TÉCNICA FOTOGRÁFICA. MANEJO DE
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Fecha
última modificación: 16/12/2012
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Fecha
creación:16/12/2012
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Versión:
1.0
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NIVEL:
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Iniciación - Bajo - Medio - Alto – Avanzado
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El DIAFRAGMA
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Muchas de las cámaras actuales, excepto las más básicas,
disponen de dos maneras de control sobre la cantidad de luz que entra a través
del objetivo, una de ellas es el tiempo de exposición, que se controla
mediante un dispositivo mecánico o electrónico denominado obturador (ver el documento 'MANEJO
DE LA CÁMARA. EL OBTURADOR'), y la otra la abertura del
diafragma. Existe un tercer parámetro, denominado sensibilidad, que
es necesario para establecer de forma unívoca el valor de las variables anteriores
para una determinada exposición.
El
diafragma es básicamente un agujero cuyo diámetro variable permite una mayor o
menor entrada de luz hacia el material sensible. Se encuentra normalmente
alojado entre las lentes del objetivo y dispuesto de manera que pueda bloquear
la entrada de la luz. En casi todas las cámaras el diafragma más extendido se
denomina de iris y consiste en un dispositivo de cuchillas con una forma de
agujero poligonal de tamaño variable (hexagonal en las figuras 1 y 2), muy próximo a un círculo. En algunas cámaras antiguas
se realizaba con una placa con varios agujeros fijos de distintos tamaños,
entre los que se podía elegir uno.
Con independencia del tipo de diafragma utilizado lo
importante es que, durante el tiempo que dura la exposición, la cantidad de luz
que se registra sobre el material sensible (negativo, sensor, etc.) está relacionada
con el tamaño del agujero, y que ese valor se identifica como la abertura del
diafragma. En un mismo tiempo, evidentemente, con un tamaño mayor entrará más
luz que con uno menor; sin embargo la abertura toma un valor menor con un
tamaño mayor y viceversa, lo que puede resultar al principio algo lioso.
Por otro lado, con el diafragma no sólo ejercemos la
función, al igual que con el obturador, de control de la exposición, sino que
también intervenimos sobre la profundidad de campo, es decir, sobre el
rango de distancias (campo) en las que se aprecian los objetos enfocados. Por
ello la selección de un valor determinado de abertura implica un compromiso
entre ambas funciones que, en ocasiones, resulta de difícil resolución.
El diafragma como elemento de control de la
exposición
El control sobre la exposición
requerida por una escena, nos permite adaptarla a las características óptimas
del material sensible y en consecuencia nos facilita la obtención de una imagen
correctamente expuesta, evitando la subexposición
o sobreexposición.
El
valor o abertura del diafragma (muchas veces los fotógrafos se refieren al
valor de la abertura como al diafragma), que designaré con un número n -aunque
se denomina normalmente como número f pero prefiero no confundirlo con la
longitud focal que también es f- resulta ser una relación directamente
proporcional a la longitud focal o distancia focal del objetivo e inversa al
diámetro de la abertura, es decir:
n=f/d,
siendo f la longitud focal y d el diámetro de la abertura
Este
número n es muy importante puesto que integra en un solo valor la longitud
focal y el diámetro de la abertura y nos permite rápidamente efectuar cálculos.
Si por ejemplo, n fuera la unidad, el diámetro y la longitud focal serían
iguales, es decir, para un 50 mm de focal, el diámetro de agujero tendría que
ser 5 cm.
Una
escala habitual de aberturas en la que entre dos valores consecutivos existe un
factor constante, en términos de cantidad de luz transmitida a través del
agujero, del doble o la mitad, es la siguiente:
f/1,4;
f/2; f/2,8; f/4; f/5,6; f/8; f/11; f/16; f/22; f/32; f/45; f/64;
El valor n sería el número 1,4; 2;
etc. pero cuando nos referimos a la abertura normalmente siempre se escribe
como f/n, aunque para mí estrictamente significa el diámetro.
La
relación de un valor de la escala representada con su anterior o con el
siguiente, en cuanto a la cantidad de luz trasmitida a través del objetivo, es
de la mitad o del doble respectivamente, diferencia de un paso de exposición (ver
documento referido anteriormente relativo al obturador). Por tanto, la abertura
f/22 deja pasar la mitad de luz que la abertura f/16 y el doble que f/32, y el
número mayor f/64, debido a la relación inversa, corresponde con la abertura
más pequeña y coincide físicamente con el menor tamaño posible para el agujero
del dispositivo.
Resumiendo, la diferencia de un valor con su anterior o
posterior equivale a un paso de exposición y cada una de las aberturas con
relación a la anterior (según orden en la escala de izquierda a derecha) tiene
un menor diámetro y por tanto permite capturar menos luz. La escala establecida
lo ha sido con el objeto de mantener esa relación de cantidades de luz pero, en
la mayoría de las cámaras, también existen valores intermedios que se corresponden
con diferencias menores a un paso de exposición, por ejemplo de ⅓, ½, etc.
Se puede
observar que el valor de los números resultantes ...11, 16, 22... no son entre
ellos la mitad ni el doble como hemos apuntado al referirnos a la cantidad de
luz, el motivo lo argumentaremos más adelante.
Se entiende como la luminosidad de un objetivo al
valor de su máxima abertura, por lo que un objetivo con abertura máxima de f/2
es más luminoso que uno de f/2’8. En los objetivos zoom normalmente no se
mantiene la máxima luminosidad en todas las longitudes focales permitidas, sino
que en la posición de teleobjetivo la luminosidad suele ser menor que en la de
angular. Dado que una luminosidad alta implica diámetros de abertura grandes y
por tanto lentes de mayor tamaño y coste, se trata por tanto de un parámetro
que define la calidad de un objetivo.
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Relación
entre cantidad de luz entre valores de abertura diafragma
Para
los que les pueda interesar vamos a demostrar la relación de cantidad de luz
que existe entre 2 valores de de la escala de aberturas del diafragma.
Como
hemos visto anteriormente, para una determinada longitud focal (f) de un
objetivo se puede establecer una relación entre el diámetro del círculo de la
abertura y el valor con el que se designa mediante una relación inversamente
proporcional, es decir:
d=f/n;
siendo d el diámetro, f la longitud focal y n el valor de la abertura
A partir de la fórmula podemos deducir cual es
la relación en cantidad de luz entre 2 valores de abertura como por ejemplo
f/16 y f/32.
Para ello se considera que la abertura del
diafragma tiene una forma muy aproximada a un círculo, por lo que el área
resultante es conocida en función de su radio o su diámetro:
Área del círculo = π.r² = π.(d/2)² = π.d² /4
Si designamos como d1 al diámetro
para abertura f/16 y como d2 para la abertura f/32, quedaría para
una misma distancia focal las relaciones d1=f/16 y d2=f/32,
y en consecuencia se deduce que d1=2.d2 y en términos de
área resulta:
a1 = π.d1²/4 = π.(2.d2)²/4
= 4.π.d2²/4 = 4.(π.d2²/4) = 4.a2
Se ha demostrado que de 16 a 32 el área se
divide por 4 y como la cantidad de luz está relacionada directamente con la
sección de transmisión podemos afirmar que se reducirá en un factor de 4 la
cantidad la luz que atraviesa dicha área y que entre las aberturas 16 y 32
existen dos pasos de exposición. Si aplicamos el mismo desarrollo a dos valores
de la escala consecutivos podemos comprobar que su relación es del doble o la
mitad.
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El valor
de exposición
Considerando que el obturador es también un dispositivo de
control sobre la cantidad de luz, el uso conjunto con el diafragma nos
proporciona un mayor grado libertad, al permitirnos establecer varias
combinaciones que producen como resultado la misma transferencia de luz. Por
ejemplo, los pares f/8-1/60”, f/11-1/30” o f/5’6-1/125” son totalmente
equivalentes en los términos indicados; estas combinaciones pueden verse en
algunos objetivos de gama alta como el mostrado en la figura 3 (rectángulo amarillo).
A estos emparejamientos se les puede referir con un sólo
valor que se denomina valor de
exposición (VE en adelante) o exposure value en inglés (EV) que presenta
las ventajas de:
-
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Es único para una determinada cantidad de luz e identifica
múltiples combinaciones de abertura y velocidad
|
-
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Es independiente de la sensibilidad (en otros documentos
se explica el significado del término)
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Por ejemplo VE5 equivale siempre a f/4-1/2” u otra
combinación equivalente, independientemente de si la medición se realiza a 100
ISO o 200 ISO. Esto no nos debe confundir con que si medimos una escena a 100
ISO nos dará como resultado un VE que será distinto y menor que si la medición la
realizamos a 200 ISO, o dicho de otro modo, con un ajuste de sensibilidad
determinado el VE medido sobre una escena en nuestra cámara o exposímetro de
mano es diferente del que obtenemos al colocar otro valor distinto en el
selector de sensibilidad.
Un incremento de una unidad en el VE implica la mitad de
transferencia de luz, es decir, VE12 corresponde a f/5’6-1/125” y VE13 a
f/5’6-1/250”, y se corresponde con un paso de exposición.
Un VE grande indica la existencia de una mayor intensidad
luminosa en la escena y por tanto, para una correcta exposición, es compensada
por nuestro exposímetro con valores que producen una menor transferencia de luz.
Por ejemplo, VE0 se corresponde con f/16-4 minutos mientras que un VE18 se
corresponde con f/16-1/1000” (una milésima de segundo). Como referencia de
rangos el exposímetro de mano LUNA-PRO F de GOSSEN (figura 4) presenta una escala de valores VE desde –8 hasta 24 con ⅓
de precisión, con lo que cubre un enorme abanico de luminosidades.
Aunque no es normal disponer de una escala de VE en un
objetivo, con el mostrado en la figura 3
sí existe una escala de color naranja, situada a la derecha del rectángulo
amarillo, que nos indica los valores VE posibles para el mismo, aunque algunos
de ellos, VE2 y VE3, sólo son alcanzables en la posición B (bulb).
Es obvio indicar que, para cada intensidad luminosa de una
escena y sensibilidad determinada, el valor VE que produce una correcta
exposición es sólo uno, o lo que es lo mismo, una correcta exposición implica
un único valor VE. No obstante, el material sensible admite cierta tolerancia a
la exposición, aunque la desviación con relación al valor VE perfecto casi
siempre implica una pérdida de calidad y solamente suele ser admisible, sin
superar la tolerancia, con escenas de contraste bajo.
El diafragma como elemento de control de la profundidad
de campo
La
otra función del diafragma consiste en establecer la profundidad de campo, es
decir, el rango de distancias en las que los objetos resultan enfocados.
A este respecto se debe conocer
que las aberturas de diafragma pequeñas o de número n mayor proporcionan una
mayor profundidad de campo que los diafragmas grandes o con un número n menor
lo cual implica que, llevado a un extremo, un hipotético objetivo con un valor
n próximo al infinito (∞)
enfocaría todos los planos de cualquier imagen.
En la figura 5 se
muestra como resultan enfocados los puntos P0, P1 y P2
según la abertura del diafragma. Se observa que el diámetro d1 es
mayor que el d2 por lo que, sobre el plano de la película, el punto
P1 es representado más desenfocado que el P2 (más alejado
del material sensible). Con ello, se ha comprobado que un
diafragma más cerrado produce una mayor profundidad de campo, esto no se debe
asociar con la máxima calidad o rendimiento óptimo de un objetivo, de hecho
ésta se consigue con aberturas
intermedias o entre 3-4 pasos de la máxima abertura del objetivo.
Parece
lógico pensar que el sujeto principal deba situarse en el lugar de máximo
enfoque dentro de la profundidad de campo o lo que es lo mismo, que el enfoque
se debe realizar siempre sobre el sujeto principal. Sin embargo, esta forma de
proceder, provoca en ocasiones la pérdida de enfoque sobre otros objetos que
también pueden ser de nuestro interés y que podrían también quedar enfocados;
sobre todo en aquellos supuestos en los que el sujeto principal está situado en
los extremos de la escala de distancias, como por ejemplo en el infinito. Con
el enfoque realizado para la escena de la figura
6 sólo queda nítido el pie que está situado a la mayor distancia posible de
la toma; sin embargo, con ese enfoque -que por otro lado puede ser debido a una
decisión consciente- hemos perdido la posibilidad de obtener los planos
anteriores también enfocados.
Círculo de
confusión
En
realidad, cuando se enfoca una escena sólo quedan realmente enfocados todos
aquellos objetos situados exactamente a la misma distancia (sobre un mismo
plano,); pero, nuestros ojos no son capaces de distinguir pequeñas diferencias
de enfoque de otros objetos próximos aunque realmente no están enfocados.
Sean,
por ejemplo, tres puntos de la escena P1, P0 y P2
(figura 7) situados a diferentes distancias
L.
Para
una determinada longitud focal y diámetro (d) de abertura del diafragma, el
enfoque se produce sobre los puntos P1r, P0r y P2r
si hemos colocado la distancia de enfoque de nuestro objetivo en L0.
Los
puntos P1 y P2 se registran en el plano de la película o
sensor como un disco de diámetro d1 y d2. Si este disco es
menor que el denominado círculo de confusión (tolerancia al desenfoque),
nuestros ojos lo aprecian como un punto por lo que se puede decir que P1 y P2 están
visualmente enfocados.
Existen
varios criterios para definir el diámetro máximo del círculo de confusión, uno
en base a la longitud focal del objetivo normal, por lo que para una película
de 35 mm quedaría:
d
(diámetro del círculo confusión en mm) = f objetivo normal/1000 = 50 mm/1000 =
0,05 mm
Y
el otro es el aplicado por Carl Zeiss que es más estricto:
d
= diagonal película/1730; por lo que resulta d = 0,025 mm para 35 mm
Distancia
hiperfocal
Para
un determinado diafragma existe una distancia, denominada hiperfocal, con la que se consigue la máxima profundidad de campo
posible si el enfoque se realiza sobre la misma y ésta no tiene porque
coincidir necesariamente con la distancia de enfoque correspondiente a la del sujeto
principal de la escena a fotografiar.
La
distancia hiperfocal es la distancia mínima a la que se debe situar el centro
del enfoque que, con un determinado valor de abertura de diafragma, produce la
máxima profundidad de campo, o dicho de otra manera, la distancia mínima con el
enfoque en el infinito a la que un punto es apreciado todavía por el ojo como
un punto y no como un disco.
En
la figura 8 se representa el caso de
un enfoque sobre un punto situado en el infinito (punto naranja), con este supuesto la distancia
hiperfocal es L2 si se cumple que el diámetro d2 es el
máximo admisible para el círculo de confusión.
Se
puede comprobar que cuando se sitúa el infinito en un extremo de la zona
enfocada para una determinada abertura de diafragma, se obtiene la máxima
profundidad de campo posible con ese valor, por lo que la posición de enfoque
se corresponde con la hiperfocal.
La
definición y el esquema óptico pueden resultarnos complicados para entender cómo
obtener la distancia hiperfocal; pero si lo analizamos a nivel práctico sobre
la escala de un objetivo de 50 mm (angular) de formato 6x6 cm para un diafragma
f/22 y situamos en el enfoque en el infinito vemos que la profundidad de
enfoque alcanza desde 2,5 m al infinito (figura
9) con ello descubrimos que la hiperfocal es esa distancia mínima de 2,5 m
a partir de la cual todo está enfocado. Ahora, si situamos la posición de enfoque en 2,5 m la
profundidad de campo obtenida es desde 1,25 m (media distancia hiperfocal)
hasta el infinito (figura 10),
máxima para el diafragma elegido.
Es
evidente que para utilizar el enfoque sobre la hiperfocal, en una escena real,
también debe comprobarse que el sujeto principal queda situado dentro de la
profundidad de campo obtenida. Y como el enfoque no sólo se obtiene sobre el
sujeto principal, sino que por delante y por detrás del mismo aparecen otros
planos enfocados, debemos valorar cuales son los objetos que nos interesa
registrar con nitidez para determinar el punto correcto del enfoque.
