La recogida de la luz: óptica y distancia focal

Para que la cámara funcione, del modo que antes se ha indicado, debe contener un medio de concentrar la luz reflejada desde la superficie de los objetos con el fin de crear una imagen. En las cámaras actuales, esta función la cumple la lente, una serie de cristales ópticos o de elementos plásticos consolidados y montados de tal manera que focalizan la luz en la superficie de los tubos de conversión de luz o de los chips. La lente está montada permanentemente en la parte delantera de las. Las tres características básicas de una lente son su distancia focal, su rango de enfoque y su apertura del diafragma.

1.-Óptica y distancia focal
2.-Foco y apertura de foco
3.-Profundidad de campo
4.-Consideraciones sobre óptica
5.-Perspectiva
6.-Consideraciones finales




1.- Óptica y distancia focal

La distancia focal de una lente es la medida de la relación entre el diámetro de la lente y la distancia desde su centro óptico hasta el plano de enfoque (la superficie del chip sensor) normalmente unos pocos milímetros cuadrados. Es necesario recordar que cuánto más larga es la distancia focal mayor es el tamaño del sujeto y cuanto más pequeña tanto más pequeño parecerá el sujeto. Y al contrario, una distancia focal mayor proporciona espacio para menos sujetos en el encuadre y una menor permite incluir más sujetos en el encuadre.

Además, cuanto mayor es la distancia focal, más comprimida parecerá la distancia desde la cámara ( también llamado eje Z ), y el movimiento delante de la cámara ( el eje X ) parecerá acelerado. Por contra, las distancias del eje Z cuando se usa una longitud focal corta parecerán mayores, y el movimiento en el eje X parecerá ralentizado. El resto de las características de las lentes que vienen determinadas por la distancia focal se explican más adelante.

2.- Foco y apertura de foco

Foco

La habilidad del objetivo para concentrar la luz reflejada desde un sujeto para crear la imagen más nítida posible se llama foco. Foco es un término relativo porque un objetivo está enfocado en una imagen cuando esa imagen aparece todo lo nítida y claramente posible en la superficie del chip sensor.

Hay dos métodos independientes de enfocar una imagen y ambos deben llevarse a cabo adecuadamente para lograr una imagen nítida. El más obvio es el enfoque delantero. se consigue ajustando (normalmente girando el cilindro del objetivo) hasta que la imagen está enfocada nítidamente en un punto determinado detrás de la lente que se llama punto focal.

El segundo es el enfoque trasero, que implica ajustar o el cuerpo del objetivo o la superficie del dispositivo de captación hasta que la imagen localizada a una distancia infinita de la cámara esté enfocada en la superficie del tubo de imagen o del chip. El enfoque trasero es un ajuste técnico y no hacen falta reajustes a menos que se produzca una sacudida o una vibración que lo desajuste.

Enfocar una lente de zoom es más complejo que enfocar una lente de distancia focal fija. El objetivo zoom debe ser llevado hasta su máxima distancia focal, encuadrar y enfocar en el sujeto en cuestión, y entonces llevar el zoom hacia atrás hacia el encuadre deseado. Todos los sujetos localizados a la misma distancia de la cámara que el sujeto original estarán enfocados. Un plano de un sujeto más cercano o más lejano de la cámara requerirá un reajuste.

Apertura

La tercera característica básica de un objetivo es su apertura. Para controlar la cantidad de luz que alcanza la superficie de los tubos o de los chips, un iris o apertura variable se construye dentro de la lente. En las primeras épocas de la fotografía, se desarrolló un sistema numérico que todavía está en uso, no solo en fotografía, sino también en cinematografía y vídeo.

El tamaño cuidadosamente calibrado de la apertura se expresa con números llamados f-stops. El número es la relación de la distancia focal al diámetro de la apertura. Los puntos f -stop normalmente usados en videografía son f- 1. 4, 2, 2.8, 4, 5. 6, 8, 1 1, 16, y 22.

Uno de los aspectos confusos de los puntos f -stop es que a medida que el número aumenta, la apertura disminuye, permitiendo que entre menos luz a través de la lente. Lo contrario también es cierto: cuanto más pequeño es el número f-stop, más luz pasa a través de la lente. Además, el término bajar un stop, significa cerrar la apertura, o incrementar el número; el término abrir el diafragma significa incrementar el tamaño de la apertura pero reduciendo el número f-stop.

