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miércoles, 10 de abril de 2013

Exposiciones equivalentes

Cuando empecé este blog me propuse evitar en la medida de lo posible los tecnicismos, en parte por mi incipiente conocimiento, en parte por la empatía con otros principiantes. Hoy después de algunos años, he empezado a abordar los temas con una visión un poco mas técnica, aun que sigo tratando de explicarlo usando palabras lo más sencillas posible.

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El tema que vamos a ver hoy requiere que comprendamos toda la aritmética que hay detrás de la apertura y de la velocidad del disparo, en combinación con el ISO…
 

Apertura.

La apertura se representa con una letra f y un número. Este número representa la relación matemática del diámetro del agujero por medio del cual entrara la luz, no es el área. Para saber el diámetro se realiza una operación muy sencilla, se divide la longitud focal (de la lente) entre el numero f (apertura) y se obtiene el diámetro en milímetros.

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Por ejemplo, si usamos una longitud focal de 85 mm y la apertura es de f2.8, entonces 85/2.8 = 30.35mm. Este diámetro será diferente si usamos una telefoto de 300 mm, con la misma apertura, en este caso seria de 107.14mm.
Entonces entrara más luz?
No, la cantidad de luz será la misma. Lo que sucede es que la luz debe viajar dentro de la lente y perderá intensidad en ese recorrido, en el ejemplo se trata de una telefoto de 300mm que resulta más larga que una lente fija de 85mm.
 

Velocidad del disparo o tiempo de exposición.

La velocidad con la que se realizara el disparo está representada en segundos. El valor representa el tiempo que la cámara permitirá, que la luz que entra por la apertura llegue al sensor.

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Ejemplo de tiempos de exposición:

1/2000, 1/ 1000, 1/500, 1/250, 1/125, 1/60, 1/30, 1/15, 1/8, ¼, ½, 1, etc. (todas en segundos)

Cuando la velocidad es menor a un segundo esta se representa con una fracción.

Como pueden notar en la imagen anterior dada una escena y ciertas condiciones de luz, una apertura pequeña que nos da una profundidad del campo grande en combinación con una velocidad pequeña, da como resultado que las palomas aparezcan como manchas; mientras que en el otro extremo, una mayor apertura con una velocidad de disparo mas rápida, permite congelar a las aves en pleno vuelo.
 

Relación entre apertura y tiempo de exposición.

Como ya comentamos previamente el valor f es la representación matemática del diámetro del agujero por medio del cual entrara la luz, no es el área. La diferencia es muy importante, porque se dice que al abrir la entrada aumentamos la luz al doble o al cerrarla disminuimos la entrada por la mitad.

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Sin embargo para obtener los valores f no multiplicaremos el número anterior por 2, ni lo dividimos entre dos, sino por 1.4 que es la raíz cuadrada de 2. Porque esta disminución o aumento es sobre el diámetro y las matemáticas indican que debe ser la raíz cuadrada de 2, que es 1.414.

De esta forma si nuestro numero f inicial es 1.0, la secuencia seria esta:

1.0, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0, 5.6, 8, 11, 16, 22, etc. (Full Stops)

Los stops son una unidad de medida que sirven para representar la cantidad de radios de luz o de exposición.

Al desplazarnos del 1.0 al 22 estamos disminuyendo el tamaño del agujero, lo que corta por mitad la entrada de luz: ahora bien si lo hacemos en el sentido contrario, del 22 al 1.0 entonces estaríamos duplicando la entrada de luz con cada salto.
 

Exposiciones equivalentes.

Las exposiciones equivalentes son aquellas que nos ofrecen la misma cantidad de luz, pero que los valores f y de velocidad de disparo son diferentes. Para entender este concepto vamos a dejar el ISO fijo en 100, al menos por el momento.

Digamos que vamos a captar una escena y al realizar las mediciones obtenemos f2.8 a 1/2000, esta combinación nos permite obtener una imagen correctamente expuesta.

