19 de diciembre de 2011

Mejorando nuestras fotos VII. LA LUZ


Seguimos intentando "desasnarnos" fotográficamente hablando :)

Como siempre hemos insistido, la luz es la ESENCIA de la fotografía. Sin luz no habrá estimulación de la película o el sensor y por lo tanto no habrá foto. Además de crear la imagen, le otorga el ambiente, el estilo y el alma a la toma. Desde Daguerre hasta los sensores CCD y CMOS, las diferencias de luminosidad y luego la gama de colores han construido la fotografía.

Actualmente la fotografía digital proporciona un mayor control de la luz recibida por el sensor y procesada posteriormente por el firmware de la cámara o por el software en nuestro ordenador. Hemos de saber aprovechar esta ventaja frente a la fotografía química. Por supuesto, la imaginación, el gusto y el control del fotógrafo ANTES de la toma (su capacidad de ver la foto antes de disparar, o de “construirla” a su libre albedrío) siguen siendo fundamentales, pero su perfecto aliado es y será la luz: su incidencia sobre el/los objeto/s o sujeto/s fotografiado/s, determinará la diferencia entre una fotografía y LA fotografía.



Que una toma impacte, sorprenda o emocione queda en la imaginación del dueño de las manos que sujetan la cámara. La capacidad del fotógrafo para evaluar la luz y trasladar esa apreciación a la toma final depende única y exclusivamente de quien hace la foto. De poco vale que se disponga de la última tecnología electrónica, con los más sofisticados sistemas de iluminación si lo fotografiado no transmite. No obstante, controlar la luz tiene un mucho de técnica, y unos pequeños conocimientos al respecto ayudarán al fotógrafo a expresarse.

Medición de la luz

Sin necesidad de medidores externos o de “buen ojo”, cualquier cámara actual incorpora un fotómetro (más o menos sofisticado) que proporciona un control previo a la imagen impensable hace tan solo unas décadas. Informaciones en pantalla como el histograma permiten saber antes (o inmediatamente después de la toma) cómo se distribuyen las luces en la imagen. La posibilidad de visualizar la toma instantáneamente es la mayor ventaja de la fotografía digital. Y no lo es menos la capacidad de postproceso actual.

Podemos controlar, mediante el denominado triángulo de exposición (ISO, Velocidad y Abertura) la cantidad de luz que va a incidir en el sensor, sin necesidad de preocuparnos por el número de tomas necesarias para conseguirlo (que, conforme avancemos en el conocimiento de nuestra cámara serán cada vez menos). Además, mediante el Balance de Blancos (aunque en la toma en RAW se pueda hacer a posteriori), controlaremos que la gama tonal de la foto no se vea influenciada por el calor de la iluminación disponible.
Cada nueva hornada de cámaras de cualquier fabricante incorpora más y más detectores inteligentes, que se encargan de evaluar los parámetros idóneos en relación a la luz recibida por sus sensores. Ya no solo se encargan de escoger los valores de ISO, velocidad de exposición y abertura de la lente… se atreven con detectores de caras, amortiguan el “tembleque” de quien sujeta la cámara, se atreven a “decidir” hasta la parte de la fotografía que estará en foco, dependiendo de si existe una sonrisa o no, lanzan el flash si su análisis determina que es necesario e incluso eliminan los siempre molestos ojos rojos de los protagonistas. Hay fabricantes que se han atrevido a que sus diabólicas cámaras decidan hasta en qué momento realizar la fotografía...

Pero esto, como podréis entender, limita mucho nuestra creatividad. Un desenfoque selectivo, una clave baja o alta, un momento en que la luz incide de forma perfecta… eso solo puede ser visto y realizado por un fotógrafo. Todos los “adelantos” en este sentido son bien recibidos, pero hay que tomar los controles de la cámara. Hay que evitar por todos los medios que la máquina decida por nosotros.

