Conceptos básicos de la fotografía

 

Es difícil, por no decir imposible inventar algo partiendo de la nada, lo normal es que los grandes inventos no sean en realidad más que grandes evoluciones. Es decir se parte de algo conocido y gracias a los avances técnicos del momento, se consigue una evolución importante.

En fotografía, no es distinto. Por extraño que nos pueda parecer, las asombrosas cámaras digitales actuales tienen un origen indeterminado en el tiempo. Aristóteles ya nos habla de lo que es la primera cámara fotográfica, la cámara oscura . Un sencillo pero curioso aparato que permitía a los artistas realizar dibujos. De ahí el nombre de fotografía, del griego phos (luz) y grafis (escribir).

La cámara oscura

Si en una caja realizamos un pequeño orificio en una de sus caras y la colocamos frente a un objeto cualquiera, podremos apreciar como la imagen de este es proyectada de forma invertida en la cara opuesta del agujero.

El principio básico de la cámara fotográfica es este, pero evidentemente queda mucho camino por recorrer hasta llegar a lo que entendemos como una cámara fotográfica real. Necesitamos poder controlar la luz y la imagen obtenida, pero lo que es mas importante, necesitamos poder capturarla de una forma eficaz.

Soportes

No voy a entrar en detalles de los distintos soportes para la fotografía, pues a lo largo de la historia han sido innumerables, baste decir que si bien en el siglo XV ya se conocían las propiedades fotosensibles de algunos productos, no es hasta principios del siglo XIX que se empieza a disponer de los conocimientos químicos suficientes como para poder ofrecer soportes de material fotosensible. A finales del siglo XX pasamos a disponer de soportes digitales.

El soporte químico más popular, es la película de 35mm, hasta el punto de ser considerado el estándar, pero eso no significa que sea el único, existen formatos de mayor tamaño, usados por profesionales y formatos de menor tamaño especialmente diseñados para cámaras compactas.

Sensibilidad o ISO

La sensibilidad es la capacidad de absorción de la luz por parte de las películas fotográficas. Estas están formadas por partículas de haluro de plata , que es el material fotosensible, es decir el que captura la luz. A mayor tamaño de estos cristales más sensible a la luz es la película.

Antiguamente había distintas escalas para la medición de esa sensibilidad, las principales o mas conocidas en occidente eran las ASA y DIN, la primera norteamericana y la segunda alemana.

Tabla de equivalencias

ASA

32

64

100

125

200

400

800

1200

2000

DIN

16

19

21

22

24

27

30

32

34

 

Con posterioridad la Organización Internacional para la Estandarización o International Organization for Standarization (ISO) procedió a normalizar las escalas, en realidad lo que hizo fue fusionarlas, así la sensibilidad se debería de expresar de la siguiente forma: 100/21 ISO, que es el equivalente a los 100 ASA y 21 DIN.

Por comodidad y porque la escala ASA es mas clara ya que el doble de valor significa el doble de sensibilidad se acaba representando solo con el valor ASA, es decir 100 ISO.

Por ello las distintas sensibilidades de las cámaras digitales son 100-200-400-800-1600 ISO.

El grano o ruido  

Como hemos dicho las películas fotográficas están compuestas por partículas de haluro de plata y el tamaño de estas determina la sensibilidad, cuando estas son muy pequeñas la película tiene una sensibilidad baja y si son de mayor tamaño aumentan su sensibilidad. El problema es que cuando usamos películas de sensibilidad alta nos aparece lo que se denomina grano , eso es debido precisamente al mayor tamaño de las partículas fotosensibles.

Con las cámaras digitales ocurre algo similar, al aumentar la sensibilidad nos aparece lo que se denomina ruido electrónico , si ampliamos esa imagen veremos que nos aparecen unos puntos de colores, son píxeles que no han capturado de forma adecuada la información y cogen los colores primarios RGB

Lentes

Una de las muchas limitaciones de la cámara oscura, es como controlar el tamaño de la imagen proyectada.

El tamaño del la imagen proyectada depende de la distancia entre el punto focal X, zona donde se entrecruzan las líneas de proyección y el objeto A. Pero también dependerá de la distancia del punto focal y la zona de proyección.

