Colorimetría aplicada by Centro Costarricense de Producción Cinematográfica

MANUAL BÁSICO DE TECNOLOGÍA AUDIOVISUAL Antonio Cuevas antoniocuevas@gmail.com

Tema 24

COLORIMETRÍA APLICADA 24.1

La temperatura de color en vídeo y televisión 24.1.1 Uso de los filtros de conversión de color incorporados 24.1.2 Equilibrio de blancos 24.1.3 Equilibrio de negros

24.2

La temperatura de color en la cinematografía

24.3

Termocolorímetros

24.4

Los filtros para aplicaciones colorimétricas 24.4.1 Comportamiento de los filtros 24.4.2 Filtros de absorción 24.4.3 Filtros de interferencia o dicroicos 24.4.4 Interferencia destructiva 24.4.5 Factor de un filtro

24.5

Filtros para cinematografía en color 24.5.1 Filtros de conversión y de equilibrio de color 24.5.2 Filtros de compensación de color

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LA TEMPERATURA DE COLOR EN VÍDEO Y TELEVISIÓN Dos sonidos no pueden ser combinados para producir un tercer sonido puro pues el oído humano tiene la capacidad de discriminarlos, es decir, de distinguirlos por separado. Sin embargo, tal y como ya hemos visto, combinando dos o más colores se crea un tercer color siendo en tal caso nuestro ojo incapaz de detectar el menor vestigio de sus constituyentes (por ejemplo, rojo + verde = amarillo). También sabemos que la combinación visión/percepción del sistema visual humano (ojo/cerebro) es en muchas formas más sofisticada que una cámara de vídeo y puede confundirnos al intentar analizar el “color” de la luz, que tinta una escena. El sistema visual humano es una extraordinaria herramienta visual pero no ha sido diseñado como instrumento; su misión es facilitarnos la comprensión visual sin esfuerzo del mundo fenoménico, la realidad que nos rodea. El sistema visual humano solo puede servir en ciertos casos solo como comparador, siempre y cuando tales comparaciones sean simultáneas. No debemos “fiarnos” de nuestros ojos y cerebro a efectos de obtener una imagen cromáticamente equilibrada. Con muy poca luz, un papel blanco nos seguirá pareciendo blanco. Sin embargo, para una cámara aparecerá gris. Bajo luz azul, un banano (si lo reconocemos por su forma), nos seguirá pareciendo amarillo. En cámara aparecerá marrón. A diferencia del sistema visual humano, ni la cámara electrónica ni el soporte fotoquímico tienen “cerebro” que “interprete” las imágenes, al menos por ahora. Cuando se observa cómo la cámara electrónica analiza y convierte el color de una imagen - bien mediante el prisma de separación con tres filtros dicroicos, bien mediante el patrón Bayer – resulta clara la distinción entre cómo percibimos el color los humanos y cómo la cámara, simplemente, convierte el color observado en una señal eléctrica “objetiva”. La gran diferencia, otra vez, es que nuestro cerebro hace innumerables ajustes que deciden lo que “creemos estar viendo”, particularmente en la observación de colores, mientras que la cámara electrónica o el soporte fotoquímico simplemente registran lo que tienen delante, sin interpretarlo. Para un observador común, una carta “blanca” aparecerá “blanca” bajo diferentes condiciones de luz. Sin una referencia estándar de “blanco auténtico” con la cual se pueda comparar en tiempo real, una carta que en realidad presenta una leve tonalidad rosa, azul claro o verde pálido será ajustada por el ojo/cerebro del observador quien proclamará que La percepción de un color por el esa carta siempre es “blanca”. La carta en sí, puede contener un rango ojo, siempre está fuertemente de tonos pastel y seguir siendo vista como blanca, de hecho el cerebro influenciada por su entorno realiza continuos ajustes cuando juzga colores. Nuestro cerebro no recibe la información de luz que envía el ojo de manera pasiva, sino que la interpreta. De hecho, lo que los humanos percibimos, es una señal que nuestro cerebro ya ha interpretado por lo que, en ocasiones, no se corresponde exactamente con lo visto directamente por el ojo, es decir, la realidad. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 2 de 31

Una cámara de vídeo no tiene cerebro que interprete la señal y no realiza ajustes al variar la luz que ilumina un sujeto. Simplemente reproduce con fidelidad la escena que tiene al frente. El rostro de una persona iluminada con una lámpara de vapor de sodio para alumbrado urbano (luz naranja) será ajustado por el cerebro del observador quien no apreciará esa enorme cantidad de luz naranja. Sin embargo, la cámara se limitará a reproducirá la luz prevaleciente y cuando se observe lo registrado por ella en una pantalla, el rostro tendrá un tono fuertemente anaranjado.

Uso de los filtros de corrección incorporados El procesador de las cámaras profesionales está diseñado de fábrica (lo que se llama “por defecto” o By Default) para tomar como referencia cromática escenas iluminadas con luz de tungsteno de 3200K. Consecuentemente, las salidas de los sensores rojo, azul y verde se ecualizan fácilmente cuando se hace el balance de blancos bajo una luz de tungsteno o bajo luz día con la rueda de filtros en la posición adecuada. Cuando la cámara es expuesta a la luz de día, se requerirían cambios significativos en las ganancias del canal rojo y azul, para conseguir un balance de blancos. Por ello, los fabricantes incluyen en algunas cámaras una rueda de filtros que atenuando esas desigualdades, facilitan la aproximación de los niveles de los tres canales de color. Algunas cámaras profesionales están equipadas de ruedas de filtros controladas mecánicamente (girando la rueda externa de filtros en uno u otro sentido) o eléctricamente, disponiendo además de la correspondiente advertencia en el visor. Estas ruedas contienen filtros de conversión de temperatura de color y filtros de densidad neutra combinados con los anteriores. En algunos modelos muy antiguos, podía haber además un filtro de efectos, generalmente de estrella (de auténtico mal gusto). La posición de los diferentes filtros varía según el modelo de cámara. Las cámaras de definición estándar fabricadas por Sony disponían de una rueda de filtros de cuatro posiciones de ajuste; esta era la información textual del fabricante al respecto. 1. 3.000/3.200K – Iluminación halógena en estudio (incandescencia), salida del sol y puesta del sol.

Ubicación de la rueda de filtros en la cámara Sony DXC-D30WS

2. 5.600K + 1/8ND – Luz solar. Esta configuración incluye un filtro de densidad neutra de 1/8, reduciendo la exposición en un equivalente a tres pasos (diafragmas). Úselo para evitar hunting <1> o para reducir la profundidad de campo. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 3 de 31