3.- Profundidad de campo

Cada una de las características previas de la óptica ( distancia focal, foco, y números f ) son herramientas que se usan para el control de la imagen que desea el realizador de video. La distancia focal determina cuántos sujetos, qué parte del sujeto y que tamaño del mismo, aparecerá en el encuadre. También puede alterar la apariencia del sujeto mediante la distorsión de su tamaño como se mencionó antes.

El foco dirige la atención del que ve enfocando a los sujetos importantes y dejando fuera de foco a los sujetos menos relevante. El cambió de foco también puede guiar la atención del espectador de un sujeto a otro. Los números f-stop deben establecerse dentro de las limitaciones de la cámara y de la fuente de luz de manera que los tubos o los chips tengan suficiente luz para crear una imagen y no demasiada luz para que los chips o los tubos se vean sobrepasados en sus prestaciones.

El ambiente y la hora del día aparentemente pueden ser alterados cambiando el número f-stop. Una leve exposición insuficiente puede dar la impresión del atardecer. Una ligera sobreexposición puede crear la impresión de un mediodía luminoso o producir una impresión alegre o cómica de la acción. Una cuarta característica de la óptica es la profundidad de campo que depende de las tres anteriores descritas.

La profundidad de campo es la distancia desde la cámara en la que los sujetos aparecen con un foco aceptable. Esta distancia es un rango que depende de la distancia focal de la óptica, de su enfoque y de la apertura. Cuanto mayor es la distancia focal, más cercano es el punto en que está enfocado, más amplia la apertura, y menos profundo el campo. Lo contrario también es cierto.

La Profundidad de campo varia fundamentalmente por tres factores decisivos:

1º- La Distancia de enfoque: La profundidad de campo es tanto mas estrecha cuanto menor es la distancia de enfoque. Es decir, la posibilidad de enfocar nítidamente una escena de cierta profundidad será tanto mayor cuanto mas lejos estemos de ella, y por el contrario, el emborronamiento de los distintos planos es tanto mayor cuanto mas cerca estamos de la escena fotográfica.

2º- La Longitud focal del objetivo: La profundidad de campo será tanto mayor cuanto menor sea la longitud focal del objetivo, con lo que, en cualquier formato, un angular tendrá siempre mas profundidad de campo que uno normal, y mucha mas que un teleobjetivo, por cada distancia de enfoque y apertura.

En algunos objetivos puede leerse en una escala numérica situada junto al anillo de números " f ", un intervalo alrededor de la distancia de enfoque seleccionada. Para cualquier posición del anillo, esas marcas están alineadas con determinadas distancias de la escala, y nos indican que "todo lo que se encuentre comprendido entre esos dos valores aparecerá enfocado".

3º- La Abertura del Diafragma: La profundidad de campo será tanto mayor cuanto menor sea la abertura del diafragma. Proporcionándonos el máximo de profundidad de campo la abertura mínima (el numero mayor), y el mínimo la abertura máxima (el numero menor).

La profundidad de campo es muy importante cuando se trata de enfocar a sujetos en movimiento, como por ejemplo en el caso de los deportes, y también cuando los niveles de luz son limitados. La profundidad de campo también puede usarse creativamente para excluir a algunos sujetos situándolos fuera del enfoque pero dentro del encuadre.


4.- Consideraciones sobre óptica

El objetivo clásico de una cámara de video es el de distancia focal variable o zoom.. Los objetivos zoom han sido hoy día muy perfeccionados y se los prefiere por su facilidad operativa y la buena definición que ofrecen en todo su recorrido. Tienen asimismo una abertura muy aceptable pese a la gran cantidad de componente ópticos con que están construidos.

La abertura promedio es de f 1,4 y el recorrido focal más común es de 14 a 16 X, es decir, que la mínima distancia focal lograda por un objetivo en posición gran angular puede aumentarse entre 14 o 16 veces cuando se lleva a la posición de teleobjetivo. Hay requerimientos, como la retransmisión de un espectáculo deportivo, que obligan a utilizar objetivos zoom cuyo recorrido supera valores de 50 X.

También el teleobjetivo puede ampliarse con una amplificación digital de la imagen. Las cámaras modernas posibilitan la automatización de los parámetros de las ópticas. No obstante es conveniente para el operador conocer estas características, a fin de utilizarlas manualmente cuando se quiera conseguir un efecto especial.


