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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, el ajuste en aplicaciones de posproducción como Lightroom o Photoshop, la relevancia del tipo de archivo en que se tome la fotografía, los distintos tipos de lámparas y el CRI o índice de reproducción de color, se desarrollarán en nuevos artículos.

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.

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