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Qué es una cámara réflex El nombre de cámara réflex viene del hecho de que este tipo de cámaras utilizan un espejo que refleja (réflex) la luz procedente de la escena y la dirige hacia el visor (hacia el ojo del fotógrafo).
Cuando se produce el disparo, el espejo se levanta, es decir, rota hacia arriba de tal forma que la luz pueda llegar al sensor electrónico (o a la película en el caso de cámaras réflex analógicas). Una vez levantado el espejo, el obturador se abre durante un tiempo determinado por el fotógrafo, para dejar pasar la cantidad de luz correcta. Esa luz llega al sensor electrónico y se transforma primero en una señal eléctrica y después en un valor digital (un número que indica cómo de luminoso es cada punto de la imagen). En una réflex la escena que ve el fotógrafo a través del visor óptico es la misma que tomará la cámara, no hay errores de paralaje, ya que tanto el sensor como el visor visualizan exactamente el mismo encuadre desde el mismo punto de vista (ambos recogen la luz que llega a través del objetivo).
Sección de una cámara réflex. Fuente: Wikimedia Commons (CC-BYSA-2.5) En todas las cámaras la imagen que llega al sensor está invertida con respecto a la escena (lo de arriba sale hacia abajo y lo de abajo hacia arriba). Para que el fotógrafo vea la escena correctamente, el visor óptico utiliza un pentaprisma o un pentaespejo con el que se consigue invertir 180º la imagen que llega desde el objetivo. El mecanismo del pentaprisma es el que le da ese aspecto de joroba o abultamiento en la parte superior de las cámaras réflex. Las cámaras réflex digitales son prácticamente iguales que las analógicas (réflex de película) en lo que respecta a la parte óptica y mecánica.
Características de una cámara réflex La principal característica de una cámara réflex es la que hemos comentado: utiliza un espejo para hacer llegar la imagen desde el objetivo al visor óptico.
Visor óptico
El fotógrafo tiene visión directa de la escena a través del mecanismo de espejo y prisma (pentaprisma o pentaespejo dependiendo de la marca y modelo). A través del visor óptico tenemos el mismo punto de vista y el mismo encuadre que tendrá la foto final (aproximadamente, ya que dependiendo del modelo el visor no llega a cubrir a veces el 100% del encuadre que ve el sensor) Para muchos fotógrafos el visor óptico es fundamental, por el hecho de ofrecer una visión de la escena muy limpia, directamente a través del objetivo. Una de las ventajas del visor (con respecto a la pantalla LCD trasera de una cámara) es que nos permite aislarnos completamente del entorno y así nos es más fácil concentrar la atención exclusivamente en el encuadre, sin distracciones.
Objetivos intercambiables La cámara en sí es el ‘cuerpo’ y sobre ese cuerpo se monta el objetivo. El fotógrafo puede elegir entre diferentes objetivos el que mejor se adapte a la escena que desea fotografiar.
Modo manual Control total de diferentes parámetros de la cámara: velocidad de obturación, apertura de diafragma, ISO… da al fotógrafo la posibilidad de elegir libremente cómo quiere tomar cada fotografía. En este tipo de cámaras la filosofía de diseño está basada en ofrecer al usuario todo el control. A diferencia de las cámaras compactas sencillas tipo ‘point and shoot‘ o las cámaras de los móviles, que están más pensadas para ser usadas en modo automático (la cámara toma la mayor parte de las decisiones).
Formato RAW Todas las cámaras réflex digitales tienen en la actualidad la posibilidad de grabar las fotografías en formato RAW. Este formato permite almacenar información de la imagen tal y como sale del sensor, sin ser procesada por la cámara y sin pérdida de información por compresión, etc.
Además el formato RAW almacena los parámetros con los que fue tomada la imagen. Las imágenes en formato RAW son como el negativo de película. No se pueden utilizar directamente para publicar, hay que realizar primero un revelado y luego se pueden exportar a formatos estándar como JPEG. La principal ventaja del formato RAW es que es el fotógrafo el que tiene control y puede decidir cómo revelar y procesar su imagen.
Un poco de historia Las cámaras réflex supusieron una gran innovación con respecto a modelos anteriores que utilizaban otros tipos de visores.
