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Luz natural y tipos de lámparas, el color de la luz.

Se recomienda la lectura Temperatura de Color y Balance de Blancos en Fotografía Parte I antes de la lectura de este artículo.

En el artículo ¿Por qué vemos lo que vemos? observamos que los objetos no tienen color por sí mismos, sino que el color con que los percibimos está determinado por sus características de absorción y reflexión, y el color con que percibimos las longitudes de onda que puede reflejar su superficie. El color de la luz con que tomamos una fotografía es determinante del que quedará registrado en la imagen. Por tanto conocer el color y algunas otras características de las fuentes de luz es algo necesario en la formación fotográfica. A continuación un listado de las fuentes de luz más utilizadas y sus características principales en cuanto a color, sin considerar otras propiedades.

Fuentes de luz de espectro de color continuo y discontinuo

La luz del sol, la producida por incandescencia, la de flash, y algunas otras lámparas irradian todas las longitudes de onda visibles, esto es lo que se llama espectro de color continuo, y es el tipo de luz que permite la mejor percepción y registro del color. Si recordamos que los objetos de por sí no son de color, sino que tienen la capacidad de reflejar determinadas longitudes de onda, es claro que para que ese color sea reflejado por el objeto, antes debe ser irradiado por la fuente de luz que lo ilumine. (Clic en los gráficos para ampliarlos)

Otras fuentes de luz como los tubos fluorescentes, los LEDS, lámparas de descarga de sodio u otros gases, irradian sectores del espectro visible pero no todas las longitudes de onda. Esto quiere decir que un objeto que tenga la capacidad de reflejar longitudes de onda que la fuente de luz no irradie, tendrá una reproducción de color deficiente: el objeto no puede reflejar las longitudes de onda que no le llegan. Independientemente de que estos tipos de lámparas resulten alternativas eficientes para iluminación, no son buenas para la percepción ni el registro fotográfico del color, tanto sea en película como digital. Sin embargo existen tubos fluorescentes y LEDS especiales para fotografía y cine que amplían su espectro de color para lograr un buen rendimiento, de costo más alto que el que justifica el uso de iluminación doméstica, pero aceptable para uso profesional.

Índice de reproducción cromática IRC (CRI en inglés)

Una vez expuesta la relevancia que tiene el espectro de color, se hace necesario poder expresar de un modo objetivo cuán completo sea el espectro emitido por una fuente de luz. El índice de reproducción cromática permite cuantificar el rendimiento de una fuente de luz en comparación a la luz de sol que se considera el ideal con un valor del 100%. La fuente es comparada en base a ocho muestras de color normalizado (R1 a R8) si bien a veces se consideran 14 colores en una muestra ampliada. Cuanto más cercano al 100 resulte el valor de la fuente de luz mejor será su rendimiento. Se consideran fuentes de buena reproducción de color las que tienen un valor de 95 en adelante. Los gráficos a continuación muestran el porcentaje de reproducción de las muestras RA 1 a RA 14 que se consideran en la determinación del valor de IRC. Se puede observar el gráfico correspondiente a luz de sol a través de nubes con distintos tipos de LEDS de uso doméstico.

Más recientemente se han incorporado otros índices de rendimiento de fuentes de luz, como el TLCI, que tiene en cuenta la reproducción de color de un sensor digital, mientras que el IRC valora las muestras según la percepción de la visión humana. Por otra parte el TLCI considera 24 muestras de color en vez de 14. Otros índices son el TLCF y el SSI, puede ampliarse esta información en este enlace.

Luz Natural

La luz natural proviene del sol que irradia todas las longitudes de onda del espectro visible, es decir, el espectro de color completo que permite la mejor reproducción de color, sin embargo deben tenerse en cuenta las variaciones que se producirán según los fenómenos que la afecten hasta llegar a nosotrxs. Estas variaciones serán distintas en función de la ubicación geográfica, la época de año, la hora del día y otros factores.

Luz de sol directa al amanecer y al atardecer

A la salida y a la puesta del sol los rayos de luz llegan en forma más rasante y al penetrar en la atmósfera enfrentan un ángulo de entrada mayor, esto producirá que las longitudes de onda correspondientes al azul sean dispersadas en mayor medida que las del rojo y el verde, como consecuencia la luz del sol se torna notablemente rojiza y su temperatura de color mucho más baja que la que tendrá un par de horas más tarde. La temperatura de color del sol rasante puede llegar a los 2.700 K.

Luz de sol directa:

Aproximadamente dos horas después del amanecer y dos antes del atardecer nos llega la que consideramos como luz blanca. Su temperatura de color puede variar entre 5.200 a 5.600 K, según la latitud y longitud en que nos encontremos, y la época del año. El sol irradia el espectro de color completo, es decir todas las longitudes de onda visibles, por lo tanto, es la mejor fuente de luz para la reproducción del color.

Luz del cielo: La luz del cielo proviene del fenómeno de dispersión, que se produce, como ya se mencionó, cuando la luz del sol penetra en la atmósfera y las longitudes de onda más cortas correspondientes al azul son refractadas en mayor medida respecto al rojo y el verde. En la escala de temperatura de color puede llegar hasta 27.000 K. Comparada con la luz directa de sol la luz del cielo es azul, si tomamos una fotografía con el balance de blancos configurado para luz de sol, la imagen registrará una dominante azul. (Sin espectrograma disponible)

Nublado: Los días nublados presentan incontables variaciones según la densidad de las nubes, el porcentaje de luz de sol que las atraviese, y muchas otra variables, pero podemos considerar que la luz resultará más fría que la del sol y más cálida que la luz del cielo azul en un día despejado. La temperatura de color muchas veces rondará los  12.000 K.         

Fuentes de luz artificial

En los últimos años, la tecnología LED ha desplazado a la mayor parte de los distintos tipos de fuentes de luz artificial que se habían usado anteriormente. Aun así, tiene sentido hacer una reseña histórica de las principales fuentes de luz y su evolución, en parte porque algunas siguen empleándose, aunque estén en vías de reemplazo, y también porque siempre es bueno conocer cómo llegamos hasta el desarrollo presente.

Una pequeña reflexión: Empleamos la luz eléctrica como algo natural que siempre estuvo disponible, pero no fue así. Se considera que los antecesores del homo sapiens controlaron el uso del fuego hace por lo menos un millón de años, el hombre moderno data de unos 125.000 años. La primera lámpara eléctrica estable fue patentada por Edison en 1.879 y su empleo se extendió y popularizó durante las primeras dos décadas del siglo XX. Es decir que durante 1.000.000 de años nos iluminamos con fuego, tanto fuera con fogatas, antorchas, velas, mechas, o faroles de gas; y solo en los últimos 120 años logramos la practicidad y seguridad de la luz eléctrica, que nos resulta hoy tan natural.

Lámparas de filamento al vacío:

Un filamento metálico de tungsteno (también llamado wolframio) es calentado mediante el paso de corriente eléctrica hasta alcanzar la temperatura suficiente para irradiar luz. En las primeras lámparas se creaba vacío dentro de la ampolla de vidrio para evitar su combustión, más adelante se empleó una atmósfera de gas inerte para igualar la presión del ambiente y aumentar su resistencia.

Fueron durante más de cien años la principal fuente de luz artificial de uso doméstico. La luz por incandescencia irradia un espectro de color continuo, aunque al tener una temperatura de color muy baja, de alrededor de 2.600 K, su contenido de azul era mínimo, insuficiente para una buena reproducción del color. Su vida útil es de aproximadamente 1.000 horas. Este tipo de lámparas se emplearon en Argentina hasta su prohibición en 2011 por su poca eficiencia energética, y la necesidad económica y ecológica de reducir el consumo eléctrico.

Lámparas de filamento sobrevoltadas Photoflood

El mismo principio de funcionamiento de las anteriores, pero llevando el filamento a una temperatura suficiente para irradiar luz de 3.200 K, alcanzan el contenido mínimo de azul suficiente para lograr un buen equilibrio de color con películas fabricadas especialmente. Al llevar el filamento a una temperatura mayor su vida útil disminuye a 100 horas, y a solo 10 horas en el caso de las Photoflood que llegan a 3.400 K.

Lámparas de tungsteno halógeno

Representan la evolución de las lámparas al vacío o compensadas con gas inerte, el principio de funcionamiento sigue siendo calentar el filamento de tungsteno hasta la incandescencia para producir luz, pero con algunas diferencias que mejoran su rendimiento. El uso de cuarzo en la fórmula del vidrio permite que éste alcance una temperatura muy alta, lo que resulta por una parte en una reducción importante en el tamaño de la lámpara, permitiendo la fabricación de artefactos pequeños de gran potencia comparados a las Photoflood, y por otra crear un reciclo químico entre un gas halógeno y el filamento, que aumenta su estabilidad y rendimiento.

En este tipo de lámparas hay versiones para uso doméstico, de 2.900 / 3.000 K y una duración de 2.000 horas y de uso fotográfico de 3.200 K. su vida útil es de 100 horas.

Tubos fluorescentes y lámparas de bajo consumo

Los tubos fluorescentes irradian luz a partir de la fluorescencia del fósforo que recubre paredes interiores del tubo de vidrio, causada por un gas llevado al estado de plasma que se encuentra en su interior. Irradian sectores del espectro que pueden variar según la composición de este recubrimiento interior variando el color de la luz, los tubos luz día clásicos tienen una notoria dominante verde; luego aparecieron distintos tipos de fósforo (en realidad recibe este nombre pero no es el elemento químico fósforo sino un compuesto) que permitieron los tubos de luz cálida y muchas otras variaciones. Los tubos llamados trifósforo son los especiales para fotografía y video y los que logran el IRC más alto, algunos con valor 85 y otros 90. Si bien es un rendimiento de color aceptable, no los recomendaría cuando la precisión de color sea una condición prioritaria.

Todos los tubos requieren un sistema de alimentación compuesto por un balasto y un arrancador, o en su versión más moderna una reactancia electrónica. Superan a las lámparas incandescentes en relación al consumo, dada su mayor eficiencia y menor pérdida de energía. También su vida útil es mucho mayor al de las lámparas incandescentes.

Las lámparas de bajo consumo son derivadas de los tubos fluorescentes, comparten sus principios de funcionamiento con una tecnología más moderna y aun más eficiente, con la ventaja de su tamaño más reducido y de no requerir la instalación del balasto ya que la reactancia electrónica se encuentra incluida en el cuerpo de la lámpara. También encontraremos versiones de uso doméstico y especiales para fotografía y video.

Resta decir que los tubos fluorescentes contienen una pequeña cantidad de mercurio, por lo cual una vez cumplida su vida útil se transforman en residuos contaminantes que deben ser tratados especialmente.

https://es.wikipedia.org/wiki/Luminaria_fluorescente

LEDS

Led de uso general y de iluminación doméstica

Como podemos comprobar en la vida cotidiana, la tecnología LED ya reemplazó prácticamente a todos los tipos de lámparas usadas anteriormente. Su versatilidad permite la fabricación de una muy amplia gama de tipos de lámparas tanto de uso doméstico como en distintas áreas industriales, desde lámparas decorativas vintage a luminarias para alumbrado público. La reducción del consumo es muy significativa en todos los casos, si tomamos como ejemplo las lámparas halógenas el consumo de los LEDS será unas 7 veces menor para lograr la misma intensidad de luz. Por otra parte la vida útil del led es significativamente mayor. Un diodo LED es un dispositivo que permite el paso de corriente en un solo sentido y que al ser polarizado emite un haz de luz, es un componente electrónico que requiere un circuito a medida para funcionar. Como se dijo anteriormente son fuentes de espectro de color discontinuo. Sin embargo han sido perfeccionados hasta lograr un color adecuado para la iluminación doméstica, en versiones cálida y fría, y podemos encontrarlos de alta potencia para canchas de deportes, en el alumbrado público y muchas otras aplicaciones.

Luminarias especiales para fotografía y video

Para fotografía y video existe una gama amplia de iluminadores, que utilizan leds RGB+W es decir, rojo verde y azul más blanco, esto permite solucionar el problema del espectro discontinuo y lograr buenos valores de IRC. En algunos modelos se puede optar entre 3.200 y 5.600 K. de temperatura de color, para poder combinarlas con otras fuentes de luz. Los modelos más pequeños y portátiles pueden montarse en la zapata de la cámara, y también hay una amplia gama de luminarias de estudio de alta potencia. Hay variedad de marcas y modelos, desde prestaciones básicas, de baja potencia e IRC 85, a otros de alto rendimiento profesional que alcanzan un IRC 98, es decir una muy buena reproducción de color, y una amplia gama de potencias que llegan hasta luces de gran intensidad, la que puede reducirse sin variar el color de la luz. Mientras que los modelos de gama más alta además permiten formar cualquier color mediante el sistema aditivo, y también gamas de color preestablecidas, de fabricantes de filtros u otros tipos de iluminación característicos, en algunos casos pueden medir la composición de la luz ambiente y generar el mismo color, así como efectos de luz de vela, llamas, rayos y otros casos típicos que vienen preconfigurados por software.

Por otra parte disponen de una gran variedad de accesorios modificadores de luz, como softbox, concentradores, accesorios fresnel, etc. En algunos casos permiten intercambiar este tipo de accesorios con flashes de estudio, ya que comparten la bayoneta de acople. En las imágenes podemos ver en una galería distintos tipos de lámparas led iluminación doméstica, y en la otra variedad de artefactos especiales para fotografía y video de distintos calibres, calidades y precios.

En la práctica la intensidad de luz de las luminarias LED es baja en comparación a la luz de flash, y este es un punto crítico para el uso fotográfico, sobre todo respecto al registro de movimiento, y los límites que se encontrarán en algunas situaciones prácticas respecto al triángulo de exposición. Como toda luz continua, una ventaja respecto al flash es ver la iluminación real, por otra parte el control electrónico del color es mucho más simple y rico en posibilidades que el uso de gelatinas. Son fuentes de luz naturalmente dirigidas al video, que pueden emplearse para fotografiar, pero no las consideraría como equipamiento básico de iluminación para un estudio fotográfico. Sin embargo pueden combinarse y resultar complementarias al uso de flash en estudio o exterior.

Flash

Para fotografiar, la luz de flash presenta una serie de ventajas sobre las otras fuentes de luz artificial que consideramos hasta ahora. La breve duración del destello hace que se mencione al flash como una fuente de luz discontinua, mientras que todas las fuentes de luz consideradas hasta aquí son llamadas fuentes de luz continua, ya que pueden permanecer encendidas por el tiempo que queramos. (No confundir con espectro de color continuo o discontinuo).

Una lámpara de flash consiste en un tubo de vidrio relleno de gas xenón que al recibir mediante electrodos una descarga de eléctrica alto voltaje se ioniza, produciendo el destello que irradia luz de gran intensidad.

Las características convenientes de la luz de flash son las siguientes:

  • La intensidad de la luz y la corta duración del destello nos permiten congelar movimientos rápidos del sujeto y también trabajar con cámara en mano, sin estar condicionados al uso obligado de trípode en iluminación de estudio, aun empleando ISO 100.
  • La temperatura de color es semejante a la del sol, lo que posibilita combinar luz de sol y flash sin crear desequilibrios de color, a la vez que la intensidad del destello permite valores de exposición compatibles.
  • El espectro de color del flash es completo con un IRC de 100 o muy cercano.
  • Si el flash completó la carga del capacitor los destellos serán iguales en intensidad de luz y color, es un sistema de gran estabilidad, las variaciones de tensión no afectan el destello. Aun con flashes portátiles a pilas, cuando estas bajan su rendimiento el flash tardará un poco más en cargar, pero cuando se enciende la luz de carga completa, el destello será idéntico al realizado con pilas nuevas.
  • La relación de consumo eléctrico en función de la intensidad de luz es excelente.
  • No genera calor en el ambiente.
  • Con flashes de estudio se puede trabajar con una intensidad de luz agradable en el ambiente aunque la intensidad de los destellos sea muy alta.

En contraposición, la desventaja es que no podemos ver la iluminación mediante destellos, por ello los flashes de estudio tienen una “luz piloto” o “luz de modelaje”, esto es una lámpara (generalmente de tungsteno halógena que ahora va siendo reemplazada por LEDS) que nos muestra lo que hará el destello después: es decir que creamos la puesta de luz viendo la luz continua de la lámpara de modelaje pero la fotografía es registrada con el destello, que presenta las ventajas antes mencionadas.

La mayor parte de los flashes portátiles no tienen luz de modelaje, aunque algunos tienen un led para cumplir esa función. Esto depende del tipo de flash y de las prestaciones que ofrezca cada modelo.

Los flashes de estudio disponen de una amplia gama de accesorios para distribuir la luz: softbox, reflectores de distinto ángulo y dureza de la luz, concentradores, fresnel, etc. En algunos casos los mismos accesorios pueden emplearse también con iluminadores LED para estudio compatibles.

Existe una gran variedad de flashes, desde los más pequeños integrados a algunas cámaras, hasta los portátiles y de estudio de gran intensidad de iluminación, y en cada categoría a su vez, distintos modelos con variedad de prestaciones y potencias.

