Control de exposición: Apertura del diafragma
La apertura del diafragma de la lente
El diafragma en una lente simula el iris en el ojo humano (y también en los tecolotes): controla el diámetro de la apertura ( o pupila en el ojo): si cerramos la apertura entrará menos luz, si la abrimos entrará más luz.Los valores de apertura en pasos completos estándares son:
(+)...f/1—f/1.4—f/2—f/2.8—f/4—f/5.6—f/8—f/16—f/22—f/32—f/64—f/90—f/128—f/180—f/256...(-)
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| Diafragma abierto. Free-Photos (CC0) |
en donde f/1 sería la apertura más grande (entra más luz, número f más pequeño) y f/256 sería la apertura más cerrada (entra menos luz, número f más grande).
Los valores mostrados son los pasos completos estándares.
El valor de apertura se calcula como el área de un círculo = Pi * r^2.
Cuando abrimos la apertura, de f/8 a f/5.6, por ejemplo, el área del círculo se vuelve físicamente del doble del tamaño y entra entonces el doble de luz.
Cuando cerramos un paso, de f/11 a f/16, por ejemplo, el área del círculo se vuelve físicamente de la mitad del tamaño anterior y entra la mitad de luz.
Los valores de apertura son múltiplos de Raíz de 2, que es igual a 1.41421356237.
A menos que seas Rain Man y puedas multiplicar raíz de 2 mentalmente, lo mejor es aprenderse las aperturas de memoria.
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| Diafragma cerrado. Frantisek_Krejci (CC0) |
Entonces, f/1 por raíz de 2 nos da f/1.4. Y f/1.4 por raíz de 2 nos da f/2. Y f/2 por raíz de 2 nos da f/2.8.
Y así.
Por supuesto, la mayoría de los lentes no abren a f/1 ni cierran a f/256.
Es común encontrar lentes de grado consumidor que abran a f/5.6 o cierren a f/22. Lentes de grado profesional abrirán a f/2.8 o f/2 o f/1.4. Los lentes macro cerrarán a f/32 o f/64.
Apertura en tercios de paso
Dependiendo también del modelo de cámara o lente, tendremos ajustes más finos de la apertura en tercios de paso.Entonces, si tenemos
f/4—f/4.5—f/5—f/5.6—f/6.3—f/7.1—f/8
f/4, f/5.6 y f/8 serán pasos completos estándares y los demás serán tercios de paso.
Si estamos en f/5.6 y le quitamos un paso de luz, cerraremos la apertura hacia f/8.
Si por el contrario, estamos en f/5.6 y le damos un paso más de luz, abriremos hacia f/4.
Si estamos en f/5.6 y le quitamos un tercio (1/3) de paso de luz, cerraremos hacia f/6.3. Y si estamos en f/5.6 y le quitamos ahora dos tercios (2/3) de paso de luz, cerraremos hasta f/7.1. Y tres tercios de paso (3/3) es por supuesto un paso completo.
Otra forma de verlo es que si estamos en f/5 y queremos quitarle un paso de luz, sólo hay que movernos tres clics en el control de la cámara, de f/5 —>f/5.6—>f/6.3—>f/7.1.
Si estamos en f/8 y queremos darle un tercio de paso más de luz, sólo hay que movernos un clic y abrir hacia f/7.1.
¿Apertura o abertura?
El diccionario de la RAE define:- Apertura: f. Ópt. Diámetro de la lente en un instrumento óptico que limita la cantidad de luz que recibe.
- Abertura: f. Ópt. apertura (‖ diámetro de la lente).
¿Cuál es la apertura más grande en lentes?
Existe un lente de la marca Zeiss que abre hasta f/0.7, comisionado por la NASA a Zeiss para capturar imágenes del lado oscuro de la luna durante las misiones Apolo, y utilizados también por Stanley Kubrick para filmar con luz de vela, escenas de la película Barry Lyndon.Había también un lente Canon 50mm f/1 y hay lentes Noctilux de Leica que abren a f/0.95 y los Nokton de Voigtlander que igual abren a f/0.95.
La apertura de f/0.5 se considera como el límite físico (en inglés) en que un lente puede enfocar los componentes de color de la luz (rojo, verde y azul).
¿Cuál es la apertura del ojo humano?
Según Wikipedia (en inglés), la apertura del ojo en condiciones de luz brillante es de f/8.3 y en la oscuridad de f/2.1.Lo anterior es considerando el medio acuoso del ojo, y no como un sistema en el que la luz se transmite por el aire que, de acuerdo con Wikipedia, arroja datos erróneos en el cálculo de la apertura.
¿Qué es un lente rápido o luminoso?
Se le llama lente rápido o lente luminoso a aquél que puede abrir mucho y por consiguiente, dejar entrar más luz.Al dejar entrar más luz podremos lograr velocidades de obturador más rápidas o bajar el ISO.
Las aperturas de f/2 a f/1.4 podrían considerarse como rápidas, aunque, en el caso particular de los lentes zoom, las aperturas más grandes normalmente son de f/2.8.
Si comparamos un lente zoom 70-200mm f/2.8 contra un lente primo de 85mm f/1.4, tenemos una diferencia de dos pasos en la apertura. Esto significa que:
- si las condiciones de luz para una adecuada exposición son de ISO 800, 1/125 s, f/2.8 para el lente 70-200mm f/2.8 entonces,
- con el lente fijo 85mm f/1.4, si abrimos a f/1.4 podremos:
- subir la velocidad de obturador a 1/500 s (2 pasos, de 1/125 -->1/250-->1/500). El ISO permanece igual en 800. *Concepto de lente más rápido.
- O bien, bajar el ISO a 200 (2 pasos, de ISO 800 -->400-->200). La velocidad permanece igual en 1/125 s. *Concepto de lente más luminoso.
¿Por qué son más caros los lentes rápidos o luminosos?
- Las aperturas más grandes requieren de elementos ópticos (vidrio) con diámetros más grandes, lo que los vuelve más caros y más pesados.
- Cabe aclarar que aunque un lente primo que abra a f/1.4 será más pesado que uno que abra a f/5.6, aún así normalmente será más ligero que un zoom, en especial uno de apertura constante que abra a f/2.8 y la razón es que un zoom trae en su interior el equivalente de varios lentes primos.
- Al abrir más, es más difícil enfocar la luz por lo que el lente requerirá de elementos ópticos adicionales o recubrimientos especiales para lograr que la luz se enfoque en un punto, además de intentar corregir las aberraciones ópticas.
En otras palabras, un paso de apertura más luminoso significan 580 gramos más de peso.
Claro, influyen los materiales de construcción no relacionados con la óptica, pero para fines prácticos, un paso más de luz significa cargar más de medio kilo adicional.
Desventajas de los lentes rápidos o luminosos
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| Al abrir mucho el lente se pierde profundidad de campo. El ojo está bien enfocado, pero la nariz y la parte trasera del rostro ya están fuera de foco. PDPics (CC0) |
Es muy difícil enfocar de forma precisa a f/1.4.- Debido a la poca profundidad de campo, casi todo lo que no sea el plano o el punto en donde se enfocó, se verá fuera de foco. La pantallita detrás en la cámara te engañará porque al ser tan pequeña hace que todo se vea enfocado. No es sino hasta que examinas la imagen en un monitor más grande, que te das cuenta de que casi todas las fotos de tu sesión se ven desenfocadas.
- Peor si tienes la cámara en algún modo de enfoque automático que utilice como prioridad el enfocar a lo mas cercano (si la modelo está de lado, lo más cercano no será su ojo, sino su hombro, y la cámara enfocará ahí).
- Luego entonces, si vas a usar el lente en f/1.4 debes tener mucho cuidado de en dónde estás enfocando.
- A f/1.4 la imagen tendrá menos definición (sharpness) debido al comportamiento natural de la óptica.
- En otras palabras, la imagen se verá suave. Por lo anterior, luego tienes que andar cerrando el diafragma a f/2 o f/2.8 para tener mejor definición, desperdiciando así la ventaja de que el lente abra mucho.
Lentes para formato de 35mm
Aclaro que la información aquí presentada se enfoca a cámaras y lentes para formato 35mm o su equivalencia en Full Frame.Todas las reglas y conceptos de exposición son iguales para otros formatos como APS-C, Medio Formato o Gran Formato.
Sin embargo, los lentes tendrán otras características, como los de gran formato, en que los muy rápidos sólo abren a f/2.8, siendo más común la apertura de f/5.6, pero es usual que cierren hasta f/90.
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| Concepto de profundidad de campo: lo único enfocado (definido) es el número 20. Debido al plano de enfoque y a una apertura grande, enseguida se empiezan a desenfocar los números por delante y por detrás del punto de enfoque. osemdelaa (CC0) |
Apertura y profundidad de campo
Existe una relación entre el valor del diafragma y la profundidad de campo:Entre más cierres el diafragma, la imagen tendrá mayor profundidad de campo. Entre más se abra el diafragma, la imagen tendrá menor profundidad de campo.
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| Imagen con mucha profundidad de campo, desde el frente hasta el fondo se ve relativamente bien enfocado y definido. paulbr75 (CC0) |
No confundirse, lo único que estará completamente nítido es el plano en donde enfocamos (en lo que enfocamos), pero si cerramos la apertura podremos lograr que más cosas por delante y por detrás de dicho plano de enfoque se vean los suficientemente nítidas.