3. 5.600K – Filmaciones en exteriores nublados o lluviosos e iluminación fluorescente. 4. 5.600K + 1/64ND – Esta configuración incluye un filtro de densidad neutra de 1/64, reduciendo la exposición en un equivalente a seis pasos (diafragmas). Úselo para evitar hunting <1> o para reducir la profundidad de campo. Las recomendaciones de Sony son inconcretas. Conviene precisar lo siguiente: 1.- En la posición 1 no hay ningún filtro óptico interpuesto. Se debe usar la posición 1 (3200K) cuando la luz predominante sea de filamento de tungsteno o cuando estemos filmando con fuentes próximas al tungsteno (vapor de sodio, velas y fuego). La filmación con luces mezcladas es muy corriente. En todo caso puede realizarse un ajuste de blancos sobre unas u otras fuentes, o sobre un punto en que se mezclen fuentes y escoger el ajuste que más nos satisfaga. Si filmamos la salida o puesta del sol con este filtro, el dominante anaranjado fuerte, característico de estos momentos, quedará parcialmente anulado pese a que pueda resultar estéticamente valioso. No parece muy creativa esa fijación de Sony con las imágenes “estándar”. El amanecer o atardecer son más sugestivos con sus colores naturales (posición 3) evitando que la cámara los neutralice (posición 1), aunque solo sea parcialmente. 2.- En la posición 3 de la rueda de filtros se intercala un filtro ámbar <2> (tipo 85 en la escala Wratten) entre el objetivo y los sensores. Este filtro convierte la temperatura de color luz día (5600K) en tungsteno (3200K), es decir, la reduce en 2400K, o lo que es lo mismo, introduce una corrección de -417 Mired. Esta posición debe emplearse en condiciones de iluminación tipo luz día sin excesiva intensidad (días nublados, sombras profundas, interiores bajo luz natural), así como bajo fuentes lumínicas de alto componente azul verdoso, por ejemplo lámparas de vapor de mercurio y tubos fluorescentes ordinarios. Como ya sabemos, si deseamos obtener el mejor rendimiento óptico no debemos utilizar diafragmas muy cerrados por la presencia de difracción residual. En todo caso, diafragmas muy cerrados aumentan la ya de por sí exagerada profundidad de campo haciendo imposible el foco diferencial. Así que, a partir de F/5.6 es mejor cambiar el ajuste a las posiciones 2 o 4 que, manteniendo la corrección de temperatura de color, añaden un filtro de densidad neutra. La variación en la temperatura de color puede ser compensada sin que sea precisa la utilización de los filtros de conversión de color; para ello basta con ajustar la ganancia de cada canal haciendo balance de blancos. Es decir, la mayoría de las cámaras de alta gama son capaces de una reproducción aparentemente correcta de la luz día ajustando la rueda de filtros a 3200K y haciendo un equilibrio de blancos. El problema es que para ello la cámara necesita incrementar artificialmente la señal roja y ese incremento (o ganancia electrónica) supondrá también un incremento del ruido en ese color, quizá hasta niveles inaceptables <3>. Igual ocurre cuando se hace un equilibrio de blancos colocando un filtro coloreado ante el objetivo con el fin de obtener una dominante determinada: se está amplificando uno de los canales de color de la cámara lo cual inevitablemente genera un cierto ruido. La mayoría de las cámaras digitales trae incorporado al menos un sistema automático de equilibrio de blancos. Este, lo que hace es ajustar la parte más brillante de la escena para que aparezca como color blanco, y la menos brillante como negro. Por ello, las primeras cámaras fotográficas digitales tenían una desconcertante capacidad de equilibrar el blanco de las salidas y puestas de sol hasta anularlo. Entre muchas otras, una de las ventajas de trabajar en RAW es la posibilidad de reajustar la temperatura de color de la imagen después de haberla realizado. Esta problemática no se tenía en Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 4 de 31

cuenta (por los fotógrafos amateur) en la fotografía tradicional porque venía implícita en cada tipo de película: Fuji, Kodak, etc. Decíamos que Fuji viene mejor preparada para los verdes, o que Kodak registra muy buenos rojos porque cada fabricante ajustaba sus películas según sus propios criterios para un tipo de luz concreto. En los tiempos analógicos, los carretes fotográficos para aficionados solían estar equilibrados para luz día y al ser los flashes también tipo luz día, la temperatura de color no era un problema para los usuarios menos avanzados.

Equilibrio de blancos

Ajuste de blancos (de izquierda a derecha) a 9100K, 6300K, 4300K y 3200K. http://tecnicatv.wordpress.com

El balance o equilibrio del blanco – con palabras de un fabricante de cámaras – consiste en mantener los colores reales. Si antes la corrección de temperatura requería un filtro especifico, ahora lo hace la cámara, bien sea automáticamente o bien mediante un modo prefijado. Hasta el propio usuario puede calibrarlo de forma totalmente manual. Una vez que conocemos la medida del color (temperatura de color), la fidelidad con que nuestra fuente de luz reproduce el color (el IRC, que a su vez depende de la curva de distribución espectral de la fuente de luz) y los cambios cromáticos que podemos introducir en la cámara utilizando la rueda de filtros, es el momento de considerar qué significa el famoso balance de blancos. En fotografía y procesado de imágenes electrónicas, el balance de blancos o mejor el equilibrio de color o equilibrio de blancos es un ajuste electrónico que consigue una reproducción de color correcta sin mostrar dominantes de color, Empleando un balance de blancos para luz diurna especialmente notables en los tonos neutros (filtro 3) con iluminación de tungsteno (filtro 1) (el blanco y los distintos tonos de gris) con obtenemos un ambiente más cálido y sosegado. independencia del tipo de luz que ilumina la escena. Se puede realizar de forma continua, automática o manual. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 5 de 31

Una cámara no tiene la posibilidad de procesar la luz como lo hace el cerebro humano, ya que está calibrada de forma que el sensor identifica como luz blanca, una luz con una determinada temperatura de color: normalmente la luz de 3200K. Los efectos de la iluminación en la imagen se pueden compensar actuando en la cámara sobre la ganancia de cada una de los componentes del color de suerte que el color blanco de la imagen final sea lo más parecido posible al color blanco teóricamente puro. A este ajuste se le llama balance de blancos. Se trata de una función por la cual damos a la cámara una referencia de blanco verdadero (aunque, obviamente, también podemos engañarla para lograr el dominante que nos interese) y, dado que el blanco es la suma de los tres colores primarios, ajustar el blanco significa que la cámara equilibra entre sí los niveles de azul, verde y rojo. Aunque pueda parecer mentira, la cámara no sabe distinguir colores, sino que genera las diferentes tonalidades a partir de un “único color”, el blanco. Así, la cámara necesita saber qué es blanco para, a partir de los datos recogidos, identificar el resto de tonalidades. Por este motivo, el balance de blancos – indicarle a la cámara qué es blanco - se efectúa encuadrando una superficie blanca que ocupe todo el cuadro. Aunque lo que se busca normalmente a la hora de utilizar el balance de blancos es obtener unos colores lo más reales posible, un buen ojo fotográfico aprenderá rápidamente a apreciar situaciones en que una tonalidad diferente de la real puede aportar a la escena un aura distinta, ya sea más fría o más cálida. El ajuste del balance de blancos en las cámaras actuales se ha simplificado notablemente y basta con enfocar la cámara hacia una hoja de papel u objeto blanco (esterofón, por ejemplo) y pulsar el botón de calibración de blancos. La ganancia de las tres componentes de color se ajusta automáticamente para que den el nivel adecuado de señal en estas condiciones de iluminación. El ajuste de blancos se incorpora en todas las cámaras electrónicas tanto profesionales como domésticas. A la hora de hacer un balance de blancos lo ideal es encuadrar un fondo blanco de referencia con una iluminación de luz natural o artificial homogénea y que represente a la totalidad de la escena que vayamos a rodar. Normalmente este blanco debe ocupar más del 80% del tamaño total de nuestro cuadro. Si es el caso de luz artificial (platós…) hay que tener especial cuidado en que el blanco refleje la temperatura de color de nuestra fuente principal de luz y que no haga sombras. Es aconsejable que la luz que esté encendida opere sin regulación (dimmer) para evitar así la aparición de dominantes y colores anómalos. Hoy día son muchos los camarógrafos exigentes que no utilizan exactamente el ajuste de blanco estándar que proporciona la cámara. Haciendo el ajuste de blancos sobre una cartulina azulada o interponiendo una gelatina azul en el objetivo se obtiene un tono general más cálido. Con una gelatina o cartulina ámbar obtendríamos el efecto opuesto: una dominante fría. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 6 de 31

