja, el modo de 96 MP añade información de color pero no detalle.
The sensor's Nyquist frequency is fN = 1/(2p) with p the pixel pitch. The 96 MP mode is equivalent to an effective pitch of p/2, which doubles fN. If the lens MTF at the native Nyquist frequency is already low, the 96 MP mode adds colour information but no detail.
Hay dos cosas que borran ese detalle antes de que llegue al sensor: la difracción, que depende solo del diafragma y de λ, y las aberraciones del objetivo. La primera está calculada en detalle en la pestaña de difracción y diafragma, que supone óptica perfecta y da el techo de megapíxeles del formato a cada diafragma. La segunda es lo que esta calculadora añade: un deslizador con la MTF del objetivo en el Nyquist nativo, que es la única forma de meter en la cuenta el objetivo que se va a montar de verdad.
Two things erase that detail before it reaches the sensor: diffraction, which depends only on the aperture and λ, and the lens aberrations. The first is worked out in detail in the diffraction and aperture tab, which assumes a perfect lens and gives the format's megapixel ceiling at each aperture. The second is what this calculator adds: a slider with the lens MTF at the native Nyquist, the only way to bring the lens you are actually going to mount into the count.
campo horizontal (°) a 36 mmhorizontal field (°) over 36 mm
disco de Airy (µm) frente al pasoAiry disc (µm) against the pitch
techo del formato con óptica perfecta (Mpx)format ceiling with a perfect lens (Mpx)
Mpx útiles con este objetivousable Mpx with this lens
96 MP frente al nativo, con este objetivo96 MP against native, with this lens
5. Deriva sidérea y tiempo de exposición
5. Sidereal drift and exposure time
La rotación terrestre desplaza el cielo 15,041 "/s · cos δ, con δ la declinación. La secuencia multishot dura varios segundos entre exposiciones largas, así que el registro subpíxel se rompe salvo montura de seguimiento, y con seguimiento el suelo se mueve respecto al cielo. Para cielo, apilado convencional con software (sección 6). El presupuesto de la secuencia de la sección 8 da la cifra exacta: con 24 mm y ocho tomas de un segundo el cielo recorre más de dos píxeles mientras dura el multishot, y con eso basta para que la fusión falle.
The Earth's rotation shifts the sky by 15.041 "/s · cos δ, with δ the declination. The multishot sequence lasts several seconds between long exposures, so sub-pixel registration breaks down without a tracking mount, and with tracking the ground moves relative to the sky. For the sky, conventional software stacking (section 6). The sequence budget in section 8 gives the exact figure: with 24 mm and eight one-second frames the sky travels more than two pixels while the multishot lasts, and that is enough for the merge to fail.
Deriva = 15,041 · cos δ ["/s] t1px = Escala / DerivaDrift = 15.041 · cos δ ["/s] t1px = Scale / Drift NPF ≈ (35·N + 30·p) / f [s] Regla 500500 rule = 500 / f [s]
deriva ("/s)drift ("/s)
s para la traza toleradas for the tolerated trail
NPF simplificada (s)simplified NPF (s)
regla 500 (s)500 rule (s)
Continua: segundos hasta la traza tolerada con los parámetros actuales (eje vertical logarítmico). Discontinua: regla NPF. Punto: focal introducida. A f = 24 mm y δ = 0, una estrella cruza un píxel de 5,94 µm en unos 3,4 s; cualquier secuencia multishot de varios segundos excede ese margen.
Solid: seconds to the tolerated trail with the current parameters (logarithmic vertical axis). Dashed: NPF rule. Dot: entered focal length. At f = 24 mm and δ = 0, a star crosses a 5.94 µm pixel in about 3.4 s; any multishot sequence of several seconds exceeds that margin.
La regla 500 es una aproximación de la era de 12 MP; con paso de 5,94 µm sobreestima el tiempo permitido. NPF (Frédéric Michaud) tiene en cuenta apertura y paso de píxel; la versión completa añade un término en focal y divide por cos δ.
The 500 rule is an approximation from the 12 MP era; with a 5.94 µm pitch it overestimates the allowed time. NPF (Frédéric Michaud) accounts for aperture and pixel pitch; the full version adds a focal-length term and divides by cos δ.
Montura de seguimiento y Luna
Tracking mount and the Moon
Con montura de seguimiento la deriva deja de ser el problema y lo pasa a ser la atmósfera. La información que el modo codifica son desplazamientos de medio píxel fino, 3 µm, que en escala angular son 3 µm/f: 1,5" a 400 mm, 0,8" a 800 mm. El seeing aporta una distorsión diferencial entre zonas del campo (el ángulo isoplanático es de pocos segundos de arco) que cambia entre las ocho tomas y que un modelo rígido de desplazamiento no puede compensar. Hasta unos 300 mm la geometría subpíxel sobrevive; de 500 a 800 mm en adelante la ganancia de resolución se evapora, aunque la de ruido y color permanece. Para la Luna, seguir a velocidad lunar y no sidérea (la Luna se desplaza ~0,55"/s respecto a las estrellas); el caso de uso legítimo es la luna mineral, donde el estiramiento de saturación amplifica el ruido de crominancia que el multishot reduce por partida doble. Para máximo detalle lunar, lucky imaging con apilado por parches (sección 6): ataca la distorsión diferencial que el multishot no puede resolver.
With a tracking mount, drift stops being the problem and the atmosphere takes its place. The information the mode encodes is half fine-pixel displacements, 3 µm, which in angular scale is 3 µm/f: 1.5" at 400 mm, 0.8" at 800 mm. Seeing adds a differential distortion between areas of the field (the isoplanatic angle is a few arcseconds) that changes between the eight frames and that a rigid displacement model cannot compensate. Up to about 300 mm the sub-pixel geometry survives; from 500 to 800 mm onwards the resolution gain evaporates, though the noise and colour gains remain. For the Moon, track at lunar rate, not sidereal (the Moon moves ~0.55"/s against the stars); the legitimate use case is the mineral moon, where the saturation stretch amplifies the chrominance noise that multishot reduces twice over. For maximum lunar detail, lucky imaging with patch-wise stacking (section 6): it attacks the differential distortion that multishot cannot resolve.
6. Software de apilado en macOS
6. Stacking software on macOS
Sequator y DeepSkyStacker son solo Windows. Alternativas que funcionan en Mac:
Sequator and DeepSkyStacker are Windows-only. Alternatives that work on a Mac:
Software
Coste
Uso
Observaciones
Siril
gratis
Cielo profundo, paisaje con máscara
Estándar de facto libre. Registro astrométrico, rechazo estadístico, calibración con darks/flats/bias, scripting y cientos de scripts comunitarios. GraXpert como complemento para gradientes. Convertir DNG a FITS con su propio conversor.
ASTAP
gratis
Cielo profundo, resolución astrométrica
Interfaz espartana, motor sólido. Útil también como solver para Siril.
Lynkeos
gratis
Planetaria y Luna
Nativo de macOS. Apilado de vídeo tipo lucky imaging. No para cielo profundo.
Starry Landscape Stacker
~40 USD
Paisaje nocturno sin montura
Separa cielo y suelo con máscara, alinea estrellas y promedia cada parte. Lo más directo para nightscapes con la SL3-S. App Store.
Astro Pixel Processor
~90 EUR o suscripción
Cielo profundo, mosaicos
Extracción de gradientes de referencia, mosaicos casi automáticos, integración de sesiones heterogéneas con pesado por calidad. Flujo guiado en pestañas. Cerrado, más lento, desarrollo más pausado.
PixInsight
~250 EUR
Cielo profundo avanzado
Estándar profesional. Potencia máxima, curva de aprendizaje considerable. Excesivo para paisajes nocturnos.
Sequator, DeepSkyStacker, AutoStakkert
solo Windows
Referencia en Windows
No hay versión macOS. Posibles vía máquina virtual o Wine/CrossOver.
Software
Cost
Use
Notes
Siril
free
Deep sky, landscape with mask
The de facto free standard. Astrometric registration, statistical rejection, calibration with darks/flats/bias, scripting and hundreds of community scripts. GraXpert as a complement for gradients. Convert DNG to FITS with its own converter.
ASTAP
free
Deep sky, plate solving
Spartan interface, solid engine. Also useful as a solver for Siril.
Lynkeos
free
Planetary and lunar
Native to macOS. Lucky-imaging video stacking. Not for deep sky.
Starry Landscape Stacker
~40 USD
Night landscape without a mount
Separates sky and ground with a mask, aligns stars and averages each part. The most direct route for nightscapes with the SL3-S. App Store.
Astro Pixel Processor
~90 EUR or subscription
Deep sky, mosaics
Reference gradient extraction, near-automatic mosaics, integration of heterogeneous sessions with quality weighting. Guided tabbed workflow. Closed, slower, more leisurely development.
PixInsight
~250 EUR
Advanced deep sky
The professional standard. Maximum power, considerable learning curve. Overkill for night landscapes.
Sequator, DeepSkyStacker, AutoStakkert
Windows only
Reference on Windows
No macOS version. Possible via virtual machine or Wine/CrossOver.
Astro Pixel Processor frente a Siril
Astro Pixel Processor versus Siril
Siril gana en
Coste cero y código abierto.
Ecosistema: comunidad enorme, scripts, lenguaje de automatización.
Ritmo de desarrollo: deconvolución, fotometría, solver local, integración con GraXpert.
Calidad de registro y apilado equiparable a APP en cielo profundo estándar.
APP justifica su precio en
Extracción de gradientes y contaminación lumínica severa.
Mosaicos multipanel con normalización fotométrica.
Combinación de sesiones, ópticas y escalas distintas.
Pace of development: deconvolution, photometry, local solver, GraXpert integration.
Registration and stacking quality comparable to APP for standard deep sky.
APP justifies its price on
Gradient extraction and severe light pollution.
