miércoles, 21 de abril de 2010

Circumpolar en Cullera

Una de las escasas noches que este invierno ha permitido ver las estrellas, decidí subir a la sierra para tratar de realizar una nocturna de larga exposición sin la aparición de nubes, algo que estos últimos meses ha resultado prácticamente imposible, siendo que otros años no tuve excesivos problemas, al menos en las proximidades de Valencia.

No hubo un cielo espectacular, cierta bruma podía apreciarse, y pude observar como la formación de algunas nubes bajas en la zona encuadrada amenazaban con arruinar el trabajo, a pesar de todo, mi empeño fue mayor que las adversidades meteorológicas y decidí seguir adelante con la toma, esperanzado tal vez de obtener un resultado cuanto menos, curioso.

Para realizar la fotografía no dispuse más que del tiempo estrictamente necesario (lo que no resulta en absoluto recomendable) para poner el trípode, exponer y recoger, por lo que no pude estudiar correctamente el encuadre (en este tipo de fotografías con un objetivo angular, es conveniente mostrar algún elemento en primer plano para dar profundidad a la imagen). Me limité a ubicar la cámara en la zona que tenía en mente para empezar a exponer durante 74 minutos que aproveché para descargar la batería de mi portátil mientras veía un DVD en el coche. De esta forma, fue la duración de la película en cuestión (de cuyo título, dicho sea de paso, no quiero acordarme), la que determinó el tiempo de exposición de esta fotografía que podéis ver a continuación:

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Equipo:

Cámara: Nikon D80
Objetivo: Nikon 14-24 f:2,8

Otros datos:
ISO: 200
Tiempo de exposición: 74 minutos
Diafragma: f:2,8
Longitud focal: 14 mm (21 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

Si queréis saber más acerca de la fotografía nocturna de larga exposición, el cálculo matemático/gráfico de tiempos de exposición a partir de las propias fotografías y mi forma de realizarlas, podéis leerlo en este artículo que escribí hace unos meses: Fotografía nocturna de larga exposición.

Tened mucho tiempo y pocas nubes.

jueves, 1 de abril de 2010

Fotografía Infrarroja (Artículo)

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La fotografía infrarroja es un campo que me llamó la atención desde el día que conocí de su existencia, se trataba de algo completamente diferente a todo cuanto había visto hasta entonces y pensé que podría ser interesante con finalidades artísticas (al menos en mi caso).

Pero hubo un problema, cuando descubrí la fotografía IR yo era usuario de cámaras de película en una época en que el mercado fotográfico experimentaba una rápida transición hacia la fotografía digital, transición que yo aún no podía permitirme (alrededor del año 2000) y por la que desaparecieron del mercado prácticamente todo tipo de películas fotográficas no estándar. Estuve buscando films de fotografía IR durante mucho tiempo sin encontrar nada en las tiendas (decían que ya no se fabricaban) y finalmente abandoné la búsqueda. Mucho tiempo después descubrí los portales de compra-venta de Internet dónde aún hoy se puede adquirir este tipo de material si se tiene suerte.

Años más tarde, cuando tuve mi primera dSLR entre las manos y, conocedor de que los CCD's (Dispositivos de Carga Acoplada, es decir, el sensor de la cámara) son sensibles a un espectro de longitudes de onda muy superior al visible, incluyendo el espectro infrarrojo, me puse a investigar la posibilidad de aprovechar esta propiedad para conseguir tomas infrarrojas, esta vez digitales, y como no podía ser de otra manera, encontré páginas Web de fotógrafos de diversas partes del mundo que ya habían pensado en ello y que tenían algunos de sus experimentos publicados, a partir de los cuales empecé mi camino en este campo.

Por esta razón, el artículo se va a centrar únicamente en fotografía IR digital, dado que nunca he tenido la oportunidad de experimentar con película IR.

Aunque en este artículo, el punto de vista es meramente artístico, la fotografía IR tiene muchas otras aplicaciones en disciplinas científicas como astronomía, medicina, geología o hidrología entre otras.

La primera parte del artículo es un breve repaso a la naturaleza de la luz y a una de sus propiedades, la refracción, importante para comprender posteriormente la diferencia de foco existente entre la luz visible y la luz IR.

Introducción: La luz

La luz es una radiación electromagnética (REM) de la que la luz visible representa solo una pequeña parte del espectro electromagnético (entre 400 y 750 nm aprox.), el cual abarca longitudes de onda desde cero hasta el infinito, aunque en la práctica suele representarse la parte del espectro que comprende desde los rayos cósmicos (de una longitud de onda menor que los rayos gamma) hasta las ondas de radio:

Cada una de las zonas del espectro electromagnético se caracteriza por una magnitud que puede ser la frecuencia (número de ciclos completos por unidad de tiempo) o la longitud de onda (distancia entre dos picos o dos valles de un mismo ciclo).

Rigurosamente, la magnitud característica sería la frecuencia, dado que la longitud de onda está relacionada con la velocidad de la luz que asimismo (excepto en el vacío absoluto) depende fundamentalmente de la permeabilidad eléctrica y magnética del medio que atraviesa (podemos decir que depende del medio: aire, agua, vidrio... y que siempre será una velocidad inferior a la que alcanza la luz en el vacío). Para simplificar las cosas, nos referiremos a la longitud de onda en el vacío y trabajaremos con esta magnitud el resto del artículo.

En caso de que alguien quiera hacer los cálculos, la frecuencia y la longitud de onda están inversamente relacionadas, de forma que al aumentar la frecuencia, disminuye la longitud de onda y viceversa:

En la formula anterior, "λ" es la longitud de onda, "c" la velocidad de la luz (en el vacío c = 299.792,458 Km/s) y "ν" es la frecuencia.

En fotografía IR, nos interesa esencialmente la parte del espectro correspondiente al infrarrojo cercano, aunque en muchos casos y con finalidades artísticas, también se emplean longitudes de onda correspondientes al color rojo del visible.

Algo de óptica: la formación de imágenes

Al pasar un rayo de luz a través de los elementos ópticos de un objetivo, éste es dirigido hacia el plano focal para formar la imagen gracias al fenómeno de la refracción de la luz

El fenómeno de la refracción se produce cuando la luz atraviesa medios de distinta refringencia induciendo así un cambio de velocidad en cada medio, de esta forma, cuando un rayo de luz atraviesa (oblicuamente) un medio transparente de diferente densidad, experimenta un cambio de dirección en su recorrido, tanto a la entrada como a la salida del medio, como podemos ver a continuación en lo que podría ser parte del esquema de un objetivo fotográfico:


En el esquema podemos observar:

- dos líneas discontinuas verticales que representan "la normal" (N y N'), es decir, la perpendicular a la superficie de separación de los dos medios. En caso de que el rayo de luz llegue perpendicular a la superficie, no se refracta y sigue la dirección de origen durante todo su recorrido.
- "i" es el rayo incidente, aquel que llega a la superficie de separación de dos medios.
- "r" es el rayo refractado, que pasa a otro medio.