Aunque en la práctica es lo que resulta más fácil, no es imprescindible hacer el ajuste de blancos sobre un “blanco” (una cartulina u hoja de papel blanco por ejemplo); obtendríamos igual resultado si utilizáramos una cartulina gris neutro o una carta de ajuste con blancos, negros y grises, incluso un tablero de ajedrez. Lo importante es que la referencia que mostramos a la cámara no contenga ningún valor cromático, ningún color (ni el blanco ni el negro ni el gris son colores). Sí es importante que el balance de blancos se haga al diafragma correcto. Cualquier desviación cromática que tuviera el blanco de referencia quedará más saturada (y por tanto corregida en exceso) si el diafragma está más cerrado de lo debido. Es por ello que en tales casos algunos modelos de cámara dan un aviso en el visor. Si el diafragma está más abierto de lo debido podría ocurrir el fenómeno inverso. Dejar el diafragma en automático al hacer la medición de blancos es una buena idea. La mayoría de las cámaras digitales trae incorporado al menos un sistema de balance de blancos. Éste lo que hace es ajustar la parte más brillante de la escena para que aparezca como color blanco, y la menos brillante como negro. Durante el proceso, la cámara ajusta la exposición para que la señal de salida del verde sea correcta, y acto seguido ajusta la ganancia del rojo y el azul para igualar la salida del verde. El balance de blancos es uno de los campos donde vídeo y cinematografía digital sobrepasan con creces a los soporte fotoquímicos tradicionales. Sería necesario un fuerte desembolso en un colorímetro y filtros de calidad para conseguir el mismo ajuste tonal que realiza un modelo básico del mercado de vídeo de consumo no profesional, simplemente accionando un mando.

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Equilibrio de negros El ajuste de negros era una función solo disponible en cámaras electrónicas de gama alta y media/alta. Hoy, la mayoría de las cámaras realizan este ajuste automáticamente y por su cuenta según las condiciones de uso. El equilibrio de negros ajusta los niveles de negro de los canales RGB, de forma que el negro carezca de dominante alguno de color. Para ejecutar el equilibrio de negros, las cámaras cerraban automáticamente y por completo el diafragma de forma que no alcanzara luz alguna a los sensores y, a continuación, ajustaban sus niveles RGB en referencia a ese negro absoluto acromático. Con frecuencia este ajuste no se realizaba bien. El procedimiento completo y correcto en las cámaras de definición estándar sería el siguiente, y por este orden:

La secuencia de ajuste blancos-negros-blancos asegura un rendimiento cromático correcto en todos los colores.

1.- Realizar un equilibrio de blancos (para ecualizar las ganancias) 2.- Realizar el equilibrio de negros 3.- Realizar un nuevo equilibrio de blancos para corregir las desviaciones que la cámara hubiera podido introducir al realizar el paso anterior Existía una larga polémica respecto a cuándo hacer equilibrio de negros. En opinión de los fabricantes, el ajuste de negros debía inexcusablemente hacerse cada vez que: -

Se utilizaba la cámara por vez primera vez o tras un largo periodo de inactividad

Tras un cambio pronunciado en la temperatura de trabajo de la cámara

Cada vez que se filmaba a diferente ganancia

Mi experiencia es que en las filmaciones con cámaras de definición estándar conviene hacer, por precaución adicional, ajuste de negros cada vez que se varían sustancialmente parámetros que tienen que ver con el contraste (black master, gamma, master gamma, stretch, etc.). El balance de negros, nos asegura una reproducción correcta de aquellas partes más oscuras de la imagen hasta llegar al negro absoluto, donde por una tasa proporcional se acentuará más ese “tinte” desviado a cualquiera de las combinaciones RGB. Ya sea porque la temperatura del bloque de sensores ha ascendido o por cualquier otro defecto inherente a los objetivos, es aconsejable realizar uno o varios balances de negros de forma manual (con vectorscopio) o automática regularmente. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 8 de 31

En las cámaras profesionales de Sony, lo que la cámara hace simplemente es muestrear el canal verde (G) origen de la señal por componentes y después variar los canales R y B amplificándolos hasta situarse a la misma proporción que el G. Así, desaparece cualquier desviación indeseada en el negro. Otra cosa es que artísticamente se decida teñir los negros de color de forma que este no sea “neutro”. <1> Sony “define” el hunting con estas palabras: “esto ocurre si la función automática del iris no puede

alcanzar un estado estable y como resultado la brillantez de la imagen cambia, alternándose más clara y más oscura”. <2> Se trata de un filtro 85 en la popular escala Wratten (Eastman Kodak). Este filtro, además de reducir la temperatura de color en 2400K (- 417Mired), lógicamente también reduce la cantidad de luz en 2/3 de diafragma lo cual no suele significar un problema en filmaciones con luz diurna. <3> En su momento estudiaremos qué es ganancia, qué es ruido y qué relación (estrechísima) hay entre uno y otro parámetro. Por ahora bástenos saber lo siguiente: Se entiende por ganancia la amplificación electrónica de una señal. Típicamente expresada en decibelios (dB), es la cantidad en que un amplificador incrementa la intensidad de una señal entrante. La ganancia electrónica clarifica el contorno de la información sin aumentar el número de píxeles. Por lo tanto no produce una imagen más detallada sino una demarcación más precisa entre un área de una imagen y la contigua. La ganancia se mide en dB. El dB es una unidad de comparación, no de medida pura, entre la potencia de dos señales. Cada 6dB de ganancia, equivalente a un paso de diafragma, es decir la cámara dobla su índice de exposición. Una cámara típica con una sensibilidad aproximada de ISO 300 a cero dB, cuando es conmutada a 6dB su sensibilidad asciende a ISO 600. Cuantos más decibelios de ganancia se obtenga, mayor será la pérdida en la calidad de imagen: aumenta el ruido y disminuye la brillantez del color. En las cámaras electrónicas de procesado digital de la señal (DSP) y aún en otras de inferior categoría, existe la posibilidad de seleccionar ganancias de trabajo negativas (-3dB) lo que produce una excelente relación señal/ruido, imágenes de nitidez mejorada y negros más profundos y detallados. En las cámaras tipo DSP las ganancias intermedias (hasta 9dB) con frecuencia no significan un aumento excesivamente significativo de ruido, manteniéndose una relación señal/ruido aceptable. Relación S/R (señal/ruido): medida en decibelios (dB), es la diferencia de nivel entre una señal (normalmente de nivel estándar) y el ruido residual del equipo por el que pasa. Cuanto más alto es el valor S/R, mejor calidad produce el sistema. Ruido es un término tomado del campo del sonido aunque, técnicamente, el ruido de vídeo es igual al ruido de sonido. Relación señal/ruido es la existente entre la fuerza (o intensidad) de la señal deseada y el ruido o interferencia electrónica que le acompaña. La relación entre el ruido y la información útil de la imagen (señal) se suele expresar en dB. Los equipos digitales son capaces en teoría de generar imágenes puras libres de ruido, que tendrían una relación señal/ruido infinita. Pero éstas, debido precisamente a su pureza, pueden causar artificios de "contorneado” si se procesan sin emplear técnicas especiales. La relación señal ruido afecta muy especialmente a las señales pequeñas. Por tanto, es importante para las escenas con poca luz y para aumentar el contraste. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 9 de 31

LA TEMPERATURA DE COLOR EN LA EMULSIÓN CINEMATOGRÁFICA En estos textos se han dedicado tres capítulos enteramente a la película cinematográfica en los que se detalla su comportamiento ante la luz. Para poder aplicar ahora sobre ella el concepto de temperatura de color, solo hay que apuntar que, en esencia, la película funciona en forma similar a la cámara electrónica. La emulsión consta de tres capas, una sensible al azul, otra al verde y la tercera al rojo. Para la reproducción cromática correcta, cada una de las capas debe recibir la cantidad de luz indicada en esa específica longitud de onda. El negativo cinematográfico tipo tricapa (tripack) integral actual consiste, como su nombre indica, en una película con tres capas de emulsión. La primera capa es sensible únicamente a la luz azul, es decir, se trata de una película insensible al verde y rojo. La segunda capa contiene emulsión ortocromática, sensible al azul y al verde. Una lámina filtro amarilla entre la capa primera y segunda impide que los componentes azules de la luz lleguen más allá de la primera por lo que en esta segunda capa se registra el verde. La tercera es película pancromática sensible a la luz azul (que ya ha sido interceptada por el filtro amarillo), verde y roja, y su misión es capturar esta última. La triple capa permite por tanto, realizar la selección según los tres colores fundamentales. El sistema tricapa se utiliza para negativos y, también, para película reversible. Las correcciones de color en película cinematográfica se establecen con la ayuda de un medidor especializado llamado termocolorímetro. Las correcciones se aplican a través de filtros ópticos de los que hablaremos a continuación.

