Artículo fotográfico
Fecha de publicación : 1 de Octubre de 2010

Diez preguntas básicas para tomar una fotografía digital con la exposición correcta


Pregunta nº 1:

¿Cuántos niveles de gris puede distinguir una cámara fotográfica?

El número de bits de un sensor determina el número de niveles de gris que puede distinguir entre el negro absoluto y el blanco puro. Por ejemplo, el sensor de la cámara Canon 5D tiene 12 bits de profundidad, mientras que el de la 5D Mark II tiene 14 bits de profundidad. Por lo tanto la 5D Mark II puede distinguir más niveles de gris que la 5D.


Pregunta nº 2:

¿Esa diferencia es grande o pequeña? ¡Al fin y al cabo sólo son 2 bits más!

¡Pues es bastante más grande de lo que parece a simple vista! Para saber cuantos niveles de gris puede distinguir un sensor tenemos que tener en cuenta que:

- Si fuera un sensor de un único bit, sólo sería capaz de distinguir dos combinaciones binarias, o lo que es lo mismo, dos niveles de gris:

- “0”, que sería el negro absoluto
- “1”, que sería el blanco absoluto

- Si fuera un sensor de dos bits, sería capaz de distinguir cuatro combinaciones binarias, o lo que es lo mismo, cuatro niveles de gris:

- “00”, que sería el negro absoluto
- “01”, que sería un gris oscuro
- “10”, que sería un gris claro
- “11”, que sería el blanco absoluto

- Si fuera un sensor de tres bits, sería capaz de distinguir ocho combinaciones binarias, o lo que es lo mismo, ocho niveles de gris:

- “000”, que sería el negro absoluto
- “001”, que sería un gris casi negro
- “010”, que sería un gris muy oscuro
- “011”, que sería un gris oscuro
- “100”, que sería un gris claro
- “101”, que sería un gris muy claro
- “110”, que sería un gris casi blanco
- “111”, que sería el blanco absoluto

No vamos a continuar poniendo más ejemplos, porque la cosa va creciendo exponencialmente, pero si podemos generalizar que el número de niveles de gris distinguidos por una cámara es de dos elevado al número de bits de profundidad que tenga su sensor. En definitiva:

- Un sensor de 01 bits distingue 00002 niveles de gris (2 elevado a 01)
- Un sensor de 02 bits distingue 00004 niveles de gris (2 elevado a 02)
- Un sensor de 03 bits distingue 00008 niveles de gris (2 elevado a 03)
- Un sensor de 04 bits distingue 00016 niveles de gris (2 elevado a 04)
- Un sensor de 05 bits distingue 00032 niveles de gris (2 elevado a 05)
- Un sensor de 06 bits distingue 00064 niveles de gris (2 elevado a 06)
- Un sensor de 07 bits distingue 00128 niveles de gris (2 elevado a 07)
- Un sensor de 08 bits distingue 00256 niveles de gris (2 elevado a 08)
- Un sensor de 09 bits distingue 00512 niveles de gris (2 elevado a 09)
- Un sensor de 10 bits distingue 01024 niveles de gris (2 elevado a 10)
- Un sensor de 11 bits distingue 02048 niveles de gris (2 elevado a 11)
- Un sensor de 12 bits distingue 04096 niveles de gris (2 elevado a 12)
- Un sensor de 13 bits distingue 08192 niveles de gris (2 elevado a 13)
- Un sensor de 14 bits distingue 16384 niveles de gris (2 elevado a 14)

Por lo tanto, la Canon 5D, que tiene un sensor de 12 bits, puede distinguir 4.096 niveles de gris, mientras que su hermana mayor, la 5D Mark II, que tiene un sensor de 14 bits, puede distinguir 16.384 niveles de gris. ¡La diferencia no es precisamente pequeña!


Pregunta nº 3:

¿Qué es la Latitud de Exposición?

La Latitud de Exposición, también denominada Rango Dinámico, es la diferencia que existe entre el máximo nivel de luminosidad (blancos) que el sensor puede medir antes de saturarse y el mínimo nivel de luminosidad (negros) que puede distinguir. Fuera de ese rango el sensor percibe un negro o un blanco absolutos.

La Latitud de Exposición depende fundamentalmente del tamaño real de las fotocélulas del sensor y de la capacidad de diferenciar matices del conversor analógico-digital.