Cámaras con visor directo En estas cámaras el visor estaba situado a unos centímetros del objetivo y alineado con él, pero el punto de vista y el encuadre son diferentes: el encuadre que ve el ojo a través del visor es siempre el mismo, independientemente del objetivo que esté usando la cámara. En las cámaras con visor directo sólo se podía intuir el encuadre que tendría la imagen final. Por ejemplo, si se colocaba un teleobjetivo sólo se podía intuir qué trozo de la escena aparecería en la foto. El visor ofrece siempre el mismo ángulo de visión, mientras que la película recoge el ángulo de visión que le proporciona el objetivo. Algunos visores incluían unas líneas de referencia para diferentes focales, por ejemplo el encuadre correspondiente a un objetivo de 50mm y al de un 75mm. También estaba el problema del paralaje, ya que el punto de vista del fotógrafo estaba ligeramente desplazado con respecto al eje de visión del objetivo. Y otro problema adicional es que con un visor óptico directo no se tienen ninguna información de la zona de la escena que estará enfocada.
Cámaras telemétricas Una evolución del visor directo fue el visor telemétrico (rangefinder). En el visor de las cámaras telemétricas se combinan dos imágenes: la imagen principal que veríamos con un visor directo (la escena) y una segunda imagen que llega a través de un visor auxiliar separado físicamente unos centímetros. Cámara telemétrica Contax II – Fuente: Wikimedia Commons (CCBY-SA-2.5) El visor auxiliar incluía normalmente un espejo que está conectado mecánicamente con el sistema de enfoque del objetivo. Lógicamente por entonces no había enfoque automático, el enfoque era manual y se hacía moviendo el anillo de enfoque del objetivo. Normalmente la imagen auxiliar sólo ocupa una pequeña porción en el centro del visor principal. Cuando la escena está desenfocada vemos las dos imágenes superpuestas, no alineadas. Cuando la escena está enfocada, las dos imágenes se combinan perfectamente alineadas. Algunas cámaras telemétricas podían hacer también una pequeña corrección de paralaje.
Cámaras TLR (réflex de objetivos gemelos) Las cámaras TLR (Twin Lens Reflex) tienen un funcionamiento que estaría a medio camino entre las telemétricas y las cámaras réflex que se popularizaron más tarde. Cámara TLR Mamiya C3 – Fuente: Wikimedia Commons (CC-BY-SA-2.5)
Utilizan dos objetivos idénticos, con la misma distancia focal y comparten el mismo mecanismo de enfoque. Uno de los objetivos envía su imagen directamente a la película. Otro de los objetivos envía la imagen al visor, normalmente a través de un espejo. El visor de estas cámaras solía estar en la parte superior. La ventaja principal es que el fotógrafo ve el mismo encuadre que tendrá en la imagen final, da igual el objetivo que esté utilizando (ya que los dos son idénticos). Otra ventaja es que el enfoque manual es más sencillo. El mecanismo de enfoque actúa sobre los dos objetivos a la vez y la imagen que aparece en el visor es lo suficientemente grande como para ver con claridad si está perfectamente enfocada. También se podían utilizar pantallas o láminas de enfoque para tener más precisión.
Cámaras EVIL / mirrorless / sin espejo Las cámaras EVIL son la evolución natural de las cámaras réflex. Son cámaras de objetivos intercambiables y tienen prácticamente las mismas características que las cámaras réflex. La única diferencia significativa es que no utilizan visor óptico (no necesitan por tanto espejo móvil, pentaprisma y toda la parte mecánica interna que utilizan las réflex)
En las cámaras sin espejo es el sensor el que envía la imagen al visor electrónico y/o a la pantalla LCD trasera. Por lo tanto, en lo que respecta al encuadre, lo que vemos a través de visor o pantalla es exactamente lo mismo que veremos en la imagen final. Además estas cámaras pueden simular perfectamente cómo quedará la imagen final en cuanto a exposición, colores, etc. A día de hoy es muy difícil hablar de ventajas e inconvenientes de las cámaras sin espejo con respecto a las réflex, más bien se trata de comparar modelos concretos tanto de réflex como de EVIL.
Algunas cámaras EVIL son más pequeñas y ligeras que la cámara réflex típica. Pero otros modelos, sobre todo en gamas profesionales, son muy similares en tamaño a las réflex.
Las cámaras sin espejo tienen menos partes móviles (todo el mecanismo del espejo que tiene que subir y bajar en cada disparo)
Algunos fotógrafos prefieren los visores ópticos de las réflex porque dan una visión más clara, más ‘natural’, aunque los visores electrónicos de las EVIL son a día de hoy muy buenos y ofrecen mucha más información de la escena
Las cámaras EVIL suelen tener un gasto mayor de batería: el visor electrónico y el sensor están funcionando todo el tiempo cuando la cámara está activa, mientras que en las réflex (cuando utilizamos el visor óptico) el sensor sólo funciona en el momento de hacer la foto.