Termocolorímetro Si queremos registrar imágenes cinematográficas con un perfecto equilibrio cromático deberemos efectuar frecuentes medidas de la temperatura de color de las distintas fuentes luminosas que, en las diferentes localizaciones o decorados de nuestro filme, iluminen las escenas. Según las características de equilibrio cromático de la emulsión utilizada y los datos obtenidos en la medición de la temperatura de color de la luz, efectuaremos los filtrajes oportunos. Para medir la temperatura de color de las fuentes luminosas se emplea el llamado termocolorímetro. Se trata de un instrumento que analiza,

Termocolorímetro Minolta Color Meter II

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mediante comparación, la calidad espectral de la luz en la escena proveniente de los proyectores de iluminación (o del sol en exteriores) y establece las correcciones oportunas. Hay dos tipos básicos: bicolor (analiza dos colores rojo y azul; el verde lo deduce de la medida de los otros dos) y tricolor (analiza los tres colores primarios). Las diferencias prácticas entre uno y otro son importantes. El control cromático sobre fuentes de luz de espectro discontinuo como lámparas de descarga o fluorescentes solo puede hacerse con el tricolor. El termocolorímetro bicolor puede dar lecturas erróneas y en todo caso resultarán incompletas (faltará el componente verde).

Termocolorímetro Minolta Color Meter II. En el reverso del instrumento se indica el filtraje de corrección que hay que aplicar según los valores leídos.

Los termocolorímetros analizan la composición espectral de la luz y nos dan los resultados directamente, bien en valores Mired o su equivalente en filtros Wratten de Kodak. Sólo los termocolorímetros tricolores son capaces de darnos el valor de una dominante de color, es decir el valor CC (compensación de color) apropiado.

Todos los termocolorímetros modernos dan dos lecturas, una para la escala de los cálidos/fríos (azul-rojo) y otra para la escala del magenta/verde. Los más completos indican, también, la corrección precisa en Mired.

A la izquierda un primitivo termocolorímetro bicolor fabricada por Eastman Kodak. A la derecha uno de los primeros Minolta tricolor. Esta compañía japonesa fabrica actualmente excelentes termocolorímetros.

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FILTROS PARA APLICACIONES COLORIMÉTRICAS Podemos definir los filtros como láminas transparentes y en muchos casos coloreadas cuyas propiedades ópticas se aprovechan extensamente en fotografía. Normalmente son de vidrio óptico y van unidos a una montura adaptable al parasol o directamente roscados al objetivo. También se fabrican en soporte de gelatina, resina de polímero o plástico teñido. Hay muchas marcas, las más empleadas en cine profesional son Tiffen, B+W, Harrison & Harrison, Formatt y Schneider, todos ellos fabricados en vidrio óptico. Eastman Kodak también fabrica los clásicos Wratten en gelatina, mucho más baratos pero de un solo uso (si se dañan, deben reemplazarse por nuevos). El fabricante francés Cokin dispone de un interesante catálogo de filtros, sobre todo de efecto, fabricados en resina de polímero a precio muy razonable. Obviamente los filtros de resina son más vulnerables a rayas y rozaduras que los de vidrio óptico aunque no se quiebran tan fácilmente como los de vidrio. Fotográficamente, sus resultados son buenos, prácticamente equiparables a los de vidrio óptico y por solo una fracción del coste de estos. Los filtros que nos interesan, por el momento, son los que se emplean básicamente para modificar y controlar la composición espectral de la luz, es decir, lo que llamamos “filtros de corrección”. Los filtros correctores normalmente no son apreciables en la imagen final obtenida. Es su ausencia la que sería rápidamente percibida pues la imagen mostraría serías descompensaciones (aparición de tonos o matices de color dominantes). Una manera de clasificarlos es en base a números y, eventualmente, con el agregado de letras, siguiendo las normas establecidas en 1906 por la ya desaparecida casa inglesa Wratten, nomenclatura posteriormente adoptada y ampliada por Eastman Kodak y hoy de uso estándar en toda la industria. Existen muchas utilizaciones de los filtros pero una de las más usuales en blanco y negro es la de corregir las deficiencias de las películas en la reproducción de los colores así como para actuar sobre el contraste de la escena. En color no suelen emplearse filtros coloreados salvo para efectos especiales o como elementos conversores o correctores de las diferencias existentes entre las características de la emulsión y las condiciones de cromatismo de la escena. En color, es bastante usual sin embargo emplear filtros no coloreados como el ultravioleta, los filtros de densidad neutra y con mayor frecuencia los polarizadores. Con independencia de las múltiples aplicaciones de los filtros de efecto, lo que nos interesa aprender ahora es el trabajo de los filtros como simples correctores de la colorimetría de la escena, es decir, los llamados filtros de conversión de color por una parte, y los filtros llamados de compensación por otro. Antes de describir las clases existentes de filtros de estos tipos, conviene refrescar brevemente ciertos conceptos que ya habíamos visto en relación con la transmisión selectiva de la luz. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 12 de 31

Comportamiento de los filtros Un filtro de conversión de color no es más que una lámina coloreada que, interpuesta en un haz de luz, absorbe uno o varios componentes de esa luz (de ahí la palabra “filtro”), dejando pasar los restantes en aplicación del fenómeno de la transmisión selectiva que ya conocemos. Sabemos que la luz blanca está compuesta de rojo, verde y azul. Si en el camino de un haz de luz blanca interponemos un filtro de color rojo primario por ejemplo, las porciones azul y verde del espectro serán absorbidas y sólo el componente rojo pasará a su través. Precisamente por este comportamiento, el propio filtro lo vemos como de color rojo ya que absorbe los restantes componentes de la luz blanca.

De izquierda a derecha: filtro 80A, 80B y 80C. Cuanto más saturado es el azul (80A), más rayos amarillos elimina. Estos tres filtros se utilizan en cine profesional para rodar bajo luz de tungsteno (3200K) con película equilibrada para luz día (5600K)

De izquierda a derecha: filtro 85, 85B y 85C. Cuanto más saturado es el ámbar (85), más rayos azules elimina. Estos tres filtros se utilizan en cine profesional para rodar bajo luz diurna (5600K) con película equilibrada para tungsteno (3200K)

Pero lo importante no es el color del filtro, sino los colores que absorbe. Ya sabemos que en la vida real son muy pocos los objetos rojos, azules o verdes puros; lo habitual es que el color reflejado por el objeto consista en una mezcla de distintas proporciones de cada uno, sobresaliendo la que hemos llamado longitud de onda predominante. Por ello, existen filtros que aun siendo del mismo color pero de distinta saturación, producen efectos diferentes dependiendo de la cantidad de cada uno de los tres colores básicos que absorba. Así un filtro azul, se interpondrá en el camino de los rayos amarillos, eliminándolos en mayor o menor medida según su mayor o menor saturación. Si su saturación de azul es baja, interceptará solo una pequeña parte de los rayos amarillos. Si lo que interponemos es un filtro cian, quedará absorbido el rojo y pasarán los otros dos componentes y sus mezclas. En el caso del magenta, pasarán azul, rojo y sus mezclas.

