Métodos de medición de la exposición

Uno de los elementos fotográficos que más ha cambiado en la transición entre la fotografía química y la fotografía digital es el que se refiere a la exposición. Aunque en estos momentos la inmensa mayoría de las fotografías se toman con cámaras digitales no está de más que comentemos las modificaciones de comportamiento que han debido de realizar los fotógrafos provenientes de la fotografía clásica en lo referente a la operativa necesaria para obtener una correcta exposición, porque nos podrá ayudar a entender con mayor profundidad la nuevas formas de conseguirlo.
En los tiempos de la fotografía química -con negativos de película- el impacto de la luz tenía un comportamiento similar al que podemos encontrar en un recipiente con agua caliente. Si uno introduce un dedo notará una sensación de calor, pero si calienta el agua a una temperatura doble de la inicial (medida con un termómetro) y vuelve a introducir el dedo, la sensación de calor no será el doble que en el primer caso sino solamente algo mayor. La respuesta de los haluros de plata a la luz incidente es igualmente no lineal. Si llega el doble de luz, no obtendremos el doble de exposición.
De hecho para situaciones de muy baja o muy alta iluminación se produce el fenómeno denominado fallo de la reciprocidad en el cual muy poca luz expone bastante en uno de los extremos y mucha luz solamente sobreexpone algo más.
En estas circunstancias la norma era exponer para las bajas luces y revelar para las altas. Esta frase, mítica en fotografía, significaba que el fotógrafo intentaba que las zonas de sombras tuvieran el suficiente detalle y se "despreocupaba" de la exposición para las zonas más claras (Esto es en realidad una ultrasimplifación que puede producir enorme irritación entre los conocedores del Sistema de Zonas).
Si el rango dinámico de la escena era inferior al de la película (éste último conocido como latitud) en el proceso de revelado se insuflaba la luz suficiente para que las zonas claras ganaran la exposición correcta. Si, en cambio, era mayor se limitaba esa luz para conseguir el mismo objetivo.
Esto era posible debido al comportamiento no lineal de la película con respecto a la luz incidente. En términos actuales diríamos que el objetivo era lograr histogramas pegados a la parte izquierda. (Por supuesto, el concepto de histograma es exclusivo de fotografía digital).
En los momentos actuales esa aproximación sería enormemente errónea y lo que se debe hacer es exponer para las luces, es decir que el histograma quede lo más próximo posible hacia la derecha. El motivo ya se ha comentado en una entrada anterior, pero básicamente es debido a que el último paso contiene la mitad de la información de toda la toma.
La explicación de esta circunstancia está relacionada con el hecho de que los sensores tienen un comportamiento lineal. Muy poca luz no da ninguna imagen y si sobrepasamos la capacidad de luz que admite el sensor obtenemos blanco puro, sin detalle.
Si obtenemos una fotografía digital con los criterios de exposición de la fotografía química nos econtraremos con un grave problema. Si el rango dinámico de la escena es inferior al del sensor y en el revelado RAW intentamos añadirle luz, lo único que conseguiremos es ruido. Si el rango dinámico de la escena es superior al que permite el sensor las zonas quemadas estarán irremediablemente perdidas (o casi).
Desde el punto de vista práctico, existen tres métodos distintos para poder realizar la medición de la exposición:

a) Método matricial.
Se realiza una medición de varias zonas de la imagen y la medición obtenida es la correspondiente a una media de las lecturas.
b) Método ponderado al centro.
Se realiza una medición de varias zonas de la imagen y en el resultado obtenido ponderan más las mediciones correspondientes a la zona central.
c) Medición puntual.
Se obtiene la medición de una zona muy pequeña (habitualmente inferior al 5%) de la imagen.
¿Cuál es la mejor alternativa?
En realidad no hay una respuesta unívoca.  Si estamos haciendo retratos, es posible que la medición ponderada al centro sea la más adecuada, si el rostro ocupa la posición adecuada.
En la mayoría de las cámaras compactas la única posibilidad de medición es la matricial.
Si utilizamos una réflex, quizá lo más adecuado sea utilizar la medición puntual. En ese caso es muy fácil conseguir una adecuada exposición. Basta con realizar la medición en la zona más clara de la imagen (excepto reflejos metálicos) y utilizar habitualmente una compensación de la exposición de +2. Esto es debido a que el fotómetro mide como si en la zona medida hubiese un gris al 18% y en esas condiciones la lectura que nos ofrece es "incorrecta". El fotómetro cree que la luz reflejada por la imagen es superior a la real. Por ese motivo hemos de realizar una compensación positiva de la exposición.
Sin embargo, en situaciones de baja iluminación, pero con ciertas zonas (farolas, neones, etc..) altamente iluminadas, no podemos utilizar este método porque tanto si la zona elegida es oscura como si es muy iluminada confundiremos al fotómetro. En estos casos lo más adecuado es utilizar el método matricial. Es la situación típica cuando se utiliza la velocidad de obturación BULB.

Profundidad de foco

En la actividad práctica del fotógrafo, el conocimiento de la variación de la profundidad de campo en función de la distancia de enfoque, de la apertura de diafragma y de la longitud focal del objetivo es uno de los elementos imprescindibles para la obtención de buenas fotografías. En la mayoría de los casos basta con conocer simplemente la receta. Si te conformas con eso,  no creo que debas seguir leyendo este artículo.
Si te preguntas por qué las cosas suceden de una cierta manera y no de otra, aquí encontrarás la respuesta. Espero.
El problema es que el conocimiento profundo de las características de la profundidad de campo está asociado al conocimiento del concepto de círculo de confusión y al concepto de profundidad de foco. El primero creo que ha quedado explicado suficientemente en un artículo anterior y no necesita mayor profundización. En cambio, en lo que respecta a la profundidad de foco, aunque se han esbozado también en un artículo anterior sus parámetros básicos, existe un nivel de dificultad adicional que creo necesario estudiar a fondo.
La profundidad de foco mide la mayor o menor dificultad para realizar el enfoque.
Para poder entender el concepto debemos recurrir a un experimento imaginario, tal como el que se observa en figura superior de la imagen  que acompaña al artículo. Si movemos (hacia adelante o hacia atrás) el plano focal desde P' a Q' o R', manteniendo constante el plano de enfoque, observamos que el punto imagen se convierte en un círculo. Cuando sobrepasemos el tamaño del círculo de confusión empezaremos a ver la imagen borrosa.
Si hay poca profundidad de foco, significa que rápidamente empezaremos a ver borroso, por tanto nos será más sencillo enfocar. Si la profundidad de foco es mayor, tardaremos más en observar el desenfoque y nos costará más enfocar. Es decir que cuanto peor, mejor. Por tanto la profundidad de foco hace referencia al desplazamiento del plano focal necesario para que podamos apreciar la falta de nitidez.
Es muy importante comprender que lo anterior es un experimento imaginario. Si cambiamos realmente la distancia entre el plano focal y el plano del objetivo utilizando el anillo de enfoque, lo que conseguiremos será obtener una plano de enfoque distinto. Y en la premisa de nuestro experimento se consideraba que el plano de enfoque permanecía constante.
Esta explicación del concepto de profundidad de foco basándose en un experimento imaginario puede resultar confusa si alquien desea conocer lo que realmente ocurre.
Esto queda explicado en la figura inferior. Obviamente no es un dibujo a escala ni tampoco es un dibujo profesional. Habrá que disculpar las deficiencias. Como que la medida de la profundidad de foco, que debe ser exactamente igual en ambos diagramas, no resulte así en absoluto.
La clave está en que dado un plano de enfoque determinado (el que pasa por el punto P), tenemos un plano focal determinado (el que pasa por P'). Si mantenemos esto constante y nos fijamos en un punto como el Q, más alejado del objetivo, su imagen se formará en Q' y determinará sobre el plano de enfoque un cierto círculo. Si elegimos Q para que el tamaño se corresponda con el círculo de confusión, cualquier otro punto algo más alejado ya se observará borroso. Si elegimos un un punto más cercano al objetivo, tal como R
su imagen se formará en R'. y formará sobre el plano focal un círculo. Si elegimos R de tal manera que el tamaño se corresponda con el círculo de confusión, cualquier punto más cercano al objetivo formará una imagen borrosa. En este contexto la profundidad de foco vendrá medida por la distancia entre Q' y R'.
Es importante entender que la actividad de enfocar es realizada en la actualidad por sistemas de autoenfoque y que una experiencia personal de conseguir enfocar un plano de la escena sólo será posible utilizando el enfoque manual. Cuando se utiliza esta modalidad -por ejemplo, en fotografía de aproximación- es muy evidente que hay momentos  en los cuales es más rápido enfocar  en una cierta posición que en otros. Serán aquellos que tengan una menor profundidad de foco.
Imaginemos que estamos tratando de hacer un retrato y el punto P es el ojo del sujeto. Si estamos enfocando manualmente y partimos de un punto de enfoque más cercano al objetivo que R, veremos el ojo desenfocado. Conforme giremos el anillo de enfoque el punto de enfoque se acercará a R. Cuando llegue a ese punto, empezaremos a ver el ojo razonablemente nítido (estamos en el ámbito del cículo de confusión) . Seguimos girando el anillo de enfoque hasta que llegamos a Q y empezamos a ver de nuevo desenfocado. Y entre esos dos extremos elegimos la posición que consideramos más nítida. Si la profundidad de foco es pequeña ese viaje adelante y atrás dentro de los límites del círculo de confusión es menor y conseguimos enfocar antes.

Filtro polarizador circular

Cuando la luz viaja desde un objeto hacia la cámara, lo que en realidad ocurre es que una onda electromagnética se propaga desde el objeto hacia el objetivo de la cámara. En esa onda electromagnética se produce en cada momento una vibración del campo electromagnético en una dirección aleatoria dentro de un plano perpendicular a la propia dirección de propagación. Casi siempre.
En determinadas ocasiones esto no es así. Cuando la luz proviene del cielo -fruto de la dispersión de la atmósfera- o cuando proviene del reflejo en una superficie pulimentada no metálica (agua, espejo, etc) existe una importante diferencia. En estos casos la mayor parte de la energía de vibración está contenida en una única dirección dentro del plano perpendicular al sentido de propagación de la onda.
Esta característica hace posible utilizar un tipo especial de filtro denominado polarizador. Es un dispositivo que permite el paso de la luz cuando su dirección de vibración es paralelo a la estructura del filtro y que lo bloquea cuando es ortogonal. Esto tiene como resultado que en el caso de la luz proveniente del cielo se produzca un oscurecimiento debido al bloqueo de parte de la luz que incide sobre el objetivo y a una eliminación muy acusada de los reflejos, cuando éstos provienen de superficies pulidas.
Para este fin los filtros polarizadores cuentan con dos anillos: Uno de ellos permite enroscar al filtro a la estructura del objetivo. El otro, que se encuentra en la parte exterior, permite disponer la estructura inhibidora de luz en una dirección determinada simplemente realizando un giro.
Cuando utilizamos cámaras réflex digitales la luz que proviene de cualquier objeto es divida en dos partes: una de ellas va dirigida al visor de la cámara. La otra, se dirige a los sensores que determinan la exposición o la medición de contraste para el funcionamiento del autoenfoque. Y ahí tenemos un problema. Si la luz que viene se encuentra polarizada esta separación de haces de luz que se envía a dos puntos distintos provoca medidas falsas tanto en el ámbito de la exposición como en el de la medición de contraste para dirigir el autoenfoque. La solución es utilizar una varidad de filtros polarizadores denominadas circulares que resuelven la situación. (Obviamente el concepto de polarizador circular no tiene nada que ver con el hecho de que el filtro sea circular, aviso para navegantes.).
En la actualidad, dadas las posibilidades de la edición digital y aunque debe quedar claro que el efecto producido por un filtro polarizador NO puede ser imitado por ningún programa de edición fotográfica, la utilidad como oscurecedor del cielo ha perdido interés. En cambio la posibilidad de bloquear reflejos provenientes de superficies pulidas los hacen imprescindibles en cierto tipo de fotografías. En la que aparece en la cabecera de este artículo, aunque puede aún observarse cierto nivel de reflejos, éstos han disiminuido apreciablemente con respecto a la situación en la cual no hubiera sido utilizado un filtro polarizador. Quien tenga dudas, que se acerque con su cámara a un escaparate sin iluminación interior un día cualquiera e intente hacer una foto. En realidad si el escaparate de la fotografía que encabeza el artículo hubiera estado un poco más iluminado, los reflejos habrían desaparecido completamente.

Teleobjetivos

De forma análoga al caso de los objetivos angulares, vuelve a existir una paradoja cuando utilizamos teleojetivos de longitud focal larga, a partir de los 200 mm. Esta paradoja consiste en el hecho de que las definiciones de longitud focal vuelven a chocar con las distancas físicas presentes en este tipo de objetivos.
Si un objetivo de longitud focal fija (o una posición de longitud focal en un zoom) tiene, por ejemplo, 200 mm., lo que estamos afirmando es que la distancia entre el centro óptico de la lente y el sensor, cuando enfocamos a infinito, es de 200 mm., pero si nos molestamos en medir la distancia entre la posición del plano del sensor con el final del objetivo (sin pétalo protector, desde luego) nos encontramos con el hecho aparatentemente imposible de que ésta es mucho menor que la longitud focal teórica. Esta situación es tanto más evidente cuanto mayor es la longitud focal. Los teleobjetivos de 500 mm, no miden medio metro, ni mucho menos.
¿Qué está ocurriendo?. La explicación viene dada en la figura que encabeza el artículo. La existencia de una lente divergente en la parte posterior del objetivo crea una lente virtual convergente que puede llegar a encontrarse fuera del propio objetivo y es la que debe utilizarse para consideraciones de longitud focal teórica.

AF-ON

Muchas cámaras reflex digitales incorporan un botón rotulado como AF-ON. Y muchos fotógrafos que las utilizan, simplemente no tienen ni idea de para qué sirve. Intentaremos aclarar un poco el asunto. Eso sí, de momento nos limitaremos al caso de que estemos utilizando la modalidad de servo simple del mecanismo de autoenfoque y dejaremos para un momento posterior el caso del servo continuo.
La práctica más habitual a la hora de activar el autoenfoque de la cámara consiste en pulsar el disparador hasta la mitad. Esta acción provoca su activación y en el momento en que hayamos conseguido enfocar, la pulsación completa del disparador permitirá tomar la fotografía. El uso del botón AF-ON es, en esencia, una alternativa distinta a este familiar método.
A partir de este momento, las características específicas de funcionamiento ligadas a una u otra marca de cámara, aconsejan seguir la explicación centrándonos en un caso concreto. Éste será el de la Nikon D200.
Cuando usamos este cuerpo de cámara tenemos dos posbilidades. En primer lugar permitir que el autoenfoque se produzcan tanto pulsando el disparador hasta la mitad como pulsando el botón AF-ON o bien que éste se produzca únicamente en la segunda circunstancia. Esta elección se realiza a través de una opción en el menú de configuración.
Si elegimos la primera opción, la utilidad del botón AF-ON es, en realidad, pequeña. En mi caso concreto, sólo he encontrado una circunstancia específica en la cual es útil. Es en el caso de tener la cámara sujeta al trípode. Cuando ésto ocurre la única manera de poder seleccionar un punto de enfoque específico de los 11 disponible (en la configuración por defecto) es partir de uno de ellos, típicamente el central. En principio la cosa es sencilla pues bastaría con pulsar el disparador hasta la mitad y, voilá, ya está. Pero he descubierto que este contexto, tengo una tendencia más que apreciable a presionarlo demasiado y tomar una fotografía. Cuando estás trabajando en disparo continuo y horquillado, el tomar esa fotografía sin el punto de enfoque adecuado te obliga a apagar la cámara y empezar de nuevo el proceso de horquillado. Si utilizo el botón AF-ON simplemente no corro ese riego.
Si decidimos usar la segunda posibilidad, sólo podremos enfocar con AF-ON y el disparador servirá únicamente para tomar la fotografía y no para enfocar. ¿Qué nos aporta ésto? A muchos fotógrafos casi nada, pero en ciertas circunstancias puede ser imprescincible. Aquellas en las que deseemos realizar varias tomas manteniendo el enfoque en un punto dado. Si utilizamos el mecanismo tradicional, cada vez que pulsemos el disparador hasta la mitad se iniciará un nuevo punto de enfoque. (En teoría con cierta habilidad es posible retirar lentamente el dedo del disparador hasta la mitad sin que varíe el enfoque, pero es lento y exige práctica). Si únicamente es posible activar el enfoque con el botón AF-ON, las cosas son más sencillas. Activamos el enfoque, mantenemos pulsado el botón y disparamos cuantas veces queremos modificando el encuadre si es necesario.
Esta posibilidad es apreciada fundamentalmente por fotógrafos profesionales.