Cámaras compactas Las cámaras compactas son aquellas que no permiten intercambio de objetivos. Se fabrican con una determinada óptica que es con la que opera la cámara siempre. Tampoco incluyen visor óptico (réflex). No llevan por tanto espejo movible. Algunas incluyen visor electrónico, otras sólo la pantalla LCD trasera. En la categoría de cámaras compactas hay un rango enorme de características y prestaciones. Hay cámaras compactas de gama media muy buenas, con un formato muy pequeño y ligero, una óptica de gran calidad y muchas de las funciones que incluyen las cámaras réflex (por ejemplo la posibilidad de trabajar en modo manual, posibilidad de grabar en formato RAW…) También puedes encontrar cámaras compactas de gama alta, con prestaciones muy similares a cámaras más grandes, pero en un formato pequeño y ligero perfecto para viajes o para llevar la cámara en el bolsillo. Las compactas de gama alta suelen incluir un sensor bastante más grande, de 1 pulgada o superior, lo que hace que proporcionen una calidad de imagen muy buena, sobre todo en situaciones de luz donde las compactas de sensor pequeño comenzarían a mostrar sus limitaciones. Por último, las llamadas cámaras ‘bridge’ de alta gama o compactas súperzoom. Estas cámaras tienen un formato similar a las réflex en cuanto a tamaño y peso. La óptica se diseña para cada modelo y no se puede intercambiar. Normalmente incluyen objetivos con un rango de zoom muy amplio que cubre desde encuadres abiertos (angular) hasta teleobjetivo extremo (mucho alcance) Son cámaras muy utilizadas para fotografía de aves y naturaleza (animales salvajes). También son una buena opción para fotografía de viajes porque el rango focal del objetivo cubre prácticamente todas las situaciones.
Suelen ser cámaras con sensor pequeño, por lo tanto tienen ciertas limitaciones en situaciones de menos luz.
Cómo funciona el sensor de una cámara digital
Zach Dischner (CC BY 2.0)
Funcionamiento del sensor El sensor de una cámara digital es una auténtica obra de ingeniería. Está formado por millones de celdas fotosensibles, cada una de ellas de tamaño microscópico:
Piensa que cuando nos hablan de megapíxels se corresponde con los millones de píxels (celdas) que forman parte del sensor de nuestra cámara. Por ejemplo una cámara con un sensor APS-C (aprox. 23 x 15 mm) de 20Mpx tiene 20 millones de celdas fotosensibles con un tamaño de unos 4 micrómetros (1 micrómetro es la milésima parte de 1 milímetro) Cuando tomamos una foto, cada celda del sensor analiza la luz que le llega: una pequeñísima parte de la imagen de la escena que queremos fotografiar.
Cada celda incluye un fotodiodo que convierte la luz en electricidad. Además incluye la electrónica necesaria para que cada elemento funcione de forma independiente y para poder leer la información de cada píxel cada vez que hacemos una foto.
En la mayoría de los sensores actuales, cada celda incluye además una pequeña lente individual para concentrar la luz en la superficie sensible. ¿Imaginas el tamaño de esas micro-lentes? Cada fotodiodo (elemento fotosensible de la celda) funciona como un panel solar: recibe fotones que, al interactuar con los átomos del material, generan electrones (convierten luz en electricidad como habíamos comentado) Actualmente la mayoría de los sensores están basados en tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Sobre el material fotosensible se añade la circuitería, compuesta por capas de zonas aislantes (óxidos) y metal. La parte electrónica ocupa una superficie muy pequeña pero incluso así, parte de la luz se refleja o se absorbe en estas capas y no llega al material fotosensible.
Color Las celdas fotosensibles sólo pueden detectar la intensidad de la luz (número de fotones a lo largo de un determinado tiempo), no el color. Los sensores incluyen filtros ópticos (filtros RGB) que descomponen la luz en tres componentes: rojo, verde y azul. En la mayoría de los sensores se utiliza un filtro o mosaico de Bayer, de tal forma que unas celdas reciben sólo la luz correspondiente a la componente roja, otras sólo la componente azul y otras sólo la componente verde.
