Fundamentos de Óptica, Exposición y Cámaras Fotográficas

Fundamentos de Óptica y Lentes

Para que una imagen esté enfocada, el subtítulo o la luz debe pasar a través de una lente (transparente y con curva en alguno de sus lados, ya sea simple de un solo elemento o compuesta por varios).

• Lentes positivas (convergentes): Tienen al menos un lado convexo. Los rayos de luz tienden a juntarse cuando las atraviesan.
• Lentes negativas (divergentes): Son divergentes y los rayos tienden a separarse cuando las atraviesan. Se suelen emplear combinadas con las lentes positivas.

Formación de Imagen en Lentes Simples Positivas

El tamaño de la imagen depende del objeto y la distancia focal de la lente determina si el objeto será más grande o más pequeño.

Principio básico: Cuanto más lejos se forma la imagen, más grande es; y cuanto más cerca, más pequeña. Se debe tener en cuenta el índice de refracción, la curvatura y el diseño.

Lentes Compuestas

Una lente simple presenta aberraciones ópticas, por lo que se necesita una lente compleja. El plano focal es el lugar donde se forma la imagen. La cámara actúa como una caja oscura que forma la imagen en su interior. Todas las lentes forman imágenes circulares y presentan aberraciones de difícil corrección en los extremos.

Control de la Exposición

• Demasiada luz: Imagen quemada (sobreexposición).
• Poca luz: Imagen subexpuesta.

Para controlarlo se utilizan dos elementos principales: el diafragma y el obturador.

El Diafragma

Es el mecanismo que regula la cantidad de luz que entra en el interior de la cámara y está situado en el centro de la lente. Utiliza la escala de números f. Cuanto más se abre, menor es el número f (el máximo que se abre es 1). Cuanto más alto es el número f, menos luz pasa. Su fórmula es: f = Distancia Focal / Diámetro de apertura.

El Obturador

Regula el tiempo que la luz está entrando. Existen principalmente dos tipos:

• Obturador central.
• Obturador de plano focal o de cortinilla.

El Fotómetro

Calcula la exposición. Consiste en una o varias celdas de material fotosensible que convierten la luz en electricidad. Está calibrado para medir reflejando un 18% del total de la luz que le llega. Puede estar incorporado en la cámara o ser independiente.

Cómo se Calcula la Exposición

1. Se tiene en cuenta la luz del lugar y la superficie a la que se apunta.
2. ISO: Normativa internacional que determina la sensibilidad a la luz (anteriormente conocido como ASA/DIN). Si se sube el ISO, se obtiene más ruido, menos color, menos contraste y menor definición.

Métodos de Exposición

• Automático
• Programa
• Semiautomático (Prioridad a la apertura - A, Prioridad al tiempo - S)
• Manual

Control de la Imagen y Profundidad de Campo

Diafragma y Profundidad de Campo (PC)

La profundidad de campo es la distancia que hay entre el plano más cercano y el más lejano de la cámara que se ve nítido sin necesidad de mover el anillo de enfoque.

• Superficies sin contraste o muy cercanas son difíciles de enfocar. Con poca luz, la cámara no puede enfocar bien.
• El anillo ancho de la lente corresponde al zoom y el estrecho al enfoque.
• Todos los objetivos tienen una distancia máxima de enfoque. Si se fotografía desde muy lejos, es indiferente abrir o cerrar el diafragma, ya que toda la foto saldrá enfocada por estar al infinito.
• Tener mucha o poca profundidad de campo depende directamente del diafragma.

Factores de la Profundidad de Campo

1. Distancia de la cámara al plano focal: Cuanto más cerca, menor profundidad de campo.
2. Distancia focal del objetivo: Cuanto más larga sea la distancia focal, menor profundidad de campo, y viceversa.
3. Distancia hiperfocal: Se utiliza para conseguir la máxima profundidad de campo enfocando en un punto intermedio para repartir la definición.