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Sin embargo la apertura f2.8 podría tener una profundidad del campo muy limitada si estuviéramos capturando una escena que requiere más detalles en una mayor área, en el fondo.
Observen las hojas de los arboles al fondo, entre la imagen anterior y la siguiente.
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En ese caso tendríamos que cambiar la apertura, digamos que con f11 logramos una mayor profundidad del campo, esto quiere decir que nos movimos 4 full stops disminuyendo la entrada de luz. La velocidad equivalente debe ser 4 veces más lenta, digamos 1/125.
 

El ISO y un ejemplo de la vida real.

Las cámaras DSLR que viene con una lente, por lo general lo hacen con una 18-55mm f3.5-f5.6, si aun no han invertido en lentes luminosas, entonces aprender sobre exposiciones equivalentes puede ser su salvación, en situaciones de poca luz.

Imaginemos que estamos en un lugar con luz escasa y que al hacer la medición esta no arroja que debemos usar una velocidad de disparo de 1/8, esto quiere decir que nos encontramos por debajo del umbral para evitar tomas movidas que podría ser 1/60 (o 1/30 si tiene muy buen pulso y control de la respiración).

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Si la apertura máxima que nos permite la lente a 55mm es f5.6 y si nuestro ISO esta en 100, entonces no hay nada que hacer con la apertura y si cambiamos la velocidad del disparo a 1/60, la imagen resultante será una escena oscura.
Bien, hasta ahora hemos mantenido el ISO en 100, ahora vamos a incluirlo en nuestros cálculos. El valor del ISO representa la sensibilidad del sensor a la luz; al igual que con la apertura y la Velocidad del disparo, el ISO también se representa con valores que se duplican o que se cortan por la mitad:

100, 200, 400, 800, 1600, 3200, etc.

Cada valor representa el doble de sensibilidad que su predecesor, esto quiere decir que si cambiamos de 100 a 200, entonces habremos aumentado la sensibilidad del sensor al doble, y por consiguiente se requerirá una menor cantidad de luz para obtener una exposición correcta.
 

Como afecta a mi problema anterior?

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En nuestro problema no podemos abrir más la entrada de luz, o sea se tiene que mantener en f5.6, es una limitación física de la lente. Sin embargo si aumentamos la sensibilidad a 200 y si nuestra velocidad fuera de 1/8, estaríamos obteniendo un stop más en la velocidad del disparo o sea 1/15, si lo cambiamos a 400 la velocidad requerida seria 1/30 y si queremos que sea 1/60 o 1/90, solo debemos moverlo a 800.
 

Nota sobre la larga exposición.

Esta regla, al ser inversamente proporcional, indica que obtendremos la misma exposición utilizando estos valores. Por cada stop de apertura que se baje, se aumenta un stop la velocidad de obturación. 


Es decir, por cada valor, ya sea apertura o velocidad, que aumentemos, el valor contrario debe bajar. En nuestro caso, la velocidad 1/60 y apertura f/16 se convierte en 1/4000 y f/2, obteniendo la misma exposición, pero con una profundidad de campo mas pequeña.


Sin embargo debemos saber que como toda regla, esta también tiene su excepción. Cuando se la utiliza con variaciones muy grandes, digamos de mas de 10 stops por ejemplo en exposiciones muy largas, esta regla empieza a fallar. Es el caso de exposiciones de 60 segundos de velocidad a f/2, la regla indica que es lo mismo que 1 hora a f/16. En este caso el calculo es errado.
Esta es la excepción a la reglaEntonces: A medida que el nivel de luz disminuye fuera del rango de reciprocidad, el aumento en la duración y por lo tanto de la exposición total, requerida para producir una respuesta equivalente se hace mayor que los estados de la fórmula; por ejemplo,un medio de la luz necesaria para una exposición normal, resultara en una duración que debe ser más del doble para el mismo resultado.

Comentario Final.

En esta ocasión hemos combinado la apertura, la velocidad del disparo y el ISO, para solucionar un problema muy común, empleando exposiciones equivalentes.

Espero que los párrafos hayan resultado fáciles de entender y que la explicación sea lo suficientemente clara para que ustedes puedan repetir estos ejemplos por si mismos.

Suerte.

2 comentarios:

Alejandro Alarcon dijo...

Muy completo y didáctico, gracias!

Anónimo dijo...

Muy bueno, pero en castellano se habla de pasos o pasos completos, no de "full stop".
Saludos