¿Cómo se capta la imagen en el sensor? La celda del sensor funciona de la siguiente forma: cuando pulsamos el disparador de la cámara para hacer una foto abrimos el obturador y dejamos pasar fotones que llegan al fotodiodo. El fotodiodo los va convirtiendo en electrones, que se acumulan en un pequeño depósito (condensador). Cuando se cierra el obturador de la cámara (deja de pasar luz) cada celda del sensor tendrá un determinado nivel de electrones, en función de la cantidad de fotones que ha recibido ese trocito de la imagen.
Si una celda no tiene electrones querrá decir que no ha recibido ningún fotón (zona oscura de la imagen). Si una celda tiene su depósito lleno de electrones se corresponderá con una zona blanca de la imagen. La electrónica de la cámara se encarga de leer una por una todas las celdas del sensor. Y a cada uno de esos niveles le asigna un valor numérico. Por ejemplo en un sensor de 8 bits se asignará un valor entre 0 (negro) y 255 (blanco). En un sensor de 12 bits habría unos 4.000 niveles distintos para cada píxel del sensor. Finalmente el procesador de la cámara utiliza toda esa información para generar el fichero de imagen y lo guarda en la tarjeta de memoria. Vamos a imaginar ahora que la celda representa la luz media de la escena que queremos fotografiar. Las cámaras tienen dos parámetros cantidad de luz que llega al sensor:
que
permiten controlar
la
la apertura del diafragma el tiempo de exposición. El diafragma es como una ventana, se puede regular para que deje pasar mucha luz o poca luz.
Imagina que en la escena hay mucha luz, hay muchos fotones (ejemplos a y b), y queremos obtener un determinado nivel de ‘claridad’ en nuestra foto. Podemos cerrar más el diafragma y dejar abierto el obturador un cierto tiempo, o podemos abrir el diafragma y abrir el obturador sólo un instante. Al final lo importante es el número de fotones que llegan al fotodiodo.
En los ejemplos c y d hay menos luz en la escena. Si queremos el mismo nivel de claridad tendremos que dejar más tiempo abierto el obturador para que lleguen los mismos fotones que antes. Si dejamos abierto el obturador durante el tiempo suficiente (incluso si hay poquísima luz) llegará un momento en que todas las celdas estarán llenas. Correspondería a una foto totalmente quemada, totalmente blanca. Se puede jugar con la apertura y el tiempo de exposición en diferentes combinaciones para dar el mismo resultado en lo que respecta a los niveles luminosidad de la foto.
Cuando la escena tiene mucha luz o muy poca luz habrá combinaciones de diafragma y tiempo de exposición que no serán adecuadas. Tanto el diafragma como el obturador son elementos físicos que tienen sus propios límites. En esas situaciones nos saldrían las fotos quemadas – sobreexpuestas– o muy oscuras –subexpuestas. Ahora imagina que queremos hacer una foto en una escena con muy poca luz. Si se trata de una escena estática podemos subir el tiempo de exposición (minutos, horas incluso) para que vayan entrando poco a poco los escasos fotones que hay en el exterior.
Pero si queremos fotografiar una escena en movimiento con muy poca luz tenemos un problema: Si dejamos abierto el obturador mucho tiempo la foto saldrá movida (porque la escena cambia a lo largo de ese tiempo)
Si programamos un tiempo de disparo muy corto entrarán muy pocos fotones: nos quedará una foto muy oscura (subexpuesta)
Para intentar resolver estas situaciones, los fabricantes de sensores dan la opción de forzar la sensibilidad normal de las celdas. Es lo que se conoce en las cámaras como parámetro o valor ISO. A medida que cambiamos el parámetro ISO en nuestra cámara y vamos subiendo de valor, lo que hacemos es aumentar un factor de multiplicación interno.
Aunque en el ejemplo hemos dibujado una única celda, el efecto multiplicador se aplica a todas las celdas a la vez. Es decir se ‘amplifica’ la luz de toda la escena, pero no por métodos ópticos sino por métodos electrónicos. Se hace un escalado de los valores de cada celda. Cuando llegan al sensor muchos fotones, la relación entre la información y el ruido es muy alta (la cantidad de ruido es despreciable con respecto a la cantidad de señal o información). Cuando llegan pocos fotones de la escena la cantidad de ruido es proporcionalmente más grande. ¿Qué ocurre cuando forzamos la sensibilidad (ponemos un ISO alto)?. Pues que multiplicamos la información que nos llega de la escena, pero también multiplicamos el ruido. Si la proporción entre señal (información) y ruido no es despreciable, al amplificar todo (señal + ruido) estamos haciendo más visible esa proporción. A medida que subimos ISO las imágenes resultantes aparecerán cada vez más granuladas y con puntos de colores que no corresponden con la escena. Ten en cuenta que subir ISO no genera ruido, el ruido ya estaba allí. Lo que hacemos al subir la sensibilidad de forma ‘artificial’ es que el ruido se hace más evidente con respecto a la información útil de la escena.