Un par de curiosidades para quién tenga interés:

El índice de refracción ("n") de un medio refringente es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío ("c") y la velocidad de la luz en dicho medio ("v"). El valor de "n" es adimensional y se trata de una constante que caracteriza a cada medio refringente.

n = c/v

Leyes de la refracción:

1.- El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano.

2.- Se cumple la Ley de Snell, que relaciona el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo del rayo refractado, con los índices de refracción ("n") de los medios que atraviesa dicho rayo:

No todo son ventajas (esto es lo importante para comprender el ajuste de foco en IR): El sistema de formación de imagen sería estupendo si usáramos luz monocromática (de una sola longitud de onda) para realizar las fotografías pero, habitualmente los fotógrafos tenemos la "mala costumbre" de emplear un amplio intervalo de frecuencias en el espectro visible (e incluso fuera del visible, como en fotografía infrarroja) en nuestras tomas. Ello conlleva que a través de la óptica se refractan rayos de luz de muy diferentes longitudes de onda y para nuestra desgracia, cada longitud de onda se refracta de distinta forma (las ondas más cortas -como el color azul- se refractan más que las ondas largas -como el color rojo-), descomponiendo así la luz en sus distintos colores, lo que da lugar al temido cromatismo en nuestras fotografías, puesto que una vez descompuesta la luz, el rayo de mayor longitud de onda se desvía menos que el de menor longitud de onda. Esta característica origina 2 puntos focales, uno para los rayos de menor frecuencia (más lejano a la lente), y otro para los rayos de mayor frecuencia (más cercano a la lente) como podemos observar en el siguiente esquema:


Las aberraciones cromáticas suelen minimizarse combinando diferentes elementos ópticos, algunos de los cuales son de baja dispersión.

Características de la fotografía IR

Tras esta "amena" introducción, trataré de mostrar las principales diferencias entre la fotografía convencional y la fotografía infrarroja.

Primero es conveniente señalar que las imágenes infrarrojas no son tan nítidas como las convencionales. Esto se debe principalmente a que las aberraciones ópticas de la mayoría de los objetivos han sido corregidas únicamente para el espectro del visible. Además de esto también interviene, aunque en menor medida, el hecho de que la longitud de onda de la luz infrarroja es menos resolutiva que la luz visible.

La diferencia más llamativa con la fotografía convencional la encontraremos en el color de la vegetación (o en el alto contraste, en el caso de las fotografías IR en blanco y negro) que por regla general, refleja una gran cantidad de radiación IR, plasmándose en la fotografía de un color cercano al blanco, dando la apariencia de paisajes nevados. El cielo se oscurece muy significativamente, la neblina de fondo queda prácticamente eliminada y las nubes aparecen muy definidas... algo similar a lo que ocurre al usar un polarizador pero el efecto, en muchos casos, es aún mayor y no depende de la posición del Sol respecto del encuadre (usando un polarizador, la máxima polarización se consigue a 90º respecto del Sol, por ello, al usar polarizador en objetivos angulares el cielo suele oscurecerse por zonas).

Algunos ejemplos:

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En la imagen anterior podemos observar las diferencias entre una fotografía convencional y una fotografía infrarroja en la que el follaje queda prácticamente blanco y tanto el color del cielo como el del agua están más saturados, además y como veremos a continuación en el siguiente ejemplo, la neblina de fondo se aprecia en mucha menor medida en la fotografía IR, dejando ver las montañas que en la fotografía convencional están completamente ocultas:

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Ahora veremos un recorte al 100% de ambas fotografías en los que puede apreciarse como en la fotografía IR disminuye considerablemente el efecto de la neblina de fondo:

Primero voy a señalar la proveniencia de los recortes:

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... y los recortes al 100%:

(Pinchar en la foto para ver los recortes a su tamaño original)

En la siguiente fotografía IR pueden observarse unas nubes perfectamente definidas que en luz visible mostrarían unos bordes mucho más difusos (en una fotografía con luz visible puede lograrse un efecto similar -en cuanto a la definición de las nubes- usando un filtro polarizador):

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Una última comparación entre fotografía convencional e infrarroja:

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El equipo

La primera pregunta que se plantea el neófito es si su cámara es apta para este tipo de fotografía. En la mayoría de los casos la respuesta será afirmativa aunque, como no, siempre hay un "pero" y en este caso el "pero" consiste en que, a pesar de que la mayoría de las cámaras pueden captar luz IR, existen variaciones muy importantes en cuanto a la velocidad a la que captan esta luz (según los modelos de cámaras). Estas variaciones se deben a que los fabricantes colocan en la mayoría de las cámaras (el 100% si se trata de cámaras de aficionado) un filtro delante del sensor que, entre otras cosas, se encarga de bloquear la mayor parte de la luz de longitudes de onda diferentes del visible que llegan al sensor. Esto es debido a que en una fotografía convencional, la contaminación con luz IR puede suponer una considerable merma de calidad.

Cada modelo de cámara lleva un filtro distinto que puede bloquear con mayor o menor eficacia las longitudes de onda que nos interesan, por regla general, las cámaras más antiguas llevan filtros más permisivos al IR, mientras que los filtros de las cámaras actuales son prácticamente opacos al IR, por lo que algunos fotógrafos deciden retirarlo del sensor y poner un filtro dedicado a la fotografía IR, aunque dejando así la cámara inservible para fotografía convencional.

La otra opción es utilizar un filtro IR que se enrosca al objetivo como cualquier otro filtro. Se trata de unos filtros que tan solo dejan pasar luz IR (aunque con alguna concesión a las longitudes de onda más largas del visible) y por tanto, si tratamos de mirar a través de ellos no podremos ver más allá del filtro ya que es completamente negro.

Algunas de las cámaras sin modificar que he usado y me han dado buenos resultados en IR son la Nikon D50, Nikon D70/D70s, Nikon Coolpix 2000 y Olympus C-760. Asimismo, hay otras que me han dado un resultado bastante decepcionante en IR (por el excesivo tiempo de exposición que se requiere) como la Nikon D80, Nikon D90, Nikon D200 o Nikon D300, que son modelos más recientes a los que el fabricante ha puesto filtros muy poco permisivos al IR delante del sensor. En la red pueden encontrarse amplios listados de cámaras válidas para fotografía infrarroja.

En cuanto a los filtros IR, hay muchas marcas que los fabrican aunque quizá uno de los más conocidos sea el Hoya R72 (el que yo utilizo). Otros fabricantes son Heliopan, Wratten, Cokin, B+W o Tiffen entre los cuales encontramos un amplio catálogo de filtros IR que de distinta transparencia a longitudes de onda determinadas.

Como hemos dicho, estos filtros IR se caracterizan por sus diferentes grados de transparencia a unos determinados intervalos de longitudes de onda, por ejemplo, tanto el Wratten 89B como el Hoya R72 tienen un 50% de transmitancia para una longitud de onda de 720 nm. Este porcentaje disminuye hasta llegar a 0% en 680 nm, lo que significa que aunque ambos filtros son transparentes a la luz IR, también permiten el paso de algunas de las longitudes de onda más largas del espectro visible, es decir, luz roja que luego podremos procesar para obtener imágenes IR coloreadas.