Puede considerarse que el flash de estudio es el equipo de iluminación más adecuado para un estudio fotográfico, ahora complementado con las luminarias LED para algunas situaciones.

Modos de realizar el balance de blancos.

Este es el tercer artículo relativo a temperatura de color, como son correlativos se aconseja la lectura previa de Temperatura de Color y Balance de Blancos en Fotografía Parte I y Fuentes de luz y tipos de lámparas, el color de la luz.Las cámaras de prestaciones medias a altas ofrecen distintos modos para ejecutar el balance de blancos, el menú de configuración muestra una gama amplia de posibilidades que puede causar cierta confusión, conviene conocer de qué modo trabaja cada opción. En este artículo desarrollaremos las posibilidades más habituales y su conveniencias y limitaciones según el tipo de trabajo que estemos realizando.

Archivos raw y jpg y balance de blancos.

Antes de entrar en el tema específico conviene hacer una observación importante a tener en cuenta. Los archivos raw o dng se diferencian en la cantidad de información que guardan, mientras los raw conservan toda la información captada por el sensor de la cámara, los jpg luego de realizar un revelado automático en la cámara eliminan los datos que no utilizaron en dicho proceso. Esto significa que si quiero modificar el balance de bancos en la posproducción, a partir de un archivo raw podré hacerlo sin pérdida de calidad, mientras que un jpg sufrirá una perdida ya que no contiene la información necesaria para una nueva interpolación de color en las mismas condiciones que cuando se realizó originalmente en la cámara. Si además el archivo jpg estuviese muy comprimido, la cantidad de información sería aun menor.

¿Cómo funciona el balance de blancos?

Para que el software de la cámara pueda generar la imagen al realizar la interpolación de color requiere un dato clave que debe ingresar el usuario: cuál es el color de la fuente de luz? En base a este dato el algoritmo puede equilibrar el color de toda la imagen, este es un paso necesario que puede realizarse con distintos métodos, cada uno de estos representa un modo expresado en el menú que ofrece las opciones de calibración correspondientes.

Cuando seleccionamos una opción estamos informando al software de la cámara cómo está compuesto el blanco, para que al realizar la interpolación de color equilibre los valores de azul, rojo y verde para crear una imagen de color neutro.

Opciones del balance de blancos

Fuentes de luz de uso habitual

En el menú que vemos arriba (el de la imagen el correspondiente a una Nikon D750, pero todas las cámaras tendrán uno semejante) muestra un listado de las fuentes de luz más habituales y algunas opciones específicas. Por ejemplo, si elegimos la opción de “Luz de sol directa” el software de la cámara va a considerar que la fuente de luz que ilumina la escena contiene porcentajes iguales o semejantes de azul rojo y verde, y efectuará la interpolación de color a partir de este dato. Si eligiéramos “Fluorescente” seguramente va a considerar que el nivel de verde es más alto que el de rojo y azul, y al realizar la interpolación de color “subirá el volumen” de estos últimos. Sin embargo existen muchos tipos de tubos fluorescentes y la cámara desconoce cual estamos empleando, y solo brinda una aproximación, que podría resultar más o menos acertada y por consiguiente el resultado más o menos preciso. Cada una de estas opciones a su vez puede ajustarse entrando a un submenú, con lo cual el sistema permite lograr precisión mediante prueba y error. Las demás fuentes de luz preconfiguradas en la lista se emplearán del mismo modo.

Balance de blancos automático:

La cámara evalúa el color de la luz en cada disparo, y configura automáticamente el balance de blancos que considera conveniente. Como en el caso de las fuentes del listado, también puede realizarse un ajuste más preciso sobre el primer resultado, entrando al submenú de ajuste por ejes azul-amarillo y verde-magenta. En general tiene muy buen rendimiento, sin embargo hay situaciones en que los colores de la escena pueden alterar el resultado final generando inconsistencias. Por ejemplo, si fotografío a una persona sobre un fondo pleno de color intenso, supongamos rojo, y luego cambio el fondo por otro color podría variar el color de piel en la misma persona, en este caso la cámara no puede diferenciar perfectamente el color propio de la luz respecto al color de los objetos que se encuentran en la escena.

Como ejemplo podríamos poner una sesión de fotografía de modelo en estudio: los cambios de vestuario y de color de fondo podrían modificar el color de toda la imagen. En este caso sería mucho más consistente realizar el balance de blancos ajustado según la luz que se esté empleando.

Por otra parte, hay quienes emplean este modo para “despreocuparse” del tema de temperatura de color y eventualmente modificarlo en posproducción. Este puede ser un buen método al tomar fotografías callejeras, o documentales. Personalmente no suelo emplearlo porque prefiero decidir cómo tratar el color en la imagen y no dejarlo librado al comportamiento del software. La primera vez que veo la imagen descargada en la PC, me interesa que el color de la luz forme parte de la imagen, muchas veces es un elemento expresivo y de contexto, después puedo modificarlo si me resulta mejor en términos expresivos o de diseño de la imagen. Neutralizar el color de la luz a priori no me parece el mejor punto de partida, pero esta es una apreciación personal.

Ingresar el valor en Kelvin de la fuente de luz empleada

Otra posibilidad que ofrecen las cámaras es la de ingresar la temperatura de color de la fuente de luz que estemos empleando. Para ello obviamente debemos conocer ese valor, el mejor modo sería disponer de un termocolorímetro, un instrumento que sirve para medir la temperatura de color, aunque no suele formar parte del equipo fotográfico más habitual. Si estuviera empleando luz artificial podría emplear el valor nominal especificado por el fabricante, aunque eso podría ser aproximado y no el valor real. Este método es válido para luz natural y para lámparas de espectro de color continuo, y puede ajustarse el resultado por prueba y error como en los demás casos.

Balance personalizado o a medida

Por último también existe la posibilidad de realizar un balance personalizado, esto es midiendo la fuente de luz que vamos a emplear con la propia cámara. Sin dudas es el método más preciso, ya que tiene en cuenta la composición de color real de la luz que estemos empleando en las condiciones concretas de uso, incorporando cualquier variable que afecte el color de la luz, incluidos factores externos como el rebote de luz sobre vegetación, o una pared cercana, y en el caso de una fuente artificial teniendo en cuenta el desgaste, la tensión eléctrica y cualquier variable que afecte el color final de la luz. Esto es porque estamos realizando la evaluación del color en las condiciones reales de uso. Más allá de las instrucciones de menú de la cámara que se esté empleando, el sistema consiste en realizar la evaluación sobre la superficie de una hoja blanca o una carta del gris medio. (Aquí lo que importa es que la carta gris garantiza que no refleja dominantes de color, esto no debe confundirse con ninguna instancia de medición de luz relacionada con la exposición). En estas condiciones si la superficie que refleja la luz es neutra, cualquier variación en los porcentajes de RGB que haga predominar un color sobre otro solo puede atribuirse a la fuente de luz, y el software realizará el mejor ajuste posible para la correcta reproducción del blanco. Se evita así la posibilidad de que el color de la escena esté alterando la evaluación del color de la luz, tal como puede ocurrir en el balance de blancos automático.

Filtros y gelatinas conversoras

Emparejar fuentes de distinto color

Como vimos en el primer artículo sobre temperatura de color, en la fotografía analógica, la única posibilidad para emplear una película fabricada para luz de día con luz artificial, era utilizando un filtro conversor de temperatura de color, en este caso un filtro azul 80A, que absorbía el exceso de rojo y verde y dejaba pasar una composición cromática aproximada al blanco. En el caso inverso, si empleando película para luz de tungsteno de 3.200 K. queríamos fotografiar con luz de día debíamos emplear un filtro 85 de color anaranjado para equilibrar el color. Esos filtros de cristal se colocaban en el objetivo de la cámara y actuaban sobre toda la luz en forma homogénea.

En las cámaras digitales no tiene sentido el empleo de estos filtros porque el balance de blancos obtenido durante la interpolación de color permite ajustes más flexibles y precisos. Sin embargo los filtros se siguen empleando, no en el objetivo de la cámara sino como hojas flexibles -llamadas gelatinas- que se colocan delante de las fuentes de luz para modificar su color. Están fabricadas sobre un material incombustible y con pigmentos resistentes a la luz y el calor.

Esto permite por una parte equilibrar fuentes de distinta temperatura de color empleadas en la misma toma, por ejemplo, si utilizamos flash y luz de tungsteno en la misma puesta de luz, aun con la flexibilidad del ajuste digital no lograríamos un bien resultado: si hacemos el balance para flash, la parte iluminada por la luz de tungsteno quedaría con una fuerte dominante rojo-anaranjada, pero si hiciéramos el balance para 3.200 k. la parte de la escena iluminada por el flash presentaría una dominante azul. La solución es emparejar el color de las dos fuentes de luz, por ejemplo colocando una gelatina naranja CTO (equivalente al filtro 85) por delante del flash, eso permitiría configurar el balance de blancos en la cámara para luz de 3.200 K. La otra posibilidad sería colocar una gelatina azul CTB (equivalente al filtro 80A) por delante de la luz de 3.200 k. y en la cámara hacer el balance para la luz del flash. Los filtros conversores de gelatina vienen con distintos valores de saturación: 1/8, 1/4, 1/2 y pleno. Esto permite hacer graduaciones de valores intermedios.

Diferenciar el color de fuentes iguales para crear climas

El uso de gelatinas también permite generar dominantes de color intencionalmente para crear climas de iluminación, por ejemplo empleando flashes crear una dominante rojiza para emular el color de luz de faroles de kerosén en el interior de una cabaña, empleando una gelatina coversora CTO. Si a la vez quisiéramos simular la entrada de luz de luna por una ventana, convendría que esta luz tuviese una dominante azulada, podríamos emplear una gelatina azul CTB. Las distintas graduaciones de saturación permitirán dosificar la intensidad de los efectos para lograr verosimilitud. Podríamos pensar que para dar color a la luz podríamos emplear cualquier material transparente como un acetato o papel celofán económico y efectivamente es una posibilidad, dado que el costo de las gelatinas es relativamente alto. (Con papel celofán y lámparas de tungsteno hay que tener cuidado de que no se prendan fuego…) Más allá de esta precaución para lograr colores de fantasía podemos usar cualquier material que logre el color que buscamos. Pero en el caso del ejemplo de luz de faroles de kerosén y luz de luna, no será tan sencillo lograr un color creíble. Las gelatinas conversoras tienen la gama de color que corresponde a la temperatura de color y esto garantiza un efecto verosímil.

Temperatura de Color y Balance de Blancos en Fotografía. Parte I.

En el artículo ¿Por qué vemos lo que vemos? señalamos que los objetos no tienen color por sí mismos, sino la capacidad de reflejar o absorber determinadas longitudes de onda, y que lo que percibimos es el color de la luz que reflejan. Al tomar fotografías, el color de las fuentes de luz es determinante del resultado en la imagen final. En este artículo abordaremos el concepto de temperatura de color, y a modo de introducción daremos un vistazo al pasado, a las películas color para luz de día y luz artificial, para llegar al balance de blancos en las cámaras digitales. El empleo de gelatinas conversoras, el desarrollo completo de los ajustes posibles en el balance de blancos, la relevancia del tipo de archivo en que se tome la fotografía, los distintos tipos de lámparas y el IRC (Índice de reproducción cromática o CRI, se desarrollan en los artículos: Luz natural y tipos de lámparas, el color de la luz y Modos de realizar el balance de blancos

El color de la luz

La luz del sol aproximadamente dos horas después del amanecer y dos antes del atardecer es lo que consideramos luz blanca y es la que se emplea naturalmente como parámetro para evaluar el color de los objetos. Al amanecer y al atardecer la luz del sol es más rojiza ya que por el ángulo con que llega a la atmósfera, la dispersión de las longitudes que corresponden al azul es mayor produciendo el color rojo característico del sol en esos momentos. Por otra parte cuando una escena se encuentra a la sombra del sol, es iluminada por la luz azul del cielo, causada también por la mayor dispersión de las longitudes de onda más cortas correspondientes al azul.

¿Qué es la temperatura de color?

¿Cómo podemos denominar el color de una fuente de luz que irradia innumerables longitudes de onda?

Para explicarlo vamos a mencionar un fenómeno físico bien conocido: alguna vez habrán calentado un clavo en el fuego. A temperatura ambiente el clavo no irradia luz, solo la refleja, pero cuando lo calentamos lo suficiente llegará un momento en que se pondrá «al rojo», comenzará a emitir luz y a medida que aumente su temperatura el color de la luz se acercará más al blanco. En física esta experiencia se realiza en forma teórica, considerando un «cuerpo negro» ideal, un objeto que absorba el 100% de la luz que recibe, y que al calentarse resultaría un irradiador perfecto de luz.

A cierta temperatura el cuerpo negro comienza a emitir infrarrojo, que podemos percibir como calor pero no como luz visible, y al incrementarse emitirá luz visible comenzando por rojo oscuro, rojo más claro, naranja e irá recorriendo el espectro de la luz visible a medida que aumente su temperatura, hasta llegar a las longitudes de onda más cortas correspondientes al violeta. A cada temperatura la luz irradiada estará compuesta por todas las longitudes de onda emitidas hasta ese punto del espectro, por esta razón no se percibirá el sector correspondiente a las longitudes de onda del verde, que se verán ya combinadas con rojo y amarillo produciendo una percepción cercana al blanco, que se logrará realmente al llegar a los 5.500 K, cuando se incorpore el azul. A temperaturas mayores predominará el azul, que se incrementará cuanto más alta sea la temperatura que alcance. Este fenómeno se toma patrón de comparación para cualquier otra fuente de luz. Es decir que se emplea como un sistema de denominación del color de la luz, basado en la comparación entre la fuente que nos interesa y la irradiación del cuerpo negro ideal a la misma temperatura en kelvin.

Cuando decimos, por ejemplo, que el sol tiene una temperatura de color de 5.600 Kelvin (K), significa que irradia el mismo color de luz que el cuerpo negro ideal sometido a 5.600 K. Una lámpara de tungsteno para fotografía de 3.200 K irradia las mismas longitudes de onda que el cuerpo negro a 3.200 K.

Mired

Por otra parte el incremento de azul al aumentar la temperatura de color no es lineal: un aumento de 1.000K en la parte baja del espectro, digamos hasta los 3.000K producirá un cambio en el color de la luz mucho mayor que un incremento igual en el rango de 5.000 a 6.000K. Siempre al subir la temperatura de la fuente de luz se incrementa el contenido de azul pero a temperaturas altas el incremento es notablemente menor. Para tener una escala que contemple esta particularidad se emplean los grados Mired, que se obtienen dividiendo 1.000.000 por la temperatura de color de la fuente de luz, por ejemplo:

1.000.000/5.500 K= 181 Mired

1.000.000/3200K= 312 Mired

Esto como veremos más adelante tiene utilidad para determinar correcciones precisas de color, tanto en el ajuste fino de balance de blancos en cámaras digitales, como al determinar qué filtros conversores son adecuados para homogeneizar fuentes de luz de distinta temperatura de color.

¿Respetar o neutralizar el color de la luz?

Son muy pocas las fuentes de luz artificial que emiten un color de luz semejante al de la luz de sol. Al emplear lámparas para tomar fotografías, según el tipo que se utilice, se producirán alteraciones del color si las comparamos con fotografías iluminadas con luz de sol. Estas dominantes de color en algunos casos pueden integrarse naturalmente a la imagen e interpretarse como un elemento descriptivo del ambiente; pero si quisiéramos lograr una reproducción del color semejante a la que obtendríamos con luz blanca, deberíamos neutralizar el color de la luz de dicha fuente para que no tiña toda la escena. Esta será una decisión a tomar sobre el diseño de la imagen, según su expresividad y función.

Se abren entonces dos posibilidades, según el tipo de escena que estemos fotografiando podría interesarnos que el color de la fuente de luz se registre como elemento activo en la imagen, en fotografías documentales o de paisajes, por ejemplo, suele resultar adecuado no neutralizar el color de la luz porque forma parte de la escena, es un componente importante del contexto en la descripción del clima, de la hora del día, del ambiente. (foto superior al comienzo del artículo) En este caso simplemente debemos seleccionar el balance de blancos de luz de sol en la cámara.

 

Mientras que cuando se quieren mostrar las características de un objeto, por ejemplo en la reproducción de una obra de arte o en la fotografía de un producto, seguramente se desee reproducir su color original sin alteraciones producidas por el color de la fuente de luz.

Hay dos posibilidades para neutralizar el color de la fuente de luz: modificando su color mediante filtros conversores (o en el caso de algunos leds mediante su control electrónico), o ajustando la respuesta del material sensible. Con algunas fuentes de luz puede llegarse a una corrección que permita una muy buena reproducción del color, y en otros casos no será posible, según el rango de longitudes de onda (el color) de la fuente de luz y las características del material sensible. Para entender las múltiples herramientas que ofrece la función de Balance de blancos en las cámaras actuales, es útil realizar una comparación con la solución que se desarrolló en la época de las películas color.