Tamaños de los sensores más utilizados en cámaras réflex y cámaras EVIL
Las cámaras de gamas profesionales suelen utilizar sensores Full Frame, que tienen un tamaño similar a la película analógica (35mm). Las cámaras de gamas de entrada e intermedia suelen incluir sensores APS-C, que tienen aproximadamente la mitad de superficie que un sensor Full Frame (el 40% aproximadamente) Las cámaras que siguen el estándar Micro Cuatro Tercios (Micro Four Thirds) usan sensores de 17.3 x 13.8 mm, que tienen aproximadamente el 25% del área de captación de un sensor Full Frame.
¿Qué es más importante, el tamaño de celda o el tamaño de sensor? En general es más importante el tamaño del sensor. Una imagen generada por un sensor grande tendrá más calidad (SNR mayor) que la misma imagen generada por un sensor pequeño (SNR menor). Habrá escenas concretas en las que un sensor grande de alta resolución (celdas pequeñas) no aproveche esa ventaja, por ejemplo se me ocurre en imágenes en las que dominan los tonos oscuros y pocas texturas. En esas escenas un sensor más pequeño pero con celdas más grandes (menor resolución) es posible que consiga una imagen más uniforme y aparentemente más limpia.
Resolución del sensor, resolución óptica y nitidez La nitidez es una característica subjetiva de la imagen. Una imagen nos parece nítida cuando podemos apreciar los pequeños detalles, las texturas, los bordes de los objetos perfectamente delimitados… La nitidez que percibimos depende de la acutancia (un término equivalente pero cuantificable, más científico) y de la resolución de la imagen. Como ya comentamos anteriormente, la nitidez la tenemos que valorar sobre la imagen en su soporte final: pantalla de monitor, fotografía impresa, etc. Pero vamos a comenzar por la imagen tal cual sale de la cámara. Vamos a suponer que tenemos un enfoque perfecto de la escena, que la iluminación es suficiente como para despreciar el efecto del ruido, con la cámara en trípode perfectamente estable, etc. La nitidez de la imagen va a estar determinada por la calidad óptica del objetivo y por la resolución del sensor. La calidad de la óptica se puede simplificar en términos de resolución equivalente. Imagina por ejemplo una cámara con sensor de 24Mpx en la que montamos un objetivo con una resolución equivalente de 12Mpx. La imagen final obtenida tendrá 24Mpx de resolución pero una nitidez que se corresponde con esos 12Mpx de la parte óptica. A muchos nos ha pasado que compramos una nueva cámara, hacemos una serie de fotos y cuando vamos a editarlas y las vemos al 100% de ampliación nos damos cuenta que de los puntos aparecen ‘borrosos’ a ese nivel de detalle. Para aprovechar al máximo la resolución del sensor necesitaremos objetivos con una resolución efectiva igual o superior a la del sensor de la cámara. Intenta siempre evaluar o analizar la imagen en su conjunto, a la resolución final con la que se va a usar: por ejemplo impresa en papel o publicada en la web, en una red social, etc. Ten en cuenta también que hay muchos otros factores que pueden influir en la falta de nitidez de una imagen:
Pequeña trepidación de la cámara
Imagen ligeramente movida debido al movimiento en la escena
Un ligero desenfoque (el sistema de enfoque está tomando como referencia una zona de la escena que está por delante o por detrás del plano que queremos enfocar) Profundidad de campo muy estrecha … Cuanto mayor sea la resolución del sensor más se pueden apreciar esos pequeños efectos a nivel de pixel, como ocurre con el ruido.
