Apertura efectiva ─Tu lente macro f2.8 no es f2.8
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| Apertura efectiva CC0 geralt |
Lo anterior significa que cuando en un lente macro enfocas a la distancia que te otorga una magnificación de 1:1, por ejemplo, si tu lente abre a f/2.8 y lo dejas en f/2.8, su apertura efectiva en realidad será de aproximadamente f/5.6.
Este efecto no sucede cuando los lentes enfocan al infinito, y es negligible en los lentes regulares pues a la distancia mínima a la que pueden enfocar no se nota dicho efecto.
Incluso si tu lente macro los usas para aplicaciones de retrato o paisaje, en las que la distancia de enfoque es mayor, si tu lente macro abre a f/2.8, entonces lo podrás usar a f/2.8 sin realizar ningún tipo de compensación y su apertura y profundidad de campo serán las de un lente a f/2.8.
Pero, cuando comienzas a enfocar más cerca y a lograr por ende mayores magnificaciones, se vuelve notable la pérdida de luz, como si estuviese utilizando una apertura más cerrada (número f más grande).
Apertura efectiva en lentes macro
Regla de dedo
La regla de dedo es que cuando estás enfocando a una magnificación de 1:1 (tamaño en la vida real), la apertura efectiva será de 2 pasos menos de luz.
Entonces, si colocas la apertura de tu lente en f/11, por ejemplo, la luz que llegará al sensor será como si la apertura en realidad fuese de f/22 (de f/11 sigue f/16 y luego f/22, dos pasos menos de luz).
Esta regla de dedo no es muy exacta porque depende de la pupila, la que a su vez, depende de la distancia de enfoque. Pero, nos ayuda a andar cerca del valor que debemos compensar.
¿La cámara compensa la exposición?
Cuando el lente macro se encuentra montado de forma directa en el cuerpo de la cámara, el sistema de medición compensará tanto la exposición a la luz como la exposición TTL del flash (si lo usas).
Sin embargo, cuando colocas accesorios entre el lente y la cámara, para aumentar la magnificación, dependerá del tipo de lente y del tipo de accesorio, ya que puede perderse la conexión de los contactos de CPU del lente y es posible que la cámara no pueda medir la luz o bien, que el sistema TTL del flash no tenga información de la distancia de enfoque y no pueda auto-compensar la potencia acorde.
Si estás realizando la lectura de la exposición con un exposímetro de luz incidente (ver en Amazon), te conviene tener en cuenta la fórmula de la apertura efectiva para que puedas compensar la exposición.
Fórmula de apertura efectiva
La apertura efectiva se calcula con la siguientes fórmulas.
Fórmula simplificada
La fórmula simplificada puede arrojarnos valores no muy exactos, pero es mejor que andar adivinando, y de hecho, es más práctica en campo que la fórmula que considera el efecto de la pupila.
Apertura efectiva = Apertura del lente * (1 + Magnificación)
Ejemplo 1
Si tenemos un lente Canon EF 100mm f/2.8L IS USM Macro (ver en Amazon
) y lo colocamos en f/2.8 y enfocamos a una distancia que nos otorga una magnificación de 1:2 (0.5X o mitad del tamaño en la vida real), tendremos que la apertura efectiva será de:Apertura del lente: 2.8
Magnificación: 0.5
Apertura efectiva = 2.8 * (1 + 0.5) = 4.2 == f/4.2
Ejemplo 2
Tomemos ahora otro lente, probablemente el mejor lente macro en el universo conocido, el Tokina 100mm f/2.8 AT-X M100 AF Pro D Macro (ver en Amazon
). Colocamos su apertura en f/16 y la magnificación en 1:1 (1X o tamaño en la vida real). Entonces, la apertura efectiva será de:Apertura del lente: 16
Magnificación: 1
Apertura efectiva = 16 * (1 + 1) = 32 == f/32
Aquí podemos constatar que la regla de dedo de quitarle dos pasos de luz a la apertura física, sí coincide con el resultado de la fórmula, ya que estamos a una magnificación de 1:1.