Tiempo de Exposición y Movimiento

• Congelado: Si el tiempo de obturación es más rápido que el movimiento del sujeto.
• Rastro: Si el tiempo de obturación es más lento que el movimiento.
• Barrido: Cuando se utiliza un tiempo de obturación un poco más lento que el movimiento del sujeto (generalmente velocidades intermedias por debajo de 1/60s).

Tipos de Cámaras

Se dividen principalmente en dos grandes grupos según su tecnología de almacenamiento:

• Analógicas: Trabajan con película química.
• Digitales: Funcionan con un sensor digital.

Formatos de Película

• Formato pequeño (carrete de 35mm): Medida 36x24 mm, no ofrece una calidad extrema pero es muy estandarizado.
• Formato medio: Con carretes de 6 cm de ancho (pudiendo variar a 4.5, 6, 7, 8 o 9 cm).
• Formato grande: Utiliza película en hojas individuales con tamaños variados como 9x12, 13x18 o 18x24 cm.

Formatos de Sensor Digital

1. Full Frame: Cámaras profesionales con sensor de 36x24 mm.
2. APS-C (estándar común): Sensores de aproximadamente 23x15 mm.
3. Compactas: Sensores más pequeños de 3.96x5.27 mm.

Tipos de Visores

1. Visor independiente: Cuenta con obturador central. Al hacer la foto hay un visor separado, lo que puede generar pequeños errores de encuadre en distancias cortas. En las cámaras digitales, la pantalla muestra exactamente lo mismo que capta el sensor.
2. Réflex: Utiliza un obturador de plano focal situado justo delante de la película o sensor digital. Mediante un sistema de espejos y pentaprisma, envía la imagen desde el objetivo hasta el visor. Permiten usar flash, empuñaduras y ópticas intercambiables.
3. Sin espejo (Mirrorless): Disponen de visor electrónico independiente y ópticas intercambiables, ofreciendo gran calidad en un cuerpo más reducido.

Objetivos Fotográficos

El tamaño de la imagen depende de la distancia focal, y esta depende directamente del objetivo. El objetivo estándar se basa en la visión humana y las características del ojo, el cual cuenta con dos campos de visión:

• Visión periférica: A cargo de los bastones. Ofrece un gran campo de visión (hasta 180°), permitiendo percibir el movimiento aunque no de manera nítida ni con precisión en los colores.
• Visión central: A cargo de los conos. Permite ver con nitidez y colores definidos en un ángulo de unos 47°. Los objetivos fotográficos se basan en esta visión.

Clasificación de los Objetivos según su Ángulo de Visión y Distancia Focal

Un objetivo estándar ofrece unos 47° de visión. A medida que aumenta el campo de la imagen, la distancia focal varía:

• Angular: Distancia focal inferior a la estándar y un ángulo de visión superior a los 75°. Se utiliza cuando no es posible alejarse del sujeto o para dar sensación de amplitud. Aporta mayor profundidad de campo que un teleobjetivo y suele tener un recorrido corto en el anillo de enfoque. Si es muy extremo (ojo de pez, por debajo de los 14mm), distorsiona las líneas, separa los planos y puede generar aberraciones esféricas.
• Estándar: Alrededor de los 47° (unos 50mm en formato Full Frame). Ofrece una perspectiva natural y, al ser objetivos de focal fija, suelen ser muy luminosos gracias a grandes aperturas de diafragma.
• Teleobjetivo: Distancia focal superior al estándar y un ángulo de visión inferior a los 47°. Sirve para acercar elementos lejanos, junta los planos visuales, ofrece menor profundidad de campo que el angular y requiere un recorrido de enfoque más largo. Por debajo de ángulos muy cerrados (-18°) puede llegar a distorsionar, y suelen ser menos luminosos que los angulares.
• Objetivo Zoom: Permite acercar y alejar la imagen mediante una distancia focal variable indicada con dos números. Los zooms angulares extremos pueden distorsionar bastante y suelen ser menos luminosos que los objetivos de focal fija. Son muy útiles para reportajes. Los modelos antiguos se estiraban para cambiar la distancia focal, mientras que los actuales cuentan con dos anillos independientes: uno para el zoom y otro para el enfoque.