Resumen rápido con respecto rendimiento de los sensores
al
Con buena luz todos los sensores van a generar imágenes de alta calidad A partir de una cierta relación señal a ruido, el ruido en sí es despreciable y no vamos a apreciar diferencias en las imágenes (reescaladas para comparar, etc.). Habrá otros efectos que tengan mucha más relevancia: calidad óptica, procesado interno de las imágenes… Las diferencias entre sensores se aprecian cuando no hay tanta luz en la escena o se trata de una escena con mucho contraste entre zonas claras y zonas oscuras (rango dinámico) Por ejemplo en interiores, al atardecer, por la noche, escenas de alto rango dinámico (mapeo tonal / subir sombras en edición), situaciones en las que necesitamos velocidades de obturación muy altas (y tenemos que subir ISO), etc. La evolución tecnológica de los sensores es un factor muy importante. En general, cuanto más grande es el sensor, mayor relación señal a ruido. Sensores más grandes tienen en general mejor comportamiento en cuanto a ruido (a igualdad tecnológica, exposición, etc. con respecto a un sensor más pequeño) El tamaño de la celda tiene influencia en las prestaciones, pero su efecto no es tan importante salvo en sensores muy especializados o para tipos de fotografía muy concretos. Subir el valor de ISO no aumenta el ruido El ruido está relacionado con la cantidad e luz que recibe la celda, la cantidad total de luz que recibe el sensor y con la electrónica del sensor (ruido térmico, etc.). Subir el ISO hace más visible el ruido porque lo
escalamos junto con la información de la escena. Usamos menos fotones para generar la imagen: menor SNR El valor de ISO máximo de una cámara es una característica irrelevante. El parámetro importante es hasta qué ISO puedo subir en una cámara para conseguir imágenes con una calidad aceptable para cada uno, y esto es algo totalmente subjetivo. Se toma como referencia un SNR > 20dB para calidad aceptable y SNR>30dB para muy buena calidad Comparar el rendimiento de cámaras con sensores diferentes no es sencillo Intervienen muchos parámetros. Puedes usar páginas como DXOMARK o photonstophotos.net en las que se utilizan métodos científicos para comparar cámaras. Ten en cuenta también que esos datos sólo te dan una idea global. En el día a día de cualquier fotógrafo apenas se aprovechan esos rendimientos máximos que daría teóricamente cada cámara. Finalmente, la conclusión más importante sería que la clave está sobre todo en la cantidad de luz que llega al sensor. Si puedes controlar o maximizar la luz que recibe el sensor estarás optimizando su rendimiento y la calidad de las fotos o el vídeo: iluminación, elegir bien los momentos y lugares… En este sentido los objetivos también juegan un papel muy importante. La apertura del objetivo determina la cantidad máxima de luz (por unidad de superficie) que llegará al sensor para una determinada escena.
Qué es la distancia focal en fotografía La distancia focal es una de las características que definen el comportamiento del objetivo de una cámara. Influye en el aspecto de las fotografías y las sensaciones que nos transmiten
Objetivos con gran distancia focal. Foto: Juanedc.com (CC BY 2.0)
Distancia focal en fotografía La distancia focal es una característica óptica de lentes y espejos En una lente convergente (como una lupa) los rayos de luz paralelos al eje que la atraviesan convergen en un punto llamado foco. La distancia focal es la distancia entre el centro óptico del objetivo y el punto focal (foco) En una cámara, el objetivo en su conjunto se comporta como una lente convergente (aunque internamente está formado por varias lentes de diferentes tipos) y proyecta una imagen invertida sobre el plano de imagen, que es donde se sitúa el sensor de la cámara. Es decir, el sensor ‘ve’ la imagen de la escena que proyecta el objetivo.
Imagina que tienes un tubo hueco, un tubo de cartón por ejemplo, con un determinado diámetro y una determinada longitud. Si miras a través de un tubo largo y estrecho tendrás un ángulo de visión reducido. Si miras a través de un tubo corto y ancho tendrás un ángulo de visión más amplio.