Multi-panel mosaics with photometric normalisation.
Combining sessions, optics and different scales.
Guided interface with no need for scripting.
Criterio práctico: sesión única con la SL3-S y cielo razonable → Siril. Mosaicos, muchas sesiones o contaminación lumínica severa → APP. Combinar ambos complica el flujo sin necesidad al empezar.
Practical criterion: a single session with the SL3-S and a reasonable sky → Siril. Mosaics, many sessions or severe light pollution → APP. Combining both complicates the workflow needlessly when starting out.
7. Flujo de disparo y revelado del multishot
7. Multishot shooting and processing workflow
El multishot es el único modo de la cámara en el que la preparación decide el resultado: cuatro u ocho exposiciones tienen que compartir encuadre, enfoque, exposición y una escena quieta. Lo que sigue son comprobaciones, no rutas de menú: los nombres exactos y el comportamiento dependen del firmware instalado y conviene verificarlos una vez, cronometrando además una secuencia real para calibrar el tiempo entre tomas del panel de la sección 8.
Multishot is the only mode in the camera where preparation decides the result: four or eight exposures have to share framing, focus, exposure and a still scene. What follows are checks, not menu paths: the exact names and behaviour depend on the installed firmware and are worth verifying once, timing a real sequence as well to calibrate the between-frames time in the section 8 panel.
A pulso: verificado con firmware 4.2.0 que el modo de 96 MP entrega su DNG completo disparado a mano. La lista siguiente está escrita para trípode, que sigue siendo la vía de máxima eficiencia (sección 2b); a pulso valen las mismas comprobaciones de exposición fija, enfoque y escena quieta.
Handheld: verified on firmware 4.2.0 that the 96 MP mode delivers its full DNG fired by hand. The following list is written for tripod work, which remains the maximum-efficiency route (section 2b); handheld, the same checks of locked exposure, focus and still scene apply.
Antes de disparar
Before shooting
Trípode firme y disparo con retardo de dos segundos o mando remoto: el dedo sobre el botón es la causa más común de fusión fallida.
Estabilizador: en el modo de trípode es el IBIS quien ejecuta los desplazamientos, así que no se apaga. Verificar en el manual del firmware si hay que desactivar algo más.
Exposición fijada en manual, tiempo, diafragma e ISO: las tomas de la secuencia comparten una sola medición y en automático una nube o unos faros desplazan el brillo entre fotogramas. Lo mismo con el balance de blancos.
Enfoque manual ya ajustado; nada de horquillado de enfoque ni de exposición dentro de la secuencia.
ISO lo más bajo que permita la escena, y por debajo de 3200 si se va a usar el modo de 96 MP: el registro subpíxel se apoya en la señal.
Diafragma según el techo del panel de la sección 8: por encima de f/7 aproximadamente, el modo de 96 MP deja de comprar detalle y el de 48 hace el mismo trabajo con la mitad de tomas.
Activar la opción de guardar también la toma individual: es el respaldo si la fusión falla y solo cuesta espacio en la tarjeta.
Firm tripod and a two-second delay or a remote release: a finger on the button is the commonest cause of a failed merge.
Stabilisation: in tripod mode it is the IBIS that performs the shifts, so it is not switched off. Check the firmware manual for anything else to disable.
Exposure locked in manual, time, aperture and ISO: the frames of the sequence share a single metering, and on automatic a cloud or a pair of headlights shifts the brightness between frames. The same goes for white balance.
Manual focus already set; no focus or exposure bracketing inside the sequence.
ISO as low as the scene allows, and below 3200 if the 96 MP mode is to be used: sub-pixel registration leans on the signal.
Aperture according to the ceiling in the section 8 panel: beyond roughly f/7 the 96 MP mode stops buying detail and the 48 MP one does the same job with half the frames.
Enable the option to also save the single frame: it is the fallback if the merge fails and only costs card space.
Durante la secuencia
During the sequence
Mirar la duración T que da el panel de la sección 8 y no tocar cámara ni trípode durante ese tiempo, más el bloqueo de la fusión.
Vigilar lo que cambia de luz, no solo lo que se mueve: semáforos, faros, rótulos, una nube rápida sobre un paisaje soleado.
Con viento, esperar a las calmas: un ciclo de brisa dura más que la secuencia y una hoja rompe el registro con desplazamientos de menos de un milímetro (panel de la sección 8).
Si alguien cruza el encuadre, repetir: el algoritmo enmascara esa zona con un solo fotograma y allí la imagen vuelve a ser Bayer interpolado.
Read the duration T given by the section 8 panel and touch neither camera nor tripod during that time, plus the merge lock.
Watch what changes in light, not only what moves: traffic lights, headlights, signs, a fast cloud over a sunlit landscape.
In wind, wait for the lulls: a breeze cycle lasts longer than the sequence, and a leaf breaks registration with displacements of less than a millimetre (section 8 panel).
If somebody crosses the frame, shoot again: the algorithm masks that area with a single frame and there the image is interpolated Bayer once more.
Después, al revelar
Afterwards, in processing
Revisar al 100 % los bordes de hojas, el agua, la gente y las texturas repetitivas: los artefactos de movimiento aparecen como dobles contornos o como parches visiblemente menos resueltos.
Comparar la zona sospechosa con la toma individual guardada. Si el multishot no gana ahí, la buena es la individual.
Comprobar cómo abre el revelador el DNG de 96 MP: verificar que llega con toda la resolución y con el perfil de color de la cámara antes de montar el flujo habitual encima.
Medir una vez, con la tarjeta y el firmware propios, lo que ocupa cada archivo y lo que tarda la fusión: son las dos cifras que el panel de la sección 8 solo estima.
Inspect at 100 % the edges of leaves, water, people and repetitive textures: motion artefacts show up as double contours or as visibly less resolved patches.
Compare the suspect area with the saved single frame. If multishot does not win there, the single frame is the keeper.
Check how the converter opens the 96 MP DNG: verify that it arrives at full resolution and with the camera colour profile before building the usual workflow on top.
Measure once, with your own card and firmware, how much each file takes and how long the merge lasts: those are the two figures the section 8 panel can only estimate.
Y el cielo, no. Para cualquier cielo nocturno, tomas individuales por debajo del límite NPF de la sección 5 y apilado externo: el manual de Siril es el paso a paso, y la sección 6 compara las alternativas en macOS. El multishot allí no falla por poco: la deriva sidérea durante la secuencia se mide en píxeles, no en fracciones.
And not the sky. For any night sky, single frames below the NPF limit of section 5 and external stacking: the Siril manual is the step-by-step, and section 6 compares the macOS alternatives. Multishot does not fail there by a small margin: the sidereal drift during the sequence is measured in pixels, not in fractions.
8. Qué modo elegir en fotografía general y paisaje
8. Which mode to choose in general and landscape photography
La respuesta corta: el modo por defecto para casi todo es el sensor nativo de 24 MP. El multishot solo se activa cuando se cumplen a la vez tres condiciones: escena estática durante varios segundos, destino que aproveche la resolución o la limpieza (impresión grande, recorte fuerte, reproducción) y, para el modo de 96 MP, una combinación de objetivo y diafragma que resuelva por encima del Nyquist nativo.
The short answer: the default mode for almost everything is the native 24 MP sensor. Multishot is only switched on when three conditions hold at once: a scene static for several seconds, a destination that uses the resolution or the cleanliness (large print, heavy crop, reproduction) and, for the 96 MP mode, a lens-and-aperture combination that resolves above the native Nyquist.
Por qué el diafragma decide entre 48 y 96 MP
Why the aperture decides between 48 and 96 MP
Con paso de 5,94 µm el Nyquist nativo está en 84 lp/mm y el del modo de 96 MP en 168. La difracción impone al formato completo un techo de megapíxeles que no depende del sensor: 864 mm² · (2·0,404/(λN))², es decir, los píxeles que caben si se acepta como nítido el 50 % de contraste. A 550 nm son 117 Mpx a f/4, 59 a f/5,6, 29 a f/8 y 15 a f/11. El modo de 96 MP no puede rendir más que ese techo, y el nativo tampoco: a f/4 el 96 se aprovecha entero frente a los 24,6 del nativo (×3,9); a f/5,6 rinde 59 (×2,4); a f/8 rinde 29 (×1,2, ya marginal); a f/11 rinde 15 y ni siquiera los 24,6 nativos se aprovechan. Las dos fronteras a 550 nm: hasta f/7,1 el modo de 96 MP rinde vez y media el nativo, y desde f/8,7 el techo cae por debajo del propio sensor. Los diafragmas habituales de paisaje están justo encima de esa frontera; el asistente de más abajo aplica exactamente este cálculo, y la pestaña de difracción y diafragma lo desarrolla con gráficas y con las demás cámaras.
With a 5.94 µm pitch the native Nyquist is at 84 lp/mm and that of the 96 MP mode at 168. Diffraction imposes on full frame a megapixel ceiling that does not depend on the sensor: 864 mm² · (2·0.404/(λN))², that is, the pixels that fit if 50 % contrast is accepted as sharp. At 550 nm that is 117 Mpx at f/4, 59 at f/5.6, 29 at f/8 and 15 at f/11. The 96 MP mode cannot deliver more than that ceiling, and neither can native: at f/4 the 96 is used whole against the 24.6 of native (×3.9); at f/5.6 it delivers 59 (×2.4); at f/8 it delivers 29 (×1.2, already marginal); at f/11 it delivers 15 and not even the native 24.6 are used. The two borders at 550 nm: up to f/7.1 the 96 MP mode delivers one and a half times native, and from f/8.7 the ceiling falls below the sensor itself. The usual landscape apertures sit just beyond that border; the assistant below applies exactly this calculation, and the diffraction and aperture tab develops it with charts and with the other cameras.
