wbEl control del blanco y si balance sobre el resultado final de los colores en una foto, es una de los aspectos que tal vez son más fácilmente dejados a decisión de las cámaras de fotografía.  Sin embargo, dejar este tipo de decisiones a la cámara no siempre es bueno, debido a que la cámara puede no obtener suficiente información para decidir sobre la fuente de luz en una escena, y cómo la fuente de luz afecta los colores.  Pero… ¿de qué estoy hablando aquí?

La luz incidente sobre los objetos de una escena definen el resultado final de la misma en cuanto a la tonalidad de sus colores. No es lo mismo si estoy en un lugar lleno de colores rojos, azules y verdes con fondo obscuro como una discoteca por ejemplo, a si estoy en una playa soleada llena de toallas blancas y cuerpos bañados por agua y luz, o si simplemente estoy al interior de mi apartamento. Todos los ambientes tienen distintas fuentes de luz; las luces de los reflectores en la discoteca no dicen mucho de los verdaderos colores de los objetos en ese lugar. Sin embargo, la luz del sol revela fácilmente los verdaderos colores de los objetos. Al interior de un apartamento podemos tener distintas fuentes de luz, como bombillas tradicionales amarillas, lámparas fluorescentes, entre otras, lo que podría llegar a dificultar el tono final real de nuestras fotografías.

Se podría pensar que tomar una fotografía en cualquier ambiente sin cuadrar nada sobre colores en la cámara, dejando todo automático, es lo más adecuado para mostrar la realidad de la situación. Eso es cierto, si las cámaras no tuvieran problemas para identificar los colores bajo distintas circunstancias de luz,  que lleva muchas veces a que las cámaras interpreten inadecuadamente los colores, y el resultado final no sea una buena foto.

Para la muestra un botón.
Debido a que las imágenes son más poderosas que la palabra en estos casos, decidí usar mi cámara para tomar dos fotos, y creé una escena colorida a la que le tomé dos fotos, una sin blancos y la otra con blancos.

_20090503_083748-10pModo: Automático Apertura: F/5.6

Velocidad: 1/30 seg

Distancia Focal: 105mm

Para esta foto, se eliminó intencionalmente cualquier objeto que fuera blanco. Los clips están sobre un pequeño tapete rojo, y el tapete está sobre un libro de pasta verde oscuro.

_20090503_083716-10pModo: Automático Apertura: F/5.6

Velocidad: 1/30 seg

Distancia Focal: 105mm

Para esta foto, se incluyó un conjunto de clips de color blanco en la parte superior izquierda, sobre el tapete rojo. El tapete rojo continúa sobre el libro de pasta verde, y los demás clips permanecen en la misma posición.

Si comparamos las dos imágenes, notaremos que las tomalidades del tapete rojo en el que se encuentran los clips cambian moderadamente entre las dos fotos.  Incluso el verde de la pasta del libro luce algo diferente en tonalidad. En la segunda fotografía, en la esquina superior izquierda, el grupo de clips blancos entregaron información adicional a la cámara sobre la situación, lo que le permitió definir mejor los colores de la escena y entregar colores más realistas. Los colores de la escena donde no están los clips blancos es menos real. Debo anotar que ninguna de las dos imágenes entregó los colores de la forma exacta a la real, sin importar si existía el color blanco de referencia o no para la cámara. Sin embargo, la segunda imágen es más real que la primera.


El color blanco se vuelve una referencia: Auto White Balance (AWB).
Una cámara digital, para poder obtener buenos resultados de color, busca un objeto de color blanco dentro de la escena que le permita identificar cuál es el tipo de fuente de luz que baña los objetos. Una cámara sabe cuál color es el blanco, porque se define de fábrica dicha información. El ojo humano no tiene problemas para identificar un blanco en una escena radiada por fuentes de luz de colores, pero para una cámara eso no es una tarea fácil y se puede confundir.
Cuando una cámara no localiza dentro de la escena un objeto de color blanco, los resultados podrían no ser adecuados, y el resultado podría ser una foto con colores inesperados.  Sin importar la escena, lo que queremos es que los colores sean lo más cercanos posibles a lo real. Cuando las cámaras identifican el blanco en la escena, pueden identificar qué tipo de luz incide en la escena, y con base en esta información trata de neutralizar el efecto para obtener colores reales. Este es precisamente el objetivo de la característica de balanceo del blanco (white balance) de las cámaras digitales.

La opción AWB de las cámaras busca el color blanco. Al identificarlo, define cuál es la fuente de luz incidente en la escena, y con base en esa información, define los ajustes de color necesarios en la foto final que mejor se aproxime a los colores reales de los objetos.  Pero… ¿y cómo hace esto?

Temperatura de los colores. 38px-blackbody-colours-verticalsvg

Las cámaras manejan lo que se conoce como la temperatura de los colores. Ups! , los colores tienen temperatura?

Todo empezó en astronomía con el concepto de radiación de cuerpo negro, que dice que todo cuerpo que se calienta emite un color característico dependiendo de la temperatura. Por ejemplo, las estrellas muy calientes emiten colores que se aproximan al color azul, mientras que las estrellas frías emiten temperaturas que se aproximan al color rojo. Para estrellas ni muy calientes, ni muy frias, como el Sol, por ejemplo, los colores pueden ser mas cercamos al amarillo.  Entonces, si mira al cielo en una noche estrellada, podrá decir si una estrella es más caliente que otra con sólo establecer su color visualmente.