Algo parecido ocurre con los objetivos:
Los objetivos con distancia focal grande van a proyectar sólo una pequeña parte de la escena, que corresponde a un ángulo de visión cerrado Los objetivos con distancia focal corta proyectarán una parte más amplia de la escena, por lo tanto ofrecen más ángulo de visión. En fotografía, la distancia focal es básicamente un sinónimo de ángulo de visión. Nos podemos referir a la distancia focal también como ‘focal’: este objetivo tiene 35mm de focal, este objetivo es de focal variable… En general, cuando hablamos de distancia focal nos referimos a qué ángulo de visión nos proporcionará un determinado objetivo en una determinada cámara. Para una misma distancia focal, cada cámara tendrá un ángulo de visión diferente en función del tamaño de su sensor. Entonces, qué efectos tiene la distancia focal de un objetivo en la imagen de una escena:
La distancia focal determina el ángulo de visión. Focales largas (teleobjetivos) equivalen a un ángulo de visión pequeño, sólo una porción pequeña de la escena. Focales cortas (angulares) equivalen a un ángulo de visión grande, una gran porción de la escena. La distancia focal determina la sensación de ‘alcance’ del objetivo. Los teleobjetivos dan la sensación de ampliar objetos que están lejos, de acercar escenas lejanas. Los objetivos angulares, por un efecto de perspectiva, resaltan o amplían los objetos más cercanos con respecto a los más lejanos. Es decir, separan mucho los planos (cercano, medio, lejano). Los objetos cercanos a la cámara parecen mucho más grandes y los objetos lejanos parecen mucho más pequeños, y mucho más separados. Los teleobjetivos suelen tener el efecto contrario: comprimen los planos, de tal forma que objetos que están físicamente muy separados (con respecto a la cámara) aparecerán en la imagen dando la sensación de estar más juntos entre sí. La distancia focal afecta también a la profundidad de campo (la parte de la escena que está enfocada)
Objetivos de distancia focal fija y de focal variable Los objetivos fotográficos están formados por muchas lentes. Pero el conjunto se comporta como una única lente ‘ideal’ y una de sus propiedades principales es su distancia focal. Hay objetivos que tienen una determinada distancia focal: objetivos de focal fija, fijos, prime (en inglés) Y hay objetivos que, desplazando internamente su configuración de lentes, permiten ajustarse a un rango de distancias focales: son los objetivos de focal variable, también conocidos como objetivos zoom. La distancia focal de los objetivos se mide en milímetros, en los objetivos de focal variable se indica siempre el rango de distancias focales. Por ejemplo: 18-55mm indicaría que el objetivo puede pasar de una distancia focal de 18mm hasta una distancia focal de 55mm incluyendo todas las focales intermedias.
Distancia focal y ángulo de visión Otra forma de pensar en la distancia focal es relacionándola con el ángulo de visión.
Como comentamos al principio, históricamente siempre se ha utilizado como referencia la película de 35mm. Por lo tanto todo lo que comentamos en este apartado con respecto a ángulos de visión es válido sólo para cámaras con sensor Full Frame (35mm). Una distancia focal media correspondería con el ángulo de visión del ojo humano, que es de unos 45 grados (sin contar la visión periférica). El equivalente sería un objetivo de unos 50mm. Una distancia focal pequeña equivale a un ángulo de visión mayor. Los objetivos que tienen una distancia focal pequeña reciben el nombre de angulares y gran angulares (35mm e inferiores). Los objetivos de 15mm reciben el nombre de ojo de pez y tienen un ángulo de visión de 180º. Una distancia focal grande equivale a un ángulo de visión más reducido. Los objetivos con distancia focal por encima de 70-80mm se consideran teleobjetivos y su ángulo de visión es inferior a 30º. Es
como si, de toda la escena posible, nos centramos sólo en una zona mucho más pequeña, que ocupa todo el encuadre (la ampliamos).
Distancia focal y tamaño del sensor. Factor de recorte La relación de la distancia focal con el ángulo de visión efectivo no es fija. Los objetivos actuales han evolucionado a partir de las cámaras analógicas con película de 35mm, que correspondería con los sensores Full Frame. Si usamos un objetivo con una cámara Full Frame, el ángulo de visión efectivo será similar al que tendríamos en una cámara réflex analógica. Si ese mismo objetivo lo usamos con una cámara con sensor más pequeño, el resultado es que sólo aprovechamos una parte más pequeña de la misma escena (con respecto a un sensor full frame es como si recortáramos la parte central y desechamos el resto). Si pensamos en ángulo de visión es equivalente a reducir el ángulo, y si pensamos en aumentos es equivalente a ampliar la escena. Por lo tanto, los sensores más pequeños introducen un factor de recorte en la imagen, que a su vez se traduce a efectos prácticos en un
factor de multiplicación de la distancia focal. Cuanto más pequeño es el sensor con respecto a un Full Frame, mayor será la distancia focal efectiva de un objetivo.
Si para encuadrar un objeto con una full frame tienes que colocarte a una distancia determinada, usando el mismo objetivo con una cámara con sensor APS-C tendrás que colocarte a una distancia mayor para conseguir el mismo encuadre. Si el sensor fuese más pequeño, más lejos tendrías que colocarte respecto al objeto. O si lo quieres ver de otra forma: si colocamos dos cámaras (una Full Frame y otra APS-C) a la misma distancia de la escena, las dos cámaras con un objetivo de la misma distancia focal, la foto resultante de la cámara APS-C mostrará una ‘ampliación’ de la escena con respecto a la Full Frame, en un factor equivalente a la diferencia de tamaño de los sensores.