El espectro

No… no se trata de un fantasma. La luz tan solo es una pequeña franja de un abanico de radiación mucho más amplio: el espectro electromagnético.

Sensibilidad del ojo humano
Sensibilidad del ojo humano


Los rayos gamma, en el extremo corto del espectro, tienen una longitud de onda de sólo 1/100.000.000 micrómetros; las ondas hertzianas —radio, televisión—, en cambio, pueden tenerla de hasta 10 kilómetros. Entre esos dos extremos, el ojo humano es sensible a una pequeñísima franja de longitudes de onda de entre 400 y 700 nanómetros.

Espectro electromagnético y luz visible
Espectro electromagnético y luz visible


Rayos gamma, rayos X, ondas hertzianas… cada tramo de longitud de onda del espectro electromagnético tiene unas propiedades y unas aplicaciones. Las diferencias de longitud de onda dentro de la mínima parte que nos toca son percibidas por la espectacular morfología de nuestros ojos como colores.

El arco iris que el ojo puede distinguir es una pequeña parte de todo este complejo mundo. Del rojo al violeta, el ojo humano puede distinguir una amplia gama de colores (traducido a ceros y unos, como lo interpreta el sensor de nuestra cámara, podríamos hablar de más de 30 millones de tonos diferentes, aunque esta es una cantidad que depende de muchos factores que no vienen a cuento en esta historia). El mundo infrarrojo (al que algunos animales nocturnos tienen —limitado— acceso) y el ultravioleta (con otras aplicaciones), se nos escapan de la vista.

El color

Este mundo de colores es únicamente un producto de nuestra mente, ya que las ondas de luz no están coloreadas. A diferencia de otros sentidos, la visión humana no es capaz de distinguir los componentes de la luz. Identificamos los distintos gustos que dan un sabor particular o los sonidos de los instrumentos de una orquesta, pero con la luz sólo podemos ver la caótica mezcla de longitudes de onda como colores. La mezcla de todos los colores la identificamos como el color blanco, siendo nuestro punto de referencia (todos conocemos la teoría de colores desde el colegio). Y tenemos esta base ya que nuestro color neutro, el blanco, es el del medio bajo el cual hemos evolucionado: el color de la luz del sol.

En la denominación de color, hemos de tener en cuenta diversos matices o cualidades. Términos como tono, saturación y brillo (HSB) cualifican y delimitan el modo en el que nuestra vista percibe el color. El tono es lo que hace que distingamos el rojo del amarillo o del azul, es decir su longitud de onda. La saturación (o «chroma») es el grado de pureza de ese tono, o lo que es lo mismo, la cantidad o porcentaje de longitudes de onda parecidas. El brillo viene determinado por la potencia o intensidad de quien emite la luz (una vela o el sol).

El brillo

Teniendo como referencia a nuestro sol como fuente de mayor potencia y brillo, hemos de evaluar nuestra toma. Todos sabemos que si fotografiamos directamente de cara al sol se producen imágenes con demasiado brillo, y quedarán inservibles, ya que ningún carrete o sensor puede procesarlas. Dependiendo de nuestra cámara, el valor ISO mínimo (y de mayor calidad), estará entre 50 y 200. Colocando este valor en uno de los vértices de nuestro triángulo de exposición, en un día claro, una foto debería de colocarse con un número f entre 9 y 16 y un tiempo de exposición entre 1/100 y 1/500 segundos. Cualquier otra fuente de luz siempre será más débil. El brillo y la potencia de las fuentes artificiales influyen en nuestra fotografía, a mayor nivel en cuanto aumentamos la distancia al emisor. Existen complejas instalaciones de iluminación que pueden conseguir emular potencias similares a la luz solar en estudios y, aunque la mayoría de nuestras fotos tendrán como emisor de luz al sol, deberemos poder controlar el resto de fuentes variando los parámetros de nuestra toma.