Este rango dinámico se mide, en términos fotográficos, en “pasos” (también llamados “stops”), en una escala logarítmica en la que cada “paso” implica doblar la cantidad de luz del paso anterior. Por lo tanto, cuando hablemos de la Latitud de Exposición de una cámara tendremos que decir cuantos pasos tiene.

Las mejores cámaras digitales tienen un rango dinámico de unos 8 ó 9 pasos, y excepcionalmente hasta 10 pasos. En cambio el ojo humano, realizando ajustes en la pupila, puede llegar hasta 24 pasos

Para terminar de aclarar este concepto fijémonos en la siguiente figura:

En ella se representa un rango dinámico de nueve pasos, en el que la intensidad lumínica de cada paso es justo el doble que la anterior, y todas ellas están comprendidas entre el negro absoluto y el blanco absoluto. Obviamente cuanto más rango dinámico tenga un sensor mas riqueza tonal será capaz de captar.

En definitiva, el rango dinámico es diferente según la cámara/sensor que utilicemos y también depende de la sensibilidad con la que se esté trabajando al tomar una fotografía. Por ejemplo, si nos fijamos en las cámaras Canon 5D y Canon 5D Mark II, y tomamos fotografías a 100 ISO y 1600 ISO, el rango dinámico varía de la siguiente manera: .


Pregunta nº 4:

¿Entonces podríamos decir que los 16.384 niveles de gris que es capaz de distinguir la cámara Canon 5D Mark II se distribuyen en los pasos de su rango dinámico tal como se muestra en la siguiente tabla?


(Suponiendo nueve pasos justos y redondeando para simplificar la explicación)

No exactamente. En realidad así es como captura la imagen el sensor, mediante esta distribución lineal resumida en la tabla anterior. Pero esta distribución no cumple la condición de que en cada paso la intensidad debe ser justo el doble que en el paso anterior. En definitiva, la distribución de los niveles debe ser la siguiente:


(Versión simplificada para facilitar la explicación)

Ahora sí, como se puede ver, la escala es logarítmica, es decir, en cada paso se va aumentando al doble de luminosidad que en el paso anterior. Por lo tanto, aunque los sensores sí capturan la imagen tal como se describe en la primera tabla, las cámaras incorporarán un software que hace una conversión según la distribución resumida en la segunda tabla.


Pregunta nº 5:

¡Pero esa distribución es injusta! Los primeros pasos tienen muy poca información, desde el punto de visita de la riqueza de tonos, en comparación con los últimos

No es que sea justa o injusta, lo que sí es, es una distribución similar a como funciona el ojo humano y a como funciona el negativo fotoquímico. Mantener esta relación de doble/mitad es esencial en fotografía y por eso, aunque el comportamiento de los sensores digitales es lineal, el software de la cámara hace una conversión, de forma que los niveles de gris se distribuyan de acuerdo a este principio básico. Por eso, cuando vemos el histograma de una fotografía tenemos que tener en cuenta que la información se representa después de haber realizado esta conversión a una escala logarítmica. Es decir, la riqueza tonal no es la misma en todas las partes del histograma.


Pregunta nº 6:

¿Eso no problemático?

No, siempre que se tenga en cuenta esta circunstancia a la hora de tomar las fotografías. Por ejemplo, supongamos que hacemos una fotografía con el siguiente histograma en el momento de la toma:

Si superponemos sobre este histograma el Rango Dinámico y tenemos en cuenta como se distribuyen los niveles de gris según una escala logarítmica, tendríamos lo siguiente:

Como se puede apreciar en el histograma toda la información se encuentra en las siete primeras zonas del histograma y, como hemos visto en la tabla anterior, en las siete primeras zonas del histograma sólo se utiliza el 25% de la capacidad de nuestro sensor. ¡Eso quiere decir que estamos desperdiciando el 75% del potencial de nuestra cámara! Y eso será perjudicial, ¡muy perjudicial!, cuando posteriormente trabajemos la fotografía con Photoshop.

En resumen: Sí sería problemático tomar una fotografía así, porque estaríamos perdiendo calidad respecto de lo que nuestra cámara puede darnos. Esto sería especialmente malo cuando se trabaje la foto con Photoshop porque, al partir de una imagen con poca riqueza tonal, al hacer ajustes aún perderíamos más calidad.