Fórmula del factor de exposición
Otra forma de calcular la compensación es por medio del cálculo del factor de exposición, dado por la fórmula:
FE = (1 + M)2
En donde:
FE = Factor de Exposición
M = Magnificación
Entonces, si colocamos un lente macro en una razón de magnificación de 1:2 (0.5X), por ejemplo, tendremos:
FE = (1 + 0.5)2 = 2.25
Ahora bien, la relación entre factor de exposición y pasos f/ viene dada por:
En donde:
FE = Factor de Exposición
x = Pasos f/
Por supuesto, necesitamos despejar la ecuación para x. Gracias al señor Wolfram de Mathematica, resolvemos la ecuación como:
Entonces, sustituyendo los valores calculados:
x = log(2.25) / log (2) = 1.16993
Por lo que deberemos de compensar la exposición entre 1 paso y 1 1/3 de paso.
Entonces, si colocamos un lente macro en una razón de magnificación de 1:2 (0.5X), por ejemplo, tendremos:
FE = (1 + 0.5)2 = 2.25
Ahora bien, la relación entre factor de exposición y pasos f/ viene dada por:
FE = 2x
En donde:
FE = Factor de Exposición
x = Pasos f/
Por supuesto, necesitamos despejar la ecuación para x. Gracias al señor Wolfram de Mathematica, resolvemos la ecuación como:
x = log(y)/log(2) para y>0
Entonces, sustituyendo los valores calculados:
x = log(2.25) / log (2) = 1.16993
Por lo que deberemos de compensar la exposición entre 1 paso y 1 1/3 de paso.
Fórmula que considera la pupila
Una fórmula más exacta para calcular la apertura efectiva, toma en consideración la magnificación de la pupila. Sin embargo,la magnificación de la pupila varía con la distancia de enfoque y es más difícil de calcular en la práctica, por lo que se prefiere la fórmula simplificada.
Apertura efectiva = Apertura del lente * (1 + Magnificación / Magnificación de la pupila)
Por ejemplo, se sabe que el lente Canon EF 180mm f/3.5L Macro USM AF (ver en Amazon
) tiene una magnificación de pupila de 0.5X cuando el lente está enfocado a una magnificación de 1:1. Si colocamos la apertura en f/16 y aplicamos la fórmula, tendremos:
) tiene una magnificación de pupila de 0.5X cuando el lente está enfocado a una magnificación de 1:1. Si colocamos la apertura en f/16 y aplicamos la fórmula, tendremos:
Apertura del lente: 16
Magnificación: 1
Magnificación de la pupila: 0.5
Apertura efectiva = 16 * (1 + 1/0.5) = 48 == f/48 ~f/50 (número f más cercano).
La diferencia (o error de cálculo) en pasos EV entre la fórmula simplificada y esta que considera la pupila, es de 1.33 pasos menos de luz (de f/32 a f/50).
Por lo general, los lentes macro tienen magnificaciones de pupila menores a 1.
Pupila de entrada y de salida
La magnificación de la pupila depende del diseño del sistema óptico. Se puede tener una magnificación de pupila igual a 1, mayor que 1, o menor que 1.
Pero, ¿qué es la pupila en un lente? De forma simple, la pupila es el tamaño aparente de la apertura cuando se ve desde la parte frontal del lente, pupila de entrada, o posterior, pupila de salida.
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| Pupila de entrada y de salida para una apertura de f/2.8 |
La pupila de entrada es la que determina:
- El número f/ del lente,
- por ende, afecta el valor de exposición,
- y la profundidad de campo,
- la resolución de la imagen,
- y define el centro de la perspectiva del lente, que se utiliza en fotografía panorámica para rotar la cámara sobre el centro óptico del lente.
Mientras que, la pupila de salida determina:
- El valor de exposición,
- la profundidad de campo,
- y la resolución de la imagen.
Apertura efectiva calculada por el fabricante del lente
Algunos fabricantes listan en el manual del lente, la tabla de aperturas efectivas para algunos valores de magnificación de los que es capaz el lente macro en particular.