Como podéis ver, los filtros IR son prácticamente opacos al visible:

La siguiente tabla muestra información sobre la transmitancia de distintas marcas y modelos de filtros IR:

(Pinchar en la tabla para ampliar)

Debo señalar que con los filtros IR puros, los cuales son opacos para cualquier longitud de onda del espectro visible, solo pueden obtenerse imágenes en BN, mientras que los filtros que permiten el paso de parte de la luz visible, servirán también para obtener fotografías coloreadas.

A modo de ejemplo práctico, la toma de una fotografía IR que en una Nikon D50 necesita un tiempo de exposición de 2 segundos, en una Nikon D80 (a igualdad del resto de parámetros) requiere una exposición de 7-8 minutos, mientras que en una compacta Nikon Coolpix 2000 tan solo requiere 1/10 s.

Hay bastantes objetivos sin características especiales que son perfectamente válidos para fotografía IR, por contra otros muchos resultan inútiles para IR, principalmente por la tendencia que tienen algunos objetivos que, aún siendo excelentes para fotografía convencional, producen aproximadamente en el centro de la fotografía una zona más brillante, con menor definición y menor contraste que en el resto. Esto se denomina Hot-Spot.

Podéis ver algunos ejemplos de Hot-Spot en las siguientes fotografías:

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Equipo:
Cámara: Nikon D80
Objetivo: Tamron 17-50 f:2,8

Otros datos:
ISO: 100
Tiempo de exposición: 8 minutos
Diafragma: f:11
Longitud focal: 17 mm (25 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

(Pinchar en la foto para ver a mayor tamaño)

Equipo:
Cámara: Nikon D80
Objetivo: Tamron 17-50 f:2,8

Otros datos:
ISO: 100
Tiempo de exposición: 13 minutos
Diafragma: f:9
Longitud focal: 17 mm (25 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

Este Hot-Spot se produce por reflexiones internas de la luz IR, puesto que los objetivos suelen estar corregidos para el espectro visible. En los ejemplos anteriores, ambas fotografías fueron hechas con un Tamron 17-50 f:2,8 y como puede verse, produce un gran Hot-Spot en el centro de la imagen a pesar de ser un objetivo de calidad óptica contrastada en el visible.

Por otra parte, uno de los objetivos que más uso en fotografía IR es el Nikon 18-55 f:3,5-5,6 que a pesar de ser un objetivo de gama baja, resulta ideal para fotografía IR por su buen comportamiento y ausencia de Hot-Spot.

En la red se pueden encontrar listados de objetivos que pueden producir o no el temido Hot-Spot. La única forma de averiguarlo es haciendo la prueba (o que alguien la haga por nosotros).

La presencia de "flare" en las fotografías IR es muy habitual dado que los objetivos están corregidos para luz visible, por esto es conveniente utilizar siempre un parasol y tratar de evitar encuadres en los que pueda interferir la luz parásita.

Seguidamente pongo una fotografía IR donde se aprecia un "flare" que se hubiera podido evitar, o al menos minimizar, con el uso de un parasol:

Equipo:
Cámara: Olympus C-760

Otros datos:
ISO: 100
Tiempo de exposición: 1/13 s
Diafragma: f:2,8
Longitud focal: 6,3 mm (38,1 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: JPG

La técnica fotográfica

El trípode siempre debe acompañaros, no me cansaré de repetirlo, pero resulta que además en esta disciplina es absolutamente imprescindible, incluso en días de verano a pleno Sol será necesario el trípode. Caso aparte son las cámaras modificadas pero podemos considerarlo una excepción.

Una de las cosas que más llama la atención tras hacer la primera fotografía IR, bien sea con un filtro IR en el objetivo o con una cámara modificada, es que la cámara nos muestra una fotografía que en poco se asemeja a las imágenes infrarrojas que hemos visto hasta ahora, más bien parece como si la toma se hubiera hecho a través de un filtro rojo muy intenso:

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Esto es debido al papel del balance de blancos (WB) automático, pues la luz que llega al sensor es, en su mayoría, de larga longitud de onda y la cámara interpreta que se ha puesto un filtro rojo al objetivo. Por esta razón deberemos hacer el balance de blancos manual, bien en la propia cámara, o bien disparando en RAW (aunque en cualquier caso se debe disparar en RAW) y modificando el balance de blancos en el postproceso. Personalmente, prefiero hacer el WB personalizado en la propia cámara porque así me puedo guiar con el histograma para hacer la mejor exposición (en muchas ocasiones deberemos hacer un "bracketing" para lograr la exposición correcta), mientras que dejando el WB en auto, el canal rojo queda completamente saturado con exposiciones mucho más bajas de lo deseable.

El WB personalizado para IR se realiza por regla general a la hierba verde, aunque también nos valdría una tarjeta gris o similar. Evidentemente, el WB se hace con el filtro puesto, el objetivo a su máxima focal y la escena debe estar lo más desenfocada posible para que el color que llegue al sensor al hacer el WB sea el promedio del total del encuadre. De esta forma la misma fotografía queda de la siguiente forma:

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Como podéis ver, el cambio es más que considerable tan solo con realizar un correcto balance de blancos. Luego veremos otros posibles cambios que pueden hacerse a estas fotografías en el postproceso.

En cuanto al encuadre, lo más significativo es que se debe evitar al máximo tanto la luz directa como las luces parásitas laterales, por lo que es recomendable disparar al menos a 90º respecto del Sol o fuentes de luz intensa, siendo preferible alrededor de los 180º. Una luz incorrecta destroza una fotografía IR con mucha más facilidad y contundencia que en una fotografía convencional.

Ahora viene uno de los puntos más característicos de la fotografía IR: El enfoque:

Como se ha visto en la introducción, las imágenes se forman sobre el plano focal gracias a la refracción de la luz y ésta, en función de su longitud de onda, se refracta en mayor o menor medida pudiendo crear aberraciones cromáticas en algunas situaciones.

Cuando enfocamos con un objetivo manual, estaremos enfocando solamente para la luz visible puesto que la luz infrarroja, al ser de una longitud de onda mucho mayor, se refracta menos formando la imagen IR más allá del plano focal y en consecuencia, queda desenfocada.

Podemos ver esta característica en el siguiente esquema:

(Pinchar en el esquema para ver a mayor tamaño)

Es por esto que muchos objetivos manuales llevan un punto para la corrección del enfoque en fotografías infrarrojas:

Si usamos estos objetivos manuales, primero se debe enfocar normalmente, como si se tratara de una fotografía no IR, luego se pone el filtro IR en el objetivo y (obviamente sin mirar por el visor, porque no se ve absolutamente nada) se desplaza el anillo de enfoque haciendo coincidir la distancia de enfoque correcta para el visible con el punto de corrección de enfoque IR del objetivo. Luego podemos pulsar el disparador con la seguridad de que obtendremos una imagen IR correctamente enfocada.