El anterior concepto se puede también revisar en fenómenos más ordinarios. Por ejempo, una vela encendida. La vela es amarilla hacia el centro, pero presenta colores azulados a medida que se aleja del centro. Las temperaturas más altas de la llama están en los colores azules, y no en los amarillos.

En fotografía digital se usa este concepto por medio de la asociación de distintas temperaturas a las distintas fuentes de luz, por lo que se crea una lista de fuentes comunes y se les asocia un valor de temperatura.  Si, por ejemplo, una habitación está iluminada con una bombilla tradicional, se le asocia una temperatura de 3 000 grados Kelkin al color que emite sobre los objetos. En una escena soleada, la temperatura del color será de 5 200 grados Kelkin aproximadaente. Un día nublado se aproxima más a los azules y grises, por lo que se acostumbra una temperatura de 6 000 K.

La tabla que presento a continuación, son valores aproximados y acostumbrados en fotografía. Tenga en cuenta que cada cámara tiene una tabla de trabajo más o menos detallada que la que se presenta. Búsquela en el manual de su cámara. Por ejemplo, la tabla de temperaturas para mi cámara Nikon D90 se parece a ésta, pero divide adicionalmnte el nivel de lámparas fluorescentes en 7 niveles adicionales.

Color Temperature Light Source
1000-2000 K vela
2500-3500 K Bombillo de tungsteno (casero)
3000-4000 K Amanecer/Aterdecer(cielos despejados)
4000-5000 K Lámparas fluorescentes
5000-5500 K Flash
5000-6500 K Día soleado despejado
6500-8000 K Día moderadamente cubierto de nubes
9000-10000 K Sombra de día soleado, o cielo muy cubierto de nubes

Tomándo fotografías.
Siempre que tome fografías donde le intereza que el color sea lo más acertado y real posible, tenga en cuenta la temperatura del color de la luz. En la mayoría de los casos, usar Auto White Balance puede ser suficiente. Sin embargo, es muy problable que hayan situaciones donde es más adecuado hacer un ajuste manual, o brindar a la escena un tono blanco que le ayude a la cámara. Esto no siempre es suficiente. En los casos donde el resultado no es satisfactorio, es posible brindarle a la cámara un color blanco de referencia, de modo que la cámara pueda tener mejores resultados.

En otro blog hablaré sobre cómo se puede usar el formato RAW para hacer ajustes posteriores de balaceo de blanco.

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apDentro del grupo de fotografía cíclopes,  nos asignamos un ejercicio relacionado con manejo de velocidad de obturación, dentro del trabajo que se estaba haciendo de modos P, S, A y M: tratar de suspender una gota de agua. Sólo una. 😉

El ejercicio es viable, pero no es simple. Suspender una gota de agua podría implicar varios aspectos, a saber: manejo de velocidad, apertura, y enfoque.

El más evidente es la velocidad. Una gota de agua, en su caída, no es fácil de capturar, no sólo por la velocidad que lleve, sino por la velocidad requerida para pulsar el disparador en el momento adecuado para obtener una buena foto.

A continuación muestro el resultado final, o al menos lo que consideré la mejor foto:

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Proplemas y soluciones hasta llegar al resultado.

P: No es sencillo disparar cuando la gota cae, pues es fácil perder la gota en el instante que se pulse el disparador.
S:
Usar la velocidad más alta disponible en la cámara y preparar el disparador para el momento adecuado. Esto necesita mucha prueba-error, pues no es fácil ubicar la gota en el aire en el moment adecuado. la velocidad que empleé fue de 1/4000.  Si; yo se que es exagerado, pero era la mejor forma de no preocuparme por problemas de velocidad. Si capturaba la gota, la imágen no se vería borrosa eso era seguro. Por luz no debía preocuparme, ya que la escena estaba soleada. La otra estrategia era usar la ráfagas de fotos, pero debo confesar que no me funcionó, y decidí hacerlo calculando los disparos, con fotos individuales.

P: El siguiente problema fue el tamaño de la gota. Se veía muy pequeña trabajando con la distancia focal mínima.
S:
Usar la máxima longitud focal posible, y acercasr la cámara lo mejor que pudiera a la escena. Dado que se trataba de una fuente de agua, corría el riesgo de mojar la cámara, por lo que el acercamiento no fue el ideal.

P: Lo más complejo, el enfoque de la gota. El escenario hacía que la cámara eligiera el entorno como objeto a enfocar; al fin y al cabo, no hay una gota cayendo que deba ser enfocada! Es algo perfectamente comprensible y la cámara estaba haciendo lo que debía hacer.
S:
La solución fue el enfoque manual. Enfoque manual. Sin el enfoque manual, era imposible tomar la foto. Puse la lente en modo M, y la camara en modo M. Hecho esto, me tocó calcular a ojo y a prueba error, distintas fotos, hast obtener un enfoque a la distancia de la gota. Fueron varias fotos, pero se logró el objetivo en la foto que se muestra.

Debo aceptar que la foto no quedó ideal. Hubiera querido un enfoque supremo sobre la gota, y un reflejo de imágen de fondo, donde se viera otro escenario distinto en la gota. Eso sería espectacular. En este caso, hay un escenario en la gota, pero no es comprensible de qué se trata.

Conclusión: Para tomar una foto de un pequeño objeto en caída libre, veo 4 condiciones básicas determinantes en el resultado: buena luz, velocidad de obturador máxima, enfoque manual y una buena aproximación para lograr obtener detalles del objeto.

cmrUno de los aspectos más intrigantes para todo principiante (como yo) en la fotografía digital, son todos esos números que aparecen por todas partes en las cámaras proconsumer, semiprofesionales y profesionales. Los usuarios de cámaras compactas digitales simples, como la gran mayorría de las cámaras que se venden en las tiendas, no tienen de qué preocuparse, porque nunca verán números extraños para configuración, exceptuando algunas cámaras que permiten configurar algunos valores, como por ejemplo los valores ISO.

