30 de marzo de 2013

Técnica fotográfica. El Sistema de Zonas. Definición y conceptos previos

TÉCNICA FOTOGRÁFICA. EL SISTEMA DE ZONAS. DEFINICIÓN Y CONCEPTOS PREVIOS
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Fecha última modificación: 30/03/2013
Fecha creación: 30/03/2013
Versión: 1.0

NIVEL:      
Iniciación - Bajo - Medio - AltoAvanzado

Es evidente que los rangos de luminosidades que en fotografía se pueden registrar son muy inferiores a los que nuestros ojos ven como se muestra en la tabla siguiente:

Ojo humano:
20 stops o diferencia entre puntos de diafragma
Película: 
7 stops
Copia:
5 stops

En adelante nos referiremos a 1 Stop como a la diferencia de un punto de diafragma, por ejemplo de f/5'6 a f/8 (para más información ver documento 'MANEJO DE LA CÁMARA. EL EXPOSÍMETRO Y LA SENSIBILIDAD').

Son necesarias, por tanto, una buena medición de la luz para que la imagen resultante se acerque lo más posible a unos óptimos resultados y una exposición correcta que permita reproducir los tonos, con las limitaciones de los materiales, de la forma más próxima posible a los de la realidad.

En la fotografía analógica, las películas ofrecen poca latitud o tolerancia de exposición siendo las de blanco y negro las de mayor (desde ½ a 1 abertura de sub-exposición y de 2 a 3 de sobre-exposición) y las reversibles las de menor (½ abertura de sub-exposición y 1 de sobre-exposición).

Por ello, una exposición incorrecta provoca:

-
Pérdida de detalle en sombras o en luces irrecuperable
-
Pérdida de nitidez en el supuesto de sobre-exposición debido, entre otros, al efecto de dispersión entre los granos contiguos que constituyen la emulsión fotográfica

El conocimiento de los efectos que la exposición provoca sobre los resultados nos permitirá adaptarla, controlarla e incluso sobrepasar algunos límites.

El acto fotográfico

Implica un conjunto de acciones y de decisiones entre las que se encuentran principalmente las siguientes:

Material de toma

-
Elección de cámara, formato, objetivos...
-
Elección de material negativo (formato, tipo de película)

Escena

-
Atracción por la escena (motivo, iluminación...)
-
Selección del encuadre
-
Medición de la exposición
-
Decisión de toma (previsualización de resultados)
-
Toma fotográfica

Revelado del negativo

-
Selección del revelador
-
Revelado con los parámetros TTA (tiempo‑temperatura‑agitación)

Positivado

-
Selección del papel
-
Selección del revelador
-
Determinación del tiempo de exposición
-
Revelado con los parámetros TTA
-
Procesos complementarios tales como blanqueado, viraje...

Acabado y presentación

-
Secado, aplanado
-
Montaje

Escenas según contraste

De experiencias estadísticas, se han clasificado las escenas según diferencias de EV entre luces y sombras dónde queremos o normalmente debe existir detalle, de la forma siguiente:

Tipo escena
Número de Stops
Contraste



Normal-2
3
Bajo (N-2)
Normal‑1
4

Normal
5
Normal (N)
Normal+1
6

Normal+2
7
Alto (N+2)

El Sistema de Zonas. Definición. Beneficios. Exigencias. Parámetros de actuación

El Sistema de Zonas es un procedimiento creado por Ansel Adams (1902-1984), en su origen concebido para la fotografía en blanco y negro, que permite controlar y pre-visualizar exactamente los valores tonales de la imagen con el fin de adaptar la exposición y el revelado al material sensible utilizado.

El concepto de pre-visualización consiste en imaginarse la foto antes de realizarla, partiendo para ello de la medición de diferentes luminosidades de la escena tomadas parcialmente antes de la exposición fotográfica.

Posteriormente, en función del material sensible utilizado, se adapta el revelado para registrar cada zona de la escena con una densidad óptima y apropiada a la luminosidad original.

Hasta su introducción, la medición de la luz se realizaba de forma global, por lo que este nuevo método supuso un enorme avance que revolucionó y afecto a gran parte del proceso fotográfico.