Si bien la distancia A es fácil de controlar, solo tenemos que acercarnos o alejarnos del objeto, la distancia B no tanto.

En un primer intento se consiguió dotando a las cámaras de un fuelle entre la lente fija y la zona de proyección o película. Modificando esa distancia podemos modificar el tamaño de la imagen proyectada.

La distancia X-B es lo que se conoce como longitud o distancia focal y lo expresamos siempre en milímetros

Como la imagen la proyectamos sobre una superficie de tamaño fijo, en realidad lo que hacemos es modificar el ángulo de visión del objetivo, abriéndolo al disminuir la distancia y cerrándolo al aumentarla.

Partimos de los 50mm de focal para una película de 35mm, que se considera un objetivo normal, por considerar su ángulo de visión igual al del ojo humano. Al disminuir la longitud focal, <50mm, la imagen proyectada será de menor tamaño y mayor la superficie que abarcamos, son los llamados angulares, pues lo que hacemos es aumentar el ángulo de visión. Para distancias focales mayores, >50mm, mayor será el tamaño de la imagen y menor la superficie abarcada, se les denomina tele-objetivos pues lo que hacen es acercar la imagen.

 

Actualmente en la mayoría de las cámaras esta distancia se modifica a través de las lentes, ya sea intercambiándolas o mediante lentes de longitud variable conocidas como zoom .

 

Opticas Zoom

Una práctica habitual en las cámaras actuales es el dotarlas de este tipo de ópticas de longitud variable. La gran ventaja es el poder modificar el área a retratar sin necesidad de cambiar nosotros de posición, pero esto también produce efecto sobre otro punto muy interesante, la profundidad de campo el cual trataremos mas adelante.

Las longitudes focales se expresan en milímetros, así en un zoom pondremos las dos focales extremas, por ejemplo 28-70mm. Es decir este objetivo tiene unas focales que van de los 28mm a los 70mm pasando por todas las focales intermedias.

Hoy en día también es habitual, sobre todo en las cámaras compactas, el encontrarlo expresado por el grado de magnificación es decir por el numero de aumentos que hay entre la focal mas corta y la mas larga (3x).

El problema de este dato es que en general dice poco, pues hablamos de un dato relativo, por ejemplo un 28-70mm tiene un aumento de 2,5x pero un 200-500mm también, en cambio las focales son totalmente distintas.

 

Factor de multiplicación de las cámaras digitales

Una óptica con una distancia focal de 50mm ¿siempre nos dará la misma amplitud de campo?

La verdad es que no, estos valores se consideran para una película de 35mm o un sensor digital de tamaño completo, los llamados Full Frame ( FF ). Hoy en día son pocas las cámaras que tienen ese formato, solo algunas reflex profesionales. La mayoría de las cámaras digitales tienen sensores de menor tamaño, eso representa que para una misma distancia del punto focal que en un sensor FF, el ángulo de proyección disminuye, es decir tenemos un acercamiento de la imagen, por eso es necesario aplicar un factor de corrección a las lentes. Ese factor dependerá del tamaño real del sensor y lo que hará es multiplicar la longitud focal. Por ejemplo si tenemos un factor de corrección de 1.5 tendremos que multiplicar la focal del objetivo por ese valor Ej.: 50mm x 1,5 = 75mm

 

Diafragma

Si tenemos en cuenta que lo que hace la cámara es capturar la luz que reflejan los objetos y que esta no siempre es igual, es evidente que necesitamos de algún sistema que nos permita controlar esa luz.

Para controlar la luz que nos entra en la cámara, lo que hacemos es modificar el tamaño del orificio por donde nos entra la luz. Esto lo hacemos a través del diafragma .

Los actuales diafragmas son del tipo iris y están compuestos por una serie de láminas que por medio de un mecanismo podemos mover, de forma que abran o cierren dejando un orificio de mayor o menor tamaño. El valor del diafragma se representa con f/ seguido del valor de la apertura, siendo el valor mas bajo para una apertura mayor y el más alto para una apertura menor.

Valor f

El valor f se obtiene de la división de la longitud focal por el diámetro de apertura del diafragma, es decir un objetivo con una focal de 50mm que sea f/1 tendrá un diámetro de diafragma de 50mm, si es f/4 tendrá un diámetro de de 12,5mm.

