Obtenida la diplomatura en Óptica, inició estudios de Periodismo. Más tarde ingresó en la Escuela Oficial de Cine, donde coincidió con Imanol Uribe, Ángel Luis Fernández y Julio Madurga, entre otros. Se graduó en 1973.

Su primer largo fue ¿Qué hace una chica como tú en un sitio como este? de Fernando Colomo (1978). En sus inicios trabajó mucho con Imanol Uribe y Montxo Armendáriz, lo que le dio un gran reconocimiento popular en el País Vasco.

Su consagración a nivel nacional vino de la mano de Alejandro Amenábar, con el que colaboró en Los otros y Mar adentro. Con Mar adentro ganadora del Óscar a la mejor película extranjera del 2005, obtuvo su sexto premio Goya como director de fotografía. Su carrera profesional está plagada de múltiples premios. Este año también un vídeo musical recopilatorio de Joaquín Sabina titulado Punto… y seguido

En 2006 ha realizado la película Los fantasmas de Goya de Miloš Forman.

En 2007 trabajó con Woody Allen en la película Vicky Cristina Barcelona.

En 2009 trabajó con John Hillcoat en la película La carretera (The Road), basada en la novela premio Pulitzer de Cormac McCarthy.

En 2009 trabajó como director de fotografía con Chris Weitz en Luna nueva y con David Slade en Eclipse.

En 2013 trabajó con Woody Allen en la película Blue Jasmine.

Desde 2007 es miembro de número de Jakiunde, Academia de las Ciencias, de las Artes y de las Letras del País Vasco.