Por qué el movimiento decide entre multishot y sensor nativo
Why movement decides between multishot and native sensor
Hojas, agua, nubes rápidas, hierba, personas o tráfico se desplazan entre exposiciones y el algoritmo de fusión no puede resolverlo: enmascara la zona con datos de un solo fotograma, con lo que esa región vuelve a ser Bayer de 24 MP escalado, o deja artefactos. La secuencia de 96 MP (8 tomas) es más larga y más vulnerable que la de 48 MP (4 tomas). En paisaje con viento moderado el modo de 48 MP suele salir limpio y el de 96 MP no.
Leaves, water, fast clouds, grass, people or traffic move between exposures and the merge algorithm cannot resolve it: it masks the zone with data from a single frame, so that region becomes upscaled 24 MP Bayer again, or leaves artefacts. The 96 MP sequence (8 frames) is longer and more vulnerable than the 48 MP one (4 frames). In landscape with moderate wind the 48 MP mode usually comes out clean and the 96 MP one does not.
Cuadro de decisión
Decision table
Situación
Modo
Motivo
Uso general, gente, calle, viaje, cualquier cosa a pulso con prisa
24 MP nativo
El multishot exige inmovilidad de escena y varios segundos; su ventaja no compensa el riesgo de artefactos ni el tiempo de fusión.
Paisaje en trípode, aire quieto, objetivo de calidad a f/4 a f/5,6, impresión grande
96 MP trípode
El techo de difracción del formato es de 117 Mpx a f/4 y 59 a f/5,6: el modo rinde entre cuatro y dos veces y media el nativo, además del color RGB completo.
Paisaje en trípode a f/8 o más cerrado
48 MP trípode
A f/8 el techo del formato son 29 Mpx y el modo de 96 rinde solo ×1,2 sobre el nativo: la difracción se come el detalle adicional. El de 48 MP da el color completo y un paso de SNR con la mitad de tomas y menos riesgo.
Paisaje con viento, agua o nubes en movimiento
48 MP, o 24 MP nativo si el movimiento es amplio
Secuencia más corta, menos probabilidad de artefactos. Con mucho movimiento, ningún multishot es fiable.
Interior oscuro, arquitectura nocturna, escena estática sin trípode
48 o 96 MP a pulso
El promediado a pulso está medido: 1,2 a 1,3 pasos en las sombras con el modo de 96 (sección 2b); el de 48, con la mitad de tomas, tolera mejor cualquier movimiento residual.
Arquitectura, arte, reproducción, producto en estudio con trípode
96 MP trípode, ISO bajo
Escena controlada, luz controlada, diafragma elegible; el modo rinde todo lo que promete.
Cualquier cielo nocturno
24 MP nativo y apilado externo
Sección 5.
Situation
Mode
Reason
General use, people, street, travel, anything handheld in a hurry
24 MP native
Multishot demands a still scene and several seconds; its advantage does not offset the risk of artefacts or the merge time.
Landscape on a tripod, still air, quality lens at f/4 to f/5.6, large print
96 MP tripod
The format's diffraction ceiling is 117 Mpx at f/4 and 59 at f/5.6: the mode delivers between four and two and a half times native, on top of full RGB colour.
Landscape on a tripod at f/8 or smaller
48 MP tripod
At f/8 the format ceiling is 29 Mpx and the 96 MP mode delivers only ×1.2 over native: diffraction eats the additional detail. The 48 MP one gives full colour and one stop of SNR with half the frames and less risk.
Landscape with wind, water or moving clouds
48 MP, or 24 MP native if the movement is broad
Shorter sequence, lower chance of artefacts. With a lot of movement, no multishot is reliable.
Dark interior, night architecture, static scene without tripod
48 or 96 MP handheld
Handheld averaging is measured: 1.2 to 1.3 stops in the shadows with the 96 mode (section 2b); the 48 one, with half the frames, tolerates any residual movement better.
Architecture, art, reproduction, studio product on a tripod
96 MP tripod, low ISO
Controlled scene, controlled light, selectable aperture; the mode delivers everything it promises.
Any night sky
24 MP native and external stacking
Section 5.
Coste práctico a tener en cuenta: un DNG de 96 MP ocupa unas cuatro veces el nativo, la fusión bloquea la cámara varios segundos y el ISO queda limitado a 3200. Por eso conviene guardar también la toma individual, opción que la cámara ofrece, como respaldo si la fusión falla.
Practical cost to bear in mind: a 96 MP DNG takes about four times the native size, the merge locks the camera for several seconds and ISO is limited to 3200. Hence it is wise to also save the single frame, an option the camera offers, as a fallback if the merge fails.
Presupuesto de la secuencia: cuánto dura y cuánta quietud pide
Sequence budget: how long it lasts and how much stillness it asks for
"Escena estática durante varios segundos" es la condición que de verdad decide entre 24, 48 y 96 MP, y conviene tenerla en números. Con la velocidad de obturación y el modo, la secuencia dura T = n·(t + tiempo entre tomas). Durante ese rato ningún detalle de la escena puede desplazarse sobre el sensor más que la tolerancia de registro, medio píxel por defecto. Traducida a través de la focal y de la distancia, esa tolerancia se convierte en una velocidad máxima del sujeto en milímetros por segundo: con eso ya se puede decir si una hoja con brisa, el agua de un río o una persona quieta están dentro o fuera.
"A scene static for several seconds" is the condition that really decides between 24, 48 and 96 MP, and it is worth having in numbers. With the shutter speed and the mode, the sequence lasts T = n·(t + between-frames time). During that while no detail of the scene may move on the sensor by more than the registration tolerance, half a pixel by default. Translated through the focal length and the distance, that tolerance becomes a maximum subject speed in millimetres per second: with that one can already say whether a leaf in a breeze, the water of a river or a standing person are in or out.
T = n · (t + tlectura) vmáx = tol · p · s / (f · T) [mm/s] desplazamiento tolerado = vmáx · Ttolerated displacement = vmáx · Tderiva del cielo = 15,041 · T / escalasky drift = 15.041 · T / scale [px]
duración de la secuencia (s)sequence duration (s)
velocidad máxima del sujeto (mm/s)maximum subject speed (mm/s)
desplazamiento total tolerado (mm)total tolerated displacement (mm)
deriva del cielo en la secuencia (px, δ = 0)sky drift over the sequence (px, δ = 0)
El tiempo entre tomas es el único parámetro estimado del panel: depende del firmware, del obturador elegido y de la tarjeta. El valor por defecto, 0,2 s, es un orden de magnitud razonable para el obturador electrónico; conviene cronometrar una secuencia real y ajustarlo. Todo lo demás son datos de la toma.
The between-frames time is the only estimated parameter in the panel: it depends on the firmware, the chosen shutter and the card. The default, 0.2 s, is a reasonable order of magnitude for the electronic shutter; it is worth timing a real sequence and adjusting it. Everything else is data from the shot.
Asistente de decisión. Introduce las condiciones de la toma y obtén el modo recomendado con su justificación.
Decision assistant. Enter the shooting conditions and get the recommended mode with its justification.
Los tres modos y los otros dos cuerpos, al diafragma elegido
The three modes and the other two bodies, at the chosen aperture
La duda real de quien tiene además una M11 o una Q3 no es solo 48 o 96, sino si sacar el SL3-S en multishot o el cuerpo de 60 Mpx. La tabla se recalcula con el diafragma y el ISO del asistente y con la velocidad de obturación y la distancia del panel de la secuencia; la fila resaltada es la que el asistente recomienda.
The real doubt for someone who also owns an M11 or a Q3 is not only 48 versus 96, but whether to bring out the SL3-S in multishot or the 60 Mpx body. The table recomputes with the aperture and the ISO of the assistant and with the shutter speed and distance of the sequence panel; the highlighted row is the one the assistant recommends.
Límites y supuestos: cómo se calcula todo lo anterior
Limits and assumptions: how all of the above is computed
Sensor. Formato 36×24 mm, 864 mm², paso 5,94 µm, 24,6 MP y λ = 550 nm por defecto, los mismos valores que usan las pestañas de datos del sensor y de difracción. Leica redondea a 24 MP.
Techo de megapíxeles. 864 · (2·0,404/(λN))², los píxeles que caben en el formato si se acepta como nítido el 50 % de contraste (MTF50 de una pupila circular, en 0,404 veces la frecuencia de corte 1/(λN)). Megapíxeles efectivos = mínimo entre los nominales y ese techo. Es una convención razonable, no una ley: con un umbral del 30 % los techos se duplican, y las conclusiones cualitativas apenas se mueven.
Diafragma crítico y disco de Airy. El veredicto de la sección 4 compara el criterio de Rayleigh, 1,22·λN, con el paso de píxel; el diafragma crítico es N = p/(1,22λ) = f/8,9 para este sensor. Es otra convención distinta del techo de megapíxeles, y por eso las dos fronteras no coinciden exactamente: f/8,9 mide cuándo el detalle empieza a fundirse en un píxel, f/8,7 cuándo el formato deja de dar los 24,6 Mpx nominales.
El objetivo. Modelo gaussiano MTFobj(ν) = exp(−(ν/ν₀)²) ajustado para valer en 84 lp/mm el porcentaje del deslizador; se multiplica por la MTF de difracción y se busca dónde el producto cae al 50 %. Es un orden de magnitud, no una medida: las cartas publicadas llegan a 40 lp/mm y a 84 hay que extrapolar. Con el deslizador al 100 % se recupera exactamente la óptica perfecta de la pestaña de difracción.
Ganancia de señal/ruido. √N ideal como referencia, sin ruido de patrón fijo ni corriente de oscuridad. Para el modo de 96 MP a pulso hay una medida sobre un par real (sección 2b): factor 2,3 a 2,5 a igual área, el 70 a 80 % del ideal, y ruido blanco verificado por autocorrelación. El +1 EV del modo de 48 MP sigue siendo lectura del presupuesto de tomas, pendiente de medir; los datos de ruido y rango dinámico del sensor están en la pestaña de datos.