Desde ese momento los fotógrafos utilizaron el 'lenguaje de las zonas' para referirse a las diferentes luminosidades y cuando una luminosidad quedaba situada, por la exposición, en una zona determinada, el fotógrafo conocía el valor del gris equivalente y la cantidad de detalle que le correspondía.  

Por tanto, este método permite cuantificar las luminosidades y sobre todo repetir los resultados obtenidos cuando se aplican los mismos criterios de exposición, por lo que su aplicación a la fotografía en blanco y negro se ha ido con el tiempo extendiendo hacia la fotografía en color e incluso hacia al cine y, como veremos en otro documento, es también adaptable a la reciente fotografía digital.

Con su aplicación se obtienen, entre otros, los beneficios siguientes:

-
Pre-visualización de la escena que nos permite descartar escenas ‘no fotografiables’, desde el punto de vista del registro de tonos por su contraste inapropiado
-
Conocimiento profundo de los límites de los equipos fotográficos, las fuentes de luz y los materiales (película, papel)
-
Integración de los procesos negativo‑positivo para la obtención de ‘la copia maestra’

Como exigencias podemos citar las siguientes:

-
Coste inicial elevado (fotómetro, respaldos independientes para uso con diferentes niveles de contraste...)
-
Calibración previa de los materiales sensibles
-
Adaptación del proceso de revelado a las características de luminosidad de la escena

Los parámetros de actuación se realizan, para el supuesto de material sensible en blanco y negro, sobre:

-
La exposición, con la correcta medición del contraste
-
El revelado, con el uso adaptado de reveladores y control de TTA (tiempo, temperatura y agitación)
-
El positivado, con control sobre el tipo y grado papel, revelador, TTA.

Aspecto y definición de la escala de zonas

El sistema ideado considera que las diferentes luminosidades de cualquier escena pueden identificarse como máximo con once zonas, denominadas con los números romanos del 0 al X, y que están relacionadas con las tonalidades que pueden obtenerse, a nivel práctico, en un positivo sobre material en blanco y negro.

Visto de otra manera, a partir del registro que se puede realizar con una película de sensibilidad media se puede deducir las diferencias de luminosidad admisibles de la escena y definir zonas cuya diferencia entre ellas equivale, por comodidad, a un paso (Stop) o a un valor de exposición (VE).

En la tabla siguiente se muestran varios parámetros relacionados con las zonas de la escena relativos al negativo y positivo obtenidos:
  

Zona
Luz de la escena (x=unidades de luz
Densidad negativo
Aspecto del positivo




0
x
D0
Negro máximo
I
2x
DI
Negro papel
II
4x
DII
Negro, insinuación textura
III
8x
DIII
Gris oscuro, textura definida
IV
16x
DIV
Gris medio oscuro
V
32x
DV
Gris medio 18%
VI
64x
DVI
Gris medio claro
VII
128x
DVII
Gris claro, textura definida
VIII
256x
DVIII
Gris claro, sin casi textura
IX
512x
DIX
Blanco roto
X
1024x
DX
Blanco papel

De izquierda a derecha las columnas indican: la zona correspondiente identificada en la escena, la relación de luminosidades de cada zona partiendo de una luminosidad de valor x (de momento desconocida) para la sombra más oscura, la densidad resultante tras el proceso fotográfico en el negativo y la denominación identificativa para la zona. En la figura 1 se muestra, a modo de ejemplo, sobre una imagen positiva algunas de las zonas definidas.

Conviene resaltar lo siguiente:

-
La tabla se ha confeccionado considerando entre zonas una diferencia de un VE o paso de exposición (Stop) que, como hemos visto en otras ocasiones, es tan utilizado en la fotografía
-
Por el momento es una incógnita la densidad óptima en la que se debe traducir cada zona en el negativo para alcanzar lo que se entiende por un negativo perfecto
-
En los extremos existe una cierta ambigüedad de términos por lo que la tabla podría ser mayor o menor. Algunos autores establecen una escala asimétrica aunque en nuestro caso preferimos considerarla simé­trica por razones de comodidad
-
Una copia en blanco y negro puede diferenciar con el detalle suficiente, con un procesado normal, hasta 5 pasos de exposición, que coinciden con las luminosidades comprendidas entre las zonas de textura III a la VII
-
La escala del 0 al X se denomina rango del blanco puro al negro máximo, la del I al IX rango dinámico y la del II al VIII rango de textura