En el mercado existe una extensa gama de filtros de distintos colores que van desde las tonalidades más claras de un mismo color hasta las más saturadas. La saturación del filtro es lo que se suele llamar densidad en cine profesional, a mayor densidad mayor saturación. Un filtro de poca densidad no absorbe por completo los colores que le son ajenos, solamente los reduce en parte, dejando pasar el resto. Conforme aumenta la densidad y el color del filtro se vuelve más intenso, aumenta la absorción de manera que un filtro muy saturado apenas deja pasar una mínima parte de los colores que le son ajenos (su color complementario) mientras el color propio se transmite sin ninguna dificultad aparente (en realidad, siempre existe una cierta pérdida del color propio que, en la práctica, solemos considerar como despreciable). Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 13 de 31

En resumen, cada filtro coloreado deja pasar las radiaciones de su propio color y absorbe en mayor o menor medida los colores que le son ajenos (los contenidos en su complementario). Un filtro verde deja pasar verdes (radiaciones amarillas y verdes) y uno rojo absorbe todos menos el rojo y naranja. Ya sabemos que los filtros llevan siempre a cabo una sustracción o resta de colores. Ahora bien, si interponemos más de un filtro en el paso de la luz blanca, en ningún caso podemos hablar de suma de colores ya que cada uno de ellos efectuará una absorción o sustracción de la luz inicial, interceptando los colores que le son ajenos y dejando pasar tan sólo aquellos que le son propios como vemos en la ilustración de la izquierda. Podríamos decir que se están sumando filtros en el sentido de reunirlos o superponerlos pero hablaremos de sustracción si hacemos referencia al efecto final que introducen sobre las características cromáticas de la luz Si pretendemos teñir una luz de un determinado color no es aconsejable emplear filtros de colores primarios si el método a emplear va a ser el sustractivo. En efecto, para lograr el rojo, verde y azul, bastará con superponer filtros de color rojo para conseguir luz roja; verde para conseguir luz verde, y azul para conseguir luz azul. Pero... ¿y si quisiéramos conseguir luz amarilla, magenta, cian o cualquier otro color intermedio? Para conseguir el cian deberemos eliminar el componente rojo de la luz blanca, y dejar pasar el color verde y azul y esto resulta imposible de conseguir con ningún filtro de color primario ni con ninguna combinación de este tipo de filtros. No quedará más remedio que recurrir a filtros de colores complementarios. Con ellos podemos obtener por sustracción, como se muestra en el gráfico superior, cualquier otro color, incluyendo los primarios. Los filtros de colores complementarios por estar compuestos de la suma de dos primarios dejan pasar dos componentes de la luz blanca, reteniendo el tercero. Podemos decir, en resumen, que el comportamiento es idéntico a los filtros de colores primarios salvo que al superponer dos filtros de colores complementarios pasará únicamente una porción de la luz blanca, aquella del color común a ambos complementarios. Si empleamos simultáneamente un filtro amarillo y uno cian, del rojo y el verde transmitido por el primero sólo pasará a través del filtro cian el verde, ya que el rojo quedará absorbido (convertido en calor imperceptible). Pasará tan sólo el color que estaba presente en los dos filtros, el color común a ambos, el verde. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 14 de 31

Filtros de absorción Los filtros más comúnmente usados en cámara son los de absorción, de ellos acabamos de hablar. El filtro de absorción magenta en la ilustración de la derecha absorbe el color no transmitido (el verde) y lo transforma en calor (inapreciable). Lo que este filtro en definitiva realiza es una síntesis sustractiva del color: para obtener el color magenta a partir de la luz blanca, el filtro extrae (sustrae) el componente verde. Su curva de absorción <4> demuestra que aunque ha sido el verde el color mayoritariamente sustraído (más del 90%), el azul y rojo han sido también absorbidos en pequeñas proporciones (sobre el 10%). El filtro ilustrado a la derecha es un CC50M (enseguida veremos qué significan esas siglas) correspondiente al magenta de mayor saturación que, sin embargo no llega a efectuar una filtración perfecta pues también intercepta (absorbe) una parte de las radiaciones azules (en especial las más próximas al verde) y una parte de las rojas (también las más próximas al verde). Para obtener una filtración más exacta (lo cual no siempre resulta imprescindible) debemos recurrir a filtros denominados dicroicos.

Curva de absorción espectral del filtro de absorción CC50M (magenta)

FILTROS DE ABSORCIÓN Son los más utilizados en cámara y en iluminación (gelatinas) Se basan en la transmisión selectiva Realizan una síntesis sustractiva del color Su filtraje no es perfecto pero a menudo resulta suficiente Externamente tienen el aspecto de la luz que transmiten Más baratos que los dicroicos

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Filtros de interferencia o dicroicos

En las aplicaciones que requieren mayor exactitud colorimétrica se recurre a los filtros de interferencia, popularmente conocidos como dicroicos. Se trata de filtros construidos en vidrio óptico que sólo transmiten ciertas longitudes de onda de la luz, reflejando el resto del espectro en lugar de absorberlo. Los filtros de interferencia o dicroicos reflejan la luz que tiene una longitud de onda superior o inferior a la que dejan pasar. Los filtros dicroicos están formados por una serie de capas delgadas y semitransparentes sobre un cristal óptico (muy resistente al calor en el caso de dicroicos para iluminación). Cada capa tiene un índice de refracción distinto y las ondas de luz, al atravesarlas, crean efectos de interferencia. Esta mayor eficacia filtrante de los filtros dicroicos se basa en un fenómeno óptico denominado interferencia destructiva <5>. Como resultado se obtiene un filtraje muy selectivo al color, que permite el paso de solo una parte determinada del espectro (por ejemplo azul-verde) mientras que la otra región (por ejemplo amarillo-anaranjado) se refleja. En aplicaciones de iluminación, donde el material filtrante está sujeto a altas temperaturas, estos filtros son Curva de transmisión espectral de verdaderamente útiles pues resultan en extremo resistentes a la un filtro dicroico magenta. Nótese degradación ya que no se queman - no absorben calor que esta curva es de transmisión, (infrarrojos), lo reflejan - y debido a que prácticamente no se frente a la curva de absorción absorbe energía por parte del filtro, su transmisión de la luz es representada en la página anterior. significativamente mayor ya que no se oscurecen con el uso como Este filtro, como se aprecia en la ocurre con los filtros comunes de gelatina utilizados en los gráfica, transmite solo verde. proyectores de estudio. La desventaja es su alto precio que solo los hace prácticos en luminarias pequeñas y preferiblemente portátiles (es el caso, por ejemplo, de los Lowell DP, equipados opcionalmente de filtros dicroicos azules para la conversión de luz de tungsteno 3200K a luz día 5600K). El nombre dicroico <6> hace referencia a su doble coloración: vistos por fuera reflejan los colores que sustraen, mirando a su través se observa el color que transmiten. Así, un dicroico de conversión de luz de tungsteno (3200K) en luz día (5600K) es azul cuando se mira a su través; pero visto desde fuera resulta en una especie de espejo ámbar. El aspecto externo del filtro dicroico ilustrado en esta página es el de un espejo magenta. Eso quiere decir que este filtro elimina el magenta (lo refleja, por Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 16 de 31

eso lo vemos magenta desde fuera) y solo transmite el verde. Si observáramos a su través, la imagen nos aparecerá verde. Debajo del filtro magenta dicroico de la página anterior, se ilustra su curva de transmisión. Se observa que el filtro transmite de manera mucho más discriminada, prácticamente solo la longitud de onda verde logra atravesarlo. Las aplicaciones que requieren exactitud colorimétrica tal como las positivadoras y ampliadoras fotográficas o el bloque de sensores de estado sólido (CCD, CMOS o similares) en las cámaras electrónicas, por ejemplo, manejan el color a través de filtros dicroicos.