Pero si depronto comienzas a ser un usuario de una cámara proconsumer tipo bridge DSRL-Like, semipofesional o profesional DSLR, una tarea importante es comenzar por entender de qué se trata tanto número que rueda por las distintas pantallitas de la cámara. Si no lo haces, serás un consumidor normal con una cámara costosa en manos, a la que no le sacarás provecho real. LOS MODOS DE LA CÁMARA.

Entender los modos de operación de una cámara es muy importante. Si bien es cierto el modo automático y los modos de ambiente hace un excelente trabajo, no siempre vas a obtener las fotos que deseas en ese modo, que es el preferido por todas las personas que comprar una cámara pensando simplemente en tomar las fotos familiares que necesita para su álbum. Con una cámara digital proconsumer, semiprofesional y profesional, las posibilidades son numerosas.

Aparte  del modo automático y los modos de ambientes que encontramos en el dial de la cámara, aparecen otros modos un poco más misteriosos y que aparecen con diferentes letras, pero tradicionalmente con las letras M, A, S, y P. Algunas compactas sólo permiten trabajar el modo M y P. Pero… qué significan estas letras?

Tiempo de exposición de una imágen. Las cámaras funcionan recibiendo luz a través de sus lentes y registrando dicha información lumínica en el sensor. Sin embargo, registrar un evento en el tiempo implica que la cámara debe recibir una cantidad de luz en una unidad de tiempo. Cuando un objeto enfoncado se mueve, por ejemplo, se registran varias imágenes en el sensor y es a lo que llamamos hoy “foto movida”. Este tipo de fotos “movidas” se rigen por la cantidad de eventos(imágenes) que en in instante ingresaron por el lente a la cámara: entre más tiempo ingrese la luz, más eventos registra el sensor. Esto es bueno cuando quiero obtener la sensación de movimiento, pero es malo cuando lo que quiero es tener una imágen nítida del objeto en movimiento.  Esto también se conoce como tiempo de obturación. La palabra obturar significa tapar o cerrar una cavidad o abertura, concepto muy relacionado con el diafragma, como se explica más abajo.

Cantidad de luz. La cantidad de ingreso de luz se vuelve importante, en situaciones de baja luz, o en situaciones de ingreso de mucha luz. Siempre debemos buscar que la foto salga equilibrada en términos de la intensidad de luz que se recibe y que definirá la fotografía final. Si Se permite el ingreso de mucha luz al sensor, se obtendrá un efecto de exceso en la exposición, y si el sensor recibe muy poca luz, no registrará bien la imágen y se habla de baja exposición.

El diafragma al rescate. Un elemento de la lente controla las dos variables mencionadas arriba, el tiempo de exposición, y la cantidad de luz que ingresa al sensor en una unidad de tiempo.  Este elemento es el diafragma es una coleción de cuchillas que se disponene en forma que se controlan para aprozimarse lo más posible a la forma de un círculo, de modo que se obtenga un ingreso variable de luz por medio del cambio de la disposición de las cuchillas, desde agujeros pequeños hasta agujeros grandes. Si el aujero configurado es pequeño, entrará poca luz, pero si el agujero configurado es grande, entrará bastante luz.

La imagen muestra un diagragma en distintas configuraciones conocidas como apertura. La f representa la longitud focal por lo que al aumentar el número divisor decrementa el tamaño de la apertura y por lo tanto decrementa el ingreso de luz.

La tarea del diafragma, finalmente, es controlar el ingreso de luz, lo que se logra con una combinación de apertura del diafragma (radio teórico deel círculo de apertura del diafragme), y tiempo de exposición, o tiempo en que las cuchillastardan en obtener la apertura antes de cerrarse de nuevo.

Los modos especiales P,S,A y M. En realidad, las 4 letras que vemos en muchos diales de cámaras digitales hablan del control de ingreso de luz, o específicamente  del control del diafragma de una lente.

Modo P: La cámara controla la apertura y el tiempo de exposicion, pero permite establecer muchso otros valores de configuración de la cámara.

Modo S: Se conoce como el modo de prioridad del disparador, o modo de prioridad de tiempo de exposición, o modo de prioridad de obturación, lo que significa que el usuario controla el tiempo, y la cámara decide la cuál es la apertura más adecuada para obtener una foto sin problemas de exposición. Es un modo semi automático. Es útil porque permite controlar qué tantos eventos serán registrados en el sensor, de modo que queda a discresión del usuario si dsea congelar una imágen, o si desea obtener sensación de movimiento. También puede ser usado para permitir el ingreso de más luz en situaciones de baja luz.

Modo A: Se conoce como el modo Prioridad de Apertura, lo que significa que el usuario controla el diámetro de apertura del diafragma, y la cámara decide la cuál es el tiempo más adecuado para obtener una foto sin problemas de exposición. También es un modo semi automático. Es útil porque permite controlar qué tanta luz ingresa al sensor. La apertura está también asociada al concepto de DOF, o profundidad de campo por las siglas en ingles (Deep Of Field), lo que permite obtener resultados diferentes con fondos nítidos o fondos borrosos, dejando un primer plano de enfoque nítido. Modo M: Se conoce como el modo Manual, lo que significa que el usuario controla tanto la apertura como el tiempo de exposición. en este modo, el usuario tiene el control total de la foto y no hay intervención de la cámara sino para el enfoque.