Además de la luz incandescente (bombillas —para el Balance de Blancos de nuestra cámara “tungsteno”—), hay que considerar las lámparas fluorescentes (o de vapor), y el flash electrónico. Mientras que el sol está tan lejos que la luz que proyecta es igual de intensa en todas las zonas de una escena, la luz artificial se debilita con la distancia, por lo que esta disminución progresiva de la luz se convierte en uno de los aspectos clave de la iluminación fotográfica, sobre todo en ausencia de luz solar.

La luz del sol y el tungsteno son constantes y estables a la hora de calcular la exposición de una fotografía, sin embargo los tubos fluorescentes parpadean, generando fluctuaciones. El funcionamiento del flash es completamente diferente. No es una luz continua, sino un fogonazo muy breve, uniforme y concentrado, de modo que la exposición hay que regularla previamente: la velocidad de sincronización es el quid de la cuestión: el flash debe saltar en el momento exacto en que se abre el obturador de la cámara.
Cuanto más débil es la luz, más tiempo de exposición será necesario para que la toma resultante no quede demasiado oscura. Existen tomas nocturnas de varias horas de exposición. Y tomas de alta velocidad en las que la exposición es de hasta 1/32000 segundos. Todo depende de la intensidad de la luz y de qué queramos mostrar con nuestra fotografía.

La luz, el sensor y el ruido

Los sensores actuales, cada vez más, se atreven con aumentos de la sensibilidad para permitir disparar con menos luz, pero esta tecnología presenta un inconveniente: provoca más ruido. El tipo de ruido generado por una exposición larga (estacionario) es de patrón fijo y las propias cámaras emplean un truco conocido para reducirlo, que consiste en efectuar una segunda toma con los mismos ajustes pero tapando el objetivo (resultado: imagen negra). La segunda imagen obtenida presenta el mismo patrón que la primera, lo que permite al firmware de la cámara su combinación para mitigar el ruido. Por eso, una exposición de 4 segundos, por ejemplo, se traduce en una espera del doble (8 segundos) para obtener la imagen, siempre que dicha reducción esté activada en nuestro menú.

Aunque no conviene abusar de ISOs altos, ya que ello supone que el ruido va a “consumir” muchos detalles de la toma, siempre es una opción a tener en cuenta. Las cámaras más novedosas incorporan sensores retroiluminados, con tecnologías punteras que permiten que una foto hasta ahora inservible a 800 ISO pueda llegar a ser completamente utilizable (también depende del uso final de la toma —Internet, impresión, etc.—), pudiendo eliminar el ruido de luminancia en el postproceso.

Matriz de filtro de color
Matriz de filtro de color


Existe otro tipo de ruido (el ruido de color) que es consecuencia de la interpolación efectuada por el firmware de la cámara, debida a la construcción de los sensores. Al igual que la película, las cámaras digitales aprovechan la circunstancia de que casi todos los colores percibidos por el ojo humano están formados a partir de los tres básicos: rojo, verde y azul (RGB). La combinación de los mismos en distintas proporciones produce los tonos intermedios que podemos interpretar.

Aunque existen diversas técnicas de fabricación de sensores, digamos que la base para registrar el color en una cámara digital consiste en el revestimiento del sensor con un mosaico en capas de fotodiodos tintados de rojo, verde (dos veces, por ser más sensible el ojo humano a este color) y azul. Es lo que se denomina matriz de filtro de color. Cada píxel sólo capta una parte del color por lo que, para crear una imagen con todos los colores, se aplican algoritmos de interpolación diferentes para cada construcción, aunque los sensores de última generación van a situar tres fotosensores en cada celda del captor (punto de píxel) para intentar solventar ese problema. Este ruido de color es más complicado de eliminar.

El triángulo de la exposición

Cualquiera que lleve dos días con una cámara réflex y haya leído algo sobre el tema, sabe que la luz que recibirá el sensor (que al final se traducirá en nuestra fotografía), se puede regular mediante tres parámetros básicos: la sensibilidad (ISO), la velocidad de obturación (el tiempo que el espejo está levantado para dejar pasar la luz) y la apertura de la lente.