Filtro de interferencia (dicroico) ultravioleta. Carece de efectos perceptibles sobre los colores del espectro visible.

Aplicaciones típicas de los filtros dicroicos: 1. La conversión de color de lámparas de tungsteno a luz día en equipos portátiles 2. Suprimir el exceso de radiación ultravioleta de ciertas luminarias como los arcos voltaicos y las unidades HMI. Sin estos filtros, el uso de estas luminarias podría perjudicar seriamente la retina. 3. Reducir el calor emitido por una luminaria (al reducir la radiación infrarroja) 4. Aplicaciones en las que es precisa alta exactitud colorimétrica: ampliadoras en color fotográficas o bloques CCD y sensores equivalentes en cámaras electrónicas.

Esta imagen de un filtro Permacolor Cinedichro CTO fabricado por Rosco, muestra cómo el filtro dicroico deja pasar la parte ámbar del espectro, al mismo tiempo que refleja sus partes azules complementarias.

FILTROS DICROICOS Transmiten ciertas longitudes de onda de la luz, reflejando el resto en lugar de absorberlo. Se basan en el fenómeno de interferencia destructiva. Realizan una síntesis sustractiva del color. Se obtiene un filtraje muy selectivo. Vistos por fuera reflejan los colores que sustraen; mirando a su través se observa el color que transmiten Muy resistentes a la degradación: no se queman (no absorben calor, lo reflejan) Caros y delicados (vidrio)

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Arriba un filtro ámbar dicroico. Abajo un filtro ámbar de absorción. La eficiencia del filtro dicroico es considerablemente mayor que la del de absorción

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Factor de un filtro Cuando se usan fuelles, tubos de extensión, filtros y demás accesorios que aumenten la distancia del objetivo a la película o reduzcan la luminosidad, es necesario un incremento en la exposición. Todos los filtros absorben una determinada cantidad de luz. Esa pérdida se asocia a un número, lo que llamamos su factor, que nos indica la compensación necesaria en el nivel de exposición (diafragma) para obtener una imagen de densidad correcta. Se llama factor de un filtro al número de veces que debe incrementarse la exposición (normalmente abriendo el diafragma) para compensar la pérdida luminosa que el filtro provoca. Un filtro que reduzca la intensidad de luz a la mitad, se dice que tiene un factor 2, es decir, se necesita multiplicar por 2 el valor de exposición (abrir un diafragma) para compensar la pérdida de luz originada por el filtro. En general, el valor del factor es un dato que el fabricante acompaña a casi todos los filtros salvo aquellos en los que la pérdida de luz es mínima y no merece ser cuantificada <7>.

Factor

Porcentaje de transmisión

1.25 1.50 2 2.5 3 4 5 6 8 10 100

80% 63% 50% 40% 32% 25% 20% 16% 13% 10% 1%

Incremento de la Filtro neutro exposición en equivalente diafragmas 1/3 ND01 1/2 ND02 1 ND03 1 + 1/3 ND04 1 + 1/2 ND05 2 ND06 2 + 1/3 ND07 2 + 1/2 ND08 3 ND09 3 + 1/3 ND10 6 + 1/2 ND20

Recordemos que cada vez que se abre (o cierra) un diafragma se duplica (o reduce a la mitad) la exposición o cantidad de luz que recibe el soporte fotosensible. Por tanto, si colocamos ante el objetivo un filtro con factor 4 (que reduce la transmisión a 1/4), debemos abrir el diafragma en dos puntos para compensar esa menor transmisión (el primer diafragma duplica la exposición, de manera que la pérdida de luz pasa de 1/4 a 1/2, el segundo paso de diafragma vuelve a duplicar la exposición y la compensación pasa de 1/2 a 1).

Algunos filtros exigen ajustes fraccionarios; así el utilizadísimo 85 obliga a abrir el diafragma en 2/3 de punto, lo que equivale a un factor de 1.6 Igualmente, un factor 3 obliga a abrir el diafragma en un punto y medio. La mayoría de los polarizadores, por ejemplo, suelen reducir la exposición en un diafragma y 2/3. Cuando se utilizan varios filtros consecutivos, el factor final es el resultante del producto o multiplicación de los factores. Si, por ejemplo, utilizamos un filtro de factor 2 junto con otro de factor 3, el factor de filtraje final será 6 lo que nos obligará a abrir el diafragma en dos puntos y medio. El factor de un filtro interesa conocerlo, sobre todo, cuando empleamos un sistema de medición externo a la cámara, mediante un exposímetro independiente. Si la cámara dispone de algún Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 19 de 31

sistema de medición automática de la luz a través del objetivo, el factor del filtro será automáticamente tenido en cuenta por el sistema de medición ya que se verá afectado por la disminución en la entrada de luz consecuentemente con la densidad del filtro empleado. En las cámaras de vídeo, que disponen siempre de sistema propio de medición de la luz a través del objetivo, la compensación es realizada automáticamente. El factor de un filtro viene indicado por el fabricante, sobre la montura del mismo, en el exterior o en alguna nota que acompaña a las instrucciones de uso. Una vez explicada esta generalidad de funcionamiento de los filtros hemos de ampliar la información diciendo que no siempre el factor puede considerarse una constante. En realidad, el coeficiente indicado por el fabricante varía con las distintas emulsiones porque el rendimiento cromático de éstas no es constante. Así, por ejemplo, el coeficiente de absorción o factor de un filtro de color verde no será el mismo con una emulsión pancromática normal que con una emulsión superpancromática extremadamente sensible a la luz de color rojo. En términos profesionales, para la determinación exacta del coeficiente de absorción de un filtro es preciso someterlo a pruebas rigurosas partiendo de las indicaciones del fabricante. Conviene saber, además, que la acción de un filtro puede verse disminuida o incrementada por la subexposición o la sobreexposición.

FACTOR DE UN FILTRO

Si colocamos en cámara un filtro de factor 8 (que reduce la luz a una octava parte), tendremos que abrir el diafragma en ……. 2 x 2 x 2 = 8 (tres puntos)

Cada vez que se abre un diafragma, se duplica la exposición.

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<4> La curva de absorción podríamos decir que es la inversa de la de transmisión: en el eje de abscisas (coordenadas cartesianas) la longitud de onda; en el de ordenadas la absorción porcentual. <5> La interferencia óptica se produce cuando dos o más ondas se solapan o entrecruzan. La interferencia constructiva se produce en los puntos en que dos ondas de la misma frecuencia que se solapan o entrecruzan están en fase; es decir, cuando las crestas y los valles de ambas ondas coinciden. En ese caso, las dos ondas se refuerzan mutuamente y forman una onda cuya amplitud es igual a la suma de las amplitudes individuales de las ondas originales. La interferencia destructiva se produce cuando dos ondas de la misma frecuencia están completamente desfasadas una respecto a la otra; es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de otra. En este caso, las dos ondas se cancelan mutuamente. La luz visible está formada por ondas electromagnéticas que pueden interferir entre sí. La interferencia de ondas de luz causa, por ejemplo, las irisaciones que se ven a veces en las burbujas de jabón. La luz blanca está compuesta por ondas de luz de distintas longitudes de onda. Las ondas de luz reflejadas en la superficie interior de la burbuja interfieren con las ondas de esa misma longitud reflejadas en la superficie exterior. En algunas de las longitudes de onda, la interferencia es constructiva, y en otras destructiva. Como las distintas longitudes de onda de la luz corresponden a diferentes colores, la luz reflejada por la burbuja de jabón aparece coloreada.