RESULTADOS CON BASE EN LA EXPERIMENTACIÓN.

continuación presento algunos resultados del uso del dial en distinos modos, lo que permitirá comprender mejor los conceptos planteados arriba. Los valores los extraigo de la metadata Exif disponible en las fotos. La herramienta de línea de comando que utilizo para la lectura es exiv2, disponible generalmente en las distribuciones de linux. Para este caso, la distribución de linux usada fue Xubuntu.

Modo P. El modo P deja todo el trabajo de diafragma a la cámara, por lo que es ella quien controla tanto el tiempo de obturación, como el radio de apertura. La cámara se autoconfigura en diafragma, pero deja todo lo demás al usuario, como valores iso, colores, modos metering, luz, balance de blanco, etc.

p-d90_20090309_069-10p

auto configuración 1: Longitud focal: 66mm, Apertura: f/5.3, Velocidad de obturación: 1/6 segundos

p-d90_20090309_071-10p

auto configuración 2: Longitud focal: 66mm, Apertura: f/5.3, Velocidad de obturación: 1/3 segundos

Comentarios. Para las dos fotos arriba, la cámara eligió valores de tal forma que el ingreso de luz estuviera bien balanceado. sin embargo, y dado que la cámara desconoce nuestro interés, los resultados pueden ser algunas veces inesperados. Note que en la segunda escena hay un automóvil en movimiento. La cámara no puede tomar decisiones por nosotros y no podía asumir que la escena en movimiento debía ser congelada, o al menos acelerada. El fotógrafo si puede hacerlo, y en este caso pudo haber elegido en otro modo, una velocidad más baja en la segunda foto, si su propósito es congelar los objetos en movimiento.

Consecuencia 1: Las fotos van a tener un balance de luz adecuado dependiendo de las configuraciones del usuario y de los valores elegidos por la cámara, y no se puede esperar que la cámara reconozca el tipo de escenas y tome decisiones, a menos que se use uno de los modos de escena disponibles en el dial de la cámara, y que no discutiremos en este blog.

Consecuencia 2: La cámara posiblemente elija valores diferentes cada vez, de modo que se afectan los niveles de luz de las tomas finales. Fotos sucesivas de la misma escena no necesariamente tendrán un resultado igual si hay elementos que difieren de una toma a otra, como en el caso anterior, en el que se puede notar la casi imperceptible diferencia de luz en el resultado final.

Modo A. El modo A, como se mencionó, permitir controlar el diámetro de apertura del diafragma, mientras que la cámara se encarga de controlar el tiempo de obturación. Es el inverso del modo S.

a-d90_20090309_064-10p

Longitud focal: 66mm, Apertura: f/3.5, Velocidad de obturación: 1/20 segundos

a-d90_20090309_065-10p

Longitud focal: 66mm, Apertura: f/36, Velocidad de obturación: 2 segundos

a-d90_20090314_094-p10

Longitud focal: 105mm, Apertura: f/5.6, Velocidad de obturación: 1/800 segundos

a-d90_20090314_095-10p

Longitud focal: 105mm, Apertura: f/36, Velocidad de obturación: 1/30 segundos

Comentarios. Se usaron dos aperturas diferentes tanto para los músicos, como para el panorama del balcón con diferencias importantes en lo que respecta a los valores de apertura, tratando de usar valores pequeños y altos. En la primer toma de ambos casos, la apertura es de f/3.5 y f/5.6 respectivamente, lo que indica que se tiene mucho ingreso de luz debido a que el radio de apertura es grande. En la segunda foto de ambos casos, se usó un valor de apertura de f/36, lo que indica una apertura muy pequeña del diafragma. Note que la longitud focal de 66mm se dejó igual.

Consecuencia 1: Se presenta una diferencia en la profundidad de campo. Note que el fondo de las primeras fotos presenta un efecto de conservar enfocada la imagen cercana, mientras que el fondo de la escena es borroso. En las segundas fotos, por otro lado, la profundidad de campo permite ver con claridad el fondo de la escena.

Consecuencia 2: La luz que llega al sensor se ve en las tomas que es equivalente visualmente, lo que significa que la cámara automáticamente seleccionó la luz más adecuada para contrarestar el efecto del cambio de diámetro en el diafragma que afecta el ingreso de luz por unidad de área en el tiempo. En palabras simples, la cámara se autoconfiguró para que la luz total de ingreso fuera equivalente en todas las fotos. En la primera toma del primer caso, la cámara selecionó un tiempo de 1/20 segundos, o dicho de otra forma, 2 décimas de segundo. Igualmente para la primera toma del segundo caso, la cámara seleccionó una velocidad de 1/800 segundos. En cambio, para las segundas tomas de las escenas, la cámara seleccionó 2 segundos y 1/30 segundos respectivamente. En ambos caso la cámara bajó considerablemente los tiempos de exposición para compensar la disminución de aperturas, de f/3.5 a f/36 en el primer caso y de f/5.6 a f/36 en el segundo caso, lo que le permitió ingresar más luz en el tiempo.

Modo S. El modo S, según lo visto, me va a permitir controlar el tiempo de obturación del diafragma, mientras que la cámara se encarga de controlar el diámetro de apertura del mismo. Para el experimento usé unos muñequitos malabares de metal.

s-d90_20090314_102-10p

sensación de movimiento: Longitud focal: 38mm, Apertura: f/18, Velocidad de obturación: 1/2 segundos

s-d90_20090314_103-10p

congelado de imágen: Longitud focal: 38mm, Apertura: f/4.5, Velocidad de obturación: 1/800 segundos

Comentarios. Se usan dos velocidades diferentes, una de medio segundo y otra de casi un milisegundo. La cámara es la que escoge la apartura.