En caso de usar objetivos "autofocus" (AF), la operación del enfoque es mucho más simple porque recae todo el trabajo en los sensores AF de la propia cámara. Los pasos a seguir son, primero encuadrar la escena sin filtro IR (para que podamos ver el encuadre) teniendo la precaución de que alguno de los puntos de enfoque de nuestra cámara quede situado sobre alguna zona con suficiente contraste para que pueda enfocar con facilidad, seguidamente colocamos el filtro IR en el objetivo y accionamos el sistema de AF. Dado que los sistemas AF se basan en sensores CCD, pueden "ver" perfectamente la luz infrarroja (la que le llega al sensor AF tras poner el filtro) y enfocarla correctamente sin necesidad de ajustes posteriores. Luego no hay más que disparar la cámara para obtener la fotografía IR.

Si vuestra cámara está modificada para IR, se debe hacer un ajuste de AF para que enfoque correctamente al IR porque aunque la luz que llega al sensor de la cámara es infrarroja, la que llega a los sensores AF es luz visible (con su componente IR, pero en su mayoría visible).

Como excepción debo señalar que algunos objetivos muy especializados y nada corrientes, han sido corregidos de acromatismo para fotografía IR, en cuyo caso no existirá diferencia entre la localización de los puntos de enfoque IR y visual.

El postproceso

Cuando volvemos a casa con la tarjeta de memoria repleta de fotos, encontramos que muchas de ellas son bastante decepcionantes, monotonales y de colores empastados. Por ello debemos optimizar las fotografías realizadas en un buen programa de edición gráfica.

Naturalmente, hay muchas formas de procesar una misma foto y yo solo expondré el modo en que yo lo hago aunque, como todos los procesos de edición, admite múltiples variaciones que en muchos casos mejorarán los resultados, así pues, es conveniente tomar estos pasos que os propongo como una simple guía, no como un proceso cerrado.

El primer paso, si no lo hemos hecho ya antes de la toma es hacer un balance de blancos adecuado, que como he comentado anteriormente, debería hacerse sobre follaje o hierva verde. El principal problema reside en que muchos editores gráficos (entre los que se incluye PhotoShop, con su Adobe Camera Raw) son incapaces de interpretar el balance de blancos tan extremo que requieren estas fotografías, siendo lo más recomendable, abrir los archivos en RAW con el programa específico de vuestra marca de cámara y una vez realizado el balance de blancos, guardar la fotografía en Tiff de 16 bit para editarla en un programa de edición más potente.

Una vez abierto el Tiff en el programa de edición, encontramos algo como esto:

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Una toma claramente infrarroja, pero aun por pulir que es lo que haremos a continuación, empezando por invertir los canales rojo y azul. Para ello creamos una nueva capa de ajuste "Mezclador de Canales", en esta capa de ajuste buscamos el "Canal de salida Rojo" y en las barras de desplazamiento RGB podremos comprobar como la barra del rojo está al 100% y la barra del azul al 0%. Como estamos invirtiendo canales, parece lógico pensar que lo que toca ahora es poner la barra del rojo a 0% y la barra del azul al 100%, como podéis ver a continuación:


Luego realizamos el mismo proceso, pero esta vez con el "Canal de salida Azul", donde llevaremos la barra del rojo al 100% y la barra del azul al 0%:


Es recomendable, hacer una acción que automatice todos los pasos para invertir canales, de esta forma ahorraréis mucho tiempo en los procesos de fotografías infrarrojas.

Una vez invertidos los canales rojo y azul, obtenemos una fotografía con un cielo de color azul muy saturado, pero aún algo empastada (y con frecuencia, también falta de brillo):

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Solucionamos este problema con una nueva capa de "ajuste de Niveles", en la que haremos los ajustes de contraste (recomiendo hacer estos ajustes por canales independientes y con el aviso de luces saturadas y empastadas activado) y brillo (este ajuste prefiero realizarlo en RGB, es decir, simultáneamente en los tres canales). Tras este último paso, ya tenemos una fotografía IR que se puede considerar "aceptable":

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También hay casos, como el de la fotografía que os presento abajo, en que no me acabo de decidir sobre hacer o no la inversión de canales, puesto que personalmente, también me gusta el resultado sin invertir canales... al final siempre acabo haciendo ambos procesados:

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Siempre pueden probarse variaciones en el postproceso, algunas de las cuales darán como resultado fotografías inesperadamente originales, otras sin embargo, pueden acabar rápidamente en la papelera de reciclaje, haced la prueba (y si sale bien, me enviáis el resultado).

En este artículo he tratado de exponer mis conocimientos, aún escasos, sobre la fotografía IR digital, aunque creo que puede ser un punto de partida para animaros a empezar.

martes, 30 de marzo de 2010

Otra forma de ver las cosas

Tras un tiempo sin novedades, retomo el blog con una fotografía infrarroja.

Desde que se ha extendido el uso de cámaras digitales, este tipo de fotografía se está popularizando cada vez más, hasta el punto que algunos fotógrafos incluso modifican sus cámaras para dedicarlas exclusivamente al infrarrojo que, sin duda, muestra unos colores completamente distintos a lo habitual, aunque no por ello resultan menos interesantes.

La fotografía que muestro a continuación se realizó usando un filtro Hoya R72 (filtro IR) en el objetivo, de forma que la luz que llega al sensor de la cámara no se corresponde con la luz visible sino con una luz de mayor longitud de onda que caracteriza al espectro infrarrojo:

(Pinchar en la foto para ver a mayor tamaño)

Esta foto se tomó cerca de Sueca (Valencia), en un paraje conocido como "La Muntanyeta dels Sants". Fue un día algo ventoso, lo que combinado con una obturación lenta, logró desdibujar las copas de los árboles dando así un mayor dinamismo a la imagen.

Equipo:
Cámara: Nikon D50
Objetivo: Nikon 18-55 f:3,5-5,6

Otros datos:
ISO: 200
Tiempo de exposición: 1,30 s
Diafragma: f:9
Longitud focal: 23 mm (34,5 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

Próximamente publicaré un artículo mucho más completo sobre fotografía IR en el que dejo constancia de lo aprendido sobre el tema estos últimos años.

Espero animaros a empezar con este tipo de fotografía que refleja una realidad alternativa, aunque no por ello menos auténtica, a la que estamos acostumbrados a concebir puesto que la luz infrarroja está igualmente presente, la diferencia estriba en que nuestra retina es insensible a ella.

miércoles, 17 de junio de 2009

Fotografía nocturna de larga exposición (Artículo)


La mayoría de los fotógrafos (a excepción de fotógrafos de estudio o similares) acostumbramos a fotografiar con la luz del día, entre el orto y el ocaso. ¿Qué pasa entonces cuando todo queda en penumbra? ¿debemos resignarnos a guardar nuestra cámara hasta el día siguiente?

Personalmente creo que la fotografía nocturna es un campo fascinante y poco popular entre los fotógrafos. Un campo en el que creo que merece la pena indagar por sus múltiples e interesantes posibilidades.

Una de las características más relevantes de este tipo de fotografías radica en que en ellas podremos observar el movimiento aparente de las estrellas, que se plasmarán en la fotografía como arcos concéntricos a un punto (la Estrella Polar en el hemisferio Norte o la Cruz del Sur en el hemisferio Sur) que serán tanto más largos cuanto más alejados estén del centro aparente de rotación y cuanto mayor sea el tiempo de exposición. Esto se debe que la rotación de la Tierra nos hace ver el resto del universo en movimiento porque nuestro punto de referencia es la Tierra propiamente dicha.