Tiempo y movimiento. La duración de la secuencia usa un tiempo entre tomas estimado y configurable. La velocidad máxima del sujeto supone movimiento perpendicular al eje óptico y sujeto lejano (aumento f/s); en macro y reproducción el aumento es mucho mayor y la tolerancia cae en la misma proporción, además de que el diafragma efectivo crece con el aumento y adelanta el límite de difracción.
Datos de fabricante o de terceros. El límite de ISO 3200 en 96 MP, los 12000×8000 px del archivo, los tiempos de fusión y los tamaños de archivo relativos son cifras de documentación y de pruebas publicadas: verificar con el firmware instalado. El ruido de lectura y el rango dinámico proceden de PhotonsToPhotos a través de la pestaña de datos.
Sensor. 36×24 mm format, 864 mm², 5.94 µm pitch, 24.6 MP and λ = 550 nm by default, the same values used by the sensor data and diffraction tabs. Leica rounds to 24 MP.
Megapixel ceiling. 864 · (2·0.404/(λN))², the pixels that fit in the format if 50 % contrast is accepted as sharp (MTF50 of a circular pupil, at 0.404 times the cut-off frequency 1/(λN)). Effective megapixels = the smaller of the nominal figure and that ceiling. It is a reasonable convention, not a law: with a 30 % threshold the ceilings double, and the qualitative conclusions hardly move.
Critical aperture and Airy disc. The verdict in section 4 compares the Rayleigh criterion, 1.22·λN, with the pixel pitch; the critical aperture is N = p/(1.22λ) = f/8.9 for this sensor. That is a different convention from the megapixel ceiling, which is why the two borders do not coincide exactly: f/8.9 measures when detail starts to merge within a pixel, f/8.7 when the format stops delivering the nominal 24.6 Mpx.
The lens. Gaussian model MTFlens(ν) = exp(−(ν/ν₀)²) fitted to equal the slider percentage at 84 lp/mm; it is multiplied by the diffraction MTF and the point where the product falls to 50 % is found. It is an order of magnitude, not a measurement: published charts stop at 40 lp/mm and 84 has to be extrapolated. With the slider at 100 % the perfect optics of the diffraction tab are recovered exactly.
Signal-to-noise gain. Ideal √N as reference, with no fixed-pattern noise or dark current. For the 96 MP handheld mode there is a measurement on a real pair (section 2b): a factor of 2.3 to 2.5 at equal area, 70 to 80 % of the ideal, with white noise verified by autocorrelation. The +1 EV of the 48 MP mode remains a reading of the frame budget, still to be measured; the sensor's noise and dynamic-range data are in the data tab.
Time and movement. The sequence duration uses an estimated, configurable between-frames time. The maximum subject speed assumes movement perpendicular to the optical axis and a distant subject (magnification f/s); in macro and reproduction the magnification is far larger and the tolerance falls in the same proportion, besides which the effective aperture grows with magnification and brings the diffraction limit forward.
Manufacturer or third-party data. The ISO 3200 limit at 96 MP, the 12000×8000 px of the file, the merge times and the relative file sizes are figures from documentation and published tests: verify against the installed firmware. Read noise and dynamic range come from PhotonsToPhotos through the data tab.
Triple Resolution de la Leica M11: ¿binning o remuestreo? Modelo frente a medidas
Leica M11 Triple Resolution: binning or resampling? Model against measurements
La Leica M11 escribe tres tamaños de DNG desde el mismo sensor de 60 Mpx: L-DNG (60), M-DNG (36) y S-DNG (18). ¿Hace binning físico el Maestro III o remuestrea? Las medidas del artículo — imagen-diferencia de dos tomas idénticas, demosaico AHD lineal, canal G, parche subexpuesto (μ ≈ 0,08), tres disparos por modo — dicen que remuestrea aplicando un filtrado suave del ruido: la ganancia real ronda los 3 dB (medio paso) a ISO medio-alto, es la misma en M y en S pese al factor 2 de píxeles, y a ISO base es nula o negativa. Esta herramienta deja explorar un modelo de transferencia fotónica calibrado sobre esas medidas y contrastarlo con el binning ideal.
The Leica M11 writes three DNG sizes from the same 60 MP sensor: L-DNG (60), M-DNG (36) and S-DNG (18). Does the Maestro III perform physical binning, or does it resample? The article’s measurements — difference image of two identical exposures, linear AHD demosaicing, G channel, underexposed patch (μ ≈ 0.08), three frames per mode — say it resamples while applying gentle noise filtering: the real gain sits around 3 dB (half a stop) at medium-to-high ISO, it is identical in M and in S despite the factor of 2 in pixel count, and at base ISO it is nil or negative. This tool lets you explore a photon-transfer model calibrated on those measurements and set it against ideal binning.
Alcance de lo medido. Todo lo que hay aquí está medido en una M11 (Maestro III). La Q3, la Q3 43 y la SL3 montan el mismo sensor de 60 Mpx y escriben los mismos tres tamaños (9528×6328, 7416×4928, 5272×3498), pero con Maestro IV: no están medidas, así que la ganancia de ≈3 dB es en ellas una hipótesis a comprobar con este mismo método, no un dato. La M11 Monochrom no lleva mosaico de color ni demosaico: queda fuera del modelo.
What was actually measured. Everything here is measured on an M11 (Maestro III). The Q3, the Q3 43 and the SL3 carry the same 60 MP sensor and write the same three sizes (9528×6328, 7416×4928, 5272×3498), but with Maestro IV: they have not been measured, so on them the ≈3 dB gain is a hypothesis to be checked with this same method, not a datum. The M11 Monochrom has no colour mosaic and no demosaicing: it falls outside the model.
La ganancia es un dato de sombras. Los ≈3 dB de M y S están medidos en un parche a μ ≈ 0,08, es decir −3,6 EV bajo saturación. En medios tonos manda el ruido fotónico y un filtrado suave cambia poco lo visible: no está medido. Mover este deslizador desplaza la curva de L y la simulación, pero no la ganancia, que el modelo supone independiente de la exposición.
The gain is a shadow figure. The ≈3 dB of M and S are measured on a patch at μ ≈ 0.08, that is −3.6 EV below saturation. In midtones photon noise dominates and gentle filtering changes little of what you see: that has not been measured. Moving this slider shifts the L curve and the simulation, but not the gain, which the model assumes independent of exposure.
Sensor efectivo (calibración)
Effective sensor (calibration)
FWCef y σr son valores efectivos del canal G tras el demosaico, ajustados a las tres medidas de L-DNG; γ < 1 recoge que el sensor cae algo menos deprisa de lo fotónico puro (doble ganancia de conversión). No son datos de fábrica.
FWCef and σr are effective values of the G channel after demosaicing, fitted to the three L-DNG measurements; γ < 1 captures the sensor falling somewhat less steeply than pure photon behaviour (dual conversion gain). They are not factory data.
Simulación visual
Visual simulation
El ruido sale de un generador congruente sembrado (nunca Math.random): la misma configuración reproduce siempre la misma imagen, igual que en el resto del repositorio.
The noise comes from a seeded congruential generator (never Math.random): the same settings always reproduce the same image, as everywhere else in this repository.
Que M y S midan casi lo mismo — y que S quede lejos de su curva discontinua de binning ideal — es la firma de que no hay binning físico: el Maestro III remuestrea con un filtrado de ruido de fuerza fija, independiente del factor de reducción.
That M and S measure almost the same — and that S falls far below its dashed ideal-binning curve — is the signature that no physical binning takes place: the Maestro III resamples with noise filtering of fixed strength, independent of the reduction factor.
Ganancia de SNR frente a L-DNG
SNR gain over L-DNG
El binning ideal de k píxeles daría +10·log₁₀(k) dB: +2,2 dB en M (k = 5/3) y +5,2 dB en S (k = 10/3). Lo medido: ≈ +3 dB en ambos a ISO ≥ 1600, y ganancia nula o negativa a ISO 64. Los ratios lineales medidos (L→M 1,28×, L→S 1,81×) no son enteros: descartan por sí solos un binning 2×2 limpio.
Ideal binning of k pixels would give +10·log₁₀(k) dB: +2.2 dB in M (k = 5/3) and +5.2 dB in S (k = 10/3). What was measured: ≈ +3 dB in both at ISO ≥ 1600, and nil or negative gain at ISO 64. The measured linear ratios (L→M 1.28×, L→S 1.81×) are non-integer: on their own they rule out clean 2×2 binning.
Rango dinámico ingenieril por ISO (medido)
Engineering dynamic range by ISO (measured)
Solo datos medidos; el eje empieza en 30 dB. A ISO base los tres modos empatan; a ISO alto M y S ganan entre 1,7 y 2,7 dB de DR sobre L — coherente con un filtrado de ruido en las sombras, no con binning.
Measured data only; the axis starts at 30 dB. At base ISO the three modes tie; at high ISO M and S gain 1.7 to 2.7 dB of DR over L — consistent with noise filtering in the shadows, not binning.
Todo reducido a 18 Mpx: comparación a tamaño común (medido)
Everything reduced to 18 MP: comparison at a common size (measured)
L y M reducidos con Lanczos a 18 Mpx, S nativo. A ISO 64 gana L→18 (35,81 dB); a ISO 1600 y 6400 gana M→18. S-DNG no es el mejor en ningún caso.
L and M reduced with Lanczos to 18 MP, S native. At ISO 64, L→18 wins (35.81 dB); at ISO 1600 and 6400, M→18 wins. S-DNG comes first in no case.
La resolución que de verdad necesitas la fija el destino, no el sensor: si el destino es un A3 mirado a un metro, mira cuántos píxeles hacen falta en Del sensor al papel.
The resolution you actually need is set by the destination, not the sensor: if the destination is an A3 print viewed at one metre, check how many pixels it takes in From sensor to paper.
Qué DNG pongo ahora
Which DNG do I set right now
La respuesta no la da el ruido solo. El ISO sale del deslizador de la izquierda; el diafragma decide cuánto detalle llega al sensor (lo calcula la pestaña de difracción con el mismo techo práctico, 550 nm) y el destino de la copia decide cuántos píxeles hacen falta. Aquí se juntan las tres.
Noise alone does not answer this. The ISO comes from the slider on the left; the aperture decides how much detail reaches the sensor (computed by the diffraction tab with the same practical ceiling, 550 nm) and the destination of the print decides how many pixels are needed. Here the three come together.
Ninguna de las tres cifras está medida, tampoco la de L: no procede de la hoja de especificaciones de la M11 ni de ningún cálculo. Los DNG de la M11 son de compresión sin pérdida y el tamaño depende de la escena y del ISO, así que los tres campos son un punto de partida que debes sustituir por el tamaño medio de tus propios ficheros (mira las propiedades de un DNG tuyo de cada modo). Mientras no toques M y S, se recalculan al editar L en proporción a los píxeles (0,606× y 0,306×); esa proporcionalidad sobreestima M y S, porque el M-DNG y el S-DNG salen ya remuestreados y con el ruido filtrado, de modo que comprimen mejor por píxel que el L-DNG y en la tarjeta caben más de los que dice la tabla. Tarjeta contada a 1 GB = 1000 MB. Esta es la única razón para poner S-DNG: en calidad nunca gana.
None of the three figures is measured, the L one included: it comes neither from the M11 spec sheet nor from any calculation. M11 DNGs use lossless compression and the size depends on the scene and on the ISO, so all three fields are a starting point you should replace with the average size of your own files (check the properties of one of your DNGs in each mode). As long as you leave M and S alone, editing L recomputes them in proportion to pixel count (0.606× and 0.306×); that proportionality overestimates M and S, because the M-DNG and the S-DNG come out already resampled and noise-filtered, so they compress better per pixel than the L-DNG and more of them fit on the card than the table says. Card counted at 1 GB = 1000 MB. This is the only reason to set S-DNG: on quality it never wins.
Simulación visual del parche de sombra, a tamaño común (18 Mpx)
Visual simulation of the shadow patch, at a common size (18 MP)
Parche sintético (gradiente, textura tenue y una banda central de barras) generado a «60 Mpx» con ruido de Poisson más ruido de lectura al ISO elegido, y reducido ×1,81 lineal por tres caminos: L reescalado con Lanczos-3, pipeline «Maestro» (prefiltro gaussiano suave + diezmado bilineal) y binning ideal (media de bloques). La SNR de cada recuadro se mide como en el artículo, por imagen-diferencia de dos realizaciones independientes. El prefiltro del camino «Maestro» se modula con la ganancia calibrada: a ISO base apenas filtra.
A synthetic patch (gradient, faint texture and a central band of bars) generated at “60 MP” with Poisson noise plus read noise at the chosen ISO, then reduced ×1.81 linear along three paths: L downsampled with Lanczos-3, the “Maestro” pipeline (gentle Gaussian pre-filter + bilinear decimation) and ideal binning (block average). The SNR of each tile is measured as in the article, by the difference image of two independent realisations. The “Maestro” pre-filter is modulated by the calibrated gain: at base ISO it barely filters.
Detalle conservado. Las barras tienen un periodo de 5,0 px a «60 Mpx», que tras la reducción quedan en 2,8 px (0,36 ciclos/px): por debajo del Nyquist de salida, así que lo que sobrevive es detalle resuelto y no aliasing. El porcentaje de cada recuadro es la amplitud de esa senoide en la salida dividida por su amplitud en el parche original, medida por proyección de mínimos cuadrados sobre seno y coseno a la frecuencia conocida, y calculada sobre el parche sin ruido: es la MTF del camino a esa frecuencia, no depende de la realización. Es la contrapartida del ruido: el camino que más limpia es el que menos detalle deja.
Detail retained. The bars have a period of 5.0 px at “60 MP”, which after the reduction becomes 2.8 px (0.36 cycles/px): below the output Nyquist, so what survives is resolved detail and not aliasing. The percentage on each tile is the amplitude of that sinusoid in the output divided by its amplitude in the original patch, measured by least-squares projection onto sine and cosine at the known frequency, and computed on the noise-free patch: it is the MTF of the path at that frequency and does not depend on the realisation. It is the counterpart of the noise figure: the path that cleans the most is the one that leaves the least detail.
Aviso: la SNR simulada no es la medida. Esta simulación genera ruido blanco por píxel y sin demosaico, y el ruido blanco se promedia mucho mejor de lo que se promedia el ruido real del artículo, correlado por el AHD. Por eso aquí Lanczos gana ≈ +6 dB al reducir a 18 Mpx donde el artículo mide +2,39 dB, y por eso el camino «Maestro» puede salir por encima del binning ideal, que no es lo que ocurre en la cámara. Las cifras que valen son las de las tablas medidas; esta simulación sirve para ver en qué se nota cada camino — grano y detalle —, no para cuantificar la ganancia.
Warning: the simulated SNR is not the measured one. This simulation generates white per-pixel noise with no demosaicing, and white noise averages down far better than the article’s real noise, which is correlated by the AHD. That is why Lanczos gains ≈ +6 dB here when reducing to 18 MP where the article measures +2.39 dB, and why the “Maestro” path can come out above ideal binning, which is not what happens in the camera. The figures that count are those in the measured tables; this simulation is here to show what each path looks like — grain and detail — not to quantify the gain.
Modelo, supuestos y datos medidos
Model, assumptions and measured data
Transferencia fotónica. SNR = S/√(S + σr²), en dB 20·log₁₀, con S = FWCef · 2EV · (64/ISO)γ electrones de señal y σr de ruido de lectura. Convención de decibelios: la SNR es un cociente de amplitudes, así que SNR(dB) = 20·log₁₀(μ/σ). Promediar k píxeles independientes divide σ entre √k: la mejora es 20·log₁₀(√k) = 10·log₁₀(k) dB. Con k = 60/36 = 5/3 salen +2,22 dB (M) y con k = 60/18 = 10/3, +5,23 dB (S): los «+2,2» y «+5,2» del artículo.
Photon transfer. SNR = S/√(S + σr²), in dB 20·log₁₀, with S = FWCef · 2EV · (64/ISO)γ signal electrons and σr of read noise. Decibel convention: the SNR is a ratio of amplitudes, so SNR(dB) = 20·log₁₀(μ/σ). Averaging k independent pixels divides σ by √k: the improvement is 20·log₁₀(√k) = 10·log₁₀(k) dB. With k = 60/36 = 5/3 that yields +2.22 dB (M) and with k = 60/18 = 10/3, +5.23 dB (S): the article’s “+2.2” and “+5.2”.
Pipeline «Maestro». Ganancia G(ISO) por modo: interpolación suave (smoothstep en log₂ ISO, de 64 a 1600) entre el valor medido a ISO 64 (−1,88 dB en M; −0,89 dB en S) y la meseta medida a 1600–6400 (media: +3,10 dB en M; +3,28 dB en S). Advertencia honesta: es una calibración fenomenológica sobre tres ISOs, no ingeniería inversa del procesador; fuera de esos puntos la curva es solo una interpolación plausible.
“Maestro” pipeline. Gain G(ISO) per mode: smooth interpolation (smoothstep in log₂ ISO, from 64 to 1600) between the value measured at ISO 64 (−1.88 dB in M; −0.89 dB in S) and the plateau measured at 1600–6400 (mean: +3.10 dB in M; +3.28 dB in S). Honest warning: this is a phenomenological calibration over three ISOs, not reverse engineering of the processor; away from those points the curve is merely a plausible interpolation.
SNR a resolución nativa (dB)
SNR at native resolution (dB)
ModoMode
ISO 64
ISO 1600
ISO 6400
Ganancia frente a L (dB)
Gain over L (dB)
ModoMode
ISO 64
ISO 1600
ISO 6400
teoríatheory
Todo a 18 Mpx, Lanczos (dB)
Everything at 18 MP, Lanczos (dB)
VíaPath
ISO 64
ISO 1600
ISO 6400
DR ingenieril (dB)
Engineering DR (dB)
ModoMode
ISO 64
ISO 1600
ISO 6400
Todo a 36 Mpx comunes (modelo)
Everything at a common 36 MP (model)
VíaPath
ISO 64
ISO 1600
ISO 6400
Por qué 36 Mpx y no solo 18. La comparación a 18 Mpx reduce a L y a M por igual y es la que midió el artículo; pero el tamaño en que de verdad compiten M-DNG y L-DNG es 36 Mpx, el tamaño nativo de M. Ahí no hay medida: la fila L→36 es modelo. Se calcula reduciendo L con Lanczos-3 en ×1,289 (√(60,3/36,3)), lo que con ruido blanco daría +3,18 dB (Σw² = 0,693 por eje), y aplicando después la eficiencia observada en la reducción medida a 18 Mpx: el artículo mide +2,39 dB donde la teoría de ruido blanco daría +6,13 dB, o sea un 39 % — el ruido real está correlado por el demosaico y se promedia peor. Incertidumbre ≈ ±1 dB; queda pendiente de medir.
Why 36 MP and not only 18. The 18 MP comparison shrinks L and M alike and is the one the article measured; but the size where M-DNG and L-DNG really compete is 36 MP, M’s native size. There is no measurement there: the L→36 row is a model. It is computed by reducing L with Lanczos-3 at ×1.289 (√(60.3/36.3)), which with white noise would give +3.18 dB (Σw² = 0.693 per axis), and then applying the observed efficiency of the measured reduction to 18 MP: the article measures +2.39 dB where white-noise theory would give +6.13 dB, that is 39 % — real noise is correlated by the demosaicing and averages down less well. Uncertainty ≈ ±1 dB; still to be measured.