Partiendo de la apertura máxima de f/1 y reduciendo a la mitad el diámetro de la apertura del diafragma f/2, reduciremos en una cuarta parte la cantidad de luz que pase por él. Una reducción de ese calibre no es deseable, por el poco control de la luz que supone. Es mas adecuado reducir a la mitad la cantidad de luz, para ello intercalaremos aperturas a la raíz cuadrada de 2 ( 2=1,4) quedando la escala de la siguiente forma.

 

f/1

f/1.4

f/2

f/2.8

f/4

f/5.6

f/8

f/11

f/16

f/22

f/32

Al salto de un diafragma al siguiente o anterior se le denomina paso , si tenemos un diafragma f/4 y decimos que tenemos que cerrar dos pasos de diafragma nos referimos a un diafragma f/8

Actualmente muchos objetivos incorporan pasos intermedios, como f/3.2, f/3.5, f/4.5, f/5, f/6, f/6.3, f/7.1, etc. Si bien esto nos da mayor posibilidad de regulación, hay que tener en cuenta que con estos pasos no se respeta la proporción de la mitad de la luz con el paso anterior, esto solo es valido para los pasos estandarizados

 

El obturador

El diafragma nos controla la cantidad de luz que entra en la cámara, pero la impresión sobre el material fotosensible, ya sea película o un sensor electrónico, no depende solo de la cantidad de luz, si no también del tiempo que este recibiendo esa luz.

Los sistemas para controlar ese tiempo son varios. En las cámaras compactas digitales por ejemplo, el sensor esta recibiendo la luz de forma permanente, lo que controlamos es el tiempo en que se hace la grabación de la imagen.

En las cámaras reflex ya sean de película o digitales ese control se hace mediante una cortinilla , la cual permanece cerrada impidiendo la llegada de la luz al material fotosensible, hasta el momento que accionamos el botón de disparo. En ese momento se levanta y permanece abierta durante cierto tiempo, es lo que conocemos como tiempo de exposición o velocidad de obturación . No confundir con velocidad de disparo, que es la cantidad de fotos consecutivas que se pueden realizar en modo de ráfaga.

La velocidad de obturación se expresa en segundos o fracciones de segundo, ej.: 2s; 1s; 1/2s; 1/125s, aunque normalmente se obvia la s de segundo quedando expresado en 1/125 directamente.

Igual que el diafragma se escala de forma que cada paso deje pasar la mitad de luz que el anterior, aquí tambien buscaremos saltos que nos den la mitad de luz. En este caso si que existe una relación directa entre el tiempo y la cantidad de luz, así que si reducimos el tiempo a la mitad la cantidad de luz que entre será también la mitad. De esta forma la escala estándar quedarla de la siguiente forma

 

2s

1s

½

¼

1/8

1/16

1/32

1/64

1/125

1/250

1/500

1/1000

1/2000

 

Los tiempos pueden ser superiores o inferiores, eso ya depende del mecanismo de cada cámara, pero al igual que con el diafragma, no es raro el encontrar cámaras con valores intermedios de tiempo y como con el diafragma, con esos valores no se cumple la norma de la mitad de la luz entre pasos.

En las cámaras de fotos es mas normal encontrar representados solo por el denominador de la fracción, 1/125 aparecerá como 125, para distinguir las fracción de tiempo de los segundos completos, a estos se les aplica las comillas, 2s aparecerá como 2" .

 

Profundidad de campo

Para entender el término profundidad de campo, lo primero es entenderla diferencia entre enfoque y nitidez aparente.

Cuando centramos la vista a lo lejos, normalmente no lo percibimos, pero perdemos la nitidez de los objetos que están en primer plano y viceversa. En fotografía pasa lo mismo.

Si enfocamos un objeto que esta en la lejanía perdemos la nitidez de los objetos que están mas cerca, pues el enfoque se realiza en un plano, plano de enfoque . Pero la perdida de nitidez no es repentina, si no que es progresiva, extendiéndose la zona de nitidez tanto por delante como por detrás del plano de enfoque. Esa zona que tiene una nitidez aceptable es a lo que denominamos profundidad de campo.