Consecuencia 1. en la foto de la izquierda, para la velocidad selecionada de medio segundo, las figuras se ven borrosas, con sensación de movimiento, debido a que registraron en el sensor varios eventos físicos. La apertura autoseleccionada por la cámara fue de f/18, lo que significa que el diámetro de ingreso de luz fue pequeño. En la foto de la derecha, las figuras se ven estáticas, lo que significa que la velocidad de oburación supera la naturaleza de los eventos del movimiento, por lo que logramos congelar las imágenes en el tiempo.

Consecuencia 2. en la foto de la izquierda, es evidente que ingresa mejor luz que en la foto de la derecha. La cámara debía elegir para la foto de la izquierda, un valor para la apertura que fuera lo más similar posible en ingreso de luz a la foto de la derecha. Sin embargo, eligió f/4.5 para la segunda toma, necesitando elegir una mayor apertura. Porqué? por la longitud focal. Para un valor de 38mm, la mayor apertura posible de la cámara es de f/4.5, de modo que la cámara fue obligada a usar este valor. De allí que la foto se muestra evidentemente más oscura. Este tipo de restricciones serán tema de otro blog.

Modo M. El modo M deja todo el control al usuario, de modo que es él quien controla el diámetro de apertura del diafragma, y el tiempo de obturación. Para el ejemplo anterior, una mejor alternativa pudo haber sido controlar manualmente tanto la velocidad de obturación, como la apertura, para tratar de congelar la imágen obteniendo una iluminación adecuada. Veamos las siguientes tres configuraciones:

m-d90_20090314_096-10p

sensación de congelación 1: Apertura:f/32 , Velocidad de obturación:1/800 segundos

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sensación de congelación 2: Apertura:f/9, Velocidad de obturación:1/800 segundos

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sensación de congelación 3: Apertura:f/4.5 , Velocidad de obturación:1/800 segundos

Comentarios. Se configura manualmente tanto la velocidad de obturación, como la apertura.

Consecuencia. De arriba, hacia abajo, a medida que se incrementa la apertura, aumente la luz que ingresa a la cámara. La velocidad de obturación se conserva rápida, aunque no necesariamente la misma, para obtener un efecto de congelamiento. En los tres casos las figuras están en movimiento.


Conclusiones: Tanto la velocidad de obturación como el diámetro de apertura del diafragma, definen la cantidad de fotones que ingresan al sensor por unidad de tiempo y por unidad de área, y la cámaras permiten controlar estas dos variables dependiendo de las necesidades del fotógrafo. Para entender estos modos, lo mejor es practicar. Sin práctiva, va a ser muy difícil encontrarse con una situación y saberla controlar.

relación en el tamaño de los sensores de las cámaras digitales.

Los sensores pasan muchas veces desapercibidos por un gran porcentaje de usuarios de cámaras digitales. Sin embargo, son uno de los factores más determinantes en la calidad de las fotos. como mencioné en un post anterior, existen diferentes tipos de sensores, los cuales son catalogados según la arquitectura tecnológica (CCD, CMOS) y según el tamaño. El tamaño base para hacer las mediciones es denominado formato “full frame” y mide 36mm x 24mm, que es el equivalente a los films de 35 milímetros clásicos.

El tamaño del sensor y la longitud focal efectiva determinan el ángulo de visión de una cámara. No ven lo mismo dos cámaras con sensores de diferente tamaño usando el mismo tipo de lente de la misma longitud focal de , por ejemplo, 50mm.

El ángulo de visión es el arco en grados que percibe la cámara de un entorno real de 360 grados. Debido a que los sensores son rectangulares, se dan tres ángulos básicos de visión, uno en la diagonal, otro en vertical y otro en la horizontal.

En la imágen de la derecha se aprecia que la distancia focal y el tamaño del sensor son las variables que definen los distintos ángulos de visión.

Primera consecuencia: Desde la perspectiva de los lentes, si no cambia el tamaño del sensor, e incrementa la distancia focal, entonces decrementa el ángulo de visión, lo que hace que se aproxime más al centro de la imágen.

Segunda consecuencia: Desde la perspectiva de los sensores, si deja la distancia focal en un mismo valor, pero decrementa el tamaño del sensor, también se decrementa el ángulo de visión, lo que también hace que nos aproximemos también al centro de la imágen. Este efecto se conoce como recorte en el campo de visión (field-of-view crop). La relación (ratio en inglés) entre los diferentes tamaños de sensores se conoce como factor de recorte (crop factor). El crop factor hace alusión a una constante que indica cuál es el aumento en el campo de visión de un sensor debido al hecho de ser más pequeño que el formato full frame, que es el de referencia.

Como se ve, para aproximarme (hacer zoom) a una imágen hay dos formas: incrementar la distancia focal, o decrementar el tamaño del sensor. La segunda, el decremento en el tamaño del sensor, es uno de los efectos colaterales al comprar una cámaras compactas: al ser el sensor más pequeño, tenemos aumento de la imágen, al menos en términos del decremento en el ángulo de visión.