Ratios lineales medidos: L→M 1,28×, L→S 1,81×. Método: imagen-diferencia de dos tomas idénticas, demosaico AHD lineal, canal G, parche subexpuesto μ ≈ 0,08, tres disparos por modo.
Measured linear ratios: L→M 1.28×, L→S 1.81×. Method: difference image of two identical exposures, linear AHD demosaicing, G channel, underexposed patch μ ≈ 0.08, three frames per mode.
Verificación numérica del modelo
Numerical verification of the model
ComprobaciónCheck
modelomodel
referenciareference
Δ (dB)
estadostatus
Tolerancias: binning ideal ±0,05 dB frente al valor redondeado del artículo; SNR de L ±0,30 dB; ganancias Maestro ±0,35 dB. Los dos puntos de ISO 64 son anclas de la calibración (Δ = 0 por construcción). La verificación usa siempre los valores de calibración por defecto y μ = 0,08, aunque muevas los deslizadores.
Tolerances: ideal binning ±0.05 dB against the article’s rounded value; L SNR ±0.30 dB; Maestro gains ±0.35 dB. The two ISO 64 points are anchors of the calibration (Δ = 0 by construction). The verification always uses the default calibration values and μ = 0.08, however you move the sliders.
Difracción y diafragma: el disco de Airy como techo
Diffraction and aperture: the Airy disc as the ceiling
Con un objetivo perfecto, lo único que limita el detalle es el disco de Airy, y su tamaño depende solo del diafragma y del color de la luz. Eso fija, para cada diafragma, un techo de megapíxeles que ningún sensor, ningún multishot y ningún apilado pueden superar. Esta ficha pone ese techo al lado de cada cámara y de cada modo, deja comparar dos diafragmas a la vez, y enseña lo que el sensor registra: de ahí salen las tres respuestas, hasta dónde cerrar, cuándo aporta el multishot y qué puede y qué no puede el apilado.
With a perfect lens, the only thing limiting detail is the Airy disc, and its size depends only on the aperture and the colour of the light. That sets, for each aperture, a megapixel ceiling that no sensor, no multishot and no stacking can exceed. This sheet puts that ceiling beside each camera and each mode, lets you compare two apertures at once, and shows what the sensor records: from there come the three answers, how far to stop down, when multishot pays, and what stacking can and cannot do.
Los modos de una misma cámara (L/M/S-DNG de la M11, 24/48/96 MP del SL3-S) comparten sensor: cambia el paso de píxel efectivo con que se muestrea la imagen, y eso es lo único que la difracción ve. Los techos dependen solo del área del sensor: son iguales para todos los cuerpos de un mismo formato. Los valores grandes y el veredicto se refieren al diafragma A; B aparece en las comparaciones.
Modes of the same camera (the M11's L/M/S-DNG, the SL3-S's 24/48/96 MP) share the sensor: what changes is the effective pixel pitch at which the image is sampled, and that is all diffraction sees. The ceilings depend only on sensor area: they are the same for every body of a given format. The large values and the verdict refer to aperture A; B appears in the comparisons.
—disco de Airy (µm) · en píxelesAiry disc (µm) · in pixels
—techo práctico del formato (Mpx, MTF 50 %)practical ceiling of the format (Mpx, MTF 50 %)
—límite duro (Mpx, frecuencia de corte)hard limit (Mpx, cut-off frequency)
—megapíxeles efectivos de este sensoreffective megapixels of this sensor
—MTF de difracción en el Nyquist del sensordiffraction MTF at the sensor's Nyquist
—diafragma crítico (Rayleigh = un píxel)critical aperture (Rayleigh = one pixel)
—claramente limitado (Rayleigh = dos píxeles)clearly limited (Rayleigh = two pixels)
—óptimo geométrico para esa profundidadgeometric optimum for that depth
—tomas para cubrir esa profundidad al diafragma críticoframes to cover that depth at the critical aperture
A frente a B: dos diafragmas, la misma cámara
A against B: two apertures, the same camera
Lo que cambia entre los dos diafragmas elegidos. "Detalle en los extremos de la escena" combina la difracción con el desenfoque geométrico del sujeto más cercano y del infinito para la focal y la distancia dadas, enfocando en el punto óptimo entre ambos: es lo que de verdad llega al primer plano y al fondo de esa escena.
What changes between the two chosen apertures. "Detail at the ends of the scene" combines diffraction with the geometric defocus of the nearest subject and of infinity for the given focal length and distance, focusing at the optimum point between them: it is what actually reaches the foreground and the background of that scene.
El disco sobre los píxeles
The disc on the pixels
Dos puntos de luz separados justo por el criterio de Rayleigh (el radio del disco de Airy), dibujados a escala sobre la retícula de cada sensor; cada píxel se ilumina según la luz que integra. Cuando los dos puntos caen en un mismo píxel o en píxeles contiguos sin uno oscuro entre medias, el sensor no los separa aunque la óptica sí. Cada cuadro mide 40 µm de lado.
Two points of light separated by exactly the Rayleigh criterion (the radius of the Airy disc), drawn to scale on each sensor's grid; each pixel lights up according to the light it integrates. When both points fall on the same pixel or on adjacent pixels with no dark one between them, the sensor does not separate them even though the optics do. Each square is 40 µm across.
Carta de resolución simulada
Simulated resolution chart
Un barrido de frecuencias, de 20 a 260 pares de líneas por milímetro sobre medio milímetro de sensor, tal como lo registraría cada sensor con un objetivo perfecto a los diafragmas A y B: la difracción apaga el contraste conforme sube la frecuencia, y más allá del Nyquist de cada sensor lo que queda es aliasing (los batidos falsos, más lentos que las líneas reales, típicos de un sensor sin filtro de paso bajo). La primera franja es la referencia sin difracción ni píxeles. El triángulo marca el Nyquist de cada sensor.
A frequency sweep, from 20 to 260 line pairs per millimetre over half a millimetre of sensor, as each sensor would record it with a perfect lens at apertures A and B: diffraction extinguishes contrast as frequency rises, and beyond each sensor's Nyquist what remains is aliasing (the false, slower beats typical of a sensor without a low-pass filter). The first strip is the reference without diffraction or pixels. The triangle marks each sensor's Nyquist.
Contraste frente a frecuencia
Contrast against frequency
La MTF de la difracción a los dos diafragmas, con el Nyquist de cada sensor como línea vertical. Lo que un sensor puede aprovechar es el contraste que queda a la izquierda de su línea; la banda sombreada, entre el Nyquist nativo del SL3-S y el de sus 96 Mpx, es exactamente lo que el multishot compra, y se ve cuánto contraste hay dentro de ella a cada diafragma.
The diffraction MTF at the two apertures, with each sensor's Nyquist as a vertical line. What a sensor can use is the contrast left to the left of its line; the shaded band, between the SL3-S's native Nyquist and that of its 96 Mpx, is exactly what multishot buys, and you can see how much contrast there is inside it at each aperture.
Megapíxeles efectivos frente al diafragma
Effective megapixels against aperture
La línea gris es el techo práctico del formato: baja como 1/N², y la curva de cada sensor es plana hasta que la toca y después la sigue. Cerrar un paso más allá del cruce deja la mitad de los píxeles útiles. La línea gris discontinua es el límite duro, el máximo absoluto que ninguna técnica supera. Las curvas finas son las referencias del sitio; la gruesa, la cámara elegida. Las verticales son los diafragmas A y B; la ocre discontinua, el óptimo geométrico para la profundidad pedida.
The grey line is the format's practical ceiling: it falls as 1/N², and each sensor's curve is flat until it touches it and then follows it. One stop beyond the crossing leaves half the useful pixels. The dashed grey line is the hard limit, the absolute maximum no technique exceeds. Thin curves are the site's reference bodies; the thick one, the chosen camera. The verticals are apertures A and B; the dashed ochre one, the geometric optimum for the requested depth.
Mapa: cámaras y diafragmas de un vistazo
Map: cameras and apertures at a glance
Megapíxeles efectivos de cada cámara o modo a cada diafragma, coloreados por la fracción de los nominales que la difracción deja. Se lee en horizontal (hasta dónde cerrar con esta cámara) y en vertical (qué cámara o modo aprovecha este diafragma). Las columnas recuadradas son A y B.
Effective megapixels of each camera or mode at each aperture, coloured by the fraction of the nominal ones diffraction leaves. Read horizontally (how far to stop down with this camera) and vertically (which camera or mode makes use of this aperture). The outlined columns are A and B.
15 %100 %
Para tu escena: nítido desde el sujeto más cercano hasta el infinito
For your scene: sharp from the nearest subject to infinity
Enfocando en el punto óptimo entre el sujeto más cercano y el infinito, los dos extremos del rango quedan con el mismo desenfoque geométrico. Abriendo, manda ese desenfoque; cerrando, la difracción. La curva combina los dos en cuadratura y mide el detalle en esos extremos, que es lo que limita la foto entera cuando primer plano y fondo importan por igual; su máximo es el óptimo geométrico, y la zona enfocada conserva el detalle de la curva gris (difracción sola). La línea horizontal es lo que daría un apilado de enfoque al diafragma crítico: todos los píxeles nominales en todo el rango, a cambio de las tomas indicadas.
Focusing at the optimum point between the nearest subject and infinity, both ends of the range get the same geometric defocus. Opening up, that defocus rules; stopping down, diffraction does. The curve combines both in quadrature and measures the detail at those ends, which is what limits the whole picture when foreground and background matter equally; its maximum is the geometric optimum, and the in-focus zone keeps the detail of the grey curve (diffraction alone). The horizontal line is what a focus stack at the critical aperture would give: all nominal pixels across the whole range, in exchange for the frames indicated.
Este sensor, diafragma a diafragma
This sensor, stop by stop
La última columna dice qué modo o archivo tiene sentido a cada diafragma: el más pequeño que ya recoge todo el detalle que la difracción deja pasar. Las filas resaltadas son A (azul) y B (ocre).
The last column says which mode or file makes sense at each aperture: the smallest one that already captures all the detail diffraction lets through. The highlighted rows are A (blue) and B (ochre).
Todas las cámaras al diafragma A
All cameras at aperture A
Cámara o modo
Paso (µm)
Nominales
Techo práctico
Efectivos
Crítico
Estado
Camera or mode
Pitch (µm)
Nominal
Practical ceiling
Effective
Critical
Status
El disco de Airy como techo
The Airy disc as the ceiling
Un objetivo perfecto no forma puntos, forma discos de Airy: el 84 % de la luz de una estrella cae dentro de un círculo de diámetro 2,44·λ·N. A 550 nm y f/8 son 10,7 µm, sea cual sea la focal, el formato o la marca. Dos detalles se distinguen aún cuando están separados 1,22·λ·N (criterio de Rayleigh); más juntos, se funden. En el lenguaje de la MTF: la difracción deja pasar cada vez menos contraste conforme sube la frecuencia, y a la frecuencia de corte νc = 1/(λ·N) no deja pasar nada. A f/8 y 550 nm, νc = 227 pares de líneas por milímetro; a la mitad de esa frecuencia el contraste ya es solo del 39 %, y al 50 % de contraste (el MTF50, lo que el ojo percibe como "nítido") se llega en 0,404·νc = 92 lp/mm.
A perfect lens does not form points, it forms Airy discs: 84 % of a star's light falls within a circle of diameter 2.44·λ·N. At 550 nm and f/8 that is 10.7 µm, whatever the focal length, format or brand. Two details are still distinguishable when separated by 1.22·λ·N (Rayleigh criterion); closer, they merge. In MTF language: diffraction passes less and less contrast as frequency rises, and at the cut-off frequency νc = 1/(λ·N) it passes nothing. At f/8 and 550 nm, νc = 227 line pairs per millimetre; at half that frequency the contrast is already only 39 %, and 50 % contrast (the MTF50, what the eye perceives as "sharp") is reached at 0.404·νc = 92 lp/mm.
Como cada frecuencia ν se convierte en píxeles útiles a razón de 2ν por milímetro en cada eje, un sensor de área A tiene un techo de A·(2ν)² píxeles a esa frecuencia. Para el formato 24×36 y 550 nm salen dos números que conviene recordar:
Since each frequency ν converts into useful pixels at 2ν per millimetre on each axis, a sensor of area A has a ceiling of A·(2ν)² pixels at that frequency. For the 24×36 format at 550 nm two numbers are worth remembering:
Límite duro (frecuencia de corte): ≈ 11 400 / N² megapíxeles, seis veces más. f/8 → 179; f/11 → 94; f/16 → 45; f/22 → 24. Por encima no hay información alguna en la imagen; por debajo la hay, pero con un contraste que tiende a cero al acercarse al límite.
Hard limit (cut-off frequency): ≈ 11,400 / N² megapixels, six times more. f/8 → 179; f/11 → 94; f/16 → 45; f/22 → 24. Above it there is no information whatsoever in the image; below it there is, but with a contrast that tends to zero as the limit is approached.
Para otros formatos, multiplica por el cociente de áreas: APS-C ×0,42; micro 4/3 ×0,26; formato medio 44×33 ×1,68.
For other formats, multiply by the area ratio: APS-C ×0.42; micro 4/3 ×0.26; 44×33 medium format ×1.68.
Todo lo que sigue se deduce de esos dos techos. Un sensor está bien aprovechado mientras sus megapíxeles nominales quedan por debajo del techo práctico; el diafragma en que lo cruza es su diafragma crítico, y coincide con el criterio de Rayleigh igualado al paso de píxel. Para la M11 (60 Mpx) es f/5.6; para el SL3-S en 24 Mpx, f/8.9; para sus 96 Mpx de multishot, f/4.4.
Everything that follows derives from those two ceilings. A sensor is well used while its nominal megapixels stay below the practical ceiling; the aperture where it crosses is its critical aperture, and it coincides with the Rayleigh criterion set equal to the pixel pitch. For the M11 (60 Mpx) it is f/5.6; for the SL3-S at 24 Mpx, f/8.9; for its 96 Mpx multishot, f/4.4.
Multishot: cuándo tiene sentido, según el disco
Multishot: when it makes sense, according to the disc
El SL3-S tiene dos multishots que responden a dos preguntas distintas, y el disco de Airy solo decide una de ellas.
The SL3-S has two multishots that answer two different questions, and the Airy disc decides only one of them.
48 Mpx (cuatro tomas, desplazamientos de un píxel entero)
No cambia el muestreo: cada píxel sigue midiendo 5,94 µm, pero ahora tiene medidos los tres colores en lugar de interpolar dos de ellos. Gana resolución de color (el rojo y el azul pasan de muestrearse cada dos píxeles a cada uno), elimina el moiré de color y suma cuatro exposiciones, un paso entero de relación señal/ruido. Nada de eso depende del diafragma: a f/16 aporta exactamente lo mismo que a f/4. La difracción no es un argumento ni a favor ni en contra; los argumentos son la escena estática y el trípode.
96 Mpx (ocho tomas, desplazamientos de medio píxel)
Aquí sí cambia el muestreo: el paso efectivo baja a 2,97 µm y el Nyquist sube de 84 a 168 lp/mm. Solo sirve si la difracción deja contraste en esa banda nueva, entre 84 y 168 lp/mm (la banda sombreada de la gráfica de contraste). Comparado con el techo práctico del formato: a f/4 el techo es 117 Mpx, los 96 se aprovechan enteros; a f/5.6 el techo es 59, el modo rinde 59 frente a los 24 del nativo, sigue mereciendo la pena; a f/8 el techo es 29, la ganancia sobre 24 es marginal; a f/11 el techo es 15, ni siquiera los 24 nativos se aprovechan y las ocho tomas no compran nada. El diafragma frontera, donde el 96 rinde 1,5 veces el nativo, es f/7.1 a 550 nm.
Los 60 Mpx de la M11 son el mismo problema
El L-DNG es "el modo 96" de la M11: aporta sobre el M-DNG de 36 Mpx mientras el techo supere 36, es decir, hasta f/7.2, y sobre el S-DNG de 18 mientras el techo supere 18, hasta f/10. A f/11 y más cerrado, el archivo de 60 Mpx solo ocupa más disco.
Con luz roja o azul
Los techos escalan como 1/λ²: a 650 nm son un 28 % más bajos y a 450 nm un 49 % más altos. Una escena iluminada por sodio o un filtro rojo adelanta el límite casi medio paso; el cielo azul lo retrasa otro tanto.
48 Mpx (four frames, whole-pixel shifts)
Sampling does not change: each pixel still measures 5.94 µm, but now it has all three colours measured instead of two of them interpolated. It gains colour resolution (red and blue go from being sampled every other pixel to every pixel), removes colour moiré and adds four exposures, a full stop of signal-to-noise. None of that depends on the aperture: at f/16 it contributes exactly the same as at f/4. Diffraction is an argument neither for nor against; the arguments are the static scene and the tripod.
96 Mpx (eight frames, half-pixel shifts)
Here sampling does change: the effective pitch drops to 2.97 µm and Nyquist rises from 84 to 168 lp/mm. It is only useful if diffraction leaves contrast in that new band, between 84 and 168 lp/mm (the shaded band in the contrast chart). Compared with the format's practical ceiling: at f/4 the ceiling is 117 Mpx, the 96 are fully used; at f/5.6 the ceiling is 59, the mode delivers 59 against the native 24, still worthwhile; at f/8 the ceiling is 29, the gain over 24 is marginal; at f/11 the ceiling is 15, not even the native 24 are used and the eight frames buy nothing. The boundary aperture, where the 96 delivers 1.5 times the native, is f/7.1 at 550 nm.
The M11's 60 Mpx are the same problem
The L-DNG is the M11's "96 mode": it contributes over the 36 Mpx M-DNG while the ceiling exceeds 36, i.e. up to f/7.2, and over the 18 Mpx S-DNG while the ceiling exceeds 18, up to f/10. At f/11 and beyond, the 60 Mpx file only takes up more disk.
In red or blue light
The ceilings scale as 1/λ²: at 650 nm they are 28 % lower and at 450 nm 49 % higher. A scene lit by sodium or through a red filter brings the limit forward almost half a stop; blue sky pushes it back by as much.
Apilar: tres apilados distintos frente al mismo techo
Stacking: three different stacks against the same ceiling
Apilado de enfoque
Es la única salida cuando la profundidad de campo pide un diafragma más cerrado que el crítico. En lugar de cerrar a f/12 y quedarte con 12 Mpx, disparas a f/5.6 con los 60 y desplazas el enfoque. Cuántas tomas hacen falta lo da k ≈ f² / (2·N·c·s), con f la focal, N el diafragma, c el círculo de confusión (aquí dos píxeles, un par de líneas) y s la distancia al sujeto más cercano, todo en milímetros, para cubrir desde s hasta el infinito. Con 35 mm, f/5.6 y 3 m salen cinco tomas; con 90 mm a 3 m, treinta y tres, y ahí el apilado deja de ser razonable en campo. La calculadora lo muestra arriba para tu focal y tu distancia, y la gráfica de la escena enseña cuánto detalle compra frente a la toma única.