Algunas características y problemas de la fotografía nocturna:

En fotografía nocturna de larga exposición, el primer problema que encontramos es la ínfima cantidad de luz ambiental de que disponemos, esto lo solucionaremos con una larga exposición que puede tener una duración de minutos a varias horas.

Al contrario de lo que se puede pensar, no usaremos películas de altísima sensibilidad ni ISOs elevados en el caso de las cámaras digitales, ya que el grano o el ruido según casos, serían demasiado elevados. Usaremos valores de ISO entre 100 y 400, teniendo en cuenta que en largas exposiciones digitales el ruido aumenta a medida que pasa el tiempo (entre otros factores) y en la película química aumenta el grano.

El objetivo que usemos puede ser cualquiera, aunque lo más habitual es el uso de un gran angular tan luminoso como sea posible (f:4 como mínimo) y de la mayor calidad posible, ya que en la oscuridad las luces parásitas son abundantes y pueden arruinar la foto. Por este mismo echo, debemos prescindir del uso de filtros en el objetivo mientras hagamos exposiciones nocturnas.

El cálculo de la exposición será diferente en caso de usar cámaras digitales o de película, puesto que en largas exposiciones sobre película se produce un fallo de reciprocidad que no se produce en los sensores digitales. Este fallo de reciprocidad consiste en la disminución de sensibilidad a la luz por la película a partir de los 30-60 segundos de exposición, lo que implica que al doblar el tiempo de exposición no obtendremos una fotografía sobreexpuesta en 1 EV (valor de exposición), sino en menos de 1 EV.

Un problema que encontramos con frecuencia en fotografía nocturna digital es que para mantener abierto el obturador se requiere energía, que en función de varios parámetros como la temperatura ambiente o el ISO que estemos usando, pueden agotar la batería en un tiempo relativamente corto... hay varias posibles soluciones, la que me parece más práctica es el uso de un grip (o empuñadura) en la cámara, de forma que podemos alimentar la cámara con dos baterías en lugar de una... con esto, mi cámara permite exposiciones de más de 5 horas, aunque si nuestro objetivo fueran exposiciones mucho más largas (las he visto de hasta 14 horas), hay gente que recurre al bricolaje casero y adapta baterías externas a su cámara. En el caso de la fotografía analógica lo más recomendable es usar cámaras de obturación mecánica porque éstas funcionan sin baterías y naturalmente, la exposición puede durar tanto tiempo como se desee.

Necesitamos también un cable disparador mecánico o electrónico según cámara para poder accionarla sin tocarla, y algo muy importante es conseguir un buen trípode robusto y pesado, que sea capaz de soportar la cámara sin inmutarse con fuertes ráfagas de viento.

Como se trata de fotografías que pueden tardar horas en exponerse, también es muy recomendable llevarse unas cervezas para pasar el rato.

¿Cómo planificar la realización de una fotografía nocturna?


La elección del lugar donde se realizará la foto debe hacerse con bastante antelación y (sobre todo) con luz del día, puesto que de noche nos resultará muy complicado encontrar un lugar que nos satisfaga sin peligro de caer por un barranco o similar. Lo más recomendable es que sean lugares con escasa contaminación lumínica (luz residual de masificaciones urbanas) pero en ocasiones cada vez más numerosas, esto resulta imposible.

Una vez elegido el lugar, deberemos escoger un encuadre interesante. En fotografía nocturna de larga exposición, suele darse una gran relevancia al cielo por los trazos de estrellas que se plasman en la fotografía y en muchos casos, se busca intencionadamente la aparición en el encuadre de la estrella Polar (Polaris) para obtener un efecto de círculos concéntricos un tanto hipnótico y realmente muy curioso, por lo que en este caso deberemos saber donde se encuentra el Norte geográfico (puede servirnos una brújula si es de día o bien, saber encontrar Polaris, si es de noche -trataré de explicarlo luego-). Como curiosidad, comentar que las estrellas que aparecen en este tipo de fotografías formando círculos concéntricos, se denominan "estrellas circumpolares".

Tomar la fotografía

Ya ha anochecido, y estamos en el lugar que habíamos pensado para tomar la fotografía, tenemos el trípode montado, la cámara sobre él con un angular luminoso y por supuesto, con un cable disparador y las baterías a tope.

Ahora deberemos enfocar a infinito, lo cual resulta bastante fácil con un angular pero se va haciendo más complicado a medida que aumenta la longitud focal, dado que en la oscuridad de la noche, los sistemas de autofocus no son ninguna maravilla. Una posible solución sería usar la distancia hiperfocal, pero como habitualmente usaremos la máxima apertura del objetivo, puede que prefiramos usar otro sistema que nos permita tener el objetivo perfectamente enfocado a infinito (que suele ser lo habitual en fotografía nocturna).

Cuando salgo a hacer fotografía nocturna, suelo traer conmigo una linterna potente o un diodo láser para iluminar algún árbol lejano o similar y enfocar con el punto central de autofocus de la cámara en la zona de mayor contraste. Una vez conseguido el enfoque, desactivo el sistema de AF y procedo a encuadrar.

El encuadre podemos hacerlo siguiendo las reglas clásicas, como la regla de los tercios, o buscar intencionadamente la aparición de la estrella polar en la fotografía, además de incluir en algunos casos, más de dos terceras partes de cielo en el encuadre.

Es muy recomendable que antes de disparar coloquemos una pequeña tapa opaca en el ocular de la cámara para evitar se cuele luz residual por el ocular y pueda llegar al sensor. Esta tapa viene incluida con la compra de muchas cámaras actuales, pero en caso de no disponer de una, podemos hacerlas fácilmente con cartulina negra.

Una vez hecho esto, nos aseguramos de que el trípode está bien firme, el diafragma abierto al tope, ISO bajo (100-400) y obturador en "bulb", para disparar usando el disparador de cable y así asegurarnos de que no se producen vibraciones.

El tiempo de obturación puede ser muy variable en función de la cantidad de luz disponible (fases de la luna, contaminación lumínica...), la longitud de los trazos de estrellas que queramos obtener, etc...

El postproceso

Cuando recogemos el equipo, ya aburridos de esperar, resulta que aún no tenemos la foto... en el caso de las cámaras de película tendremos que revelar, y aquí no me meto porque es un mundo que por desgracia no conozco demasiado, lo que puedo asegurar es que la espera es muy tensa.

Si hemos usado una cámara digital, haremos un revelado digital en nuestro PC a partir del archivo RAW (todo en RAW, la única forma de obtener la máxima calidad)... yo suelo ajustar el balance de blancos (WB) sin ningún criterio concreto en este tipo de tomas, simplemente pongo el WB que me parece que le va mejor a la foto, luego unos ajustes generales de acutáncia, tono, saturación, contraste, ligera sobreexposición o subexposición por software, niveles o/y curvas y por último, con la intención de reducir gran parte del ruido generado durante la larga exposición, en parte por el calentamiento del sensor en funcionamiento, realizo una "Dark Frame" con idéntico postproceso que la foto original y lo resto a la fotografía nocturna tomada anteriormente.