Triángulo de la Exposición
Triángulo de la Exposición


Las diferentes combinaciones posibles para un determinado EV (Exposure Value = valor de exposición), vienen dadas por la variación de cualquiera de estos tres limitadores. Es lo que se conoce como Triángulo de la Exposición. Para entender fácilmente este concepto, intentaremos hacer una equivalencia:

100 ISO, 1/125s, f8 = 400 ISO, 1/160s, f9 = 200 ISO, 1/125, f9

Para comprender y asimilar esta equivalencia, hemos de conocer cómo pueden variar los distintos parámetros del triángulo.

Apertura

(origen de las dos ilustraciones de este capítulo: http://www.dzoom.org.es/noticia-1480.html)

En fotografía, la magnitud de la abertura (palabra correcta en óptica, transformada la B en P por influencia del inglés) está controlada por el diafragma, el cual es una estructura interpuesta en la trayectoria de la luz para regular la cantidad de ésta admitida en el sistema. Lo más usual es que el diafragma conste de seis láminas, pero existen objetivos que pueden constar de hasta 16 láminas. Cuantas más láminas, más circular será el hueco por el que pasa la luz.

El tamaño de abertura regula la CANTIDAD de luz que llegará a la película o sensor. Curiosamente, cuanto más pequeño sea este número, mayor será la abertura (ver gráfico), es decir, más grande será la superficie de lente abierta.

Si queremos reducir/aumentar la cantidad de luz a la mitad/doble, hemos de hacer que el área de objetivo abierto también sea la mitad/doble. Esta reducción/incremento de la abertura es lo que conocemos como número F.

Imagen

La abertura máxima que nos permite un determinado objetivo es su "stop" cero. A medida que vamos cerrando el diafragma, cada paso (o "full stop"), supondrá una reducción a la mitad de la luz que entraba en el paso anterior. Al estar tratando con áreas circulares (a ver esa geometría...), para reducir a la mitad el área de una circunferencia, debemos dividir su diámetro por la raíz cuadrada de 2 (√‾2= 1.4142). Haciendo números...

paso 0 = f/1 | paso 1 = f/1.4142 | paso 2 = f/2
paso 3 = f/2.8284 | paso 4 = f/4 | paso 5 = f/5.6568
paso 6 = f/8 | paso 7 = f/11.3137 | paso 8 = f/16
paso 9 = f/22.6274 | paso 10 = f/32 | paso 11 = f/45.2544

En resumen, la escala de números f (para reducir en cada "stop" LA MITAD de la luz del paso anterior) sería f1 - f2 - f2.8 - f4 - f5.6 - f8 - f11 - f16 - f22 - f32 - f45. Pero... todos hemos visto números intermedios (f1.2, f2.5, f6.3, f7,1, f13...): esto se consigue con divisiones (generalmente) de un tercio, en lugar de la mitad de luz. En objetivos antiguos, puedes ir cerrando el diafragma de forma progresiva, sin saltos "determinados", aunque lo general es ir por pasos de 1/2 o 1/3, para tener mayor control sobre el triángulo de la exposición.

Imagen

Aunque la abreviatura correcta para el número f es f "barra" número (f/2.8, por ejemplo), tradicionalmente se omite esa barra (f2.8), incluso en los números grabados en los propios objetivos.

Solo recordar que a número f mayor, abertura menor. Y si hablamos en porcentajes, cada vez que bajemos 1/3 el número f, reduciremos la luz que incide en la película o el sensor en un 30%. Si bajamos un paso o "full stop" (la mitad), la reduciremos en un 20%.