Películas para luz de día y luz artificial

Respecto al registro de color existen (o existieron) dos tipos de películas: para luz de día, que están calibradas para una buena reproducción del color a partir de luz blanca, generalmente entre 5.400 y 5.600 K. y para luz artificial de tungsteno de 3.200K. En las películas color, tanto sea en negativos como en diapositivas, la imagen se registra en tres capas de emulsión: una sensible el rojo, otra al verde y otra al azul. (RGB) La separación de color se realiza mediante una combinación entre la sensibilidad cromática de cada capa y el empleo de filtros entre las mismas, de modo que cada una solo registre el color de luz que le corresponde.

En las películas para luz de día las tres capas de emulsión están balanceadas para recibir luz natural de sol, de 5.400 a 5.600 K. en que los componentes de azul verde y rojo presentan porcentajes semejantes, y el espectro es continuo, es decir que abarca todas las longitudes de onda visibles, esta combinación de película y fuente de luz producirá una fotografía sin dominantes de color. El gráfico de la derecha es un espectrograma que muestra las longitudes de onda correspondientes a la luz de sol a media mañana, se puede observar el alto contenido de todas las longitudes de onda del espectro visible.


En cambio, si con este tipo de película para luz de día se tomara una fotografía iluminada por una lámpara de tungsteno de uso doméstico encontraremos una dificultad, ya que estas lámparas alcanzan una temperatura de color mucho más baja que la del sol, aproximadamente 2.600K. En el espectrograma, observamos el mínimo contenido de azul propio de esta fuente de luz.

La insuficiencia de azul, producirá en la imagen un predominio del rojo y el verde, que combinados harán que un objeto blanco aparezca con una notable dominante de color amarillo rojiza.

La solución para emplear luz artificial con buena reproducción de color, involucró tanto la fabricación de lámparas especiales para fotografía, como de películas dedicadas para dichas lámparas. En cuanto a las primeras se trata de lámparas de tungsteno sobrevoltadas, cuyo filamento llega a una mayor temperatura, e irradia luz de 3.200 K, que si bien tiene un contenido de azul mucho menor al de la luz de sol, alcanza el mínimo suficiente para permitir la fabricación de una película especial con buena reproducción de color. Aparecieron entonces películas para luz artificial en las que la capa que registra la información del azul es de un ISO de mayor rapidez respecto a las correspondientes al rojo y verde: se compensa así el menor contenido de azul de la luz con un ISO más alto en la capa del azul y se obtiene de este modo un buen balance de color empleando luz de 3.200 K.
Como ejemplos podemos citar las Kodak Ektachorme EPY de ISO 64 con muy buen rendimiento de color para trabajos publicitarios y la EPT de ISO 160. Así como las Fujichrome 64T y otras equivalentes, que se emplearon durante muchos años.

El balance de blancos en cámaras digitales

En las cámaras digitales el balance de blancos se realiza durante la interpolación de color, es decir en el procedimiento de creación de la imagen a partir de los datos obtenidos por el sensor en el momento de la captura.

Cuando la cámara está configurada para luz de sol, realizará la interpolación de color considerando que la imagen está iluminada por porcentajes semejantes de azul, verde y rojo, es decir que es el caso equivalente al que se describió más arriba respecto a la película de luz de día. Si la fuente de luz es el sol durante el día (sin considerar el amanecer ni el atardecer) la reproducción del color será correcta, pero con otras fuentes de luz en las que predomine un color este se registrará como una dominante de color, del mismo modo en que ocurriría en una película para luz de día. Por ejemplo, al tomar una fotografía en sombra la luz del cielo producirá una dominante azulada. Si volviéramos al ejemplo de fotografiar con el balance para luz de sol con una lámpara de tungsteno, obtendríamos igual que con la película para luz de día una dominante amarillo rojiza. El color de la dominante variará según el color de la fuente de luz, si en vez de tungsteno empleáramos un tubo fluorescente de «luz día» la dominante sería verdosa. Lo importante es que cualquier composición cromática de la luz distinta a la luz blanca quedará registrada en la imagen. Este es un concepto central.

Si en el control de balance de blancos de la cámara establecemos el ajuste para una lámpara fotográfica de 3.200 K (cuyo contenido de azul es mucho menor que el de la luz de sol) estaremos dando al software la instrucción de amplificar la señal que corresponde al azul en mayor medida que el rojo y el verde, algo equivalente a lo que se lograba en película aumentando el ISO de la capa correspondiente al azul. A diferencia de lo que ocurría con la película en la que disponíamos de dos únicas posibilidades de balance de blanco (películas para luz de sol o artificial) en una cámara digital este ajuste se puede realizar en forma continua, lo que brinda una enorme flexibilidad y la posibilidad de establecer un balance a medida para fuentes de luz de diferente temperatura de color; y hasta podemos ajustarlo con precisión a la fuente de luz que estemos utilizando, teniendo en cuenta no solo sus especificaciones teóricas sino las condiciones concretas de uso, su desgaste, la tensión de la red eléctrica, etc. Sin embargo esta flexibilidad también tiene un límite: si la fuente de luz carece de determinadas longitudes de onda el software de la cámara no puede inventarlas. Por ejemplo, una lámpara de filamento de 2.600 K irradia un contenido tan bajo de azul que demandaría amplificar demasiado la señal, esto produciría ruido, una imagen de baja calidad y aun así no se lograría una buena reproducción de color. Con fuentes de luz de espectro discontinuo (tubos fluorescentes, lámparas de vapor de sodio, etc) pueden ocurrir problemas semejantes, y aun con las grandes posibilidades de ajuste de las cámaras actuales, no se puede lograr una buena reproducción del color de las superficies que no reciban todas las longitudes de onda que pueden reflejar. Por tanto, si bien el balance de blancos en la captura digital ofrece posibilidades mucho mayores de compensación respecto a las que eran posibles en película, no debe pensarse que es un recurso «mágico», cuando la fotografía requiera una exigencia profesional de buena calidad en la reproducción del color, será necesario emplear fuentes de luz que irradien las longitudes de onda adecuadas para lograr una reproducción del color consistente.  Esto es lo que se expresa en el CRI, el índice de reproducción de color de una fuente de luz.

Ir a: Luz Natural y tipos de lámparas, el color de la luz

Sensor y Profundidad de Color

Formación de la imagen y Profundidad de color

En el artículo anterior, vimos que la retina capta la luz mediante células sensibles al azul, verde y rojo.  Se puede establecer una analogía bastante directa con el sensor de una cámara digital, ya que ambos cumplen la función de registrar la imagen que proyecta el objetivo en el caso de la cámara, y la córnea y el cristalino en el del ojo. En éste artículo recorremos las etapas de la captura y las propiedades de la imagen.

¿Cómo capta la luz el sensor de una cámara digital?

El sensor consiste en una grilla de componentes electrónicos, los fotodiodos o fotorreceptores, que están distribuidos en filas y columnas como un piso de mosaicos cubriendo la superficie del sensor. Al recibir luz generan una pequeña carga eléctrica proporcional a la intensidad de luz que recibieron, es decir que en el instante de la captura el procedimiento no es digital sino analógico. En la etapa siguiente la carga eléctrica almacenada por cada receptor es medida y transformada en información digital por otro dispositivo, el conversor analógico – digital, la información codificada en dígitos que corresponde a un fotodiodo es lo que denominamos píxel, a partir de esta etapa podemos hablar de imagen digital o información del archivo.

Una cámara de 24 megapíxeles tiene un sensor con veinticuatro millones de fotorreceptores, las réflex digitales de gama media suelen tener un sensor de aproximadamente 15×24 mm. En esa superficie están distribuidos los veinticuatro millones de fotodiodos del ejemplo.

Los fotorreceptores no son sensibles al color, no diferencian las longitudes de onda. Solo la luminosidad. Hay dos sistemas para producir el registro de la información del color de la escena.

El más empleado es la matriz matriz de Bayer* un mosaico de pequeños filtros rojos, verdes y azules, se ubica un filtro encima de cada fotorreceptor, que de este modo genera la carga eléctrica correspondiente al rojo, verde o azul en ese punto, que luego se transformará en la información del pixel respectivo. (Clic para ampliar la imagen)

Como nuestra retina tiene el doble de conos sensibles al verde respecto al azul y al rojo, la matriz de Bayer también tiene el doble de filtros verdes respecto a los azules y rojos, para que el registro del color se aproxime al nuestro.

Una vez que el conversor analógico digital convierte la carga eléctrica en información esta es empleada por el procesador para realizar la la interpolación de color (demosaicing), es decir el cálculo matemático que define el color de cada píxel en función de los componentes de color de los píxeles adyacentes.

El otro sistema de separación de color es el Foveon, cuyos sensores poseen tres capas de fotorreceptores superpuestas, y cada capa registra la información correspondiente al azul, verde y rojo cuyas longitudes de onda penetran el silicio de los fotorreceptores con diferente profundidad.(Clic para ampliar la imagen)

Este tipo de separación de color es semejante al que se emplea en las películas color, que poseen capas de emulsión superpuestas sensibles cromáticamente al rojo, verde y azul. Si bien es muy atractivo teóricamente en la práctica es empleado hasta ahora solo por las cámaras Sigma, con excelente rendimiento a baja sensibilidad pero con excesivo ruido en valores de ISO más altos.

Por otra parte una variable importante en la calidad de la imagen es el tamaño del sensor. Los formatos más habituales en cámaras reflex son el APS-C y el Full Frame. Cuanto mayor es el tamaño del sensor mayor es el tamaño de cada fotodiodo, esto hace que capture mayor cantidad de fotones en cada fotorreceptor es decir, que cada pixel se forma a partir de una carga eléctrica mayor dando como resultado una imagen con menos ruido. (Clic para ampliar la imagen)

El ruido electrónico es inevitable en cualquier sistema de amplificación, es probable que hayas experimentado que cuando un amplificador de sonido se encuentra a un volumen alto pero sin reproducir música se escucha un zumbido. Cuando comienza la música el zumbido persiste, pero no lo escuchamos porque la música “lo tapa”. En las fotografías digitales el ruido se percibe como una trama que no corresponde a la imagen. Cuando empleamos un ISO alto la señal captada por el sensor debe amplificarse más que a un ISO bajo, y el nivel de ruido aumenta. Los sensores pequeños capturan pocos fotones en cada fotodiodo, la señal debe amplificarse en mayor medida y el ruido es mayor. En definitiva los sensores de mayor tamaño producen imágenes con menos ruido y mayor rango dinámico.

(Clic para ampliar la imagen)

A su vez hay dos tecnologías de sensores utilizados en fotografía los, CCD y los CMOS en estos últimos el conversor analógico digital se encuentra integrado al sensor. Inicialmente los CCD lograron más alta calidad de imagen, pero en el desarrollo a través del tiempo los CMOS llegaron a una ecuación de rendimiento superior, consumen menos energía y su fabricación es más económica, actualmente el estándar en las cámaras -aún en las de mejores prestaciones- se obtiene mediante la combinación de sensor CMOS y matriz de Bayer. Los sensores CCD siguen presentando ventajas para algunas aplicaciones específicas, pero ya no en el mercado estándar de las cámaras fotográficas. Actualmente una nueva generación de sensores, los BSI-CMOS de costo inicialmente muy elevado se va incorporando a los nuevos modelos.

*(por su inventor llamado Bryce Bayer, no por el laboratorio)

Profundidad de color:

¿Cómo se guarda la información de color en un archivo? Primero debemos conocer un concepto básico de informática: el bit, la unidad mínima de información que puede almacenarse y que se puede comparar al estado de encendido o apagado de una lámpara, a la que asignamos un valor cuando está apagada y otro cuando está encendida. Por ejemplo: sí o no, rojo o verde, verdadero o falso, blanco o negro.

Si dispusiéramos de una cámara capaz de guardar solo un bit por cada pixel podríamos asignarle por ejemplo blanco y negro como valores. En este caso la imagen más allá de que resultara interesante o no, sería muy pobre como descripción de la imagen real de la escena que veríamos con nuestros ojos. Si la cámara pudiese guardar la información correspondiente a dos bits, podríamos guardar la información correspondiente a cuatro posibilidades distintas, por ejemplo blanco, gris claro, gris oscuro y negro, esta imagen resultaría un poco más descriptiva que la anterior. Con tres bits podríamos guardar ocho valores, por ejemplo, blanco, seis grises y negro, y esta imagen tendría mayor riqueza que las anteriores. 

Sabemos que nuestra visión puede diferenciar aproximadamente 16,8 millones de colores, dado que nuestros ojos pueden distinguir 255 valores de luminosidad para cada color primario, rojo, verde y azul; así es que para conseguir que en un archivo quede registrada la información de color que somos capaces de ver, hace falta que este pueda almacenar 255 posibilidades diferentes, eso se consigue con un archivo de 8 bits para el rojo, otro tanto para el verde y otros 8 bits para el azul, en total un archivo de 24 bits, esta es la profundidad de color mínima necesaria para reproducir una imagen en “color real”, lo que se estima somos capaces de ver. Sin embargo aún cámaras básicas tienen una profundidad de color de 12 bits por canal, esto es 4096 niveles de luminosidad  para cada color primario, mucho más de los que somos capaces de ver los seres humanos. Las cámaras de gama media (Nikon D7000 , Canon D70 en adelante) disponen de 14 bits (16.384 niveles por canal) y las de máximo rendimiento 16 bits (65.536 niveles por canal) ¿Pero cuál es la utilidad de guardar tanta información?

La respuesta debe contemplar dos aspectos, en primer lugar, cada vez que editamos una foto digital, al hacer un reencuadre, aclarar u oscurecer una parte, cambiarla de tamaño, enfocarla, etc. perdemos información, si lo hacemos a partir de un archivo de 8 bits la pérdida se notará en el resultado final, según los cambios que hayamos realizado y el tipo de imagen esa degradación de calidad resultará más o menos visible.

A su vez el registro de la información en un archivo de imagen es lineal, esto quiere decir que un archivo de 12 bits alcanza los 4096 niveles de luminosidad en las altas luces, muy próximas al blanco. Un punto de exposición por debajo el registro será de 2048 niveles, un punto más bajo 1024, luego 512, 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 y O al llegar al negro la ausencia de información. En este caso el registro de valores cercanos al negro, entre 0 y 32 niveles, difícilmente producirá información que pueda visualizarse e imprimirse, el rango aprovechable seguramente se encontrará entre los 4096 y los 64 niveles y esto determinará un rango dinámico aproximado de seis puntos de exposición

Considerando que el gris medio se encuentra dos puntos de exposición por debajo del blanco en un archivo de 8 bits tendremos la información correspondiente a 256 niveles en el blanco y 64 en el gris medio, en uno de 12 bits 4096 (blanco) y 1048 (gris medio), en 14 bits 16.384  y 4.096 respectivamente, y en uno de 16 bits, 65.536 en el blanco y 16.384 en el gris medio. Como se ve la diferencia en la cantidad de información capta para componer la imagen es enorme.(Clic para ampliar la imagen)

Este punto es central ya que de los tonos medios a los más bajos es donde la exigencia de calidad será más evidente. La cantidad de niveles de luminosidad que es posible guardar en cada pixel también es determinante del rango dinámico de una imagen, que será mayor cuanto más amplia sea la profundidad de color. El ruido sobre todo en la zona de sombras también será menor. En definitiva una imagen con mayor profundidad de color dispone de más información que se traduce en mayor calidad. Por supuesto que no es la única variable que determina la calidad de la imagen, pero si uno de los factores más relevantes.

Mi agradecimiento a mi hijo Teo Fumagalli por programar una aplicación para graduar la profundidad de color de las fotografías bit por bit.

®Carlos Fumagalli.

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¿Por qué vemos lo que vemos?

Una aproximación a los fenómenos que permiten nuestra visión y la captura fotográfica.  

Para iniciar el aprendizaje de fotografía en profundidad es necesario conocer algunos conceptos básicos sobre la luz.  Aquí los abordo estableciendo su relación con nuestra percepción y con la práctica fotográfica intentando un lenguaje y ejemplos amigables.  La respuesta a la pregunta del título describe y relaciona los fenómenos que hacen posible nuestra visión. El alcance de este trabajo es el necesario para comprender la fotografía desde la toma, el manejo de archivos de imagen, la iluminación natural y de estudio. 

La fotografía es el registro en una imagen de la luz reflejada o emitida por los cuerpos.

Así es que la luz es el primero de nuestros sujetos de estudio. La luz es una forma de energía, una pequeña parte de un espectro inmenso: la energía electromagnética. (en adelante EE)

Toda la EE comparte tres características:

  • Es irradiada en todas direcciones a partir de un punto llamado foco de energía.

Este punto puede ser pequeño, por ejemplo cada molécula del filamento de una lámpara, o grande, como una estrella, en diferentes magnitudes ambos son focos o puntos que irradian energía en todas direcciones.