¿Qué es eso del Dark Frame?

El Dark Frame consiste en tomar una foto completamente negra con una velocidad de obturación e ISO idénticos a los de la toma original, además la temperatura ambiental a la que se toma el Dark Frame, debe ser similar o ligeramente superior a la temperatura ambiental a la que se tomó la foto original (esto es debido a que cuanto más caliente está el sensor, más ruido genera). Para conseguir la fotografía negra, simplemente se pone la tapa del objetivo y se cierra el diafragma al máximo. Una vez obtenido el Dark Frame, se pueden observar los pixels muertos y pixels calientes (traducción de "dead pixels" y "hot pixels", se llaman así, que se le va a hacer...). Tras procesar este Dark Frame de la misma forma que hemos procesado la foto original, se debe superponer a ésta como capa en un programa de edición gráfica y restar el Dark Frame a la foto original para eliminar en ésta última una gran proporción del ruido presente (básicamente, se elimina el mismo ruido que hay en el Dark Frame y que coincide con el patrón de ruido de la fotografía original).

El resultado

El resultado es el fin último de todo trabajo, unas veces sale bien y otras no tanto pero es lo que hay y siempre se puede aprender algo del resultado, sea bueno o malo.

Primero os muestro una fotografía nocturna tomada en Cullera (unos 30 Km al Sur de Valencia), la foto se tomó en lo alto de una montaña, pero aún así se hizo más que patente la enorme contaminación lumínica de esta zona costera y masificada. Los datos técnicos los podéis ver debajo de la foto:


(Pinchar en la foto para ver a mayor tamaño)

La línea que cruza horizontalmente el cielo por la derecha, es el rastro lumínico dejado por un avión que pasó durante la exposición y la línea de luz que puede verse en tierra la produjeron los faros de un coche que bajaba la montaña.

Equipo:
Cámara: Nikon D80
Objetivo: Tamron 17-50 f:2,8

Otros datos:
ISO: 200
Tiempo de exposición: 55 minutos
Diafragma: f:2,8
Longitud focal: 17 mm (25 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

Otro día, también en Cullera pero con el cielo algo más limpio de contaminación lumínica (era en época de invierno), pude tomar esta fotografía de una ermita reconvertida en Museo del Arroz, con una exposición de 50 minutos. La ermita y parte del montículo se iluminaron con una linterna durante dos o tres minutos mientras duró la exposición.


(Pinchar en la foto para ver a mayor tamaño)

Como curiosidad, en la parte de cielo que hay sobre la ermita, podemos observar una pequeña línea vertical que es el rastro de una estrella fugaz que cayó en el encuadre durante la exposición.

Equipo:
Cámara: Nikon D80
Objetivo: Tamron 17-50 f:2,8

Otros datos:
ISO: 400
Tiempo de exposición: 50 minutos
Diafragma: f:2,8
Longitud focal: 17 mm (25 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

Como podéis imaginar, en el encuadre de ambas fotografías se incluyó intencionadamente la estrella polar, la cual soy capaz de encontrar de manera casi instantánea en mi entorno y lugares que conozco, ya que sé hacia donde está el Norte, el problema es que en lugares desconocidos puede que no tengamos esa capacidad de orientación (o al menos yo no la tengo), por lo que nunca está de más llevar una brújula encima o bien saber como encontrar la estrella Polar. Yo uso un método que personalmente me funciona muy bien y que seguidamente os defino.

¿Cómo encontrar la estrella Polar?

La estrella polar forma parte de la constelación de la Osa Menor, pero para encontrarla creo que resulta más fácil buscar la constelación de la Osa Mayor, más conocida como "El Carro", entonces se buscan las estrellas Merak y Dube (ver dibujo abajo) y se prolonga la distancia entre ambas aproximadamente cinco veces.


En el dibujo de arriba se ha resaltado únicamente la forma más representativa y conocida de la Osa Mayor.

Debemos tener en cuenta que el firmamento está aparentemente en continua rotación (para más datos en sentido contrario a las agujas de un reloj si miramos hacia el Norte, dado que el sentido de rotación de la Tierra es de Oeste a Este), por lo que posiblemente cuando busquemos la constelación de la Osa Mayor, no estará en la posición que aparece aquí representada.

Y como no podía ser menos, ahora llega la parte de las ciencias aplicadas

Primero veremos cómo calcular (con bastante exactitud) el tiempo de exposición de una fotografía nocturna en la que aparece la estrella polar

Hace algún tiempo, en un foro sobre fotografía vi como uno de los fotógrafos expuso una forma de calcular el tiempo de exposición partiendo únicamente de la medición de ángulos en la fotografía. No recuerdo cual era el método que utilizaba, pero a raíz de ello pensé en un par de métodos que también se basan en la medición de ángulos y que son en realidad un único método pero expresado de distinta forma... no hace falta decir que estoy convencido de que todo esto ya está inventado.

Partimos de la base que la Tierra tarda 24 horas en realizar una rotación completa sobre su propio eje, esto son 1.440 minutos, y es éste intervalo de tiempo el necesario para que una estrella circumpolar complete un ciclo, es decir, que se desplace aparentemente 360 grados alrededor de su centro de rotación (la estrella Polar en el hemisferio Norte) trazando un círculo imaginario completo.

Simplemente mediremos con un semicírculo graduado, el ángulo formado entre la estrella Polar y ambos extremos del arco trazado por una estrella circumpolar. Para mayor precisión, elegiremos uno de los trazos más periféricos, dado que por su mayor longitud nos resultará más fácil encontrar el ángulo exacto, tal y como se indica en el gráfico de la arriba.

Luego solo hay que aplicar una sencilla regla de tres, considerando que en 1.440 minutos (24 horas), una estrella circumpolar describe una trayectoria de 360º alrededor de la estrella Polar:


En la ecuación anterior, "X" es el resultado, es decir, los minutos de exposición fotográfica y "" es el número de grados del ángulo comprendido entre el arco de la estrella circumpolar y su centro de rotación, es decir, la estrella Polar.

Otra forma de obtener el mismo resultado es calculando la velocidad angular de las estrellas circumpolares en grados/minuto:

360º/1.440 minutos = 0,25 º/min

Como lo que en realidad nos interesa es conocer el tiempo de exposición a partir de los grados medidos, deberemos calcular la inversa de la función anterior, quedando de la siguiente forma:

(0,25º/min)-1 = 4 minutos/grado

Lo que significa que deberemos multiplicar por 4 el resultado en grados que hayamos obtenido de la medición del ángulo, para obtener el tiempo de exposición en minutos de la fotografía.

Por ejemplo, si medimos un ángulo de 93'8º, podremos afirmar que el tiempo de exposición de esa fotografía fue de: 93'8º · 4 min/º = 375,2 minutos.

Realmente algo muy fácil y que puede servirnos como pasatiempo, pero este método tiene una gran limitación, y es que tan solo podremos calcular el tiempo de exposición cuando el centro de rotación (la estrella Polar) aparece en la foto, así que tras un rato pensando se me ha ocurrido el siguiente método gráfico para el:

Cálculo (con una exactitud razonable) del tiempo de exposición de una fotografía nocturna de larga exposición en la que NO aparece la estrella Polar

En el caso de fotografías como la que vemos a la izquierda, en las que el centro de rotación no es accesible, tendremos que trabajar un poco más con el objetivo de hallar el centro de rotación y consiguientemente, aplicar el método de medida de ángulos descrito anteriormente.