Como se ve, las diferencias de tamaño establecen relaciones conocidas como crop factor o factor de recorte frente al formato full frame de 35 mm. Por ejemplo, es muy común encontrar en cámaras DSLR NIKON sensores tipo APS-C  (de las siglas Advanced Photo Sensor C type) de tamaño 23.6mm x 15.7mm, sobre los que se establece un crop factor de 1.6X.

Como se ve en la figura, un sensor más pequeño recorta la imágen que se obtendría si se tomara la misma foto con un sensor tipo full frame. Es como si hubiéramos hecho un zoom con una cámara de sensor de 35mm. De hecho, se convierte en un factor multiplicativo, pues si estamos trabajando con una lente de 55mm con un sensor con crop factor 1.6x, sólo basta con multiplicar 55mm x 1.6 para saber cómo lograr la misma imágen con una cámara en formato full frame. En este caso, necesitamos una longitud focal de 88mm con full frame.

Visto al revés, esto también tiene sus implicaciones. Supongamos una imágen focalizada con una lente de 18mm en una cámara de formato full frame. ¿Cómo lograr la misma imágen en una cámara de sensor con crop factor 1.6x? aquí basta con dividir 18mm/1.6x para obtener una longitud focal de 11 mm, lo que significaría un gran angular normalmente costoso de adquirir.

Grandes distancias focales en pequeños espacios: el milagro de las cámaras compactas. Un sensor conocido en cámaras compactas, es el formato 1/1.8″ o aprox 0.218 mm. No es el más pequeño, pero es uno de los dos sensores más pequeños. El más pequeño es el formato 1/2.5″, como el de mi primera cámara, una Sony DSC-W30.
El formato 1/1.8″ genera un crop factor o factor multiplicativo de 4.8 frente al formato full frame.
Supongamos que dicha cámara usa una longitud focal mínima de 35mm. ¿Cuál es el equivalente a full frame?, 35mm/4.8 = 7.3 mm.

Algunas cámaras compactas pueden tener un zoom bastante poderoso: suponga que puede configurar esta misma cámara a 420mm de longitud focal. Note que la distancia focal debe estar embedida en la cámara entre sus lentes y el sensor.  ¿Cómo es esto posible esto en una cámara compacta? la cámara no mide 42 centímetros desde el sensor a sus lentes en el caso de las cámaras compactas. Entonces?
Veamos: El equivalente a full frame en este caso es de : 420mm/4.8 = 87.5 mm, de modo que se habla de longitud focal equivalente, y no longitud focal efectiva. La longitud focal efectiva es de 87.5mm en este caso (8.75 centímetros si son viables entre los lentes y el sensor).

Esta cámara entonces tiene una longitud focal efectiva aproximada es de 7.3mm – 87.5mm. Este rango de valores debe estar disponible en alguna parte de la cámara, o al menos en el manual de la misma. Los valores no tienen que ser exactos, pero serán casi exactos.

El problema entonces está en el tamaño del sensor!!! Aunque la magnificación es bastante interesante, se penaliza el tamaño final posible de la foto, lo que no es ningún problema si no se van a imprimir fotos en tamaños superiores a una hoja tamaño carta.

Conclusión: el tamaño del sensor debe ser considerado dentro de la adquisición de una cámara, pues afecta la forma en que esta opera. Al leer las distancias focales de una cámara, se debe tener en cuenta el tamaño del sensor para hacer las equivalencias respectivas.

bibiografía:

http://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor_format

http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view#Circular_fisheye

http://www.the-digital-picture.com/Canon-Lenses/Field-of-view-crop-factor.aspx

http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/digital-camera-sensor-size.htm


nikonEsto es lo más básico que hay que comprender para poder proseguir con el aprendizaje.

Una cámara digital consta de lentes que reciben la luz, un diafragma que controla el ingreso de luz como una “canilla” por medio de dos variables (el tiempo que se abre y al diámetro de apertura), un sensor que registra la imágen y al cual le podemos controlar también su sensibilidad, y una memoria que almacena la imágen procesada.

Aunque las cámaras digitales SLR tienen muchísimos controles, casi todos ellos permiten la administración de valores de variables asociadas on alguno de esos conceptos.

Cómo hacer una foto.
Lo que ven nuestros ojos es la luz que rebota sobre los objetos, o la luz que está llegando directamente a nuestros ojos desde una fuente de luz. En el ojo, existen tejidos que reciben la luz , y por medio de un proceso físico concentran los rayos sobre fotosensores que se encargan luego de transmitir la señal a un nervio óptico. Por último, el cerebro recibe señales que transforma en fenómenos eléctricos finalmente fisiológicos, que generan las imágenes que decimos que vemos.
Una cámara fotográfica trabaja de forma similar, aunque de una forma mucho más simple. La luz llega directamente a un conjunto de lentes empacados en un cilindro,  organizados de tal forma que finalmente concentrarán una imágen en un sensor que se encargará de registrar las señales análogas y transformarlas por último en señales digitales, que luego son organizadas en lo que denominamos una foto.

Recolectando luz.
El primer paso es entonces recolectar la luz. la gráfica que se muestra es del sitio CAMBRIDGE IN COLOUR . En ella aparece un conjunto de lentes, todos ellos empacados en in cilindro, que es el que vemos en las cámaras. En la imagen se muestra que la luz llega al cilindro y es recibida por los lentes, los cuales se encargan de concentrarla en algún punto, normalmente el sensor de la cámara.  Los lentes son normalmente organizados en grupos, y sólo se necesita ir a la información técnica (especificación técnica) de los lentes, o de la cámara en el caso de las compactas, para conocer cuántos elementos y grupos tiene el cilindro.