Interferencia destructiva, las amplitudes se anulan. Los filtros dicroicos se basan en la interferencia destructiva La interferencia destructiva, además de en los filtros dicroicos, se utiliza ampliamente para los recubrimientos antirreflectantes que incorporan los objetivos. Este tipo de interferencia aumenta el poder de transmisión del vidrio óptico y anula las pérdidas sufridas por la reflexión de las superficies de las lentes que componen el objetivo. Para conseguir esta interferencia negativa, las capas delgadas y transparentes del medio deben tener un grosor adecuado y equivalente a un número impar de semilongitudes de onda de los rayos luminosos a interferir. Esto dará lugar a que los rayos reflejados por la cara anterior de la lámina delgada estén en oposición de fase con respecto a los rayos reflejados por la cara posterior. El recubrimiento de las lentes de un objetivo se realiza con capas múltiples para obtener un efecto sobre todo el espectro luminoso <6> Se denomina dicroísmo a la propiedad que tienen algunos cuerpos de presentar doble coloración. <7> Ningún filtro tiene factor cero porque, como ya sabemos, ningún material transmite el 100% de la luz que incide sobre él, ni siquiera el vidrio más límpido. Sin embargo en la práctica, los factores de filtro por debajo de 0.10 se consideran como irrelevantes. Es el caso, por ejemplo, de un filtro ultravioleta.

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FILTROS PARA CINEMATOGRAFÍA EN COLOR En su momento veremos que en la fotografía en blanco y negro, el resultado de la utilización de los diferentes filtros se traduce en variaciones de matices de gris lo cual es utilizado por el fotógrafo para aumentar o reducir el contraste. En la fotografía en color el problema es muy otro; necesitamos algo que podríamos denominar equilibrio correcto de los colores. Es decir, si deseamos que nuestra emulsión reproduzca unos valores cromáticos lo más parecidos posible al original, es imprescindible que la película reciba las cantidades adecuadas de azul, verde, rojo. Para conseguir este equilibrio es preciso a su vez que el color de la luz que ilumina la escena sea de las mismas características para las que la emulsión ha sido equilibrada. Es preciso, también, que el nivel de exposición se encuentre dentro de los límites de latitud de la emulsión, es decir, que tanto la luminosidad máxima como la mínima de la escena se encuentren dentro del rango que la emulsión tolera. Cualquier variación que se produzca entre las diferencias cromáticas de las fuentes luminosas y las características de equilibrio cromático para las que está preparada la emulsión, se traducirá en la aparición de dominantes de color o tonalidades no deseadas que afectarán a todo el negativo. Es decir, debemos utilizar película “luz día” si vamos a trabajar en exteriores. El director de fotografía tiene presente, en todo momento, la consecución de un equilibrio adecuado. En color, existen emulsiones negativas e inversibles, siendo estas últimas más delicadas en cuanto a su nivel de exposición y consecución del equilibrio cromático porque, como veremos posteriormente, el proceso de revelado se hace de una sola vez, sin procedimientos intermedios para conseguir la copia positiva, como sucede cuando empleamos material negativo. Esos procesos intermedios permiten reajustes o correcciones, que quedan vedados al material inversible. No hay película en color que pueda responder en forma cromáticamente correctamente bajo todas las condiciones de iluminación. En la fábrica, la película se ajusta para responder exactamente al color bajo condiciones concretas. Las emulsiones en color, independientemente de que sean negativas o inversibles, están equilibradas para conseguir copias cromáticamente correctas cuando se trabaja con dos <8> tipos básicos de fuentes luminosas: ·

3.200 Kelvin de temperatura de color (312 Mired). Estas son las películas denominadas tipo “luz artificial” o tipo “tungsteno”.

Emulsiones equilibradas para dar un rendimiento cromático correcto cuando las fuentes luminosas tienen 5.600 Kelvin (179 Mired), también llamadas películas tipo “luz día”.

El conocimiento de la teoría de color y el funcionamiento de los filtros es indispensable para obtener copias cinematográficas correctas desde el punto de vista cromático. Mediante el uso de filtros, una vez conocidas las características cromáticas de las fuentes luminosas que iluminan la escena gracias al termocolorímetro, podemos introducir dominantes que pueden: ·

Contrarrestar una dominante no deseada.

Alterar una situación de equilibrio.

Aumentar todavía más el desequilibrio (si es eso lo que plásticamente estamos buscando).

Veamos ahora los diferentes tipos de filtros correctores empleados en la cinematografía profesional. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 22 de 31

Filtros de conversión y de equilibrio del color Los filtros de conversión se aplican a la cámara para corregir la temperatura de color de la luz disponible durante la exposición de acuerdo con las características de la película que se está usando, es decir, hacen coincidir el balance de color de la luz con el balance de color de la película. Una película fabricada para ser impresionada con luz artificial deberá utilizarse con un filtro ámbar (amarillonaranja) si va ser expuesta bajo luz solar o con fuentes de iluminación artificial de temperatura de color próxima a la luz solar como pueden ser los proyectores HMI o los arcos voltaicos de gran intensidad. De la misma manera, una película para luz día tendrá que ser usada con un filtro azul si va a ser expuesta bajo luz de incandescencia (tungsteno). En ambas circunstancias, al hacer el ajuste de la exposición será necesario tener en cuenta la corrección correspondiente al factor de transmisión del filtro. A estos filtros de conversión se les llama también filtros fotométricos pues se limitan a corregir desigualdades, sin mayor intervención estética. Los filtros de conversión o fotométricos transforman la calidad cromática de las fuentes de luz permitiendo obtener imágenes más azules (frías), o más rojizas (cálidas). Las luces que se emplean en cinematografía difieren en sus proporciones de rojo y azul, que se sitúan en las zonas extremas del espectro, respecto al verde, que está en la zona central, por lo que puede convertirse una luz de una temperatura de color determinada en otra de una temperatura de color superior o inferior. 85, 85B y 85C. Tres filtros ámbar para rodar bajo luz día (5600) con película para luz artificial (3200K)

80A y 80B. Dos filtros azules para rodar bajo luz artificial (3200K) con película luz día (5600K)

Para conseguir modificar la temperatura de color se emplean dos tipos de filtros: los de color ámbar o anaranjado que la reducen (serie 85) o bien los de color azulado que la aumentan (serie 80). Los más empleados son los de la serie 85 pues es habitual en cine trabajar con película equilibrada para luz artificial (3.200 grados Kelvin o 312 Mired) incluso en exteriores. Existen tres tipos del mismo: el 85 ordinario, el 85B y el 85C. El filtro 85B tiene un tinte naranja más fuerte que el 85 normal y da mayor calidez a la escena. El filtro 85C, por el contrario, tiene un naranja más pálido y deja la escena algo más azulada. El filtro 85 es necesario siempre que trabajamos en exteriores con película de luz artificial, porque la luz del día tiene un elevado componente azul que se compensa con la utilización de este filtro de color ámbar que detiene en parte ese exceso de componente azul en la luz diurna.

Si se trabaja con película equilibrada para luz del día (5600 Kelvin o 185 Mired) y estamos filmando con luz artificial, deberemos recurrir al empleo de filtros de la serie 80 que funcionan siguiendo el mismo principio. En Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 23 de 31

filmación en interiores con luz artificial existe un predominio del rojo y una escasez de azul que haría que la escena se viera con una fuerte dominante rojiza. Este exceso de rojo se compensa con el empleo de filtros de color azulado que detienen el exceso de rojo. Normalmente se utiliza el filtro 80A. El filtro 80D es un azul más fuerte, y el filtro 80C es un azul más débil que deja la escena con más calidez y que produce un efecto muy similar al empleo de un filtro 85B en exteriores. El 80B es un intermedio muy próximo al 80A. No debe olvidarse que todos los filtros restan luz al objetivo por lo que será preciso actuar sobre la exposición, normalmente abriendo diafragmas, hasta compensar la absorción de luz según el factor de cada filtro en particular.