  • Esta irradiación lleva una trayectoria rectilínea, y el desplazamiento ocurre en forma de ondas.
  • Se desplaza a una velocidad aproximada a los 300.000 km. por segundo (en el vacío)

Si consideramos que la distancia entre la Tierra y la luna es de 348.000 km. el tiempo que tarda la luz reflejada por la luna en llegar a nosotros es algo mayor a un segundo, es decir que la imagen que vemos corresponde a lo que ocurrió en la luna un segundo antes. 

Longitud de onda:

Si bien todo el EE comparte estas tres características hay una propiedad que diferencia cada tipo de energía, y determina en qué lugar del espectro la encontramos.  La distancia que hay entre la cresta (el punto más alto) de una onda hasta la siguiente, es lo que se llama longitud de onda.

En el EE esta distancia sufre variaciones enormes. Las longitudes de onda más cortas conocidas corresponden a los rayos gamma y son del orden de 10-13 (la unidad de medida que se emplea es el picómetro: una mil millonésima parte de un milímetro), mientras que las longitudes de onda más largas corresponden a las ondas de radio de baja frecuencia y pueden alcanzar varios kilómetros. El EE es continuo, es decir las longitudes de onda se van incrementando ligeramente pero hay ondas que corresponden a cada incremento, el empleo de la palabra inmenso para referirse al EE, no resulta exagerado. (Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo. http://www.espectrometria.com/espectro_electromagntico).

La diferencia producida por la longitud de onda no es menor: los rayos gamma o los rayos x duros producen la destrucción de los tejidos, y son incompatibles con la vida orgánica, mientras que la luz y el calor (que forman parte del mismo espectro con una longitud de onda mayor) son necesarios para la vida.  

Amplitud de onda:

La amplitud de onda es la distancia que hay entre el eje de la trayectoria y la altura que alcanza la cresta y determina la intensidad de la energía. Considerando dos rayos de luz de igual longitud de onda los dos serán del mismo color, mientras que el de mayor amplitud de onda tendrá mayor intensidad.

La luz visible

De todo el EE solo una parte ínfima es la que percibimos como luz visible, la que se encuentra entre las longitudes de onda correspondientes a los 380nm a los 700nm. Los límites del espectro de luz visible desde el lado de las longitudes de onda corta son los rayos ultravioletas a los 380nm, no podemos percibirlos visualmente pero debemos ponernos protector solar para cuidarnos de sus efectos. Del lado de las longitudes más largas a 700nm el límite es el infrarrojo, tampoco lo vemos pero si lo percibimos como calor. 

Como se observa en el gráfico a medida que se incrementa la longitud de onda cambia el color con que percibimos dicha luz. Sin embargo podemos ver que ninguna longitud de onda corresponde a la luz blanca. La luz blanca está compuesta por la suma de las diferentes longitudes de onda que componen el espectro de la luz visible. Sin embargo no todos los colores del espectro son necesarios para formar luz blanca, y a la vez no todos pueden hacerlo.

El azul, el verde y el rojo, son los que denominamos colores primarios luz. Esto porque cuando coinciden en un mismo punto esa superposición la percibimos como luz blancaCon azul, verde y rojo podemos producir tanto la percepción del blanco como de los demás colores del espectro visible. Para relacionar la explicación dada hasta este punto con el modo en que percibimos el color y cómo es registrado por una cámara digital, iniciaremos un nuevo tema.

El comportamiento de la luz cuando toma contacto con un cuerpo material. 

 Hay una serie de fenómenos que pueden ocurrir cuando la luz toma contacto con la superficie de un cuerpo.

  • Reflexión
  • Absorción
  • Transmisión
  • Refracción
  • Dispersión
  • Difracción
  • Polarización

De estos voy a considerar ahora solo tres: reflexión, absorción y transmisión, porque son los que tienen una relación muy directa con nuestra forma de percibir la luz y el color. La refracción y la dispersión también influyen el lo que vemos, desde ya, pero no tan directamente y para simplificar 

Reflexión

Reflexión especular o regular: Se produce reflexión cuando un rayo de luz al llegar a la superficie del cuerpo “rebota”, si esta superficie es lisa y brillante, se producirá reflexión especularEl ángulo de reflexión del rayo de luz será igual al ángulo de incidencia, pero se reflejará en la dirección opuesta. Esto hace que reconozcamos el punto de origen de cada rayo, y por tanto se reflejará la imagen del objeto real; si el espejo es plano la imagen reflejada será igual a la imagen original, ya que se mantiene la relación de distancia entre los puntos del objeto real respecto a la imagen reflejada. 

 Ejemplos de reflexión especular, son obviamente los espejos, el agua, vidrios, metales pulidos, etc.

Si la superficie del espejo es curva, los rayos que provienen de un mismo plano del objeto incidirán con distinto ángulo en la superficie del espejo, y el ángulo de reflexión de cada uno no mantendrá la misma relación de distancia entre los rayos reflejados por los puntos equivalentes del objeto real; la imagen reflejada se distorsiona, se emplea esto para que la imagen resulte amplificada o disminuida en tamaño respecto al original. La superficie cóncava de un espejo para maquillaje amplía el tamaño de la imagen; el espejo convexo usado como retrovisor exterior de los autos refleja un más ángulo amplio y las imágenes reflejadas son más pequeñas, actúa como un espejo gran angular.

Reflexión difusa: Si la superficie del cuerpo es rugosa (microscópicamente rugosa) la reflexión se produce en múltiples direcciones. Al no reconocerse de dónde proviene cada rayo, no se refleja ninguna imagen, sino que simplemente veremos el objeto iluminado.

 Ejemplos de reflexión difusa son la mayoría de los cuerpos, nuestra piel, las paredes de los edificios, maderas, telas, etc. 

  • La reflexión especular y la difusa pueden ocurrir simultáneamente en un mismo objeto en grados diferentes.
  • El extremo de la reflexión especular es obviamente un espejo.
  • Un cuerpo completamente opaco producirá reflexión completamente difusa.

Pero estas características pueden combinarse gradualmente, por ejemplo una madera encerada adquiere cierto brillo y eso produce alguna capacidad de reflexión especular sobre la superficie inicialmente opaca, por ejemplo podríamos reconocer la forma de un foco de luz reflejado en la madera. En realidad la cera es otro cuerpo que al tener transparencia combina su capacidad de reflexión con la superficie de la madera que está debajo.

  • Un mismo objeto puede modificar su respuesta a la luz según cambien condiciones ambientales (humedad, temperatura, etc.) por ejemplo, una tela al mojarse se oscurece porque absorbe más luz, y brilla porque el agua agrega esa propiedad. A medida que el agua se evapore volverá a sus características originales, es interesante observar como estos cambios físicos los significamos en la interpretación de lo que vemos, por ejemplo sabemos instantáneamente que una mancha oscura y brillante en medio de una patio de tierra seca significa que está mojada y es barro;  si vamos corriendo saltaremos instintivamente para evitarlo.

Reflexión total:  Independientemente de las características de la superficie en términos de brillo, y de que su capacidad de reflexión sea más o menos especular la reflexión puede ser total o parcial.

Reflexión total: Se produce cuando un cuerpo refleja toda la luz que le llega, es decir las longitudes de onda correspondientes al azul, verde, y rojo. Cuando esto ocurre vemos a ese cuerpo como blanco.  Es importante el concepto de que el cuerpo en sí no es blanco sino que tiene la capacidad de reflejar totalmente la luz roja, verde y azul; esto es en téminos teóricos pero siempre hay una pérdida, ningún cuerpo refleja el 100% de la luz que le llega, una hoja blanca suele reflejar el 94% de la luz que incide sobre ella.  Para comprender la reflexión parcial es necesario primero comprender otro de los fenómenos mencionados, la absorción.

Absorción:

 En la vida cotidiana relacionamos el significado de la palabra absorción con lo que ocurre cuando un líquido es absorbido por un medio seco, por ejemplo, se derrama algo de agua sobre una mesa y al pasar una servilleta de papel, el agua que estaba en la mesa se traslada al papel, pero el agua en sí no sufre ningún cambio en su estado ni sus características.  Lo que ocurre cuando hablamos de absorción en términos de energía no tiene relación con ese significado habitual.  

Un cuerpo que tiene la capacidad de absorber la luz, modifica la longitud de onda de la luz que le llega y la irradia en forma de calor. La absorción consiste en la modificación de la longitud de onda de la luz que llega hasta ese cuerpo. Esa energía “desaparece” del espectro visible y es irradiada como calor que no resulta visible para nosotros, si bien podemos percibirlo.

Absorción total:

 Un cuerpo que tenga la propiedad de absorber totalmente la luz, vamos a verlo negro, es decir como un cuerpo que no refleja luz. Absorbe y transforma en calor las longitudes de onda correspondientes al rojo, al verde y al azul. (en la práctica no hay pigmentos perfectos que absorban el 100% de la luz, un objeto negro suele absorber hasta el 96% de la luz que incide sobre el)

Absorción y reflexión simultáneas:

Absorción / reflexión parcial: Esta ocurre cuando un cuerpo absorbe algunas longitudes de onda y refleja otras.

  • Un objeto azul absorbe las longitudes de onda correspondientes al verde y al rojo y refleja solo el  azul.
  • Un objeto verde absorbe las longitudes de onda correspondientes al rojo y al azul y refleja solo el verde
  • Un objeto rojo absorbe las longitudes de onda correspondientes al verde y al azul y solo refleja el rojo. 
  • Un cuerpo gris refleja y absorbe las tres longitudes de onda en porcentajes iguales. Si absorbe mucho y refleja poco se verá un gris oscuro. Por el contrario si refleja más de lo que absorbe resultará en un gris claro. 
  • Diferentes porcentajes de absorción / reflexión de cada longitud de onda componen todos los tonos de color que podemos ver.

Si alguna de las longitudes de onda prevalece sobre las otras producirá una dominante de su color, un gris que refleje el 40% de rojo, el 40% de verde y el 45% de azul, se verá ligeramente azulado.

Comportamiento de los cuerpos respecto a la luz:

Los objetos no poseen un color por sí mismos, sino que tienen la capacidad de reflejar la luz de ese color. Por ejemplo, vemos un cuerpo blanco porque tiene la capacidad de reflejar casi totalmente las longitudes de onda correspondientes al rojo, verde y azul. Si le llega una luz con más azul que verde y rojo, veremos el cuerpo como blanco azulado. Si solo le llega luz azul, no lo veremos blanco sino azul: por más que tenga capacidad para reflejar el verde y el rojo si no le llega luz de estas longitudes de onda no puede reflejarlas. Un objeto que vemos rojo cuando está iluminado por luz blanca, tiene la capacidad de reflejar el rojo y de absorber el verde y el azul. Si en vez de iluminarlo con luz blanca, lo hacemos con luz azul o verde, lo veremos negro, pues no tiene la capacidad de reflejar esas longitudes de onda. Este punto se relaciona muy directamente con el tema Temperatura de color de la luz, que veremos más adelante. En la constitución de cada cuerpo material el pigmento determina su comportamiento respecto a la absorción / reflexión, cuales longitudes de onda absorbe y cuales refleja. Otras cualidades determinan la textura de su superficie y su brillo.

La combinación de porcentajes de absorción y reflexión, junto a las características de brillo y opacidad definen una parte importante de cómo vemos los objetos, de porqué los vemos del color que los vemos, y de porqué tienen determinadas características de brillo u opacidad.  A su vez estas propiedades pueden ser afectadas por la temperatura, la humedad y otros factores que modificarán el comportamiento de ese cuerpo respecto a la luz, y por consiguiente el modo en que lo vemos. Un cuerpo más húmedo tiende a absorber más luz, por consiguiente a verse más oscuro.

Una tela al mojarse absorberá más luz y se verá más oscura y se tornará más brillante; a medida que se seque recuperará su aspecto anterior.

Transmisión:

 Un cuerpo transmite la luz cuando esta puede atravesarlo: lo que llamamos transparencia, por ejemplo, un objeto de vidrio, el agua, o el aire.

Transmisión directa o regular:  La luz emitida por cuerpos luminosos o la reflejada por cuerpos opacos cuando pasa a través del medio transparente no es desordenada, podemos ver de donde proviene cada rayo y como resultado ver la imagen de lo que está detrás, por ejemplo, de un vidrio.

Transmisión difusa: La luz pasa a través del medio pero los rayos son desviados en múltiples direcciones y no es posible ver el punto de origen de cada uno, consecuentemente no podemos ver la forma de los objetos que reflejen o emitan luz, vemos el vidrio como una fuente de luz. Por ejemplo un vidrio esmerilado, un acrílico blanco.

La relación entre la transmisión directa y la difusa -al igual que el brillo y la opacidad en los cuerpos no transparentes- puede darse en diferentes grados. Al mirar a través de un cristal apenas esmerilado se podrán reconocer formas aunque no puedan verse con total nitidez, un esmerilado más profundo desordenará más los rayos y solo pasará la luz sin que podamos reconocer formas. El parabrisas de un auto apenas empañado permite ver aunque no con total claridad, si se empaña por completo, la visión ya no es posible aunque la luz lo atraviese. En el caso de un cristal que se empaña, las pequeñas gotas de agua condensadas sobre su superficie desvían la luz en otras direcciones, veremos más adelante que este fenómeno se denomina refracción.

Transmisión parcial o selectiva:

Un cuerpo transparente en el caso de la transmisión directa, o translúcido en el de la transmisión difusa, también puede absorber luz parcialmente. Si absorbiese la luz en forma total, no sería transparente o translúcido sino negro. Si transmite solo una longitud de onda resultará como vemos en el esquema superior. Si transmite diferentes porcentajes de cada longitud de onda transmitiría el color formado por esa combinación. Por ejemplo si un vidrio que absorbe el azul y transmite el verde y el rojo lo vemos amarillo. Lo que es blanco, a través del vidrio se verá amarillo porque este absorbe el componente azul que refleja el objeto blanco, y solo permite que lleguen a nuestros ojos el verde y el rojo. Un objeto azul a través del filtro amarillo lo veremos negro o gris oscuro, porque el vidrio no transmite la luz que ese cuerpo refleja. Un vidrio de color actúa como un filtro que deja pasar su propio color y absorbe el complementario.

Dispersión: La refracción no afecta en la misma medida a las diferentes longitudes de onda. Las longitudes de onda corta, el azul en el caso de la luz, sufrirá una mayor desviación que las longitudes de onda más largas como el verde y el rojo, esta es la razón principal por la cual vemos el cielo azul.

La dispersión también es la razón por la cual un prisma descompone la luz blanca  y permite ver sus componentes de color por separado. En los objetivos fotográficos, la dispersión es la causa principal de las aberraciones de color.

Difracción:
Se produce difracción cuando el frente de onda de un rayo de luz choca parcialmente con un obstáculo y sufre una desviación en su trayectoria. En la práctica fotográfica, las láminas del diafragma causan difracción en los rayos que chocan con sus bordes, creando un área de penumbra que hace perder contraste y definición en las partes de la imagen afectada. Por esta razón es que los diafragmas medios tienen mejor rendimiento que los más cerrados, que conviene emplear únicamente cuando es necesaria la mayor profundidad de campo.

Observaciones:

Todos estos fenómenos no ocurren en forma absoluta ni aislada, sino combinados y simultáneamente. Por ejemplo un objeto blanco no reflejará la totalidad de la luz que le llega, ni un objeto negro absorberá tampoco toda la luz que incida sobre el.

Un vidrio transmite la luz pero también produce reflexión especular, y también absorberá algo de luz. Un cuerpo puede combinar absorción y transmisión y ser “un poco transparente” y a su vez su superficie podrá ser más o menos brillante y producir o no algún grado de reflexión especular.  El aspecto con que vemos un cuerpo está determinado por su pigmentación, que define su comportamiento en cuanto a la absorción / reflexión, mientras que las características de su superficie determinarán sus propiedades de brillo / opacidad y textura.

Cuando la superficie de un cuerpo tiene variaciones de color y textura se torna interesante pensar en el tamaño del cuerpo al que hacemos referencia.  Si la superficie presenta muchas variaciones de pigmentación y brillo como podría ser la piel de algunos animales, debemos pensar en que cada partícula con determinadas características actúa como un cuerpo independiente respecto a la luz, y que nosotros al ver la superficie vemos todas esas partículas como una sola piel, con variaciones de matices de color y de brillo. Por otra parte siendo que los cuerpos no poseen un color de por sí, sino la capacidad de reflejar determinadas longitudes de onda, el color de la luz que incide sobre un cuerpo determina el color con que lo percibimos. 

Estos conocimientos permiten establecer las relaciones con otros temas como el modo en que se registra en un archivo de imagen la información de color, y esto tendrá aplicaciones prácticas concretas.  También se puede avanzar un paso más y relacionarlo con otro aspecto del trabajo de un fotógrafo, para quien ver más y más rápido tiene especial valor. Un ejercicio muy sencillo que siempre propongo es al observar una escena, intentar descubrir porqué la vemos de ese modo y no de otro. De dónde viene un reflejo, o una sombra, porqué se produce un efecto en una determinada situación de luz. Esto se logra por entrenamiento y este consiste simplemente en poner atención en relacionar el conocimiento teórico con su manifestación concreta, que es nuestra percepción visual del mundo que nos rodea.  Si uno logra establecer esa relación, adquirirá conocimientos que luego se aprovecharán de modo consciente o intuitivo en la iluminación fotográfica, tanto en estudio como con luz natural

Un ejemplo:

Como ejercicio podemos imaginar una situación que resulte fácil de describir, que permita dar ejemplos de algunos de estos fenómenos, y de cómo los percibimos.