Por ejemplo, la lente Nikon NIKKOR AF-S DX 18-105mm  f/3.5-5.6G VR ED, que es utilizado como una lente estandar y que fue lanzado en septiembre de 2008, tiene 15 elementos organizados en 11 grupos. La complejidad normalmente es muy superior a lo que esperamos que sean.

Enfocando la imágen.
El segundo paso es lograr que llegue una imágen real de buena calidad no borrosa en el sensor. Esto se logra enfocando los rayos de luz en el sensor de tal forma que la imágen sea lo más nítida posible (dependiendo esto de nuestros propósitos). Para lograr dicho enfoque, debemos reaorganizar el conjunto de lentes para lograr hacerlo. Esta tarea se simplifica totalmente porque tenemos la posibilidad de hacer un enfoque automático, o un enfoque manual con un mínimo esfuerzo por parte del fotógrafo. El enfoque manual simplemente depende de girar un anillo en el cilindro o de ajustar la distancia focal.  pero en síntesis, es la cámara es la que en últimas tiene que hacer el trabajo sucio de organizar internamente los grupos de elementos ópticos para lograr la mejor imágen. Algunos lentes hacen esta tarea sin que cambie la disposición externa de elementos en el cilindro; en otros, el enfoque, automático muestra cambios físicos exteriores en el cilindro.

Longitud focal.
La longitud focal en una cámara digital es la distancia que hay desde los lentes al sensor de la cámara. Esta longitud focal no se puede confundir con la distancia focal mínima de un cilindro de lentes, que es la mínima distancia a la que puede estar un objeto real para lograr obtener una imagen real nítida. Si volvemos a las lentes Nikon de 18-105mm, vemos que tenemos la posibilidad de establecer longitudes focales entre 18 y 105 milímetros (1.8 y 10.5 centímetros), pero el objeto más cercano que puedo enfocar debe estar a 0.45 metros (45 centímetros) de la lente (distancia focal mínima).

Sensando la imágen.
Omitiendo algunos fenómenos físicos intermedios sin importancia para el efecto de la explicación, sigue ver qué pasa con los rayos enfocados. Como digimos antes, el enfoque se hace sobre un elemento que percibe la luz y la convierte en señales digitales llamado sensor. El sensor puede ser de distintas arquitecturas electrónicas, como CMOS y CCD, que no cubriré en este blog.  Un sensor tiene un conjunto de pequeñísimas unidades receptoras denominadas pixeles.

diferentes tamaños de sensores en cámaras digitales.

Cada pixel es alterado físicamente por la incidencia de una frecuencia de luz, que luego será convertida en una señal digital. Es de aquí que oye hablar de los famosos megapixeles en una cámara digital. Entre más grande sea cada uno de estos pixéles, mayor calidad tendrá la recepción individual de la señal, y por tal motivo mejor será el resultado final. Una cámara compacta puede empacar 10 millones de pixeles en un espacio de un área de 1/1.8″(38mm cuadrados), lo que implica un tamaño de pixel diferente a una cámara con formato APS-C con un área de 370mm cuadrados. La imagen de la derecha(referenciada desde wikipedia), presenta los tamaños estándar de sensores que se encuentran disponibles en el mercado para las cámaras digitales. Note que el tamaño base, o tamaño de referencia, es el que se conoce como “full frame”. Todos los sensores, con algunas excepciones, son iguales o inferiores en área y esto se debe a que los costos se vuelven prohibitivos. Hay pocas excepciones para sensores superiores, como el formato KAF 3900 de la Kodak.

Digitalizando la imágen.
Del sensor pasamos a la imágen digital omitiendo el tedioso proceso electrónico que esto puede llegar a implicar. Todas las cámaras almacenan la imágen en la memoria que sea instalada en la cámara (MMC,SDC,etc). El formato más familiar es el jpg. Luego de esto, sólo resta transferir el archivo a un computador.  Estos formatos gráficos son suficientes para nuestros propósitos de ver una imágen. sin embargo, no son la imagen realmente capturada por el sensor. Los sensores representan la imágen con una resolución superior en términos de calidad del color a la imágen que nos entrega la cámara en formato jpg. Este tipo de formato “nativo” algunas veces denominado “negativo digital” o formato RAW, es puesto a disposición por muchos tipos de cámaras, y puede ser descargado de la cámara para un procesamiento manual usando software especializado. Algunas veces entonces, es mejor usar el formato RAW para generar nosotros el formato deseado a partir del “negativo” original, y no depender estrictamente de las conversiones de la cámara. Hablando digitalmente, hay más información en una imágen RAW, que en su equivalente jpg.

Como ya mencioné en un post anterior,  ahora pertenezco a un grupo de fotografía amateur, aún no oficilmente bajo la sombrilla de la universidad EAFIT. El grupo se llama Cíclopes, y el propósito de este breve blog es explicar un poco el nombre.

Un cíclope es una figura literaria mitológica que pertence, según la mitología griega, a una raza de gigantes que tenían un ojo en la frente.  De particular interés es la lectura http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclops. Polifemo es el más famoso de los cíclopes de la mitología griega.

¿Y cuál es la relación con un fotógrafo? un fotógrafo tradicionalmente usa un ojo que ubica en el visor, para tomar las fotos. Un fotógrafo, entonces, como un cíclope, tiene un ojo que lo es todo al momento de la fotografía: el visor. De allí el nombre.

Existe una imágen de Polifemo, que es la que actualmente estamos usando como logo en el sitio de trabajo del grupo, y que es una imagen muy común en internet.