Canon, por ejemplo, en el manual del lente EF 100mm f/2.8L IS USM Macro (ver en Amazon), lista la siguiente tabla:
), lista la siguiente tabla:| Magnificación | f/ Efectivo | Factor de exposición (pasos) |
|---|---|---|
| 1:5 | 3.6 | +2/3 |
| 1:3 | 4.1 | +1 |
| 1:2 | 4.6 | +1 1/3 |
| 1:1.5 | 5.0 | +1 2/3 |
| 1:1 | 5.9 | +2 |
La tabla arriba muestra la apertura f/ efectiva partiendo de f/2.8 en el lente. Es decir, si se coloca la apertura del lente en f/2.8 y se selecciona una magnificación en la escala de enfoque de 1:2, entonces la apertura efectiva f/ será de 4.6 y se deberá compensar la exposición (si se mide con un exposímetro de mano) en +1 1/3 (más un paso un tercio de luz).
Podemos corroborar que para una magnificación de 1:1, la apertura efectiva, partiendo de f/2.8, será de f/5.9. El paso más cercano es f/5.6 y por eso recomienda un factor de exposición de +2 pasos de luz.
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Del valor para la apertura efectiva en la tabla, de 5.9, podemos inferir que están utilizando la fórmula que considera la magnificación de la pupila, ya que la fórmula simplificada nos arrojaría f/5.6.
Entonces, si despejamos la fórmula y resolvemos para la magnificación de la pupila, tendremos que:
Magnificación de pupila = Magnificación / (Apertura efectiva - Apertura del lente)
Magnificación de pupila = 1 / (5.9 - 2.8) = 0.3225
Sabemos ahora que la magnificación de la pupila para el lente Canon EF 100mm f/2.8L IS USM Macro a una magnificación de 1:1, es de 0.3225X.
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Ahora bien, si colocas cualquier otra apertura en el lente, f/8, por ejemplo, la columna de apertura efectiva f/ en la tabla ya no te sirve, pero sí puedes utilizar la columna del factor de exposición.
Entonces, si deseamos una magnificación de 1:3 y colocamos la apertura en f/8, necesitamos compensar en +1 paso de luz. Por lógica, la apertura efectiva será entonces f/11.
Apertura efectiva y flash de estudio
Cuando utilizamos un flash de estudio o cualquier flash portátil compacto (speedlight) en modo manual (no TTL), es cuando más útil nos puede resultar el concepto de apertura efectiva.
Es decir, cuando utilizamos luz continua, natural o artificial, la cámara y el lente se comunican y se ajusta de forma automática la exposición. O bien, puedes corroborar que la exposición sea correcta utilizando la funcionalidad de Live View o con el visor electrónico en una cámara mirrorless.
Pero cuando se utiliza flash, ya sea en modo TTL o manual, es hasta que presionas el botón de disparo y se captura la imagen, que puedes entonces revisar la imagen en la pantalla de la cámara.
Ejemplo en estudio
Si estamos utilizando un lente Tokina 100mm f/2.8 AT-X M100 AF Pro D Macro (ver en Amazon: Nikon
/ Canon
) y colocamos la magnificación en la escala de enfoque en 1:1 (tamaño en la vida real) y una apertura de f/16, sabremos que hay que compensar dando 2 pasos más de luz a la exposición. Lo anterior nos lleva a una apertura efectiva de f/32 (de f/16 sigue f/22 y luego f/32).
/ Canon) y colocamos la magnificación en la escala de enfoque en 1:1 (tamaño en la vida real) y una apertura de f/16, sabremos que hay que compensar dando 2 pasos más de luz a la exposición. Lo anterior nos lleva a una apertura efectiva de f/32 (de f/16 sigue f/22 y luego f/32).
El ISO y velocidad de obturador no importan para los cálculos en este ejemplo, pero asumamos una situación real y colocamos el ISO en el más bajo que ofrezca la cámara, ISO 100 o 200, y la velocidad de obturador en la velocidad de sincronía más alta que soporte la cámara en modo normal, por ejemplo, 1/160s o 1/200s o 1/250s (o la que soporte el sistema de radio que utilices para disparar el flash, si no estás conectado con cable). Aquí no aplica la funcionalidad de HSS (High Speed Flash o Flash de alta velocidad)
Entonces, con el exposímetro de luz incidente modificaremos la potencia del flash hasta que en el exposímetro nos marque f/32.
Disparamos y todos felices porque la fotografía quedó bien expuesta a la primera y nos ahorramos tiempo y tomar n-mil fotos hasta que le atináramos a la exposición.
No hay mejor práctica que una buena teoría
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