Las cámaras con sensores APS-C tienen un factor de recorte de 1.5 – 1.6 (depende del tamaño exacto del sensor).
Una cámara APS-C con un objetivo de 35mm haría una foto muy similar (en cuanto a ángulo de visión) a una cámara Full Frame con un objetivo de 50mm. En el caso de los teleobjetivos normalmente buscamos la mayor distancia focal posible (mayor ampliación de objetos lejanos) por lo tanto el factor multiplicativo del sensor APS-C juega en este caso a favor. Por ejemplo, un objetivo de 70-300mm montado en una APS-C tendrá un comportamiento similar a un 100-450mm Para los objetivos angulares sucede lo contrario. El factor de recorte hace que los angulares pierdan ángulo de visión al utilizarlos en cámaras con sensor más pequeño.
Compresión de planos, perspectiva y distancia focal En fotografía y vídeo lo que hacemos es representar una escena real en un plano de 2 dimensiones. La representación de escenas tridimensionales en una imagen plana recibe el nombre de perspectiva. La palabra perspectiva también se suele asociar o se suele utilizar como sinónimo de ‘punto de vista‘. La perspectiva nos da sólo una información parcial de la escena (ya que hemos perdido una de las dimensiones). Cuando vemos una imagen el cerebro interpreta la perspectiva y construye una representación a su manera de cómo sería la escena real, la distancia entre elementos, profundidad, etc. La compresión de planos que se suele relacionar con los teleobjetivos y la distorsión geométrica que se suele asociar con los objetivos angulares son en realidad efectos de la perspectiva. Cualquier objetivo, sea cual sea su distancia focal, comprimirá los planos o exagerará su separación dependiendo de la distancia a la que se encuentren los objetos de la escena con respecto a la cámara. La compresión de planos no depende de la distancia focal, sólo de la distancia entre la cámara y los elementos de la escena. Es una cuestión de geometría, no hace falta una cámara para comprobarlo, se puede comprobar con papel y lápiz.
Imagina una escena con un elemento principal (el protagonista) y una serie de elementos secundarios colocados en el fondo, a cierta distancia. Vamos a proyectar esos elementos sobre un plano, utilizando unas reglas de construcción de imágenes similares a la de cualquier cámara. La única diferencia es que en este ejemplo, para simplificar, vamos a imaginar que el lienzo está delante de nuestros ojos (según miramos hacia la escena) mientras que en una cámara el ‘lienzo’ sería el sensor y estaría al otro lado del foco del objetivo.
Como ves, no cambiamos ni el tamaño del plano de imagen ni el ángulo de visión. Lo único que cambiamos es la distancia entre el plano de imagen y la escena. Cada una de las proyecciones A, B y C corresponderían con tres imágenes diferentes que obtendríamos con nuestra cámara, usando en los tres casos el mismo objetivo (con la misma distancia focal) Y si te fijas, cada una de esas imágenes tiene una perspectiva diferente, es decir, hace una representación diferente de la misma escena tridimensional. Cuando nos acercamos mucho a los elementos de la escena la perspectiva exagera las proporciones y la sensación de profundidad (separación entre el objeto principal y el fondo) Cuando nos alejamos mucho, la perspectiva tiene el efecto contrario: las proporciones se igualan y la sensación es que la escena tiene mucha menos profundidad. Este efecto se conoce como compresión de planos. En la práctica, lo que queremos es un determinado encuadre y un determinado estilo o efecto. Por ejemplo, si queremos para retrato un encuadre cerrado (medio cuerpo, sólo cara…) y utilizamos un objetivo angular sabemos que la cara saldrá distorsionada (nariz grande, orejas pequeñas…) En el caso de los teleobjetivos solemos usarlos para fotografiar elementos lejanos. Esos elementos junto con el fondo y los elementos intermedios de la escena aparecerán con menor profundidad y con tamaños (compresión de planos)
Conclusión: en la práctica, aunque esos efectos están relacionados con la perspectiva, para la mayoría de las situaciones se puede asumir que los objetivos angulares aportan esa sensación de profundidad, de separación de planos, mientras que los teleobjetivos aportan esa sensación de compresión de planos.