Aunque un fotógrafo dista de ser un cíclope, un fotógrafo tiene un ojo adicional, como el de la figura. Pero el fótógrafo, así como el cíclope, albega en sus imágenes creencias y mitología.

Odiseo tuvo que escapar, con mucha dificultad, de su verdugo Polifemo. Pero lo que un fotógrafo captura está destinado a permanecer en sus fotos por siempre.

Estoy muy contento de estar haciendo mi primera “tarea” asignada por dentro del grupo de Fotografía Digital sobre mi equipo digital. La idea de la tarea es tomar una foto del equipo, y describirlo brevemente, incluyendo algunas de sus habilidades.

En la imagen presento una foto de mi equipo, donde se pueden ver varios elementos, a saber:

El cuerpo de la cámara, una Nikon D90, anunciada al mercado a finales de Agosto de 2008, y sólo disponible en el mercado a partir de mediados de Octubre de 2008.  Una foto más comercial desde diferentes ángulos puede ser vista aquí. Y, por supuesto, hay una gran cantidad de información en uno de los mejores sitios parsa evaluación de cámaras, llamado Camera Labs, donde se puede ver toda la información posible, desde una introducción, pasando por el diseño, características, resultados de evaluación, etc. http://www.cameralabs.com/reviews/Nikon_D90/

La lente de la derecha, la que aparece vertical, es un set de lentes llamado AF-S DX Nikkor 18-105mm f/3.5-5.6G ED VR.  Esta lente fue anunciada en Agosto 27 de 2008, (por ejemplo vea la noticia en el Digital Photography Review http://www.dpreview.com/news/0808/08082701nikkor_18-105lens.asp), y para cuando la cámara estuvo disponible en el mercado, se podía conseguir la lente como parte de un kit que incluía esta lente con el cuerpo.

equipo DSLR Nikon

equipo DSLR Nikon

La lente de la izquierda, la que aparece acostada, es un Micro-Nikkor, un set de lentes para micro y macro fotografía, pero que también puede ser utilizado como una telelente de rango corto, o una lente para retrato en estudio. http://www.dpreview.com/news/0602/06022103nikonafsvr105.asp. Como amante de la micro y macro fotografía, no aguanté la tentación de comprarlo, ya que es una lente de alta calidad y rendimiento, aunque debo decir que no es fácil de utilizar en el sentido en que aunque es una lente con reducción de vibración, el enfoque es demasiado precido y para rangos muy cortos el enfoque es en sectores muy precisas de la lente, por lo que se requiere práctica para conocerlo y manejarlo adecuadamente, y preferiblemente se debe usar con un trípode para rangos muy cortos.

Cuando hablo de set de lentes, debo aclarar que uno de estos lentes, cualquiera que revisemos, está compuesto con muchos lentes individuales denominadas elementos. Por ejemplo, mi lente 28-105 la componen 15 elementos, mientras que el Micro-Nikkir 105 la componen 14 elementos.

En general, tener varios lentes es una ventaja técnica, pero una gran desventaja en comodidad, ya que el lente de la derecha pesa 450 gramos y el lente de la izquierda pesa 780 gramos. Sumando la cámara, el peso sube más.

El Flash Externo.

En la parte de arriba de la foto de mi equipo, a la izquierda, aparece un SpeedLight (flash) con autofocus, que se llema SB-600. Es importante, si es posible, contar con uno de estos, ya que los build-in flashes que vienen con las cámaras pueden representar un problema en la medida en que no pueden ser separados de la cámara.

Muy buena información técnica y fotos de esta speedlight puede ser encontrada en http://www.kenrockwell.com/nikon/sb600.htm.

Este flash es bastante interesante, ya que tiene cabeza rotatoria, pantalla LCD de configuración, es autofoco, lo que significa que a medida que cambio el foco de mi lente el flash cambia la posición de la cabeza adelante o atrás automáticamente. La figura de la derecha muestra la parte anterior de este tipo de flash.

La tapita que se ve arriba en la foto, es para cubrir el flash para cuando se está usando macrofotografía en longitudes superiores a los 30 cms aproximadamente, ya que más cerca el flash no es muy útil. El flash, por supuesto, es externo, lo que significa que lo puedo instalar en un trípode aparte conectado a la cámara con un cable especial, o lo puedo poner directamente en la cámara en el hot-shoe (o gancho del flash) de la cámara. Si tengo varios flash, un flash se puede comunicar con otro remotamente sin cables para sincronizarse en un estudio fotográfico.

Battery Grip.


En la foto de mi equipo, en la parte de arriba, hacia la derecha aparece el battery grip. Este es un dispositivo que se puede unir a la parte inferior de la cámara, para poder usar más de una bateria, y no tener que estar cambiando baterias en una sesión intensa de fotografía en estudio en modo portrait principalmente, y donde la espera no da tregua para hacer un cambio de batería, o para aquellos, que como yo, quieren tener todo el equipo junto, y no tener la opción de perder una parte. Me gusta mucho la breve descripción que de este dispositivo hace el fotógrafo Sthepen Zeller en su bog http://stephenzeller.wordpress.com/2008/11/18/review-mb-d80-battery-grip-for-nikon-d90d80/.

Este dispositivo se une a la parte inferior de la cámara. La configuración final de una Nikon d90 con un batery grip es como la que se ve en la imágen de la zquierda.

poco a poco hablaré mas de mi equipo, pero ne la sana medida de que los temas que expongan tengan algo que ver con el equipo fotoráfico. Por el momento, considero suficiente ilustración este blog en lo pertinente a cuál es mi equipo de diversión.