Apilado por promedio (astro, larga exposición sintética)
Promediar n tomas mejora la relación señal/ruido en √n, y nada más: el disco de Airy es el mismo en cada toma y el muestreo también, así que la resolución no cambia ni con mil tomas. Lo que sí cambia es lo que se puede hacer después: con mucha señal, la deconvolución puede devolver contraste a las frecuencias que la difracción atenuó, y acercarse desde el techo práctico hacia el límite duro. Ese es el margen real, seis veces en píxeles, y es todo el margen que hay: por encima de la frecuencia de corte no hay señal que recuperar, solo ruido amplificado. En astropaisaje además el disco rara vez es el límite: a f/2 mide 2,7 µm, menos que el píxel de la M11, y las estrellas son puntos de un píxel limitados por el muestreo y el seguimiento, no por la óptica.
Apilado con desplazamiento (dither, drizzle, "superresolución")
Si entre toma y toma la imagen se mueve fracciones de píxel, el apilado puede reconstruir un muestreo más fino: es el multishot de 96 Mpx hecho a mano, con la ventaja de no necesitar un sensor que se mueva y la desventaja de necesitar registro subpíxel y muchas tomas. Le rige el mismo techo que al multishot: solo aporta mientras el techo práctico del formato a ese diafragma supere los megapíxeles nativos, y nunca, con ninguna cantidad de tomas, más allá del límite duro.
Focus stacking
It is the only way out when depth of field asks for an aperture smaller than the critical one. Instead of stopping down to f/12 and keeping 12 Mpx, you shoot at f/5.6 with all 60 and shift focus. How many frames are needed is given by k ≈ f² / (2·N·c·s), with f the focal length, N the aperture, c the circle of confusion (here two pixels, one line pair) and s the distance to the nearest subject, all in millimetres, to cover from s to infinity. With 35 mm, f/5.6 and 3 m it comes to five frames; with 90 mm at 3 m, thirty-three, and there stacking stops being reasonable in the field. The calculator shows it above for your focal length and distance, and the scene chart shows how much detail it buys over the single frame.
Averaging stacks (astro, synthetic long exposure)
Averaging n frames improves signal-to-noise by √n, and nothing else: the Airy disc is the same in every frame and so is the sampling, so resolution does not change even with a thousand frames. What does change is what can be done afterwards: with plenty of signal, deconvolution can give contrast back to the frequencies diffraction attenuated, and move from the practical ceiling towards the hard limit. That is the real margin, six times in pixels, and it is all the margin there is: above the cut-off frequency there is no signal to recover, only amplified noise. In astro-landscape, moreover, the disc is seldom the limit: at f/2 it measures 2.7 µm, less than the M11's pixel, and stars are one-pixel points limited by sampling and tracking, not by the optics.
If the image moves by fractions of a pixel between frames, the stack can reconstruct a finer sampling: it is the 96 Mpx multishot done by hand, with the advantage of not needing a moving sensor and the disadvantage of needing sub-pixel registration and many frames. The same ceiling as multishot rules it: it only contributes while the format's practical ceiling at that aperture exceeds the native megapixels, and never, with any number of frames, beyond the hard limit.
Límites y supuestos
Limits and assumptions
Objetivo perfecto
Todo lo anterior supone una óptica sin aberraciones, y por eso los techos a plena abertura (238 Mpx a f/2.8) no se alcanzan nunca: un objetivo real rinde menos abierto de lo que la difracción permitiría y mejora al cerrar, hasta que la difracción vuelve a dominar. Ese cruce es su "punto dulce", en formato completo entre f/4 y f/5.6 para los buenos objetivos actuales. La difracción da el límite superior; el objetivo, cuánto queda por debajo.
Estimación, no medida
El criterio MTF50 y el círculo de confusión de dos píxeles son convenciones razonables, no leyes: con un umbral del 30 % los techos prácticos se duplican; con el 10 %, se multiplican por cuatro. Las conclusiones cualitativas (qué modo aporta, dónde cruza cada sensor) apenas se mueven; los números concretos son de orden de magnitud. En las simulaciones, el píxel se trata como un integrador cuadrado sin microlente ni mosaico Bayer, y la iluminación de los discos usa el patrón de Airy exacto.
Lo que no depende de nada más
El disco de Airy no depende de la focal, del tamaño del sensor ni de la distancia de enfoque (salvo en macro, donde N crece con el aumento: a 1:1 el diafragma efectivo es el doble del marcado y todos los límites se adelantan un paso). Depende solo de N y de λ. El formato entra únicamente porque un sensor mayor cabe más discos: el techo es por unidad de área.
Nyquist y aliasing
Un sensor sin filtro de paso bajo, como los tres Leica, registra aliasing cuando la óptica deja contraste por encima de su Nyquist: exactamente la zona "sin limitación" de la tabla, y los batidos que se ven en la carta simulada. Cerrar hasta el diafragma crítico es también la manera de hacer que la difracción actúe de filtro antialiasing gratuito.
Perfect lens
All of the above assumes aberration-free optics, which is why the wide-open ceilings (238 Mpx at f/2.8) are never reached: a real lens delivers less wide open than diffraction would allow and improves on stopping down, until diffraction dominates again. That crossing is its "sweet spot", on full frame between f/4 and f/5.6 for today's good lenses. Diffraction gives the upper limit; the lens, how far below it you stay.
Estimate, not measurement
The MTF50 criterion and the two-pixel circle of confusion are reasonable conventions, not laws: with a 30 % threshold the practical ceilings double; with 10 %, they quadruple. The qualitative conclusions (which mode contributes, where each sensor crosses) barely move; the concrete numbers are order-of-magnitude. In the simulations, the pixel is treated as a square integrator without microlens or Bayer mosaic, and the disc illumination uses the exact Airy pattern.
What depends on nothing else
The Airy disc does not depend on focal length, sensor size or focus distance (except in macro, where N grows with magnification: at 1:1 the effective aperture is twice the marked one and all limits move one stop earlier). It depends only on N and λ. Format enters only because a larger sensor fits more discs: the ceiling is per unit area.
Nyquist and aliasing
A sensor without a low-pass filter, like all three Leicas, records aliasing when the optics leave contrast above its Nyquist: exactly the "no limitation" zone of the table, and the beats seen in the simulated chart. Stopping down to the critical aperture is also the way to make diffraction act as a free anti-aliasing filter.
Cómo se calcula
How it is computed
Disco de Airy y Rayleigh
Diámetro 2,44·λ·N; resolución de Rayleigh 1,22·λ·N. Diafragma crítico N = p/(1,22·λ) (1,49·p a 550 nm, con p en µm); claramente limitado al doble. Intensidad del disco I(r) = [2·J₁(x)/x]², con x = π·r/(λ·N).
MTF de difracción
Pupila circular: MTF(ν) = (2/π)·[arccos(x) − x·√(1 − x²)], x = ν·λ·N. MTF50 en ν = 0,404/(λ·N); corte en νc = 1/(λ·N). Se evalúa en el Nyquist del sensor, 1/(2p). La carta simulada aplica esa MTF a un barrido lineal de frecuencias y promedia la señal dentro de cada píxel.
Techos
Área del formato A (864 mm² en 24×36). Techo práctico A·(2·0,404/(λN))²; límite duro A·(2/(λN))². Megapíxeles efectivos = mín(nominales, techo práctico), que equivale a nominales·mín(1, (Ncrítico/N)²).
Profundidad de campo y escena
Enfocando en el punto óptimo entre el sujeto más cercano s y el infinito, el círculo de desenfoque en ambos extremos es c = f²/(2·N·s). Se combina con el disco en cuadratura, b = √(c² + (2,44λN)²), se toma ν = 1/b como frecuencia útil y los megapíxeles de la escena son mín(nominales, A·(2ν)²). El máximo de esa curva es el óptimo geométrico N ≈ 0,61·f/√s (f en mm, s en m). Tomas del apilado k = f²/(2·Ncrítico·c·s) con c = 2p, redondeado hacia arriba.
Airy disc and Rayleigh
Diameter 2.44·λ·N; Rayleigh resolution 1.22·λ·N. Critical aperture N = p/(1.22·λ) (1.49·p at 550 nm, p in µm); clearly limited at twice that. Disc intensity I(r) = [2·J₁(x)/x]², with x = π·r/(λ·N).
Diffraction MTF
Circular pupil: MTF(ν) = (2/π)·[arccos(x) − x·√(1 − x²)], x = ν·λ·N. MTF50 at ν = 0.404/(λ·N); cut-off at νc = 1/(λ·N). Evaluated at the sensor's Nyquist, 1/(2p). The simulated chart applies that MTF to a linear frequency sweep and averages the signal within each pixel.
Ceilings
Format area A (864 mm² for 24×36). Practical ceiling A·(2·0.404/(λN))²; hard limit A·(2/(λN))². Effective megapixels = min(nominal, practical ceiling), which equals nominal·min(1, (Ncritical/N)²).
Depth of field and scene
Focusing at the optimum point between the nearest subject s and infinity, the defocus circle at both ends is c = f²/(2·N·s). It is combined with the disc in quadrature, b = √(c² + (2.44λN)²), ν = 1/b is taken as the useful frequency and the scene megapixels are min(nominal, A·(2ν)²). The maximum of that curve is the geometric optimum N ≈ 0.61·f/√s (f in mm, s in m). Stack frames k = f²/(2·Ncritical·c·s) with c = 2p, rounded up.
Antes eran tres páginas (datos del sensor, multishot, binning) y una calculadora de difracción repetida en cada una, hoy unificada y ampliada; los enlaces antiguos redirigen aquí. Relacionadas: el filtro del sensor y el ND, del sensor al papel y el manual de Siril.These used to be three pages (sensor data, multishot, binning) with a diffraction calculator repeated in each, now unified and extended; the old links redirect here. Related: the sensor filter and the ND, from sensor to paper and the Siril manual.