5.- Perspectiva

Influyen fuertemente en la interpretación del espacio. Cuando el ángulo del objetivo y nuestro ángulo visual respecto a la imagen son similares, hay una perspectiva natural, que da las proporciones e impresiones semejantes a las de la vida cotidiana. Cuando una cámara se mueve hacia un objeto para obtener una imagen mayor ( por ejemplo, un plano más próximo ), la perspectiva permanece inalterable, las proporciones de los objetos son compatibles aunque sus posiciones relativas y cambios espaciales cambien conforme al movimiento.

Por el contrario, si se utiliza el zoom, lo único que hacemos es variar el poder multiplicador del objetivo, por lo que desaparece la perspectiva natural. Aunque reduciendo el ángulo del objetivo, es decir, aumentando la distancia focal se puede llenar la pantalla con la imagen de un objeto lejano, dando la impresión de que está próximo, la imagen resultante no da la impresión de que se produzca por aproximación de la cámara. En su lugar, los objetivos muestran características que se asocian al concepto "distancia": la profundidad en la imagen parece reducida, y con frecuencia se produce solapamiento de planos.


6.- Consideraciones finales

Cuando se mueve un objetivo zoom lo menos violento para el espectador, a no ser que se quiera producir un efecto predeterminado, es que el comienzo y el final del movimiento sean suaves y paulatinos. Los objetivos profesionales tienen un recubrimiento en el elemento frontal y sólo deben limpiarse cuando es absolutamente necesario.

Los objetivos se limpian primero con aire comprimido o algun tipo de pera de aire. Si no hay manchas o marcas de dedos esta limpieza es suficiente. En caso de que existan se deberá continuar la limpieza con líquido y papel o gamuza para limpiar objetivos. Una limpieza " en seco " puede rayar, auque sólo sea imperceptiblemente el cristal exterior del objetivo de por vida. Una práctica continuada de esta forma de limpieza acabaría por envejecer ostensiblemente la óptica.

El campo cubierto por un objetivo se mide por los grados del ángulo que forman los rayos de luz más extremos que circundan su pwerímetro y que convergen en una parte de la unidad óptica. Los objetivos normales cubren un campo medio y proporcionan uimágenes, que por su relación con la superficie de la misma son semejantes a las proporciones de la visión humana. Los objetivos gran angulares abercan un extenso campo de visión, loq ue ofrece una considerable reducción de los elementos que componen la imagen. Los teleobjetivos, por lo contrario, cubren un extrecho cam,po, brindando una considerable amplificación de los sujetos captados.

La consideración final respecto al equipo de iluminación es, en realidad, una parte de la operación de cámara, pero el problema empieza con la fuente de luz. No todas las fuentes de luz son iguales en su color real. El ojo y la mente humana compensan esta variación creando la ilusión de que la luz, dentro de un cierto rango, parece blanca. La medida real del color de la luz se hace en grados Kelvin, una medida basada en el color del carbón calentado y medido a determinadas temperaturas.

Cuanto más baja es la temperatura Kelvin, más amarillo rojizo será el color de la luz. Cuanto más alta la temperatura kelvin, más azul será la luz. Cuanto más baja la temperatura Kelvin, más "caliente" el color, y cuanto más alta más "frío". El factor crítico referente a la temperatura de color es que la cámara vea y reproduzca el color real de la fuente de luz tal y como se refleja desde los sujetos. Una cámara electrónica puede ajustarse para compensar cualquier variación en la temperatura a través del proceso del "balance de blancos".

Sin embargo, para iluminar adecuadamente una escena, deben utilizarse fuentes de luz con un equilibrado de color consistente. Los colores de lámparas profesionales están estimados de manera precisa, pero durante el rodaje, puede uno encontrarse en un ambiente donde las fuentes de luz no están controladas. La luz incandescente doméstica es más cálida que la luz de estudio. La luz fluorescente de oficina es más azul y más verde.

Si se rueda al lado de una ventana, la luz que entra no concordará con la temperatura de las lámparas de producción. Esta situación se denomina iluminación mixta. Cuando se ilumina, es necesario tomar en consideración la temperatura de color de las fuentes de luz disponibles midiéndolas con un termocolorímetro, o bien consiguiendo que todas las fuentes de luz tengan la misma temperatura de color.

Como norma general, si se rueda con luz incandescente de estudio hay que usar el filtro de 3.200º K y, en caso de hacerlo con luz natural el filtro indicado es el de 5.000ºK.