Como todos los trazos son parte de un círculo, podemos hallar el centro de rotación representando las mediatrices de dos o más de los arcos descritos (evidentemente, cuantas más mediatrices representemos, mayor será la precisión del centro de rotación). Para llevar a cabo esta técnica, elegiremos un par (o más) trazos, a ser posible bien definidos para minimizar el riesgo de confusión:


En cada uno de estos trazos dibujaremos una línea que una sus extremos, como podemos observar en el siguiente gráfico:


Y será a partir de estos segmentos de donde hallaremos sus respectivas mediatrices, para ello tomaremos un compás con una abertura mayor a la mitad del segmento que hemos trazado (la abertura es irrelevante siempre que sea mayor que la mitad del segmento) para cada arco y pinchamos con la aguja en uno de los extremos del segmento para trazar media circunferencia, luego se repite la operación desde el otro extremo del segmento, sin modificar la abertura del compás:


Finalmente, para cada uno de los segmentos, se traza una recta que pase por las intersecciones de los arcos formados, prolongándolas hasta que se crucen entre ellas, siendo éste punto de cruce el centro de rotación de la estrella circumpolar y dónde idealmente debería estar la estrella Polar en el caso de que ésta hubiera aparecido en el encuadre (ver esquema abajo):


Ahora que hemos encontrado el centro de rotación de la estrella circumpolar, mediremos el ángulo que se describe entre el centro de rotación y los extremos del arco descrito por cualquier estrella circumpolar para luego aplicar el método anteriormente descrito:


Ya sabemos calcular el tiempo de exposición que ha requerido cualquier fotografía de larga exposición en la que hay estrellas circumpolares.

Este mismo método también se puede usar a la inversa para determinar el tiempo de exposición que requeriría una fotografía en la que deseamos obtener unos trazos de estrellas circumpolares con un desplazamiento angular de X grados.

Yo solo he expuesto unos métodos de cálculo, pero seguro que hay otros diferentes e igualmente válidos, por lo que quisiera que si alguien conoce o inventa algún otro método, lo postee en los comentarios.

Con la fotografía nocturna podemos encontrar muchísimas posibilidades y poco a poco iré añadiendo algunas de ellas a este blog, de momento os animo a que desempolvéis los trípodes y salgáis una noche a tomar el aire mientras el obturador de la cámara permanece abierto, seguro que os sorprenderéis.

martes, 9 de junio de 2009

Algo de composición

La foto que hoy presento se tomó en un día gris plomizo en que los paisajes aparecían carentes de color y contraste, con un fondo de neblina gris completamente homogéneo.

Cuando todo parece carente de interés fotográfico trato de encontrar un motivo que rompa con la monotonía general para tratar de plasmar el ambiente en que me encuentro en ese momento y en este caso encontré el motivo ideal en este par de árboles solitarios, perdidos en la inmensidad de la pradera.

Tomé la imagen con una focal de 50 mm (la mayor de que disponía en ese momento) con la finalidad de comprimir los planos todo lo posible.
En cuanto a la fotometría, sobreexpuse la toma en 2/3 de paso dado que la gran reflectancia de luz por la neblina de fondo, interfirió en la fotometría matricial de la cámara indicando unos parámetros con los que la toma saldría claramente subexpuesta.


(Pinchar en la foto para ver a mayor tamaño)

Equipo:
Cámara: Nikon D50
Objetivo: Tamron 17-50 f:2,8

Otros datos:
ISO: 200
Tiempo de exposición: 1/200 s
Diafragma: f:6,3
Sobreexposición a + 2/3 EV
Longitud focal: 50 mm (75 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

miércoles, 3 de junio de 2009

Atardecer en la Albufera

Me gusta este lugar porque siempre hay algo "diferente", algo que de alguna forma atrae la atención y ese día fue este barco a vela, típico de la zona de la Albufera, que se denomina "Vela Latina" (el barco, no la zona).

Estuve haciendo fotos durante un buen rato, esperando el atardecer para jugar a componer con dos puntos de interés (el Sol y el barco) y, tratando de encontrar la composición que más me convenciera acabé quedándome con esta en la que la vela de la embarcación queda superpuesta al Sol, filtrando así la cálida luz del atardecer a través de ella y obteniendo (creo) un contraluz más interesante que el habitual perfil negro.


(Pinchar en la foto para ver a mayor tamaño)

Equipo:
Cámara: Nikon D80
Objetivo: Tamron 17-50 f:2,8

Otros datos:
ISO: 100
Tiempo de exposición: 1/200 s
Diafragma: f:8
Longitud focal: 50 mm (75 mm equivalente en 35 mm)
Calidad: RAW

Si pasáis algún día por la Albufera de Valencia, no dudéis en esperar al atardecer (o al amanecer, pero para esto hay que madrugar mucho con lo que no suele apetecer demasiado) y vuestras fotos os lo agradecerán.

viernes, 15 de mayo de 2009

¡¡¡Difracción!!! (Artículo)

Antes que nada, es importante saber de qué estamos hablando. El Diccionario de la Real Academia Española nos da la siguiente definición:

(Der. de "diffractus", roto, quebrado). Opt. Desviación del rayo luminoso al rozar el borde de un cuerpo opaco.

Bueno, ahora que la mayoría seguimos igual que estábamos antes de leer la definición, voy a tratar de explicar de forma superficial las causas, consecuencias e implicaciones de este fenómeno físico, que por regla general y salvo excepciones, es poco deseado en fotografía, aunque completamente imposible de eliminar en su totalidad.

Aplicando la definición a la fotografía, podemos decir que la difracción de la luz se produce cuando la luz pasa a través de un agujero (el diafragma del objetivo) de dimensiones comparables a las de su longitud de onda.

Llegados a este punto, muchos fotógrafos pensamos "vale, ¿y a mi qué me importa esto?"... Pues bien, la importancia que tiene este fenómeno se debe a que afecta negativamente a la imagen proyectada en el plano focal (sensor), dado que la onda (luz) se distorsiona tras pasar por el diafragma, formando los llamados "discos de difracción", con lo que el objetivo proyecta una imagen con cierta falta de nitidez que aumenta en forma inversa al diámetro del diafragma que estemos utilizando.

Por regla general, podemos decir que la difracción es apreciable en diafragmas alrededor de f:11 o más cerrados, en la mayoría de los objetivos, aunque la calidad de la imagen final también depende de otros factores como el tamaño del plano focal, dado que cuanto mayor sea su tamaño, menor será la ampliación final que sufrirá la fotografía al pasarla a papel, con lo que la ampliación de los discos de difracción también será menor y menos evidente.

Aunque la apertura del diafragma es principal agente inductor de difracción, en total son cuatro los factores a considerar:
  1. La apertura del diafragma, que como se ha visto, es inversamente proporcional al efecto de la difracción.
  2. La distancia existente entre el plano focal y el propio diafragma, siendo así la magnitud de la difracción directamente proporcional a la distancia entre ambos. Este factor es de vital importancia en macrofotografía con tubos de extensión o fuelle dado que, lógicamente se incrementa la distancia existente entre el diafragma y el plano focal, acentuando (en ocasiones gravemente) el fenómeno de la difracción para una misma apertura de diafragma.
  3. La naturaleza de la luz: como se ha dicho anteriormente, la difracción se produce cuando la luz pasa a través de un agujero de dimensiones comparables a las de su longitud de onda por lo que, para una luz monocromática (esto es un concepto teórico que se refiere a una luz compuesta únicamente por una sola longitud de onda, lo cual es imposible dado que los monocromadores más resolutivos -que, curiosamente son las "redes de difracción"- pueden separar intervalos muy estrechos de longitudes de onda, pero no una sola longitud de onda) el mínimo efecto difractivo se obtendría usando una longitud de onda lo más pequeña posible, que en el espectro de la luz visible corresponde al color azul (luego veremos sus implicaciones), pero dado que en fotografía usamos luz policrómatica (todo el espectro del visible -por regla general, claro-), esto no nos afecta demasiado (salvando dominantes de color y uso de filtros coloreados o similares).
  4. La intensidad de la luz, ya que viene a determinar el número e intensidad de los anillos de difracción (aunque en general, debemos adaptarnos a la luz de que disponemos).
Ahora que ya hemos visto en que consiste la difracción, vamos a tratar de encontrar la forma de sacar el máximo partido a un objetivo (después de lo que nos gastamos en objetivos, es lo mínimo que podemos hacer).

Voy a generalizar, es decir, lo que voy a comentar ahora va a servir para la mayoría de objetivos pero no para todos, ya que entre los distintos objetivos siempre hay variaciones que hacen que se comporten de manera diferente (y evidentemente, estas variaciones tienen mucho que ver con el precio del objetivo).

Primero vamos a empezar con una idealización teórica según la cual de un objetivo perfecto (esos que NO existen), se obtendría la máxima calidad de imagen a su máxima apertura y al cerrar progresivamente el diafragma, la imagen formada iría perdiendo resolución por efecto de la difracción.

Según la fórmula de Abbe (se sobreentiende que para sistemas ópticos ideales o perfectos):

R = 1 / f

Donde podemos observar que R (resolución) es inversamente proporcional a f (número f, que determina la apertura de diafragma).
En resumen, esto significa que al cerrar el diafragma (aumenta f), la resolución decae.

Ahora vamos a hablar de como afecta la difracción en los objetivos reales (y perfectamente imperfectos), en los que además de la difracción, también otros factores (como las aberraciones cromáticas) intervienen en la resolución del objetivo, pero voy a centrarme únicamente en la difracción:

Para obtener la máxima calidad de imagen en un objetivo real, se debe cerrar el diafragma para aprovechar la parte más noble del objetivo (el centro), pero como hemos dicho, al cerrar el diafragma decae la resolución por efecto de la difracción y por tanto, debemos llegar a un punto de equilibrio para obtener la máxima resolución, que en la mayoría de los objetivos (salvo honrosas y costosas excepciones que dan su máxima resolución a diafragmas próximos a su máxima apertura) se encuentra a diafragmas entre f:5,6 y f:11.

Vamos a ver una prueba real que he hecho con un objetivo de 50 mm f:1,8. Primero voy a poner la foto señalando la zona que he seleccionado para mostrarla en recortes 100% y que se puedan apreciar así las diferencias entre ellas a diferentes diafragmas:

La fotografía en la que señalo la zona recortada al 100% en las pruebas:

Con el diafragma muy abierto (f:2) la falta de resolución se debe a los defectos de la óptica:

Con un diafragma intermedio (f:6,3) obtenemos la máxima resolución, siendo éste diafragma el que aprovecha la mejor parte del objetivo sin hacer demasiado patentes los efectos de la difracción:

Con el diafragma muy cerrado (f:22) obtenemos una considerable falta de resolución, debido esta vez al fenómeno de la difracción:

Puntualizaciones: los recortes que presento se han obtenido desde un archivo RAW y han sido pasados a JPG sin aplicar ningún tipo de ajuste como máscara de enfoque o contraste.

Después de ver esto, nos podemos preguntar qué pasaría si lo que queremos obtener es una gran profundidad de campo, pues bien, en este caso no hay muchas opciones disponibles en las que podamos obtener la máxima calidad. Una de ellas es enfocar a la distancia hiperfocal con diafragmas intermedios que no acentúen demasiado la difracción (suele hacerse en fotografía de paisajes con gran-angular) o bien, decidirnos por sacrificar una de las dos variables, sea la resolución o la profundidad de campo, tratando en éste último caso de enfocar lo más perfectamente posible el elemento de mayor interés en la fotografía (por ejemplo, en el caso de los retratos suele ser uno de los dos ojos).

Por otra parte he escuchado muchas veces que en macrofotografía con extensión, bien sean tubos o fuelle, no se pierde calidad de imagen argumentando que "la extensión no es más que un accesorio sin elementos ópticos que solamente separa el objetivo del cuerpo de la cámara, por lo que la calidad de la imagen va a ser la misma que sin la extensión (la calidad propia del objetivo)". Tras lo visto, podemos aseverar que esta afirmación es falsa, pues se debe considerar que además del diafragma, en la difracción también interviene la separación entre el plano focal y el diafragma, que lógicamente se incrementa con la extensión, lo que conduce a una pérdida de resolución para un mismo diafragma.

Rizando el rizo

En el caso de que quisiéramos obtener la máxima resolución en una fotografía y pudiéramos controlar variables como el tipo de iluminación, tras elegir la mejor apertura para el objetivo deberíamos iluminar la zona a fotografiar con una luz lo más monocromática posible de una longitud de de onda lo más corta posible, lo que significa que en el espectro del visible, deberíamos usar luz azul. Aunque en fotografía esto es más raro que un perro verde azul, se trata una técnica bastante utilizada en microscopía óptica.

No todo va a ser malo... también podemos aprovecharnos de la difracción para obtener efectos artísticos como conseguir que los puntos luminosos de una fotografía se conviertan en "estrellas" cuyo número de puntas será relativo al número de palas de que esté compuesto el diafragma del objetivo que estamos utilizando (recordemos que el efecto es función directa de la intensidad de la luz).

Pongo como ejemplo una fotografía que tomé en Bujaruelo y en la que utilicé intencionadamente una apertura muy pequeña (f:22):

(Pinchar en la imagen para ver a mayor tamaño)

Ahora os animo a que hagáis vuestras propias pruebas (ya las dan hechas en Internet, pero así es más divertido) y averigüéis a que diafragma rinden mejor vuestros objetivos (tened en cuenta también la caída de resolución en los bordes de la imagen, dado que un diafragma que dé la máxima resolución en el centro, puede que en los bordes sea demasiado baja, por lo que aquí también hay que encontrar un equilibrio).

Espero que este artículo os sirva para sacar lo mejor de vuestros vidrios.

Hasta pronto.