Equipo mínimo necesario para la medición de la luz y la densidad

El Sistema de Zonas requiere para su aplicación de un exposímetro apropiado, preferiblemente externo (figura 2) aunque es posible usar el interno de la cámara, para la medición de las luminosidades de la escena, siendo sus características recomendables las siguientes:

-
De luz incidente (no imprescindible) y reflejada
-
Puntual <=15°, con visualización del área medida (muy recomendable)
-
Con indicación de Zonas (muy recomendable)

Para la medición de la densidad de los negativos en blanco y negro se requiere un densitómetro de transmisión; aunque se puede suplir con un fotómetro externo que disponga de un accesorio para medición de luz incidente en laboratorio  como el mostrado en la figura 2.
  
Calibración de los fotómetros o exposímetros

Los fotómetros están calibrados de fábrica para una reflectan­cia del 18% (ver documento referenciado anteriormente), que representa estadísticamente alrededor del 60% de las escenas fotografiadas, y esta reflectancia está situada en la mitad de una escala ideada por el pintor americano Albert Munsell (1859‑1918) que estableció lo siguiente:

Grado Munsell
Densidad
Reflectancia



1 negro
1'93
1%
2
1'52
3%
3
1'19
6%
4
0'93
12%
5 gris medio
0'72
19%
6
0'53
30%
7
0'38
42%
8
0'24
58%
9
0'12
76%
10 blanco
0
100%

Debemos recordar que la exposición de 2 fotogramas, uno de ellos a un cartón blanco y otro a uno negro conforme a la medición obtenida de luz reflejada del fotómetro, producen negativos de igual densidad (salvo pequeñas variaciones por la precisión del tiempo de exposición o abertura del diafragma).

De hecho, en la figura 3 podemos apreciar el resultado obtenido exponiendo sobre tres luminosidades distintas de una misma pared conforme a la medición fotométrica obtenida. El resultado en los tres casos es el mismo, ya que el fotómetro compensa con diferentes VE las diferentes luminosidades existentes, por lo que se obtiene idéntico tono de gris medio en cada fotograma.

Aplicación práctica del Sistema de Zonas en fotografía analógica

La aplicación del Sistema de Zonas a la película negativa, también utilizable en parte para la película positiva y para la fotografía digital se basa principalmente en la medición puntual sobre zonas de interés, considerando lo siguiente:
-
Debido a las características del material negativo de blanco y negro, se consideran de interés las zonas III a la VII, donde se reconoce el material y su textura
-
El procedimiento utiliza la máxima ‘Exponer para las  sombras y revelar para las luces’
-
Para su óptimo uso exige una calibración previa del material que se realiza mediante el 'Test de Sensibilidad y de Revelado', cuyos resultados son únicos para cada combinación de película y revelador y que se expondrá en otro documento
-
Con la intervención sobre la exposición y el revelado se puede controlar la escala de luminosidades del negativo y copia resultantes

Dado que los materiales sensibles más usualmente empleados en la fotografía analógica de blanco y negro son los de película en rollo, no se puede realizar un revelado inde­pendiente por fotograma, por ello el Sistema de Zonas no es aplicable a nivel práctico en su totalidad aunque es perfectamente válido para:

-
Garantizar el detalle en las sombras deseado
-
Pre-visualizar la escena y decidir, caso de ser necesario, los elementos a desechar según criterios de importancia
-
Profundizar en el conocimiento del material fotográfico
-
Obtener un tiempo de revelado medio próximo al óptimo
-
Conocer con exactitud el índice de exposición o sensibilidad real de la película para nuestras condiciones de trabajo

La aplicación del Sistema de Zonas en el proceso de medición de luz se basa en garantizar el detalle en la zona de sombras deseadas de la escena, ya que:

-
Son fácilmente localizables con relación a los grises medios o las luces
-
Podemos prever y asignar el grado de detalle deseado
-
El revelado del negativo no permite recuperar las zonas de detalle en sombras descartadas en la exposición pero sí parte de las luces

Resumiendo, el proceso de medición se basa en localizar la sombra más profunda dónde deseamos mantener el detalle, medir sobre dicha zona de sombras, asignar la medición a una de las zonas del sistema (por ejemplo entre la II y la III, la III...) según grado de detalle deseado y efectuar una exposición coherente con dicha asignación.