Y al revés, si abrimos la apertura podremos lograr reducir dicho efecto y entonces sólo en donde enfocamos se verá enfocado y por delante y por detrás de ese plano se verá desenfocado.
¿Por qué es esto importante? Porque si por ejemplo, estamos fotografiando paisaje o arquitectura, es probable que deseemos que todo se vea nítido, desde el frente de la imagen hasta el fondo. Entonces nos convendrá utilizar una apertura cerrada como f/16 o f/22.
Por otro lado, si estamos realizando un retrato, es probable que deseemos que el fondo se vea lo más desenfocado posible, de tal forma que no distraiga del rostro de la persona. Utilizaremos entonces una apertura abierta como f/2 o f/1.4.
Variables que afectan la profundidad de campo
Existen otras dos variables, además de la selección del valor de apertura, que afectan la profundidad de campo:- la distancia focal de la lente, y
- la distancia de enfoque de la cámara al sujeto.
Distancia focal
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| Imagen con poca profundidad de campo. Está enfocado entre el traste siete y ocho. Sin embargo, el resto de la guitarra por delante y por detrás del punto de enfoque, se ve desenfocada. Pexels (CC0) |
La distancia focal es la distancia medida del centro óptico del lente al sensor o película.
No es el tamaño físico o largo del lente.
La distancia focal se mide en milímetros (mm) y hablamos entonces de lentes de 50mm (una distancia focal de 50mm) o de lentes de 200mm (una distancia focal de 200mm).
En lo que respecta al efecto de profundidad de campo,
entre mayor sea la distancia focal del lente, 200mm o 600mm, por ejemplo, tendremos menor profundidad de campo.
En consecuencia, entre menor sea la distancia focal del lente, 24mm o 14mm, por ejemplo, tendremos mayor profundidad de campo.
Distancia de enfoque
La relación entre profundidad de campo y distancia de enfoque es la siguiente:entre menor sea la distancia de enfoque, entre más nos acerquemos al sujeto, menor será la profundidad de campo.
En contraparte, entre mayor sea la distancia de enfoque, entre más nos alejemos del sujeto, mayor será la profundidad de campo.
Es común que en macrofotografía, llamada también fotografía de acercamiento o de magnificación, al enfocar tan cerca del sujeto para lograr mayor magnificación, la profundidad de campo sea de apenas milímetros, y si entonces enfocamos en los ojos de una rana fijona mexicana del sur de Sri Lanka, por ejemplo, su hocico y el resto de su cuerpo se verán desenfocados.
¿La profundidad de campo depende del tamaño del sensor?
No. El tamaño del sensor no afecta la profundidad de campo si se compara, por ejemplo, una cámara full frame con una APS-C y se utiliza el mismo lente (misma distancia focal), la misma apertura y la misma distancia de enfoque.
El lente en el sensor más pequeño verá menos de la escena, debido al factor de recorte (aumento de la distancia focal), pero esto no afectará la profundidad de campo.
Si quisiéramos tener el mismo encuadre, mismo ángulo de visión, en ambas cámaras, tendríamos que utilizar una distancia focal menor, aplicando el factor (p. ej. un lente 100mm en full frame sería un lente de 67mm en APS-C), o bien, alejarnos: usar el mismo lente de 100mm, pero alejándonos para que vea el mismo encuadre.
Ambas acciones generarían una menor profundidad de campo, pero no debido al tamaño del sensor, sino a la distancia focal o a la distancia de enfoque.
Aquí la prueba en imágenes:
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| Si se utiliza el mismo lente, misma apertura y misma distancia de enfoque de la cámara al sujeto, no cambia la profundidad de campo, sólo el campo de visión: el lente de 50mm, al montarse en un sensor más pequeño APS-C tendrá un campo de visión equivalente al de un lente de 75mm en full frame. |
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| Si recortamos las imágenes originales tomadas por una cámara full frame contra una APS-C para que tengamos el mismo tamaño de imagen, comprobaremos que si todo permanece igual: lente, abertura y distancia de enfoque, la imagen tendrá la misma profundidad de campo entre ambas tomas: el tamaño del sensor no afecta la profundidad de campo. |
Tabla de referencia de profundidad de campo respecto al tamaño del sensor y al tipo de lente
Distancia hiperfocal
La distancia hiperfocal es la distancia más cercana a la que podemos enfocar el lente y todavía mantener enfocados o nítidos los objetos en el infinito. Depende de:- La distancia focal del lente (los mm),
- el valor de la apertura (f/),
- y el tamaño del círculo de confusión deseado, del que no hablaré para no confundirlos más.