 

Esa zona no es fija en todas las circunstancias, si no que depende de diversos factores, como son apertura de diafragma, longitud focal y distancia al plano de enfoque.

En relación con:

El diafragma , un diafragma abierto nos dará poca profundidad de campo, mientras que un diafragma más cerrado nos dará mayor profundidad de campo.

Distancia al plano de enfoque , contra mas cerca tengamos el plano de enfoque menor será la profundidad de campo.

 

Distancia focal , a menor distancia focal, mayor profundidad de campo.

En la pagina oficial de Tamron, importante fabricante de objetivos para fotografía, disponéis de un programa flash que permite ver el comportamiento de la profundidad de campo con distintas focales y aperturas. Vale la pena echar un vistazo. Solo tenéis que mover con el ratón los índices del cuadro, subiendo o bajando diafragma o acortando y alejando longitud focal.

 

Relación entre sensibilidad, velocidad y diafragma.

Estos tres factores son los que controlan la cantidad de luz que absorbe el sensor, es lo que conocemos como exposición.

Hemos visto que en los tres, se busca una relación de doble/mitad entre valores consecutivos, eso no es una casualidad si no que es totalmente intencionado, ya que así podemos modificarlos más fácilmente ya que existe una relación directa entre ellos.

Si en una toma tenemos una exposición correcta con los valores de ISO 200; f/8; 1/250s podremos modificar uno y corregir con cualquiera de los otros dos de una forma sencilla.

Un ejemplo en la siguiente tabla todas las exposiciones son equivalentes. Partimos del ejemplo anterior Ejemplo 1 y vamos a ver diferentes combinaciones.

 

Ejemplo

1

2

3

4

5

ISO
200
100
100
100
200

Diafragma

f/8

f/5.6

f/8

f/11

f/5.6

Velocidad

1/250

1/250

1/125

1/60

1/500

 

Ejemplo 2 ; hemos reducido la sensibilidad a la mitad, de ISO200 a ISO100 y lo compensamos abriendo un paso de diafragma, de f/8 a f/5,6.

Ejemplo 3 ; aquí la compensación se hace reduciendo la velocidad a la mitad, de 1/250 a 1/125 y dejando el diafragma tal cual.

Ejemplo 4 ; al de reducir la sensibilidad a la mitad de ISO200 a ISO100 tenemos que quitar un punto de luz, pero tambien hemos cerrado un paso el diafragma antes f/8 ahora f/11., lo que significa que hay que corregir otro punto. Por lo tanto necesitamos reducir la velocidad en una cuarta parte , asi que reducimos la velocidad de 1/250 a 1/60.

Ejemplo 5 ; dejamos la sensibilidad tal cual, pero abrimos un paso de diafragma de f/8 a f/5,6, necesitamos doblar la velocidadpor lo tanto esta pasa a ser de 1/500.

 

¿De que sirve todo este galimatías, si con cualquiera de las combinaciones tenemos una exposición correcta?

Jugando con la velocidad , si tenemos un objeto en movimiento y aplicamos una velocidad de disparo lenta el objeto saldrá "movido", se vera su desplazamiento, mientras que si aplicamos una velocidad alta congelaremos ese movimiento y aparecerá estático.

Jugando con el diafragma , ya hemos dicho antes que abriéndolo o cerrándolo modificamos la profundidad de campo. Por lo tanto usando diafragmas abiertos, podemos conseguir desenfocar los objetos del fondo y darle mas protagonismo al objeto principal, muy útil por ejemplo en retratos. O al contrario con un diafragma muy cerrado podemos obtener mucha profundidad de campo y conseguir que todos los elementos de la imagen salgan nítidos, por ejemplo en paisajes.

Jugando con la sensibilidad , a mayor sensibilidad mayor ruido. Aunque en un principio lo deseable es una imagen con la mayor nitidez posible por lo tanto con un ISO lo mas bajo posible, a veces esto no es posible dada las condiciones de la toma. Si tenemos poca luz y nos interesa un diafragma cerrado para ganar profundidad de campo o una velocidad alta para congelar el movimiento no nos quedara mas remedio que subir el ISO, pudiendo ganar esos pasos o puntos de velocidad.

Creative Commons License
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons.