La Exposición: capitulo 2.- Margen dinámico y parámetros de control

• ¿ Que “cabe” en una película o en un sensor digital ?:

Tanto la película química como el sensor digital son soportes físicos y por su propia naturaleza solo pueden registrar un rango limitado de luminosidad.

En adelante me referiré solo a sensores digitales, pero la analogía con la antigua película es perfectamente entendible.

• ¿ Que es el Rango Dinámico ?
  

Si la cantidad de luz que llega a una celda captadora (pixel) es inferior a un cierto umbral, no quedará ninguna señal, o bien esta quedará totalmente enmascarada por el ruido electrónico propio de la construcción de la propia celda.

En cambio, si esa misma celda recibe mucha cantidad de luz, y supera un umbral superior, la señal almacenada no podrá subir más. La celda se saturará, y aunque reciba mucha más luz, no podrá ni almacenarla ni registrarla.

La diferencia entre el umbral mínimo y el máximo es lo que se llama «Rango Dinámico» del sensor.

 

Aunque la analogía sea muy grosera, se me ocurre que podríamos comparar una celda captadora con un depósito de agua de cierta capacidad. Si con un cuentagotas vertemos dentro del depósito una pequeña cantidad de agua, esta quedará adherida a las paredes y parecerá como si el recipiente continuara vacío. En cambio, si vertemos a cubos una gran cantidad de agua, el recipiente desbordará, y por mucha agua que añadamos, no se va a llenar más porque ya se ha superado su capacidad.

La «Capacidad del Deposito» sería análoga al «Rango Dinámico» del sensor.

 

Todavía no hemos hablado de ningún parámetro numérico que permita cuantificar los niveles de luminosidad, pero solo para fijar ideas, os adelanto que un buen sensor digital de una moderna cámara puede tener rango dinámico de unos 8 pasos. Cada paso significa doble o mitad cantidad de luz. Así, 8 pasos supone un rango de 256.

En la naturaleza, el rango real es muchísimo mayor. Podemos estar a pleno sol en medio de una playa, o visitando una oscura cripta a la luz de las velas. En el primer caso hay “mucha” luz, y en el segundo hay “muy poca”.

Igualmente, para fijar ideas, esta misma mañana he medido con un fotómetro la luz reflejada por una pared clara a pleno sol, y después la luz ambiente de una habitación interior de mi casa iluminada solo por una ventana que da a un patio de luces. ¿ Os lo imagináis, verdad ? Pues bien, el intervalo ha sido de algo más de 15 pasos, lo que supone un rango de más de 32.000, y no se trata ni mucho menos de las condiciones más extremas que podemos encontrar.

Está claro que si no hacemos nada no podremos registrar en un sensor digital el amplio margen de luminosidades que podemos encontrar en la naturaleza. Algo hay que hacer para “encajar” lo mejor posible el rango real de la escena, en el rango de captura del soporte.

Es necesario disponer de algún elemento de control.

 

La EXPOSICIÓN es el control por parte de la cámara y del propio soporte, de la cantidad de luz que se va a registrar en la imagen final.

 

• ¿ Como se ajusta la cantidad de luz que recibe el sensor ?:

Los parámetros que permiten actuar sobre la cantidad de luz va a llegar al soporte de captura son tres. Por eso yo lo llamo: “el trípode de la exposición”. Son las tres patas en las que se basa el control.

• El diafragma.
• La velocidad de obturación.
• La sensibilidad.

El diafragma controla la cantidad de luz que llega al sensor. El obturador controla el tiempo que esa luz llega al sensor. Y la sensibilidad controla la respuesta del sensor a una determinada cantidad de luz.

Los dos primeros controlan la cantidad absoluta de luz (fotones) que alcanzan el sensor, y el último controla la amplificación de esa luz para dar un nivel de luminosidad determinado en la imagen final.

¿ Y da lo mismo variar uno u otro ?. Pues NO. Cada da uno influye de diferente manera en la imagen final.

 

El DIAFRAGMA: ¿ Que es el diafragma ?

Es un “agujero” de tamaño variable que se intercala entre el objetivo y el sensor. Si el “agujero” es muy grande, entrará mucha luz, y si es pequeño entrará poca.

El “agujero” se forma normalmente con un mecanismo en forma de palas que se cierran sobre si mismas. Es el  IRIS o diafragma y casi siempre está integrado entre las lentes que componen el objetivo.

Se mide en números “F” que van en relación cuadrática. Cada valor F (que también se llama, punto, paso, o “F-stop” en inglés) indica un valor de luminosidad doble o mitad que su valor adyacente.

Los valores más normales son:

F = 1,0 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 – 32 – 45.

Así, una abertura de F4 deja pasar el doble de luz que F5,6 y la mitad que F2,8.

 

 

 

 

• En una exposición correcta ¿ como influye en la imagen ?

Pues el diafragma controla la “Profundidad de Campo”, que viene a ser el grado de desenfoque por delante y por detrás del plano realmente enfocado.

A diafragma más abierto, menos profundidad de campo y fondos más desenfocados. A diafragma más cerrado, justamente lo contrario.

Por la construcción óptica de las lentes, el contraste y la nitidez, es mayor a diafragmas intermedios F 5,6 – F 8 y disminuye a diafragmas extremos.

 

LA VELOCIDAD: ¿ Que es el obturador ?

Es un elemento mecánico que bloquea el paso de la luz y solo se abre durante un tiempo determinado. En las cámaras REFLEX, SLR, y mirrorless, está formado por dos cortinillas metálicas, que se abren y se cierran delante del plano del sensor. En las compactas lo constituye el mismo diafragma, que antes de iniciar la exposición, se cierra totalmente.

El obturador controla el tiempo que el sensor recibe la luz que deja pasar el diafragma. El tiempo que el dispositivo está abierto es lo que se ha dado en llamar «velocidad de obturación», aunque de forma rigurosa debería llamarse «tiempo de obturación».

Se mide en una escala expresada en fracciones de segundos (por eso digo que debería llamarse «tiempo de obturación»), y por analogía al diafragma, cada valor corresponde a la mitad o al doble que su valor adyacente.

Los valores más normales son:

V = 32 – – – 4 – 2 – 1 – – – 1/30 – 1/60 – 1/125 – 1/250 – 1/500 – – – 1/8000.

Así, una velocidad de 1/125 expone el sensor un tiempo de 8 ms (milisegundos), el doble que 1/250 (4 ms) y la mitad que 1/60 (16 ms).

 

• En una exposición correcta ¿ como influye en la imagen ?:

Influye en el grado de “congelación” del movimiento del objeto fotografiado. Para fotografiar un coche de carreras o cualquier evento deportivo habrá que utilizar una velocidad de obturación muy rápida (1/500 ó superior),  pues si no el motivo saldrá movido. Para fotografiar un bodegón estático, la velocidad de obturación no tendrá ningún efecto.

 

La SENSIBILIDAD: ¿ Que es la sensibilidad ?

Es la capacidad del soporte físico (película o sensor) para dar un determinado nivel de salida (gris) a partir de una de mayor o menor cantidad de luz que incida sobre él. Un soporte más sensible precisará menos cantidad de luz que otro menos sensible para proporcionar el mismo resultado de salida, una misma intensidad o densidad de gris.

Se mide en grados ISO, y al igual que el “F” y el “V”, cada valor ISO indica la mitad o el doble que su valor adyacente.

Con las modernas cámaras digitales el rango de sensibilidad se ha extendido mucho, siendo valores usuales (lo que no quiere decir aprovechables):

ISO = 25 – 50 – 100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800 – 25.600 ……..

Así, con un determinado nivel de luz, un ISO 400 producirá el mismo resultado final que un ISO 200 con el doble de luz, o que un ISO 800 con la mitad.

 

• En una exposición correcta ¿ como influye en la imagen ?:

Los soportes con sensibilidades más bajas proporcionan una mayor limpieza, nitidez, contraste, y grado de detalle. Los soportes con sensibilidades más altas proporcionan imágenes granuladas o ruidosas, con menor nitidez, contraste y detalle.

Cabe hacer notar aquí que un sensor digital solo tiene una sensibilidad nativa (la más baja). Las sensibilidades más altas las consigue amplificando la señal, y por lo tanto, también el ruido. Por eso decimos que se comporta de forma más o menos análoga a la película química.

 

El VALOR EV ¿ Que es el valor EV ?

EV significa “exposure value”. Es el valor global de la exposición. Es una medición absoluta de la cantidad absoluta que llega al sensor.

Se mide en números que responden a la formula: EV = log₂ (F²/V) * (100 / ISO). Cada valor es una cantidad de luz doble o la mitad que su adyacente.

Esto da origen a tablas EV como la muestra.

Los valores del mismo color (mismo EV) definen una misma exposición, es decir, una misma cantidad de luz que va a llegar a la película o sensor.

Si os fijáis, esta tabla solo contiene valores F y V. Una tabla real actual sería tridimensional, y el valor que falta sería el ISO.

Así, por ejemplo, serían valores equivalentes en exposición los siguientes:

F8 – V1/125 – ISO 400  =  F5,6 – V1/250 – ISO 400  =  F11 – V1/60 – ISO 400, pero también los serían

F8 – V1/125 – ISO 400  =  F5,6 – V1/125 – ISO 200  =  F8 – V1/250 – ISO 800.

Todas estas tripletas de valores, darían el mismo resultado final. La misma exposición.

Desde la época de la antigua película a la actual era digital, los programas de los modos automáticos en las cámaras electrónicas, se mueven por tablas como esta para escoger la pareja (F,V) o la tripleta (F,V,ISO) de valores que determinarán la exposición correcta.

 

En el próximo capítulo veremos como se mide la luz y como se corrigen los posibles errores de esa medición.

 

Capítulos anteriores:

1.- Introducción