Imagínese sentado en una habitación frente a un ventanal, por el que puede ver una calle, la vereda donde hay un banco con algunas personas sentadas, y la fachada de las casas detrás de estas personas, toda la escena iluminada por el sol.  Ud. puede ver estos cuerpos porque el cristal de la ventana permite la transmisión directa de la luz, los rayos de sol que son reflejados por los objetos de la calle, pueden atravesar el vidrio sin desordenarse y sus ojos pueden identificar de dónde proviene cada rayo, y así proyectar la imagen que Ud. ve. A su vez la luz que Ud. recibe es reflejada por su cuerpo y también se refleja sobre el lado interior del vidrio, pero ese reflejo es demasiado débil comparado con la luz del sol que proviene de la escena exterior, y nuestros ojos no tienen la capacidad de ver simultáneamente luces de tan diferente intensidad, solo veremos la luz más intensa. Aunque resulte obvio, la luz no atraviesa las paredes porque estas no la transmiten, de cada lado de la pared la reflejarán, o la absorberán en distinta proporción según de qué color esté pintada.

Qué es lo que verían las personas que están sentadas en el banco?

Ud. en el interior no recibe luz directa del sol, sino la luz del cielo que llega a través de la ventana, de mucha menor intensidad que la del sol directo. Esta luz es reflejada por su cuerpo y por los objetos que se encuentran en la habitación y el vidrio de la ventana transmite el paso de esta luz hacia el exterior. Sin embargo, las personas sentadas en el banco iluminadas por el sol, no verían el interior de la habitación cuya luz es demasiado débil, sino la reflexión en el vidrio de la luz del sol sobre sus propios cuerpos, así como sobre la calle y las fachadas que están detrás de ellos que reciben la luz intensa del sol. Ellos verían la misma escena que Ud., pero ellos la verían reflejada en el vidrio, mientras que Ud. la vería transmitida a través del vidrio.

Pasaron algunas horas y ya el sol no ilumina más la escena exterior, llegó el crepúsculo, Ud. encendió la luz y ahora la intensidad de la luz exterior es igual a la del interior. ¿Qué vería cada uno?

Si el nivel de la iluminación es igual adentro que afuera la reflexión y la transmisión se verían con semejante intensidad. Hasta podría tornarse confusa la imagen si no fuera porque Ud. ya conoce cuales son los objetos que están de uno y otro lado. Ahora se ha hecho de noche y la escena exterior solo está iluminada por luz tenue de luna. Las personas en el banco pueden ver la escena en el interior de la casa pues la luz interior es transmitida por el vidrio y es de mayor intensidad que la tenue luz de luna que ellos reflejan. Ud. no podrá verlos a ellos que reflejan una luz tan débil. En cambio si verá el interior de la habitación y a Ud. mismo reflejado en el vidrio, pues ahora la luz en el interior de la habitación es de mayor intensidad que la que proviene del exterior.

¿Cómo captan nuestros ojos la luz?

Nuestros ojos poseen dos tipos de células sensibles a la luz, que se hallan distribuidas en una membrana llamada retina, sobre la cual nuestro sistema óptico proyecta la imagen de la luz reflejada por los objetos. 

Los bastones son células fotosensoras que reaccionan a muy bajas intensidades de iluminación, y no tienen capacidad de percepción del color, se activan cuando nos encontramos en un sitio con muy bajo nivel de luz. En estas condiciones, reconocemos las formas sin gran agudeza visual y no percibimos el color. Los bastones son de reacción lenta, cuando pasamos de un sitio iluminado a otro a oscuras necesitamos un tiempo de acostumbramiento para poder ver, este tiempo es el de reacción de los bastones que deben crear un pigmento para percibir la luz. Cuando el nivel de iluminación es alto los bastones se saturan.

Los conos son las células fotosensoras responsables de la visión en color y requieren altos niveles de iluminación para ser estimulados. Existen tres tipos de conos especializados que reaccionan a las longitudes de onda correspondientes al rojo, verde y azul en forma independiente. La fóvea es un pequeño sector de la retina en el que se concentran la mayor parte de los conos, es donde se proyectan las imágenes enfocadas y donde tenemos mayor agudeza visual. El resto de la retina permite la visión periférica y la visión nocturna sin gran resolución de detalles. Si ponemos atención en cómo es nuestra visión podemos reconocer que nuestra visión periférica abarca un ángulo de casi 180° pero que el área que vemos nítida corresponde a un ángulo muy pequeño, esa pequeña área que vemos con alta resolución la desplazamos con mucha rapidez y cuando posamos nuestra mirada en algo que nos interesa la imagen ya está enfocada, esto causa la sensación de ver “todo en foco” cuando en realidad lo que ocurre es que siempre vemos nítido lo que llama nuestra atención.

Tenemos mayor cantidad de conos sensibles al verde, que al azul y al rojo. Se estima que podemos distinguir doscientos cincuenta y seis niveles de luminosidad diferenciados tanto para el rojo, como para el verde, y el azul. Cada combinación de longitudes de onda, con diferentes niveles de luminosidad la percibimos como un tono de color diferente. Para calcular todas las combinaciones posibles multiplicamos:

256*256*256 = 16.777.216

Por eso se estima que podemos percibir aproximadamente 16,8 millones de colores. En el próximo artículo estableceros la relación entre la nuestra percepción del color y la profundidad de color en los sistemas de captura digital de las cámaras fotográficas.

®Carlos Fumagalli.

Bibliografía: Fotografía Básica de Michael Langford

El formato en las cámaras fotográficas de película.

En el terreno de la fotografía profesional las cámaras digitales reemplazaron a las de película hace ya bastantes años y muchos fotógrafos no han tenido la experiencia de trabajar con ellas.  Sin embargo, en el campo artístico la fotografía fotoquímica es revalorizada por varias razones y particularmente, las cámaras de formato grande capaces de registrar imágenes de muy alta calidad.

Antes de comenzar una serie de artículos sobre la práctica con cámaras de gran formato, es adecuado explicar porqué razón existen cámaras que emplean distintos tamaños de película.

En la fotografía sobre película la superficie que ocupa la imagen es uno de los determinantes básicos de su calidad. La imagen está formada por pequeñas partículas muy próximas entre si, para ampliar la imagen y obtener una de mayor tamaño el negativo se proyecta sobre el papel al tamaño que se desea obtener, por tanto cada partícula se separa de las que la rodean. El espacio entre una y otra no contiene información de la imagen, así es que cuanto más se amplía mayor será la pérdida de definición y contraste, podemos decir que a mayor ampliación, menor calidad.  Por tanto las cámaras que emplean películas más grandes producen imágenes de mayor calidad que las de formato menor, ya que para llegar a un determinado tamaño final deben ampliarse menos veces.  Se fabricaron muchos formatos de cámaras y películas, a través del tiempo hay tres grupos que han perdurado y se tornaron en los más empleados. 

Pequeño formato:

Las cámaras de pequeño formato usan películas de 35 mm. de ancho, creadas originalmente para cámaras de cine en las que cada fotograma mide 18×24 mm. Oskar Barnack, el diseñador de la primera Leica en 1924 fue quién decidió emplear esta película en cámaras fotográficas que hasta ese momento utilizaban películas más grandes, llevando la imagen a un cuadro de 24×36 mm.  (medida que se estandarizó luego en las cámaras digitales bajo el nombre de “full frame”).  

 Este formato fue un estándar en la fotografía de prensa, documental y de aficionados. De un rollo de 1.60 mts. se obtienen 36 fotografías. También cabe mencionar las cámaras de medio cuadro, que sobre la misma película de 35mm. proyectan una imagen de la mitad de tamaño, 18×24 mm. esto permite obtener 72 fotografías. 

Formato medio:

Las cámaras de formato medio utilizan película “120” que tiene 6 cm. de ancho. Distintas cámaras proyectan imágenes de aproximadamente 4.5, 6 , 7 o 9 cm. de largo sobre el ancho de 6 cm. del rollo. La película de “220” es igual de ancho pero del doble de largo, algunas cámaras permiten cargar tanto las de 120 como las las de 220, sin embargo los rollos de 220 nunca fueron fáciles de conseguir y menos ahora. Naturalmente como la película tiene el mismo largo las cámaras que proyectan imágenes más grandes registran menos cantidad de disparos. Un rollo de 120 permite tomar 16 fotografías con una cámara de 4.5×6 cm., 12 con una de 6×6, 10 con una de 6×7 y 8 con una de 6×9.  

Formato grande o gran formato

En las cámaras de placa se carga una hoja de película sobre la que se toma una sola fotografía, en vez de rollos en los que se registra una serie.  El formato más habitual es de 10×13 cm. o su equivalente 4×5″ en pulgadas. También existen cámaras de formatos aún más grandes, de 13×18 cm. (5×7″) y  20×25 cm. (8×10″) Más allá del tamaño de la película existen distintos tipos de cámaras que serán objeto del próximo artículo. 

Relación entre formato y ampliación

Como mencioné antes, la degradación en la calidad de la imagen es directamente proporcional a la ampliación, supongamos que tomaran fotografías con cámaras de distinto formato, empleando la misma película en su presentación adecuada a cada uno y cada negativo se ampliara 10 veces:

Con el negativo de:
  • 35 mm. (imagen de 2,4×3,6 cm) la copia sería de 24×36 cm.
  • 6×6 (imagen de 5.6×5.6 cm) la copia sería de 56×56 cm.
  • 6×7 (imagen de 5.6×7.2 cm) la copia sería de 56×72 cm
  • 6×9 (imagen de 5.6×8.4 cm) la copia sería de 56×84 cm.
  • 10×13 (imagen de 9×12 cm) la copia sería de 0.9×1,20 mts.
  • 12×18 (imagen de 11×17) la copia sería de 1,20×1,70 mts..
  • 20×25 (imagen de 19×24) la copia sería de 1,90×2,40 cm. 

En cuanto a la película todas tendrían la misma calidad porque la imagen se amplió 10 veces en cada caso, aunque según el formato el tamaño final es muy diferente. Si consderamos un negativo de 10×13 al ampliarlo 10 veces obtendremos una imagen de 90×120 cm. En cambio si la que fue  tomada con la cámara de 35 mm. se llevara al mismo tamaño deberíamos ampliarla algo más de 33 veces, con una pérdida grande de calidad.

Por supuesto que además del factor del tamaño de la imagen la calidad final de una fotografía va a estar determinada por un conjunto de factores: tamaño de la imagen, calidad del objetivo, calidad de la película y del revelado, precisión en la exposición, etc.

Mencioné los formatos de películas más estandarizados, pero sobre todo en cámaras antiguas podemos encontrar una variedad de tamaños muy amplia.

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Fotómetros integrados a la cámara, historia y modos de medición actuales.

Ya desde hace muchos años las cámaras tienen un fotómetro incorporado para determinar la exposición, que evolucionó hasta llegar a las versiones actuales, en las que es estándar la medición TTL con diferentes métodos de evaluación de la escena. Para comprender los modos de medición actuales es interesante observar ese proceso evolutivo.

Antes de leer este artículo es conveniente haber leído los anteriores Fotómetros y medición de luz y Conceptos básicos sobre Medición de luz 

Una reseña histórica

La incorporación de exposímetros a las cámaras fotográficas fue muy próxima a la aparición de los primeros fotómetros de mano.

Probablemente la primer cámara con fotómetro incorporado haya sido la Contaflex 35 TLR de 1935, una reflex de dos objetivos y formato 6×6, mientras que la primera de 35 mm con fotómetro incorporado fue la Contax III de 1936. Ambas fabricadas por Zeiss Ikon AG y por supuesto con fotómetros de selenio, la tecnología disponible en esa época. Si bien esto significaba una mejora importante en el camino de facilitar la obtención de buenas fotografías, el amplio ángulo de medición de estos fotómetros causaba dificultades para interpretar la lectura de la escena.

En 1936 la compañía Ihagee, había presentado la Kine Exacta, la primer cámara reflex de 35 mm. y casi simultáneamente se presentó la rusa Cnopm. La primera reflex con pentaprisma fue la Contax S, cuyo diseño original databa de 1930, pero que fue fabricada después de la guerra en 1949 y presentó problemas mecánicos. Para la misma época se presentaron la Rectaflex de origen italiano y la Alpa Reflex suiza. En 1939 Karl Nüchterlein diseñador y mecánico de Ihagee había patentado un diseño de fotómetro TTL, (sigla de Through The Lens) es decir la medición de luz a través del objetivo, para perfeccionar el diseño de la Kine Exacta. Sin embargo la guerra paralizó estos avances, la patente del sistema TTL quedó en manos americanas, y la primer cámara con fotómetro TTL solo se produciría muchos años después, en 1962: la Topcon RE Super

Durante los primeros años de los 60´se generaliza el empleo de las cámaras reflex, y las marcas japonesas van superando en el mercado a las alemanas. Aparecen en esos años las reflex Asahi Pentax de 1957, la Nikon F en 1959, ambas sin fotómetro en su versión inicial, la Minolta SR 7 de 1962 fue la primera en incorporar un fotómetro de CDS pero no a través del lente, la ya mencionada Topcon RE Super, la Asahi Pentax Spotmatic en 1964 ahora si con fotómetro incorporado. La Canonflex de 1959 no logró éxito comercial.

Nikon incorpora el fotómetro en el pentaprisma intercambiable del sistema F, el Photomic  en 1962 pero la versión TTL del Photomic recién llegará en 1966 con medición homogénea en toda la pantalla, y con medición ponderada al centro en 1968. Estos visores intercambiables pueden acoplarse al cuerpo base de Nikon F, es un sistema modular.

Naturalmente los primeros fotómetros integrados a mediados de la década del 30´fueron de selenio, ya que los de CDS aparecieron a comienzos de los 60´, coincidiendo con la popularización de las cámaras reflex. En principio cuando hablamos de un fotómetro integrado nos referimos a medición de luz reflejada, si bien existieron algunos accesorios que permitieron la medición de luz incidente desde la cámara. Al medir luz reflejada, el ángulo de medición del fotómetro es muy importante ya que determina sobre qué parte de la escena se realiza la medición, en los fotómetros de selenio que tienen un ángulo muy amplio

esto representa un inconveniente ya que se torna difícil interpretar esa medición en muchas situaciones, por ejemplo en un paisaje el área de cielo muy luminoso hará que el fotómetro tienda a producir una subexposición, en definitiva requiere por parte del fotógrafo un mayor grado de conocimiento e intuición y aun así en algunas situaciones se obtendrán resultados inesperados.

Al incorporar los fotómetros de CDS se produce una mejora en este tema, ya que al tener un ángulo de medición más cerrado, de aproximadamente de 30°, son menos las situaciones conflictivas y también hay más posibilidades de evaluar mejor sobre qué parte de la escena se realiza la medición.

Sin embargo el problema subsiste ya que no estamos midiendo exactamente lo que “ve” el lente sino algo aproximado.

La medición TTL

El problema se resuelve definitivamente al incorporar el sistema TTL, que mide a través del objetivo.  En este caso la medición se realiza verdaderamente sobre la escena a fotografiar y ya no sobre una aproximación más o menos afortunada.  Por otra parte si se coloca un filtro sobre el objetivo la pérdida de luz causada por el factor del filtro va a ser medida por el fotómetro y el incremento necesario en la exposición se realizará automáticamente. Lo mismo ocurrirá al emplear un sistema de aproximación, por ejemplo la merma de luz que implica el empleo de un fuelle o un tubo de aproximación se reflejará en el valor de exposición sin necesidad de calcular esa pérdida, como si habría que hacerlo con un fotómetro no TTL.

Sin embargo, aún en las cámaras con medición TTL hay distintos modos de medición que fueron mejorando su facilidad de uso y precisión como resultado de un proceso evolutivo.

Los modos de medición: 

Homogénea sobre toda la superficie de la imagen: 

Es el modo en que funcionaron los primeros fotómetros TTL, si bien presenta las ya mencionadas ventajas respecto a la medición “por fuera” del lente, la evaluación del contraste de la escena sigue resultando compleja. Con objetivos gran angulares en escenas que no reflejen la luz de un modo homogéneo, como el ejemplo ya mencionado de paisajes con un área grande de cielo, o aun con distancias focales más largas, una bailarina con malla blanca ocupando una pequeña parte de la imagen sobre el amplio fondo negro de un escenario, presentarán dificultades a la hora de determinar el valor de exposición, emplear el valor que indique el fotómetro directamente en muchos casos conducirá a resultados poco afortunados.

Medición ponderada al centro: desarrollado en 1968, estándar en las cámaras actuales

Las dificultades para interpretar la medición homogénea llevaron a Nikon a presentar en 1968 un nuevo modo de medición, en el que el área central de la imagen tiene preponderancia sobre el resultado total. En la pantalla de enfoque se observa un círculo marcado con una delgada línea negra, en ese círculo se concentra el 60% de la medición, en el resto del cuadro se distribuye el 40 % restante.

Esto funcionará como un modo de compensar las diferencias de iluminación en la escena. Por supuesto que también requiere la interpretación del fotógrafo, pero es más fácil obtener resultados consistentes. Es un sistema bastante intuitivo que demanda prueba y error, pero una vez que se le toma la mano es muy preciso y confiable. En general se ubicarán en ese círculo en los valores medios de la escena, eventualmente incluyendo un área menor de las partes muy brillantes o muy oscuras, y si es necesario luego se reencuadrará la composición en el momento del disparo, después de haber establecido el valor de exposición. Los porcentajes de concentración y el tamaño del área central varían entre marcas y modelos, en términos generales este sistema resultó tan eficiente que aún hoy sigue siendo uno de los modos incorporados en las reflex actuales de todas las marcas. Para entrar en detalles hay que consultar el manual de cada cámara y ver las características específicas de cada una, esta descripción corresponde a lo que resulta común a todas. Es un sistema rápido e intuitivo que ofrece un equilibrio entre la rapidez de uso y un buen control del resultado. Muchas Nikon muestran el área de concentración de la medición y especifican el porcentaje de concentración. Otras marcas emplean un sistema semejante pero no muestran el área de concentración y entonces no se sabe a ciencia cierta en qué área se concentra la medición, esto puede resultar en un proceso de prueba y error diferente pero al fin el sistema sigue resultando funcional. En las Nikon actuales se puede variar el tamaño del círculo en el que se concentra la medición en 13, 8 o 6 mm. pero ya no muestran el área correspondiente en el visor y tampoco está especificado el porcentaje de concentración. Personalmente lamento que los manuales no brinden más que descripciones generales poco precisas, y no es fácil conseguir información detallada.

Mi agradecimiento a Enrique López de la excelente página Camaracoleccion.es, por su respuesta a mi consulta y por toda la información que obtuve de allí, en particular los artículos sobre la historia de Exacta, la presentación del Photomic, la NIkon FA y la evolución de las cámaras en general.

Medición matricial o evaluativa:

La medición matricial fue presentada  por Nikon en el modelo FA, que sale al mercado en 1983  la escena es dividida en zonas y se realiza una medición independiente de cada una, esa información luego es procesada mediante software de un modo bastante más complejo que un simple promedio. La cantidad de segmentos o zonas que se miden varían por marcas y modelos, cada una ha desarrollado su propia tecnología y software. La FA contemplaba 5 zonas diferenciadas. Este sistema inicial se ha desarrollado enormemente.

Actualmente Nikon emplea sistemas de 2.016 zonas en la serie D7000 y D610 y de 91.000 pixeles de medición en las D750 y superiores, y tiene en cuenta la composición de color y la distancia a distintos planos de la escena. El sistema equivalente de cada marca recibe diferentes nombres, el Evaluativo en Canon emplea 63 zonas en las 5D y 6D Mark II y 150.000 píxeles en la 7D II.

El sistema matricial automatiza  totalmente la medición de luz, evitando que el fotógrafo deba evaluar la escena y realizar cálculos o compensaciones. Es el modo de medición más rápido y por tanto el más adecuado para las situaciones en que la captura instantánea resulte ser lo más valioso para esa imagen. En prensa, fotografía callejera, deportes, fotografía de fauna, muchas veces será el modo más adecuado. En general los resultados son muy buenos pero el fotógrafo está cediendo el control de la exposición al software de la cámara, sin ninguna participación en la valoración del contraste y sin poder priorizar una parte de la escena sobre otra según su nivel de luminosidad, al elegir el modo matricial confiamos totalmente estas decisiones al software de la cámara. En pocas palabras, es recomendable cuando la captura inmediata de lo que ocurre es más importante que las sutilezas de diseño en la imagen.

Medición puntual:

La medición puntual aparece con la Topcon Unirex de 1969, que ofrece la medición de luz en el área de enfoque de microprismas.

Gradualmente se incorpora en diferentes marcas y modelos y en la actualidad es un estándar en casi todas las reflex. Si bien las particularidades hay que buscarlas en el manual de cada cámara siempre estamos hablando de el 100% de la medición en un área muy pequeña del visor, así es que esta medición resulta muy semejante a la de un fotómetro puntual de mano. Algunas cámaras tienen un punto de medición central fijo y en muchas el área de medición coincide con el punto de enfoque activo, y puede por tanto desplazarse sin modificar el encuadre. Concentrar el 100% de la medición en un área pequeña permite realizar mediciones parciales y establecer cómo se reproducirán distintas áreas de la imagen. En general debe considerarse que el valor indicado será el adecuado para reproducir esa zona con la luminosidad correspondiente al gris medio, así es que sobre ese valor deberán efectuarse las compensaciones que resulten necesarias. Además de la Puntual las Canon actuales presentan una variante de este modo, la medición Parcial, igual que la puntual pero con un área de medición mayor, si bien en esa área se concentra toda la medición. Más allá de la utilidad de establecer la exposición para un área pequeña, debe considerarse la medición puntual como un instrumento para conocer las diferencias de contraste y prever si el rango dinámico de la cámara es capaz de reproducir con detalle la totalidad de la escena.  Esto permitirá adecuar la iluminación cuando resulte posible, y en el caso de no poder modificar la iluminación decidir qué parte privilegiar y qué parte sacrificar, o a veces asegurarse de que determinada zona intencionalmente no registre detalle sea en las luces o en las sombras. En estos términos la medición puntual es un herramienta de diseño, ya no solamente un instrumento para determinar la exposición general.

Un resumen de los modos de medición actuales:

  • La medición matricial o evaluativa automatiza la evaluación de la escena, evita que el fotógrafo deba tomar decisiones sobre la exposición. Es el modo adecuado para las fotos en las que la instantaneidad es más importante que el control del contraste.
  • La medición ponderada al centro, o central, permite un control intuitivo rápido y previsible a la vez. Requiere un proceso de prueba y error hasta conocerlo, es adecuado cuando quiero fotografiar rápidamente pero sin perder totalmente el poder de decisión como en la medición matricial.
  • Medición puntual es el método que brinda mayor información y permite tomar decisiones para estructurar la iluminación y decidir como se reproducirán diferentes áreas de la imagen. Requiere mayor conocimiento y tiempo para evaluar la escena. Adecuado para paisajes, arquitectura y cuando la estética sea el valor principal de la fotografía y la reproducción de luces y sombras determinante.®Carlos Fumagalli

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Para qué sirve Adobe Lightroom

Inscripción abierta para talleres de verano 2018. Fechas a definir, son tres encuentros de 3 hs. de duración. 

A raíz del próximo Taller de Lightroom me están consultando para qué sirve exactamente este programa, aquí va:

Lightroom es un programa de gestión del flujo del trabajo fotográfico. Incluye diferentes módulos que abarcan las etapas necesarias de clasificación y tratamiento de imagen desde la toma digital hasta su uso final.Algunos de estos módulos son semejantes a programas que posiblemente ya conozcas, por ejemplo, el área de clasificación de las imágenes es muy semejante a Bridge, para un fotógrafo Lightroom reemplaza a Bridge con ventajas importantes.

Lightroom incluye el editor de formato raw Camera Raw, el mismo que se utiliza en Photoshop con una interfaz diferente, pueden emplearse pinceles y máscaras.

Para fotografías directas cuando lo que se busca es realizar ajustes de imagen, aclarar u oscurecer una zona, ajustar el equilibrio de color, enfoque, etc. no será necesario abrir la imagen en Photoshop, cuando se requiera trabajar en capas y realizar retoques complejos, Lightroom no reemplaza a Photoshop.

La característica propia de Lightroom es que es una base de datos.

Esto permite la organización y administración de archivos a partir de una criterio lógico ordenado, se evita la duplicación de archivos innecesaria, y posibilita encontrar una foto entre miles instantáneamente sin recorrer las carpetas en las que uno se imagina que tal foto podría llegar a estar… Por supuesto esto no ocurre mágicamente, se conseguirá si el criterio con que se han guardado las fotos es adecuado.

LR ofrece la posibilidad de organizar bien el material, si se emplea mal, también se puede armar un gran lío…

En definitiva Lightroom simplifica el flujo de trabajo del fotógrafo, e incluye en un solo programa tareas que de otro modo pueden requerir emplear dos o tres programas diferentes hasta llegar  a la imagen final.

Un resumen:

  1. Importar desde la tarjeta de la cámara y si se desea convertir el formato nativo a dng en la misma operación. De las fotos que se encuentran en la tarjeta LR distingue las que ya han sido importadas de las que aún no.
  2. Incorporar metadatos durante la importación, datos de toma, gps, palabras clave, esto representa que al ingresar al PC las fotos ya quedan ordenadas y en adelante, cualquier búsqueda resultará muy sencilla.
  3. Una vez realizada la importación, desarrollaremos el flujo de trabajo a través de diferentes módulos, cada uno de estos es equivalente a un programa independiente, al estar contenidos dentro de la misma estructura general se simplifica la manipulación de imágenes.
  4. Lightroom evita la duplicación innecesaria de archivos, podemos crear múltiples versiones de la misma imagen sin duplicar el mapa de bits.
  5. La importación puede realizarse automáticamente desde la toma, esto permite disparar la cámara desde la PC, y la imagen se visualiza inmediatamente en la pantalla del PC, se guarda en la ubicación elegida en el disco duro, y ya clasificada con palabras clave.

Lightroom es un programa complejo, no es intuitivo, si bien algunas funciones pueden descubrirse en la práctica, para obtener un buen resultado es necesario comprender su fundamento y poder configurarlo de acuerdo a cada necesidad.  En el taller desarrollamos los aspectos conceptuales y prácticos que permiten aprovechar los recursos de este programa que una vez asimilado, resulta el camino más simple y efectivo para resolver el flujo de trabajo fotográfico.

 

 

Fotómetros y Medición de Luz

Publicado en el número 515 de la revista Fotomundo, de Buenos Aires, en noviembre de 2011.

Cabe aclarar que en rigor la palabra fotómetro define el instrumento que mide la intensidad de la luz y devuelve un valor en lux o footcandels,  las unidades empleadas por los técnicos en iluminación. Cuando a este instrumento se agregan escalas de uso fotográfico con valores de ISO, abertura de diafragma y tiempos de exposición corresponde el uso del término exposímetro.  En la práctica en la Argentina, empleamos la palabra fotómetro para referirnos al exposímetro fotográfico. 

Antecedentes:

Aproximadamente a partir de 1890 se emplearon instrumentos cuyos principios de funcionamiento no tienen relación con el de los fotómetros actuales, de todos modos cabe mencionarlos a modo de antecedente. Actinómetros: instrumentos que permitían medir la intensidad de la radiación solar según la dilatación de una fina lámina de metal, o por el oscurecimiento de un papel sensible a la luz.  Se construyeron actinómetros para uso fotográfico hasta cerca de 1930.  Fotómetros de extinción: Se emplearon durante el mismo período que los actinómetros, su funcionamiento se basa en la reducción del flujo luminoso al pasar por diafragmas o filtros, y la sensibilidad visual para percibir esta intensidad mínima.  Es interesante observar que de este tipo de instrumentos existieron algunos de ángulo muy reducido, equivalentes a los muy posteriores fotómetros puntuales de CDS o a los actuales.

 

Fotómetros de selenio:

En la década de 1930 aparecen los primeros fotómetros de células fotoeléctricas de selenio, su funcionamiento se basa en la propiedad de éste de generar electricidad cuando es expuesto a la luz; un microamperímetro mide entonces la carga eléctrica generada, que es proporcional a la intensidad de la luz recibida. No emplean baterías ya que la electricidad es producida por el selenio al contacto con la luz. Los fotómetros de selenio significaron un avance muy importante y podemos considerarlos como la primera generación de fotómetros modernos.  

La luz reflejada por la escena penetra al fotómetro a través de una abertura grande que generalmente se encuentra cubierta por un vidrio cuya superficie tiene forma de semiesferas para concentrar la luz sobre la placa de selenio. Miden con mucha precisión pero presentan dos limitaciones importantes: Por una parte cuando la intensidad de la luz es muy baja la electricidad generada por el selenio no es suficiente para mover la aguja del instrumento, es decir que no resulta posible realizar mediciones de luz de baja intensidad.

Por otra parte, como la placa de selenio requiere cierta superficie mínima para generar electricidad suficiente, el ángulo de medición es amplio; esto los torna imprecisos para medir luz reflejada, no porque su funcionamiento sea irregular sino porque es difícil determinar con exactitud qué elementos de la escena quedan dentro del área de medición, complicando la evaluación de la luminosidad de la escena respecto al gris medio, que es el patrón con que está calibrado el fotómetro.

Esta característica poco conveniente para medir luz reflejada no causa dificultades cuando se emplean en la medición de luz incidente.  Si no se necesita medir luces de muy baja intensidad son excelentes fotómetros de luz incidente, por esta razón fueron muy empleados por directores de fotografía de cine.  El Sekonic L 398 que había sido discontinuado volvió a fabricarse pues  fue demandado por la industria cinematográfica.

Algunos datos históricos:  

Como ocurre con muchos inventos notables no hay certeza acerca de a quién corresponde considerar el inventor, aquí los primeros fotómetros presentados:

  • 1931: probablemente el primer fotómetro fotoeléctrico fue el Rhamstine Electrophot, por el tipo de celda de selenio que empleaba requería una batería, que en esa época era voluminosa y pesada, esto hacía que todo el aparato fuese incómodo en la práctica.
  • 1932: se presenta el Weston 617, más portable y con el primer dial de cálculo de exposición integrado.  Sin batería.
  • 1933: el Photolux fue el primer fotómetro construido por Paul Gossen en 1933, poco tiempo después fue renombrado como Ombrux, una versión especial para cine fue denominada Blendux.
  • 1937: presentación del AVO-Smethurst, el primer fotómetro de luz incidente.

El método de medición de luz incidente incorporado en 1937 por Philip Smethurst aporta el mejor modo de uso para los fotómetros de selenio, y sigue empleándose en los fotómetros actuales por su sencillez y precisión para muchas situaciones. Con las limitaciones descritas los fotómetros de selenio fueron la única tecnología disponible para medir luz reflejada hasta que la aparición de los fotómetros de CDS  que a partir de 1960 los fueron desplazando progresivamente.

Mi agradecimiento a Ed van der Aa por su respuesta a mi consulta y a James Ollinger por prestar imágenes empleadas en esta nota. Ambos coleccionistas presentan excelente información en sus respectivas páginas, muy recomendables si te interesa la evolución y la historia de los equipos fotográficos.  Entre otros, James tiene un excelente artículo sobre la invención del fotómetro y Ed otro muy completo sobre la historia de la compañía Gossen,

Fotómetros de CDS

Hacia 1960, aparece un nuevo tipo de fotómetro que representa una avance significativo en la medición de luz. En este caso el elemento sensible a la luz es el sulfuro de cadmio o CDS,  éste no genera electricidad al contacto con la luz como el selenio, sino que varía su resistencia eléctrica para conducirla. Según la intensidad de la luz cambia la resistencia al flujo de corriente proveniente de una batería.  La energía para mover el instrumento ya no depende de la intensidad de la luz pues es aportada por aquella.  Esto permite la medición de luz de muy baja intensidad superando la limitación que presentaban los fotómetros de selenio en este sentido.

Por otra parte también se logra reducir el ángulo estándar de medición aproximadamente a 30º para la lectura de luz reflejada, tornando más consistentes los resultados.  Así mismo aparecen los fotómetros puntuales (o “spots”) de ángulo muy reducido de 5º a 1º.

Por qué es tan importante el ángulo de medición de la luz reflejada?

Porque determina la precisión del resultado. Cuando se mide luz reflejada el valor de exposición que devuelve el fotómetro es el adecuado para que la superficie medida se reproduzca con la luminosidad del gris medio del 18%. Es mucho más fácil estimar qué elementos de la escena entran en el área medición con un ángulo más reducido.

En el caso de los fotómetros puntuales, al tener un ángulo muy restringido e integrar un visor para ver exactamente la superficie que se mide, se logra un excelente nivel de precisión permitiendo prever la respuesta del material sensible hasta en pequeñas áreas de la imagen, transformando la medición de luz en un instrumento de diseño, que supera el concepto de “exposición correcta”.  Ya no se trata simplemente de poder reproducir una escena tal como es, sino de tener la información que ayudará a representarla según una intención expresiva.  Naturalmente esto requiere una grado mayor de conocimiento y de práctica: la medición de luz conlleva un proceso de prueba y error hasta tener seguridad acerca del resultado.

En estudio la medición puntual permite ajustar la iluminación con mucho control sobre la imagen final, en exteriores con luz natural generalmente no se puede controlar tanto la iluminación, en estos casos la medición puntual si permitirá tomar la decisión más adecuada privilegiando el área de imagen que resulte más importante. Los fotómetros de CDS presentan también algunas limitaciones: no pueden medir destellos de flash, tienen cierta falta de sensibilidad cromática al azul, y después de medir luz de alta intensidad hay que dejar pasar un par de minutos pues el fotoresistor queda saturado y podría indicar un valor erróneo.

Fotómetros de flash:  

Ni los fotómetros de selenio ni los de CDS pueden medir la intensidad de los destellos de flash. Entre la década del 70 y 80 se emplearon fotómetros especiales para medición de flash, que a su vez no podían medir luz continua.  Así es que era común tener un fotómetro de CDS para medición de luz continua y otro para medición de flash.

 

 

Fotómetros de fotodiodos de silicio.  Medición de luz continua y flash.

Hacia fines de la década del 70 comienzan a aparecer los fotómetros en los que el elemento sensible es un fotodiodo de silicio, esto significa un avance importante, ya que permite la medición de destellos de flash que no era posible en los fotómetros de CDS: con un solo instrumento podemos resolver tanto la medición de luz continua como de flash.  Además tienen mejor sensibilidad cromática al azul y pueden medir luces altas sin tener que esperar intervalos entre una medición y la siguiente.  El diseño exterior y funcional es semejante al de los de CDS.  

 

Pantallas de cristal líquido o TFT en lugar de un instrumento de aguja, memoria y otras funciones

Hacia comienzos de la década del 90 los instrumentos de aguja fueron reemplazados por indicadores digitales en pantallas de cristal líquido, si bien este no es un cambio sustantivo en cuanto al funcionamiento, es importante porque representa una mejora en la resistencia a los golpes, los instrumentos de aguja son mecánicamente delicados y un pequeño accidente podía causar un inconveniente grave.

Por otra parte con la incorporación de micro procesadores también se incorporan funciones como la posibilidad de que el fotómetro memorice varias lecturas, efectúe promedios, indique el valor correspondiente a la exposición para el gris medio a partir de lecturas sobre blanco o negro, etc.  En lo personal me resulta que la tecnología tiende a complicar los instrumentos por exceso de posibilidades, a veces es más complejo usar esas funciones que hacer las operaciones mentalmente.  Bueno, eso ya es cuestión de gustos…   Una función nueva que me resulta interesante es la que presentan algunos fotómetros de gama alta que al medir luz de flash y ambiente combinada, indican el porcentaje correspondiente a cada tipo de luz sobre la exposición total.  Otra novedad que agrega funcionalidad es la inclusión en algunos modelos de un disparador de flash integrado por señal de radio, esto requiere compatibilidad con el receptor de la señal del disparador.

Fotómetros actuales: 

Diseño:

El diseño que se desarrolló a partir de los fotómetros de CDS en términos generales se mantiene hasta ahora.  Podemos diferenciarlos de este modo:

  • Fotómetro de luz incidente y reflejada sin visor, suelen tener el difusor para luz incidente integrado, puede desplazarse o retirarse para medir luz reflejada con un ángulo aproximado de 30º.  Pueden considerarse como el fotómetro básico de estudio. Algunos permiten agregar un accesorio reductor de ángulo con visor.
  • Puntuales o “Spot” fotómetros de luz reflejada de ángulo entre 1º a 5º y visor.  Es importante que muestren el valor de la medición en el visor, algunos solo muestran los datos en una pantalla exterior y esto representa una limitación severa.
  • Combinados de medición incidente y reflejada puntual.  Es la tendencia en los fotómetros de alta gama de los últimos años, un solo instrumento ofrece los dos métodos de medición más útiles, la medición incidente que resuelve en forma rápida y simple muchas situaciones, y la puntual que ofrece el mayor control cuando es necesario.

®Carlos Fumagalli.

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Conceptos básicos sobre medición de luz

Publicado en el número 511 de la revista Fotomundo, de Buenos Aires, en julio de 2011.

La medición de la intensidad de la luz es un paso determinante en la práctica fotográfica -tanto en película como con cámaras digitales- para lograr la exposición adecuada y obtener fotografías de calidad. Esta serie de artículos está pensada para comprender en profundidad la medición de luz empleando fotómetros actuales, tanto incorporados a las cámaras con sus distintas opciones, como los de estudio.  En este primer artículo se desarrollan conceptos básicos acerca de la medición de luz.  En los siguientes se repasará la evolución de los fotómetros a través del tiempo, relacionando las posibilidades técnicas de cada época con el modo de aplicación práctica que posibilita, alternando entre los conceptos teóricos y su instrumentación, este es un camino lógico para entender como se llega a la tecnología actual y cómo emplearla.


Medición de luz reflejada, el gris del 18%

Este es el modo de medición que encontramos integrado a las cámaras, y que también permiten emplear los fotómetros de mano, de los que nos ocuparemos en primer lugar.  Para medir la luz que refleja una escena el fotómetro se orienta desde la cámara hacia la escena. Podríamos preguntarnos:  Con qué criterio el fabricante del fotómetro puede indicar un valor de exposición para una escena que desconoce? ¿cómo determinar la exposición conveniente sin saber si lo que se va a fotografiar es claro u oscuro?  La solución es que el fotómetro indique la exposición adecuada para reproducir la luminosidad correspondiente al gris medio de una escala de 11 valores de negro a blanco, el negro corresponde al valor 0 y  el blanco al 10, el gris medio entonces equivale al valor 5.

Supongamos que tenemos que fotografiar una escena que refleja un rango de luminosidad desde 0 (negro) hasta 10 (blanco) y una gama amplia de valores intermedios.  Aquí aparece un nuevo concepto, la carta gris del 18% que representa el valor medio de la escala antes mencionada.

La carta gris del 18% es el patrón de calibración de fotómetros de luz reflejada:  esto quiere decir que midiendo sobre la carta de gris, la exposición que indique el fotómetro será la adecuada para reproducirla con la luminosidad que le corresponde.  Pues bien, si el gris se reproduce tal como es, con la misma exposición el blanco que refleja más luz registrará más información en el material sensible -tanto sea en película como en un sensor de una cámara digital- y se registrará proporcionalmente más luminoso, como blanco.  Por el contrario las áreas oscuras de la imagen que reflejan bajos porcentajes de luz registrarán menos o ninguna información y se reproducirán como gris más oscuro o negro.  Los valores intermedios registrarán su valor de luminosidad proporcionalmente a la intensidad de luz que reflejan en la escena. Es decir que al medir la intensidad de iluminación del gris medio los demás valores se “acomodan automáticamente” en su lugar. (foto superior)

También podemos expresarlo de este modo: al graduar la exposición para reproducir el gris medio, está quedando disponible la mitad de la capacidad -del sensor o de la película- para registrar las sombras y la otra mitad para registrar las luces.  Esto ocurrirá siempre y cuando se esté midiendo sobre la carta del gris medio o una escena cuyo promedio de luminancias resulte igual o próximo al gris medio.  Sin embargo es importante comprender que el fotómetro solo mide luz, no interpreta la escena: si medimos sobre una pared blanca indicará la exposición adecuada para que el blanco se reproduzca como gris medio, resultando en una subexposición.  Si medimos separadamente una carta gris y una hoja blanca iluminadas con la misma intensidad observaremos que la diferencia de reflexión entre ambas es de 2 1/3 de EV, esto es constante. Es decir que al medir luz reflejada sobre un plano blanco el fotómetro indicará un valor de exposición 2 1/3 por debajo del correcto; para que el blanco se reproduzca como blanco, deberemos aumentar la exposición en 2 1/3 EV sobre el valor que indicó el fotómetro. Del mismo modo, si con un fotómetro de luz reflejada medimos una superficie negra el fotómetro indicará la exposición necesaria para reproducir el negro como gris medio, resultando en este caso en una sobre exposición, para compensarlo deberíamos disminuir la exposición en 2 2/3 EV sobre la indicada por el fotómetro.

Al medir luz reflejada:

  • Sobre una carta gris del 18%, o una escena equivalente se emplea la exposición indicada por el fotómetro sin ninguna compensación.
  • Sobre una superficie blanca: aumentar la exposición en 2 1/3 EV
  • Sobre una superficie negra: disminuir la exposición 2 2/3 EV

Observemos que el ángulo de medición de un fotómetro de luz reflejada es crítico al momento de a interpretar la información que brinda.  De acuerdo al tipo de fotómetro puede resultar difícil determinar qué elementos de la escena quedan dentro del área sobre la que el fotómetro realiza la medición, y esto puede resultar un factor de imprecisión, no porque el instrumento mida mal, sino porque no se puede saber con exactitud qué es lo que se está midiendo.  Al recorrer  la evolución de los fotómetros a través del tiempo veremos cómo este es un factor importante en su desarrollo.

Promedio de luminancias:

Se ha observado que muchas escenas fotográficas reflejan entre las áreas oscuras, medias y blancas un promedio cercano al 18% de la iluminación que reciben. En estos casos un fotómetro de luz reflejada brindará una exposición adecuada para la reproducción de la escena, ya que el promedio de luz reflejada por esta coincide con la calibración del fotómetro para reproducir el gris medio.(foto inferior)

 Sin embargo también se presentan situaciones en las que la luminosidad de la escena no se corresponde con la del gris medio. Por ejemplo si fotografiamos a una persona sobre un fondo blanco, el conjunto de la escena refleja mucha más luz que el gris medio, pero el valor de exposición que indique el fotómetro reproducirá la escena con la luminosidad de aquél, es decir mucho más oscura de lo que es en realidad, resultará una foto subexpuesta. (foto derecha)   El fotómetro no puede distinguir si está midiendo una escena clara o una carta gris iluminada con mayor intensidad, esto debe hacerlo el fotógrafo.  Como se mencionó antes, para compensar este error debe aumentarse la exposición en 2 1/3 EV.(foto izquierda)

 

Si fotografiamos ahora sobre fondo negro, el fotómetro incluirá en la medición una gran superficie del fondo y llevará la exposición a un valor que registre el negro como gris medio, produciendo una sobre exposición.

Para corregirlo disminuimos la exposiciciòn en 2 2/3 EV

 

Estas escenas requieren la interpretación del fotógrafo para lograr una exposición adecuada.  Para interpretar la escena el ángulo de medición será un factor determinante: en este último ejemplo, cuánto entra de la superficie negra en la medición? si el fotómetro no tiene un visor no podremos saberlo, pero en cualquier caso un ángulo amplio resultará más “peligroso” en el sentido de inducir a errores más fácilmente. Acercarse a la escena para medir lo que verdaderamente nos interesa es el primer recurso para resolver la situación, si el área de medición del fotómetro incluyera la ropa gris del modelo y una pequeña área de fondo negro la exposición resultaría más adecuada ya que el promedio se aproximaría al gris medio.

Medición de luz incidente:

Hay además otro método para medir la intensidad de la luz: en vez de medir cuanta luz refleja la escena se medirá cuanta luz llega hasta ella, es decir la luz incidente. Para esto el fotómetro tiene que estar equipado con un difusor, generalmente es una semiesfera blanca que cubre la abertura por la que penetra la luz al instrumento. Esta semiesfera llamada “calota” cumple dos funciones, por una parte captará la luz proveniente de todas direcciones. y por otra solo dejará pasar al sensor el 18 % de la luz que incide sobre ella.  De modo que la medición de luz incidente es equivalente a medir luz reflejada sobre la carta gris del 18%. El fotómetro se colocará en el lugar de la escena que queremos medir y para determinar la exposición usualmente se orientará hacia la cámara, aunque esto depende de la dirección de las fuentes de luz.

Al medir de este modo, evitamos el tener que ocuparnos de comparar la luminosidad de la superficie medida respecto al gris medio, ya que no estamos midiendo la luz reflejada por la superficie a fotografiar, esto representa a la vez la mayor ventaja de la medición incidente y también su mayor limitación.  Si medimos con luz incidente una escena más clara o más oscura que el gris medio, como la reflexión de las superficies del sujeto no se tienen en cuenta no influirán en la medición y no habrá que compensar el valor indicado sino emplearlo directamente.  Evidentemente es más simple que medir la luz reflejada y compensar las diferencias de luminosidad entre el gris medio y la superficie medida.  La medición incidente puede considerarse un método muy simple, rápido y preciso para muchas situaciones.  Sin embargo tal simplicidad se obtiene prescindiendo de la información sobre la luz que refleja el sujeto, ni más ni menos que lo que va a ser fotografiado,  y en algunas situaciones esa información es necesaria. Por ejemplo:  cuando el sujeto tiene un alto contraste – supongamos una modelo con pantalón negro y blusa blanca -con luz incidente solo mediremos las diferencias de la intensidad de luz que llega a cada parte de la escena,  pero sin tener en cuenta si la superficie es blanca o negra, mientras que la medición de luz reflejada combinaría ambos factores.

Mi agradecimiento a la modelo Natee Romera y a Federico Guevara por su participación en las fotos.

Un resumen:

  • Los fotómetros de mano no están pensados para tomar decisiones en lugar del fotógrafo, sino para brindar la información que este necesita para exponer según su criterio lo que más convenga para una situación determinada.
  • Con la medición de luz reflejada se obtiene más información, esto permite un control más exhaustivo de la iluminación de la escena pero su empleo es más complejo.
  • La medición de luz incidente es más simple pero en algunos casos la  información que brinda no resultará suficiente para tomar la decisión adecuada.

®Carlos Fumagalli. – www.taller.carlosfumagalli.com.ar

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Obturación y sincronización del flash.

Publicado en el número 506 de la revista Fotomundo, de Buenos Aires, en febrero de 2011.

[TOC]

La sincronización del flash consiste en que el destello se produzca cuando el obturador se encuentra completamente abierto y el sensor activo.

Las cámaras reflex poseen un obturador de cortina, la función del obturador es dejar pasar la luz hasta el sensor sólo durante el tiempo establecido.  Esto se logra mediante un sistema de dos cortinas que cierran (obturan) el paso de luz hasta el sensor.  Para ello una primer cortina abre el paso de luz proveniente del objetivo y cuando transcurre el tiempo seleccionado la segunda cortina lo cierra. Esto es posible mientras el tiempo de exposicición sea suficientemente largo.  Por ejemplo, si el tiempo durante el cual el sensor recibirá la proyección de luz es de 1 segundo, la primer cortina abre, transcurre algo menos de 1 segundo, y la segunda cortina cierra.

En tiempos de obturación muy cortos, la segunda cortina comienza a cerrar antes de que la primera llegue al final de su recorrido, de no ser así, el sensor recibiría una exposición más larga que la seleccionada.  En estas condiciones (generalmente velocidades más cortas de 1/200 de segundo) la ventana a través de la cual ingresa la luz  al sensor nunca se encuentra completamente descubierta al mismo tiempo: durante la obturación siempre hay una parte del área cubierta por las cortinas y naturalmente lo que está tapado no se registraría en la imagen. Cuanto más breve sea el tiempo de obturación menor será el área descubierta simultáneamente.

Por otra parte, en las cámaras digitales la obturación mecánica se combina con la actividad del sensor, ya que a diferencia de la película el sensor puede estar activo o no:  entonces para que la luz del flash sea registrada la ventana a través de la cual llega la luz debe estar completamente descubierta y el sensor activo. Esto es lo que determina la velocidad más corta a la que es posible sincronizar el flash. (sin considerar en este momento la sincronización de alta velocidad que ofrecen algunos sistemas, esa es una función especial)

Al apretar el disparador la cámara envia al flash un impulso eléctrico que lo hace destellar en el instante preciso.  El contacto eléctrico entre la cámara y el flash se encuentra en la zapata de la cámara donde se acopla el flash.  Algunas cámaras poseen una ficha para enchufar un cable de sincronización entre la cámara y el flash.  Esto se emplea sobre todo con flashes de estudio, sin embargo es importante asegurarse de que ambos sean compatibles: algunos flashes antiguos pueden dañar seriamente a las cámaras digitales.  Este es un punto difícil, ya que los fabricantes de cámaras no brindarán ninguna otra información más que si se emplea cualquier flash de otra marca se puede dañar la cámara.  Debe consultarse con un técnico antes de conectar mediante el cable o el contacto de la zapata un flash no original a una cámara.  El problema radica en el voltaje que circula entre la cámara y el flash; en las cámaras antiguas no había necesidad de compatibilizar cámara y flash y por tanto no hubo normas de compatibilidad, cada fabricante de flashes hizo lo que le resultó conveniente en términos técnicos.  Desde hace unos 10 años los flashes han normalizado su voltaje y sulen ser compatibles con las cámaras digitales, de todos modos ante la duda confirmarlo siempre antes de conectarlo.

Los sistemas de sincronización por fotocélula, infrarojo y radio que se detallan abajo no presentan ningún riesgo ya que no hay contacto eléctrico entre cámara y flash.

Sincronizar más de un flash.

Cuando se ilumina con con más de un flash todos deben disparar en sincronización, tanto sea con flashes de estudio como portátiles.   El primer sistema que se empleó, actualmente es desuso,  fue conectar todos los flashes mediante cables de sincronización, cada uno tenía su propio cable que se conectaba a una ficha múltiple y ésta a la cámara, era engorroso y muchas veces algún flash quedaba sin disparar.

Cabe resumir la diferencia entre los diferentes modos inalámbricos de sincronización y control, las fotocélulas son un sistema ya estandarizado desde hace años, mientras que el sincronizador por radio y los sistemas de control son más recientes.

Fotocélulas: Las fotocélulas son pequeños dispositivos sensibles a la luz que se conectan al cable de sincronización de un flash, al detectar el destello de otro flash, hacen disparar el flash al cual están conectadas.  Casi todos los flashes de estudio las tienen incorporadas y algunos portátiles también, es una muy buena prestación que el flash contenga la fotocélula en su construcción.  Un modo de emplearlas es hacer destellar el primer flash mediante el cable de sincronización y los demás por fotocélula.   Sin embargo el cable nunca es cómodo, otro modo es usar en la zapata de la cámara un flash portátil en modo manual a la mínima potencia y dirigido de tal modo que no llegue a iluminar la escena, sino que solo active las fotocélulas de los flashes de estudio.  Para esta función también puede emplearse el flash incorporado a la cámara si es que permite emplearlo en modo manual y graduar su potencia, esto es posible en todos los modelos de cámaras Nikon y en la 7D de Canon.   Ya que el flash incorporado no puede orientarse en una dirección distinta al objetivo  y crearía reflejos o relleno de luz en la escena, conviene colocar una pequeña cartulina blanca para orientar la luz hacia arriba y que el rebote active las fotocélulas.  No puede emplearse para iniciar la secuencia un flash portátil en modo TTL ya que el predestello de control hace destellar a los flashes de estudio y quedan fuera del tiempo de sincronización. Independientemente de cómo se hace destellar el primer flash, un inconveniente que puede ocurrir es que la luz de este no llegue hasta la fotocélula, en ese caso se emplea un espejo o pantalla para hacer llegar suficiente luz  o se reacomoda la luz del flash principal.  Una desventaja de las fotocélulas es que cualquier destello de flash disparará los nuestros, si son muchas las personas que toman fotos, por ej. en una fiesta, esto podría representar una dificultad seria.

Destelladores infrarrojos: Son pequeños flashes cubiertos por un filtro infrarrojo que se colocan en la zapata de la cámara, no afectan la imagen ya que ni las películas ni los sensores digitales son sensibles al infrarrojo pero si activan las fotocélulas de los flashes remotos.  Es un sistema simple y de buen rendimiento.

Radio disparador: Es  un sistema inalámbrico para disparar en sincronía uno o más flashes.  Está conformado por un dispositivo emisor y uno o más receptores.  Se coloca en la zapata de la cámara el emisor, al disparar la cámara aquél enviará una señal de radio y el receptor conectado al flash lo hará destellar. El sistema tiene mucho más alcance que las fotocélulas,  puede hacer destellar un flash a través de una pared u otros objetos opacos, y no hay problemas de ubicación y llegada de luz hasta el receptor comparándolo con las fotocélulas.  Por otra parte, si se trabaja en un lugar público, los destellos de flashes de otros fotógrafos no afectarán nuestro sistema.   Hay marcas de alto precio y rendimiento, y otros (generalmente de origen chino) muy accesibles,  de menos alcance y precisión pero que cumplen su función en la mayoría de los casos.   Estos están popularizando su empleo.  A veces se producen diferencias entre el tiempo de sincronización más corto que permite la cámara y el que permite el radio, por ejemplo, la cámara puede sincronizar en 1/200 pero si se emplea este tiempo con un radio los flashes no sincronizan correctamente, reduciendo la velocidad a 1/100 el inconveniente se soluciona.

En principio se requiere de un receptor para cada flash, sin embargo en estudio puede emplearse un radio para sincronizar un flash y cuando este destella activa a los siguientes por fotocélula. La sincronización por radio es universal, permite disparar flashes de distintas marcas y modelos, tanto portátiles como de estudio, y no requiere compatibilidad entre los flashes que se estén empleando. Esta característica implica la ventaja de poder utilizar flashes antiguos o muy sencillos y de bajo costo.  Para la iluminación controlada con flashes portátiles lo verdaderamente importante será que los flashes a emplear dispongan de la posibilidad de graduar la potencia y el ángulo de iluminación.

La única función es de los sincronizadores por radio es disparar los flashes externos en sincronización, no permitirán controlar otras funciones del flash. Nota: A pesar de ser un sistema universal pueden presentarse incompatibilidades entre determinadas marcas de radio y marcas/modelos de flash.  Antes de comprarlo es conveniente asegurarse del funcionamiento con los flashes que se van a emplear.

Sistemas de control a distancia incluídos en el flash:

Los sistemas de control inalámbrico incorporados a algunos flashes portátiles de última generación como el sistema Nikon CLS,  solo funcionan con cámaras y flashes compatibles de la propia marca y algunos de terceros, no con flashes de estudio, ni con cámaras o flashes de la propia marca anteriores al sistema. No solamente sincronizan el disparo, sino que permiten la medición de luz TTL inalámbrica y controlar desde el flash puesto en la cámara el modo de medición de luz y la potencia de varios grupos de flashes remotos independientes entre sí.

Se requiere un flash maestro que emitirá las órdenes desde la cámara y uno o más flashes remotos que las ejecutarán.  En algunos modelos de cámaras el flash integrado incluye el dispositivo controlador para dos grupos de flashes externos independientes.  (Nikon D-80 y superiores, la D-70 permite controlar un solo grupo de flashes)  El flash controlador puede participar en la iluminación o funcionar solo como emisor de órdenes sin iluminar la escena.  Los destellos de flashes de otros fotógrafos no afectarán los nuestros, y se dispone de diferentes canales de comunicación para evitar conflictos. Aquí una tabla comparativa con las características principales de cada sistema:

Fotocélulas Destellador infrarrojo Sincronizador por radio Control inalámbrico de cada marca
Comunicación Destello en tiempo real Destello en tiempo real Señal de radio Predestellos de flash
Integridad Cualquier destello hace disparar nuestros flashes Cualquier destello hace disparar nuestros flashes Otros destellos no afectan nuestro sistema Otros destellos no afectan nuestro sistema
Alcance Debe llegar el destello del flash principal hasta la fotocélula Debe llegar el destello del flash infrarrojo hasta la fotocélula De 10 a 100 mts. dependiendo de marcas y modelos La señal atraviesa obstáculos como paredes u objetos Deben llegar los predestellos del flash principal a los flashes remotos
Compatibilidad Universal Universal Universal Solo los flashes y cámaras diseñados para el sistema
Funciones Disparar flashes externos en sincronización con la cámara Disparar flashes externos en sincronización con la cámara Disparar flashes externos en sincronización con la cámara Disparar flashes externos en sincronización con la cámara – Medición de luz TTL inalámbrica– Controlar desde la cámara el modo de medición, la compensación del destello en los modos automáticos,o la potencia en modo manual de hasta en tres grupo s de flashes independientes
Costo Amplia gama de precios desde modelos  económicos Amplia gama de precios desde modelos  económicos Si la cámara posee el controlador en el flash integrado, el sistema estará disponible al emplearse con el flash más económico de la línea

®carlos fumagalli

Contraste

El contraste es la diferencia de brillo entre dos áreas de una escena.

Tipos de contraste:

  • contraste del motivo está determinado por las características de reflexión / absorción de la escena.  Si consideramos un cubo blanco sobre un fondo blanco, no existe contraste del motivo.  Por el contrario si el cubo tuviese un lado negro este contrastará con el resto de la escena aunque llegue la misma intensidad de luz a todas las superficies.
  • el contraste de la iluminación es el que se produce cuando la luz  llega a la escena con diferentes intensidades.  Toda situación de luz y sombra implica contraste de la iluminación, entonces se observarán claros y oscuros aunque el sujeto y el fondo reflejen la luz en igual medida.
  • contraste del material: es la respuesta propia del material sensible, no es lo mismo una película de blanco y negro con todas las variaciones de revelado posibles, que una diapositiva o un negativo color.  En digital podríamos considerarlo al fotografiar en jpg, en formato raw la posibilidad de variación posterior a la toma es tan amplia que prácticamente desaparece como factor previo a la toma.

Si consideramos la diferencia entre el área más clara y la más oscura, nos referimos al contraste total.  En la imagen de abajo la luz más clara corresponde a la zona de la pared blanca y la lectura de luz reflejada con un fotómetro puntual indica un valor de f: 22 1/500 para reproducirlo como gris medio.  La zona más oscura corresponde a la sombra del lado inferior izquierdo con una lectura de fotómetro de f: 2.0, 5  es decir que entre ambos extremos hay 6,5 valores EV.  Aquí se combinan contraste de la iluminación, pues la pared blanca está iluminada por el sol, mientras que la zona de sombra recibe la luz mucho menos intensa del cielo, a su vez la pared casi blanca también refleja más luz que las hojas verde oscuro. Se emplea el término  ratio para referirse a cuántas veces más intensa es la luz reflejada por el área más clara con respecto a la más oscura. La diferencia entonces es: de f: 22 a f:16 la mitad =1/2 de f: 16 a f:11 la cuarta parte =1/4 de f: 11 a f:8 la octava parte =1/8 de f: 8 a f:5.6 la dieciseisava parte =1/16 de f: 5.6 a f:4 la treinta y dos ava parte =1/32 de f: 4 a f:2.8 la sesenta y cuatro ava  parte = 1/64 de f: 2.8 a f:2.0,5  la noventa y seis ava parte = 1/96 Esto quiere decir que la zona de la pared blanca está reflejando una luz 96 veces más intensa que la zona de sombra. Expresado en términos de ratio de contraste: 96:1 Sin embargo en  el lenguaje cotidiano entre fotógrafos es más común  referirse a las diferencias de contraste   hablando de “puntos” (EV), decimos entonces que en esta escena hay un contraste de 6,5 puntos. ®carlos fumagalli

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Rango Dinámico

En fotografía digital, el rango dinámico es la capacidad que tiene un material sensible de registrar la imagen  de una gama de luminosidades con detalle,  desde la sombra más profunda hasta la luz más alta en la misma fotografía.

El sensor de la cámara transforma la luz que recibe en una carga eléctrica y esta es luego convertida en información digital:  una descripción en lenguaje binario del nivel de luminosidad que llegó hasta cada fotosensor.   Cuando la intensidad de la luz es insuficiente no se genera genera voltaje, y consecuentemente no se obtiene información (detalle) de esa zona.

Existe entonces una cantidad mínima de luz a partir de la cual el sensor comienza a trabajar.

En las sombras más profundas, cuando la luz reflejada es muy débil el sensor creará una carga muy baja y por lo tanto poca información.  A medida que la intensidad de la luz es mayor, el voltaje producido por cada fotosensor es más alto y esto se traduce en más información sobre esa parte de la imagen.  A su vez, cuando la luz es demasiada, el sensor va a saturarse y ya no registrará detalle de la imagen.   Es decir que existe un mínimo de luminosidad a partir del cual el sensor comienza a registrar imagen y un máximo a partir del cual pierde la capacidad de hacerlo.

Este rango de captación de detalle es lo que llamamos rango dinámico.

Hay que considerar dos aspectos en este tema:

  • Por una parte la capacidad del material para registrar los extremos, podemos expresar cuantos valores EV hay de separación entre la sombra más profunda que se registra con detalle y la luz más alta con detalle.
  • Otro aspecto será el escalonamiento, cuantos más valores de luminosidad intermedios puedan diferenciarse entre los extremos mejor será la calidad de la imagen.

Para ver un registro en imagenes de estos conceptos realicé una serie de fotografías comenzando por una subexposición extrema en la que no llega a registrarse información, incrementando la exposición se puede ver cuando comienza a registrarse información útil y también el punto en que el sensor se satura y pierde la capacidad de registrar  imagen.  Me pareció interesante que en cada fotograma pudiera distinguirse una textura suave, que sirva de referencia aun mayor en cuanto a la diferenciación de  detalle.  Después de hacer algunas pruebas con distintos materiales,  encontré que una hoja blanca común para impresora brindaría una adecuada textura de  “blanco sobre blanco” .  Fotografiando con bastante aproximación la textura de la hoja resultaría visible.  La luz suave del cielo proveniente de un ventanal lateral,  crea una pequeña diferencia entre áreas de luz y sombra que permiten distinguir la textura del papel.  Esta es la serie de fotografías que se encuentra debajo.  La cámara utilizada es una Nikon D-70

Encuadré un área muy pequeña de la hoja empleando un Micro Nikkor de 60 mm. hasta alcanzar una aproximación de 1:1, esto es que la imagen proyectada sobre el sensor tenga el mismo tamaño que  la supeficie de papel encuadrado.  La ampliación que vemos en el monitor aumenta aproximadamente 10 veces el tamaño de esa porción de papel.  Con esta ampliación diferenciamos las pequeñas zonas de luz y sombra que percibimos como textura cuando vemos la hoja a nuestra escala visual.

En cada foto  está escrito el valor de exposición, seguido por la diferencia en EV respecto a la exposición para el gris medio, y el nivel de RGB de cada imagen, este es el dato más importante.
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Distancias conjugadas, cálculos de distancia cámara / escena.

A veces resulta útil prever a qué distancia debería estar la cámara de la escena.  Si conocemos la medida del campo a fotografiar, podemos calcular el tiro necesario con diferentes distancias focales.
También se puede calcular a qué distancia debería estar un proyector para lograr determinado tamaño en la proyección de la imagen, o cuánto debería levantarse una ampliadora sobre el tablero.
Estos cálculos no son muy familiares.
En el capítulo dos de “Fotografía Básica” de Michael Langford, se encuentran las fórmulas para poder resolver estas situaciones, empleándolas hice una pequeña hoja de cálculo compatible con Excel, donde rellenando los datos necesarios encontrarás el resultado.
Espero que resulte útil, y si es así, no estaría de más que me hagas llegar tu comentario.

  Distancias Conjugadas (17.7 KiB, 2,656 hits)

®carlos fumagalli.

Medición puntual: porqué no tiene sentido hacer promedios.

 

 

Muchas veces me preguntan  si el modo de emplear la medición puntual es  hacer un promedio entre la luz más alta y la sombra más baja.  La respuesta es enfáticamente que NO.  Esa es una solución de compromiso cuando el concepto de medición de luz reflejada no está claro, al realizar un promedio se desaprovecha la mejor característica de la medición puntual: la precisión de la información obtenida, y muchas veces se llegará a una exposición que causará perjuicios. La utilidad de la medición puntual de luz reflejada, es prever con exactitud el nivel de registro de la imagen en áreas determinadas.  En estudio esto permite ajustar la iluminación al rango dinámico del material sensible que se esté empleando.  En exterior, en el caso de que no se pueda modificar la iluminación, si se puede  decidir qué área privilegiar en función del diseño de la imagen, su expresividad y calidad. 

Veamos un ejemplo:

La pared casi blanca iluminada por el sol directo rasante, muestra manchas de pintura descascarada  muy claras, amarillentas y azuladas  y una suave textura.  Para registrar estos detalles,  no debe sobreexponerse. Los valores de medición son los siguientes: (recordar que estos valores indican la exposición para reproducir el área medida con la luminosidad del la carta gris del 18%)

  • área más clara (pared): f:16.8 v.250
  • área más oscura (umbral de la puerta) f:2.8 1/3 v. 250

Al hacer un promedio para determinar el valor de exposición en la cámara, se llega a  f: 5.6 2/3  v. 250.  Obteniendo la imagen 1.Ahora pensemos la misma situación desde otro punto inicial:  sabemos que la diferencia en valores EV entre la luminosidad de la carta gris del 18% y el blanco pleno sin detalle, es de 2 1/3  EV. Si la medición sobre la luz más alta, en este caso la pared, es de 16.8 v 250 y empleo ese valor para la exposición la pared se registraría con la luminosidad que corresponde al gris del 18%, resultando en una sub exposición general.  Para compensar esta diferencia debo aumentar la exposición.  Si sobre el valor 16.8 abro 2 1/3 EV llegaría a f: 8.5 v. 250, pero la pared no es un blanco pleno sino un plano muy grande e importante en la imagen con muchos detalles muy claros, para preservar esa información, en vez de aumentar 2 1/3 EV. aumentaré 2 EV. exponiendo la toma en f: 8. 2/3 v. 250.  Con este valor obtengo la imagen 2. Este archivo que se muestra con los valores por defecto de revelado RAW, contiene toda la información para lograr una imagen final de alta calidad. En definitiva, más allá de este ejemplo, el concepto a retener es que la exposición debe adecuarse al rango de luminosidad de la escena y a la respuesta del material sensible que esté empleando.  Lo conveniente es evaluar ese rango de luminosidades y el fotómetro de luz puntual es el instrumento adecuado para esa función.  Obtenida la información el fotógrafo decidirá qué es lo más conveniente en cada caso, según la escena y el material sensible que se esté empleando. cámara Nikon D-70 | objetivo: Micro Nikkor 55 mm. F: 2.8 | fotómetro: Minolta Spot Meter IV ®carlos fumagalli

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