Pregunta nº 7:

¿Quiere eso decir que cuando tome fotografías debo intentar que el histograma esté más a la derecha? Por ejemplo, en el caso anterior, ¿debería haber expuesto más la imagen para que el histograma quedara así?

¡Exacto! Sobreexponiendo la fotografía dos pasos, es decir, por ejemplo, en vez de tomar la foto con una exposición de 1/500 f/8 hacerlo con una exposición de 1/125 f/8, conseguiríamos que toda la información captada por el sensor esté ubicada sobre la zona derecha del histograma.

De forma que si volvemos a superponer sobre este nuevo histograma el Rango Dinámico y tenemos en cuenta como se distribuyen los niveles de gris según una escala logarítmica, tendríamos lo siguiente:

Es decir, en este caso no estamos perdiendo prácticamente nada respecto de la capacidad potencial de nuestro sensor, en cuanto a captar riqueza tonal.

Obviamente el límite está justo en las altas luces de nuestra escena (excluyendo luz y reflejos directos). Es decir, lo que debemos intentar es que esas luces intensas “se sitúen” justo a la derecha del histograma. ¡Pero no más!, porque en ese caso estaríamos perdiendo información

Un buen histograma es aquel que desde el principio, es decir desde el momento de la toma inicial, nos dará un buen margen para trabajar la foto a posteriori sin perder calidad.


Pregunta nº 8:

Y . . . ¿Cómo consigo que el histograma quede ajustado a la derecha?

Puede eso depende de la cámara que tengamos. Si nuestra cámara nos permite visualizar el histograma en tiempo real, es decir si podemos ver el histograma de la escena incluso antes de apretar el disparador, en ese caso simplemente tenemos que ver que el histograma está situado justo como a nosotros nos interesa y, si no es así, podemos modificar la exposición, sub o sobreexponiendo, hasta que logremos que el histograma se sitúe como nosotros queremos.

Pero siempre tenemos que tener en cuenta que el histograma que nos muestra la cámara es el correspondiente a la versión JPG de la imagen que estamos a punto de capturar, si estamos trabajando en formato RAW es recomendable hacer los ajustes previos necesarios para que este histograma sea valido, por ejemplo, en el caso de la cámara Canon 5D Mark II, en el menú ESTILOS debemos elegir el valor de CONTRASTE = -2.


Pregunta nº 9:

Y . . . ¿Sí mi cámara no me permite ver el histograma en tiempo real? ¿O incluso aunque me lo permita, si no tengo tiempo para hacer esa comprobación?

En ese caso lo mejor es poner la cámara en modo “Medición puntual” y medir la exposición necesaria en el punto de la escena donde se encuentren las altas luces (sin reflejos ni luces directas) de nuestra escena y, a continuación, sobre-exponer aproximadamente dos pasos, es decir si, por ejemplo, hemos obtenido una exposición de 1/500 f/8 con la medición puntual, tomar la foto con una exposición de 1/500 f/4 o, lo que sería lo mismo, con una exposición de 1/125 f/8 o, lo que sería lo mismo, con una exposición de 1/250 f/5.6, o . . . cualquiera de las combinaciones velocidad-abertura que no altere la exposición elegida.

Si se desea obtener un valor exacto del número de pasos a sobreexponer con una cámara concreta (aunque será un valor cercano a los dos pasos, no tiene porque ser exactamente dos) se puede hacer la siguiente prueba: buscar una escena en la que haya una superficie que sea blanca; tomar la exposición con medición puntual en dicha superficie blanca; ir tomando varias fotos, sobreexponiendo 1/3 de paso cada vez, hasta que consigamos una imagen en la que, al ser visualizada con Photoshop en nuestro ordenador, el histograma finalice justo en el borde derecho. El número de pasos que hayamos tenido que sobre-exponer será el factor de sobre-exposición (específico de nuestra cámara) que deberemos utilizar a posteriori en todas las fotos que tomemos utilizando este sistema.


Pregunta nº 10:

Y . . . ¿Sí mi cámara tampoco tiene medición puntual?

Pues en ese caso utiliza siempre medición “matricial” y que sea lo que Dios quiera.


 
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