Velocidad de obturación

Se conoce como velocidad de obturación, expresada en segundos al TIEMPO DE EXPOSICIÓN, es decir, al periodo en que el espejo permanece levantado para dejar pasar la luz que llega del objetivo (regulada por el diafragma) e incidir en la película o sensor. El obturador (generalmente "de plano focal", aunque cámaras de formato medio o de dos objetivos utilizan el "central"), es un dispositivo que nos permite controlar cuánto tiempo está expuesto el elemento fotosensible. Se sitúa delante de la película o sensor, y está compuesto por dos "cortinillas". La primera de ellas, o cortinilla de apertura (delantera), baja para abrir el obturador, encargándose la segunda o de cierre (trasera) de volver a cubrir la superficie fotosensible (en otro momento hablaremos de una de las opciones de nuestros flashes: la sincronización a la cortinilla trasera; de momento, nos va sonando...).

Los primeros obturadores (utilizados hasta la llegada de las baterías al mundo de la fotografía) eran puramente mecánicos, consiguiendo alcanzar las nada despreciables cifras de UNA MILÉSIMA de segundo entre apertura y cierre (aunque la Nikon FM2 alcanzó 1/4000s).

Hoy día estos dispositivos son controlados por electroimanes, consiguiéndose velocidades increíbles de hasta 1/64000s (cámaras especiales de alta velocidad). El valor mínimo en cámaras DSLR se alcanzó con la Minolta Dynax 9, que podía disparar a 1/12000s. Las cámaras de gama alta sitúan el valor mínimo generalmente en 1/8000s, conformándose con 1/4000s las de gama media.

El control del tiempo de exposición puede ser directamente decidido por la máquina (modos A, P y Auto) o establecido por el fotógrafo (modos Manual y S).

Por regla general, cualquier cámara media permite mantener "indefinidamente" abierto el obturador (modo "B"), siendo el siguiente valor 30 segundos, y bajando en pasos de, aproximadamente, mitades de estos valores (15s, 8s, 4s, 2s, 1s, 1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/16s, 1/32s, 1/64s, 1/125s, 1/250s, 1/500s, 1/1000s, 1/2000s, 1/4000s, 1/8000s). Se consideran velocidades lentas las que van por debajo de 1/60s, aunque actualmente, por mecanismos "antishake" o estabilizadores (bien en las cámaras o en los objetivos), este número se puede subir tranquilamente hasta 1/15. Todo lo que hagamos con mayor tiempo de exposición, seguramente necesitaremos un apoyo de la cámara (trípode), para evitar que las fotos nos salgan "movidas".

Número ISO

Esas siglas, hoy omnipresentes, se corresponden con la "International Organization for Standardization" (Organización Internacional para la Estandarización) [http://www.iso.org], que en españa está representada por AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación) [http://www.aenor.es], organización no gubernamental que se encarga de normalizar (hacer que todo el mundo se entienda mejor y consolidar determinados grados de excelencia y cumplimiento de normas internacionales).

En tiempos de la fotografía química, el número ASA (hoy ISO) venía determinado por la propia composición de la película, es decir, por su capacidad de excitarse (no penséis mal) con más o menos cantidad de luz (es decir su SENSIBILIDAD). Se consideraban películas lentas desde 12 a 80 ASA, normales de 100 a 400 ASA y rápidas a partir de 800 ASA. Hoy día, con los sensores digitales, las equivalencias se mantienen más o menos, pero se están superando ampliamente.

Los márgenes ajustados de la química. La Nikon D3s se atreve con nada menos que 102400 ISO. Y es probable que la nueva hornada de cámaras “pro” y “semipro” de Sony también lleguen a estos valores.
Si con las películas de alta sensibilidad se producía "grano", el efecto para el mundo digital es bastante más desagradable (pero cada vez más fácil de tratar): el RUIDO. Ya hablamos de este concepto en el artículo anterior (y ya hablaremos más adelante del sistema de zonas y del rango dinámico... hay materia para largo). La forma en que la electrónica del firmware de nuestra cámara puede aumentar la sensibilidad del sensor es más o menos un "engaño", pero los ingenieros se están devanando los sesos para conseguir que en cada nueva cámara estos números se doblen constantemente.

En cualquier caso, para lo que nos atañe en este artículo, hemos de saber la escala del tercer valor de nuestro triángulo. Como ocurría con los anteriores, va en pasos del doble (o la mitad) de los valores básicos (equivalente al doble o mitad de SENSIBILIDAD del sensor a la luz), y nuevamente podemos encontrar valores intermedios. Para el número ISO, los valores usuales son 100, 200, 400, 800, 1600 y 6400 (como se ha comentado, si seguimos doblando este número, nos encontraremos con valores "astronómicos" de 12800, 25600, 51200 y 102400 (he visto alguna muestra con este último valor, y me ha sorprendido gratamente, si bien también depende del tamaño del sensor).

Como siempre, este valor puede ser determinado por la propia cámara o decidido por el fotógrafo. Hemos de tener en cuenta los efectos secundarios. Ya veremos algún truco en otra ocasión, como la sobreexposición de las luces altas para intentar reducir al máximo los "maleficios" de los valores altos de ISO, sobre todo en interiores.

Pasos

Vistos estos tres valores de nuestro triángulo, ya podemos aventurarnos a definir PASO en fotografía: un paso es una diferencia en el valor EV del doble o la mitad. El paso puede estar delimitado por el diafragma (número f), por el obturador (tiempo de exposición o velocidad de obturación) o por la sensibilidad (número ISO).

Hasta la llegada de lo digital, el valor de exposición resumía las dos cantidades de las que dependía la exposición: tiempo de exposición y apertura, existiendo listados de series de números f de diafragma y de tiempos de obturación. Hoy hemos de añadir el valor ISO.

El valor base es 0 y corresponde al valor para el diafragma f/1 y el tiempo de obturación de 1s (e ISO 100). Sube o baja una unidad EV por cada paso, indicando con un mismo número combinaciones diferentes de tiempo, diafragma e ISO asociadas a una misma exposición. En estas tablas [http://es.wikipedia.org/wiki/Valor_de_exposici%C3%B3n], se incluyen los valores necesarios para conseguir un EV determinado.
El número de EV que es capaz de procesar nuestra combinación de sensor + firmware viene casi siempre relacionado con el total en euros que cuesta la máquina.

La distancia entre el menor y el mayor EV capaz de ser procesada se conoce como RANGO DINÁMICO o latitud de exposición. Digamos que fuera de estos límites, la cámara solo verá NEGRO absoluto o BLANCO absoluto.

Si bien el ojo humano puede llegar a abarcar en condiciones óptimas hasta 24 EV, se considera que una cámara fotográfica tiene un buen rango dinámico cuando puede mostrar hasta 10 pasos (los negativos podían alcanzar hasta 9), aunque estos valores están a punto de romperse (estos ingenieros siguen estrujándose el cerebro = hay que vender).

Espero que ahora se comprenda mejor cómo podemos variar el valor EV de nuestra fotografía con el simple hecho de variar cualquiera de los tres parámetros del triángulo de exposición.

En próximos artículos, veremos cómo el rango dinámico (el número de EV que es capaz de "ver" nuestro sensor) influye en las fotos que realicemos (y qué es eso de las Zonas... establecido ya por Ansel Adams hace un siglo), y cómo se puede mejorar con el postproceso (tratamiento por zonas).

Algunos enlaces:

Apertura
Apertura
ISO
Rango dinámico
Rango dinámico
Obturador
El diafragma y el obturador
Paso
Zonas
Exposición
Exposición
Velocidad de Obturación
El Misterioso Significado del Número F


© Javier Díaz, 2010

3 comentarios:

  1. una pregunta,,, "desasnarnos"???????
    amosombre...brasevisto

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  2. Voy a dejar un saludo para que el señor javibi no pueda decir después que no nos enteramos.

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  3. Pues a desarnarnos, paque Javi vea que pasamos a ver el blokkkkkkk.

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