Por detrás
de la distancia de enfoque, el rango de profundidad de campo obtenido es mayor
que por delante, como podemos comprobar con la figura 10, donde vemos claramente que para una abertura f/16 el
campo de enfoque hacia adelante llega aproximadamente a 1,5 m (diferencia de 1
m respecto a la distancia de enfoque de 2,5 m), mientras que por detrás alcanza
hasta los 8 m.
En algunas
cámaras, normalmente de tipo réflex de un objetivo, el efecto de la profundidad
de campo puede verse a través del visor mediante un pulsador que cierra el
diafragma al valor seleccionado, en otras se indica con una escala sobre el
objetivo o con una escala luminosa en el interior del visor lo que nos obliga a
estimar los resultados y en otras, simplemente, no existe ninguna indicación.
Aplicación principal del diafragma
Cuando
medimos la exposición el fotómetro de la cámara nos proporciona una serie de
combinaciones de tiempo de exposición y abertura del diafragma válidas para la
exposición correcta. La decisión sobre un par de valores entre los posibles
supone siempre un compromiso, y en muchas ocasiones tendremos que priorizar un
parámetro sobre el otro para determinar el valor de ambos; lo que puede
obligarnos a perder profundidad de campo o a tolerar el movimiento en alguna parte de la imagen.
Generalmente, si el tiempo de exposición para una
determinada toma es poco relevante como para una escena estática y con la
cámara sobre un trípode, la abertura del diafragma se utilizará para controlar
la profundidad de campo. A este respecto, puede interesarnos que en un paisaje
quede totalmente enfocado desde el primer al último plano y, sin embargo, para
un retrato puede resultar más interesante si lo despegamos desenfocando el
fondo.
En
situaciones donde la excesiva cantidad de luz nos obliga a una velocidad
elevada y una abertura del diafragma muy cerrada -cuando en realidad deseamos
poca profundidad de campo-, sólo podremos bajar la sensibilidad o utilizar
filtros para reducir la luz transmitida (densidad neutra, polarizadores, de
colores para blanco y negro...).
Aunque un
diafragma más cerrado produce una mayor profundidad de campo, esto no se debe
asociar con la máxima calidad o rendimiento óptimo de un objetivo (denominado
también punto dulce), debido a las aberraciones, las limitaciones en diseño o
construcción, las difracciones y las reflexiones internas. De hecho, la mejor
nitidez para la mayor parte de los objetivos se consigue con aberturas
intermedias o entre 3-4 pasos de la máxima abertura del objetivo, siendo este
valor una característica propia para cada objetivo. Con ópticas antiguas se
aconsejaba utilizar preferiblemente entre f/8 y f/11 con lo que además era
buena la profundidad de campo conseguida, pero con los objetivos más recientes
se ha mejorado bastante ese aspecto sobretodo con lo de coste más elevado.
Yo
prefiero trabajar con la cámara en la posición de prioridad de abertura, por lo
que selecciono la abertura del diafragma para la profundidad de campo que me
interesa. Solamente utilizo un valor no deseado si la velocidad resultante es
tan baja que sería imposible conseguir algo de nitidez en la toma.
Además me
gusta 'abusar' de las velocidades bajas ya que me permiten efectos donde se
mezclan zonas estáticas y movidas, que para mí dan mucha calidez y vida a la
imagen sobre todo cuando interviene el elemento humano.
Consejos para los que se inician en la
fotografía respecto al diafragma
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Utilizar
cuando sea posible un diafragma medio f/5,6; f/8 o f11 para mejor calidad de
imagen
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Si hay
poca luz abrir el diafragma (poner un número bajo), por ejemplo, a f/4 o más
abierto
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Si hay
mucha luz cerrar el diafragma (poner un número alto), por ejemplo, a f/16 o
más cerrado
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Con los retratos de primeros planos utilizar un diafragma
abierto para separar la persona del fondo
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En paisajes utilizar diafragmas cerrados y preferiblemente
usar trípode
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Con velocidades bajas no utilizar diafragmas pequeños, ya
que la foto podría salir movida
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© Jorge Lidiano.
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