Efectos de la exposición y el revelado

En la figura 4 se muestra como se traducen los contrastes sobre la copia, de una hipotética escena representada en once zonas, con un tratamiento de positivado normal, revelado normal (RN) y sometida en la toma a una exposición normal (EN), una sobre-exposición de 1 VE (EN+1) y una sub-exposición de 1 VE (EN-1).

También se incluyen los efectos resultantes con la intervención sobre el tiempo de revelado para regular y compensar las luces, es decir, aplicando el sub-revelado (RN-1) y sobre-revelado (RN+1).

Exposición correcta

Los resultado obtenidos en términos de zonas muestran que con una exposición correcta o normal (EN), después de un tratamiento de revelado y positivado normal, la copia las representa todas correctamente. Sin embargo, si la exposición no es normal la copia desplaza linealmente todas las zonas en la misma medida que lo hace la exposición. 

Sobre-exposición

En el supuesto de una exposición mayor (EN+1), es decir sobre-exposición, se aprecia que la textura se obtiene desde la II a la VI por lo que hemos perdido detalle en las zonas de luces y hemos ganado textura en las sombras.

Debemos pensar que con una exposición mayor la densidad del negativo aumenta siendo este efecto mayor sobre las luces, es decir, las luces de la zona VII de textura de la escena se registran en el negativo con una densidad mayor (por ejemplo la que corresponde a una zona VIII de insinuación de la textura)  por lo que disminuyen su detalle. 

Sobre-exposición y sub-revelado

Si a la escena sobre-expuesta aplicamos un sub-revelado (revelado de contracción), estamos intentando disminuir la densidad del negativo y , por tanto, compensar el exceso de densidad de la exposición pero, como el revelado afecta en mayor medida a las luces que a las sombras se produce un desplazamiento progresivo y  podemos concluir que:

-
Las sombras permanecen más inamovibles que las luces por lo que se ha aumentado el detalle sobre las mismas
-
Las luces pueden recuperar la densidad equivalente a la que se registra con un tratamiento normal pero disminuye su separación

Es por tanto apropiado para escenas de contraste alto ya que disminuye el contraste.

Hay que considerar que el término sobre-exposición se entiende como una exposición mayor a la exposición requerida para una zona V (gris medio) o mayor a la luz incidente pero, en el Sistema de Zonas, si nos basamos en la exposición para la zona III la exposición siempre será la correcta; aunque, según caigan las luces, el material puede no ser capaz de registrar la totalidad del contraste de la escena.

Sub-exposición

En el caso de una exposición menor (EN-1), es decir sub-exposición, la textura se obtiene en las partes de la escena que corresponden a las zonas desde la IV a la VIII por lo que hemos perdido detalle en las zonas de sombras y hemos ganado textura en las luces.

Sub-exposición y sobre-revelado

Aplicando un sobre-revelado (de expansión) en la escena sub-expuesta, para intentar compensar en algún grado la falta de exposición, se produce como resultado:

-
Las sombras acusan una pérdida irremediable de detalle
-
Las luces pueden recuperar la densidad equivalente a la que se registra con un tratamiento normal

En este caso, podemos afirmar que es por tanto apropiado para escenas de contraste bajo, ya que se produce un aumento del contraste.

Revelado de expansión y contracción

De lo visto anteriormente podemos afirmar que si la escena es N+1 (contraste alto) tendremos que aplicar el revelado de contracción N‑1 (sub-revelado) y si es N‑1 (contrate bajo) aplicaremos el revelado de expansión N+1 (sobre-revelado).

Exposición previa de la película negativa

Aumenta la densidad de las sombras sin afectar prácticamente a las luces, no obstante en ciertas escenas da la sensación de falta de contraste.