De nuevo, lo único que estará verdaderamente en foco es el punto en donde enfocamos. Lo demás se verá ma' o menos enfocado o definido.
El concepto y técnica de enfoque con la distancia hiperfocal se usa mucho en fotografía de paisaje o en fotografía arquitectónica, en las que se prefiere que los objetos desde el primer plano hasta el infinito se vean enfocados.
Erróneamente, muchos fotógrafos de paisaje utilizan la técnica del tanteómetro hiperfocal: calculan la distancia hiperfocal enfocando visualmente a lo que según su cerebro les indica que está a un tercio de la distancia o profundidad total que existe en la escena o paisaje.
Por supuesto, es muy difícil atinarle a lo que realmente es un tercio de la distancia y, por otro lado, un tercio de la distancia no es la distancia hiperfocal.
Arriba vimos que el cálculo depende de varios valores, que arroja una distancia H y que la distancia hiperfocal se logra al enfocar en H/2 (a la mitad de H).
Si estás tomando un taller de paisaje y tu instructor te pide que enfoques a un tercio de la distancia de la escena para así lograr la distancia hiperfocal, guarda inmediatamente tu cámara y cuéntaselo a quien más confianza le tengas.
La distancia hiperfocal también es utilizada por los fotógrafos de calle (street photography).
Si tienes, por ejemplo, una cámara de sensor completo y un lente de 35mm, y colocas la apertura en f/11, entonces la distancia hiperfocal será de 3.5 m.
Lo anterior significa que si colocas la distancia de enfoque de tu lente a 3.5 m, no necesitarás de andar enfocando y todo lo que esté a 3.5 m hasta el infinito, quedará aceptablemente en foco o nítido.
Apps para calcular la profundidad de campo y la distancia hiperfocal
- Android:
- iOS:
Difracción y resolución
Existe un problema cuando se cierra mucho la apertura: el efecto de difracción de la luz. La difracción sucede cuando las ondas de luz chocan contra el borde de las hojas del mecanismo del diafragma y se desvían.Al desviarse, la luz ya no se enfoca en un punto y la imagen se ve desenfocada o suave. En otras palabras, entre más cierres la apertura, la imagen se verá más desenfocada y perderás resolución.
La recomendación de la apertura más cerrada a utilizar para cámaras con sensor:
- APS-C es de f/11 y
- para cámaras con sensor de tamaño Full Frame es de f/16.
¿Qué es el boke o bokeh?
El boke, o bokeh en inglés, es una palabra japonesa que significa muchas cosas, pero que en lo que respecta a fotografía expresa la calidad estética de las áreas fuera de foco en una escena. |
| Este lente produce un boke realmente feo y horripilante. Los círculos de desenfoque son pentágonos y no círculos, debido a su diafragma de tan sólo cinco hojas. La producción de lentes con un boke tan feo como éste debería estar prohibida y las unidades actuales removidas del mercado. Por supuesto, lo anterior es una apreciación estética y mi comentario no tiene ninguna validez. ibjennyjenny |
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| Boke más o menos bonito. StockSnap (CC0) |
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| Boke como donas de las que gusta Homero Simpson, típico del que produce un lente con espejo (mirror lens). A pocos fotógrafos(as) les gusta este tipo de boke, aunque si tienes un presupuesto reducido, un lente con espejo es una forma económica de hacerte de un telefoto de 500mm o 1000mm, aunque normalmente son muy lentos y sólo abren a f/8 o f/6.3. Lee-Seonghak (CC0) |
La calidad del desenfoque depende de la fórmula óptica del lente y la calidad de sus elementos, así como del número de hojas en el diafragma y de su forma.
Por ejemplo, un lente con un diafragma de 9 hojas producirá un boke o desenfoque más agradable que un lente con un diafragma de 5 hojas, debido a que el primero podrá generar un agujero más parecido a un círculo que el último.
De igual forma, una hoja con punta redondeada producirá un boke más bonito que una hoja con punta recta.
Otro factor importante es la apertura mínima. Si el lente puede abrir a f/1.4 producirá un mejor boke que un lente que sólo abra a f/5.6.
No olvidemos que este es un factor estético que depende de los ojos que lo miran, y que entonces tendremos gente que diga que tal o cual lente es el "rey del boke", o que equis lente tiene un boke más nervioso que este otro.
Hasta arriba
Exposición fotográfica
1.a parte: Control de la exposición: Introducción y cómo usar el ISO.2.a parte: Control de la exposición: Apertura del diafragma (esta página).
3.a parte: Control de la exposición: Velocidad de obturador.
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