Conclusiones

En concordancia con lo anterior, se puede afirmar a título general:

-
Que el tratamiento coloquialmente denominado 'revelado forzado' (sub-exponer y sobre-revelar) produce irremediablemente una pérdida de detalle en sombras, entre ellas también las situadas en la zona III, mientras que el proceso contrario un aumento sobre las mismas (figura 5)
-
Dependiendo de la profundidad del revelado se puede obtener una mejor compensación de las luces (aumento o disminución)
-
El tiempo de revelado para un negativo en blanco y negro no afecta prácticamente sobre las sombras más profundas

Medición de la escena

El proceso de medición de la escena se realizará de la manera siguiente:

-
Identificación y medición sobre la zona de sombras deseadas con detalle o textura, utilizando la sensibilidad exposición propia (SEP) adaptada a nuestros equipos, materiales y proceso; que suele diferir de la nominal suministrada por el fabricante y que se obtendrá una vez realizados los test de calibración
-
Desplazamiento de la medición obtenida (Zona V) a la Zona III (sombras con detalle), para lo cual reduciremos la exposición medida en 2 puntos, cerrando el diafragma o disminuyendo la exposición, es decir, si la medición fuera f/8-1”, debemos inicialmente determinar como exposición adecuada para las sombras f/16-1”, f/11-½” o f/8-¼”
-
Medición sobre la zona de luces deseadas con detalle (VII), para comprobar la desviación con relación a la exposición decidida para las sombras (f/16-1”)  y establecer si la escena es N, N+1, N-1...
-
Si la escena no es normal (N) reajustar la exposición en base a los criterios que se han expuesto a lo largo de este documento

En la figura 6 podemos observar dos imágenes en las que se han resaltado las zonas de altas luces (ejemplo zonas blancas de la imagen cuarta y quinta de la fila superior) y sombras profundas (ejemplo zonas negras de la imagen primera y segunda de la fila superior) e identificación aproximada a los valores en términos de zonas.

Según la medición resultante sobre las luces y la exposición decidida, podemos clasificar la escena en:

Escena
Dif. en EV respecto a la exposición decidida
Dif. en EV respecto a la medición sombras
Contraste




Normal
2
4
Normal
Normal+1
3
5

Normal+2
4
6
Alto
Normal-1
1
3

Normal-2
0
2
Bajo

Corrección de la exposición según balance de compromiso luces/sombras

Entendemos que sobre-exponemos si la exposición es superior a la apropiada según medición de luz incidente y sub-exponemos si es inferior.

Pero estos conceptos se entienden referenciados a escenas normales cuya reflexión media coincide con la calibración del 18%, y pueden resultar confusos si no se cumplen dichas premisas. En una medición promedio se pueden presentar ambigüedades como, por ejemplo, si en una pequeña zona de la escena existe una luz predominante la medición fotométrica producirá una sub-exposición, si nuestra intención es sobre-exponer puede ocurrir que el resultado sea una exposición normal sin que lo podamos apreciar.

Cuando se realiza la exposición según la medición de las sombras queda implícita o colocada la posición que ocuparán las luces, por ello podemos afirmar que este método nos proporciona una mayor información sobre los atributos de contraste de nuestra escena.

Si la escena 'no cabe' por la amplitud de contraste existente, tendremos que compensar con el revelado. Pero si es demasiado alto no queda más remedio hay que resolver un compromiso y decidir dónde perder detalle, si en las luces o en las sombras.

Bibliografía complementaria

-
Enciclopedia LIFE La fotografía. Salvat Editores, S.A. 1974.
-
'La Fotografía Avanzada en Blanco y Negro'. Kodak. Cuadernos prácticos de fotografía. Ediciones Folio S.A. 1987
-
'El arte de ver'. Kodak. Cuadernos prácticos de fotografía. Ediciones Folio S.A. 1988
-
'El Sistema de Zonas'. Manuel Laguillo. Editorial Photovision.
-
'The print', 'The negative'. The New Ansel Adams Photography Series. Litlle, Brown & Co.
-
Enciclopedia LIFE La fotografía. Salvat Editores, S.A. 1974.
-
‘La exposición’. David Lynch. Ediciones Omega S.A.. 1980
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© Jorge Lidiano.
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