Filtros KODAK Wratten de conversión y equilibrio de color Filtros de color ámbar (reducen temperatura de color) Filtro

Temperatura de color

85B 85 85C 81EF 81D 81C 81B 81A 81

- 2300K - 2100K - 1700K - 650K - 500K - 400K - 300K - 200K - 100k

Incremento de la exposición (diafragmas) 2/3 2/3 2/3 2/3 2/3 1/3 1/3 1/3 1/3

Filtros de color azulado (aumentan temperatura de color) Filtro

Temperatura de color

80A 80B 80C 80D 82C 82B 82A 82

+ 2300K + 2100K + 1700K + 1300K + 400K + 300K + 200K + 100K

Incremento de la exposición (diafragmas) 2 1 + 2/3 1 2/3 2/3 2/3 1/3 1/3

En la tabla adjunta de filtros Kodak se incluyen algunos filtros que efectúan pequeñas correcciones del color (serie 81) que sirven para compensar diferencias de cromatismo de menor intensidad que la que efectúan los filtros de la serie 85. En el otro extremo se sitúan los filtros de corrección del color (serie 82) que sirven para compensar, también, diferencias de cromatismo de menor intensidad que la que efectúan los filtros de la serie 80. Los filtros de conversión y los de equilibrio tienen igual finalidad. Eastman Kodak denomina filtros de equilibrio (Light-Balancing Filters) a aquellos que realizan modificaciones relativamente pequeñas en la temperatura de color, en la tabla anterior todos los de la Curvas de absorción de los filtros serie 81 (ámbar) y 82 (azul). Los filtros de conversión (Conversion de la serie 81 (ámbar) y 82 (azul) Filters) realizan un cambio mucho mayor, de hecho “convierten”, a efectos de la emulsión sensible, la luz artificial en diurna (serie 85) y viceversa (serie 80). De ahí su nombre. Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 24 de 31

Filtros de color azulado (aumentan temperatura de color) Incremento de la exposición (diafragmas)

Filtro

Temperatura de color

80A

+ 2300K

80B

+ 2100K

1 + 2/3

80C

+ 1700K

80D

+ 1300K

2/3

82C

+ 400K

2/3

82B

+ 300K

2/3

82A

+ 200K

1/3

+ 100K

1/3

Curva de absorción de los filtros serie 80 Filtros de color ámbar (reducen temperatura de color) Filtro

Temperatura de color

Incremento de la exposición (diafragmas)

85B

- 2300K

2/3

- 2100K

2/3

85C

- 1700K

2/3

81EF

- 650K

2/3

81D

- 500K

2/3

81C

- 400K

1/3

81B

- 300K

1/3

81A

- 200K

1/3

- 100k

1/3

Curva de absorción de los 81 (ámbar suave) y 82 (azul suave)

Sin filtro

Con 81EF

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Ahora fijémonos en estos ejemplos. En ellos está la mayoría de la casuística habitual del color en los rodajes. Observemos la columna de la izquierda; arriba tenemos una escena diurna. Si fuera fotografiada con película de tungsteno el resultado sería el dominante azul que se observa en la imagen del centro. Ahora bien, si interponemos un filtro de conversión 85B, el resultado es cromáticamente impecable (imagen inferior).

En la columna central tenemos (arriba) una escena iluminada con luz de 3400K, fotografiada con película tipo luz día. El resultado es una exagerada dominante rojiza. En la imagen central se observa Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 26 de 31

la misma escena fotografiada con película para tungsteno (3200K). Resulta ligeramente azul pues hay 200K de desequilibrio en temperaturas de color (aunque la imagen podría ser aceptable para muchos observadores). Si intercalamos un filtro 81A que compensa los 200K de diferencia obtendremos la imagen inferior que es a todas luces cromáticamente más equilibrada. En la tercera columna se observa (arriba) una escena iluminada con tungsteno estándar (3200K), fotografiada con película para luz diurna; el resultado es un dominante anaranjado inaceptable. La imagen central es el resultado de fotografiar la misma imagen con película tipo tungsteno. La imagen inferior resulta de intercalar en la película luz día un de conversión filtro 80A siendo también el resultado cromáticamente correcto.

Las fotografías centrales fueron obtenidas bajo luz diurna con una película Fujichrome Velvia equilibrada para 5600K. A la izquierda los resultados con la misma película bajo luz de tungsteno (3200K). El dominante amarillo resulta evidente. A la derecha imágenes obtenidas con película equilibrada para 3200K (Fujichrome 64T) colocando el sujeto bajo luz día.

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Película luz día

Película tungsteno

Luz tungsteno

Luz día

Filtro 80A

Filtro 85

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Filtros de compensación del color Los filtros de compensación permiten hacer correcciones en bandas más estrechas del espectro. Mientras que los filtros de conversión del color simplemente modifican la distribución energética general de una fuente luminosa de una temperatura de color a otra sin intervención estética, los compensadores de color absorben una parte específica del espectro visible es decir, realizan correcciones menores y más concretas aunque con frecuencia, también imprescindibles. Los filtros de compensación del color se emplean cada vez menos gracias a las mejoras experimentadas en los materiales negativos que permiten una gran corrección en el balance de color de la imagen durante el copiado en el laboratorio y sobre todo gracias a la cada vez más extendida postproducción digital. Los filtros de compensación del color se aplican de acuerdo a los datos obtenidos del termocolorímetro que mide el balance de color de las fuentes de luz. Una vez medida la escena, se inserta el filtro adecuado para compensar cualquier exceso de rojo, verde, azul, amarillo, magenta o cian. Estos filtros están numerados de acuerdo con su intensidad. Pueden ser utilizados en combinación entre sí o con otros aunque no conviene colocar más de tres consecutivos pues la nitidez de la imagen podría verse afectada.

Filtros KODAK Wratten de compensación de color Filtro Filtro Filtro Incremento Incremento Incremento amarillo magenta cian exposición exposición exposición (absorbe (absorbe (absorbe (diafragmas) (diafragmas) (diafragmas) azul) verde) rojo) CC.025Y CC.025M CC.025C CC05Y CC05M CC05C + 1/3 CC10Y + 1/3 CC10M + 1/3 CC10C + 1/3 CC20Y + 1/3 CC20M + 1/3 CC20C + 1/3 CC30Y + 1/3 CC30M + 2/3 CC30C + 2/3 CC40Y + 1/3 CC40M + 2/3 CC40C + 2/3 CC50Y + 2/3 CC50M + 2/3 CC50C +1 Filtro Filtro Filtro Incremento Incremento Incremento rojo verde azul exposición exposición exposición (absorbe (absorbe (absorbe (diafragmas) (diafragmas) (diafragmas) cian) magenta) amarillo) CC.025R CC.025G GG.025B CC05R + 1/3 CC05G + 1/3 CC05B + 1/3 CC10R + 1/3 CC10G + 1/3 CC10B + 1/3 CC20R + 1/3 CC20G + 1/3 CC20B + 2/3 CC30R + 2/3 CC30G + 2/3 CC30B + 2/3 CC40R + 2/3 CC40G + 2/3 CC40B +1 CC50R +1 CC50G +1 CC50B + 1 y 1/3 Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 29 de 31

Exceso de magenta corregido con un filtro CC20G (verde)

Exceso de verde corregido con un filtro CC20M (magenta)

Se los denomina CC (Color Compensating), letras por las que siempre empieza su código, seguidas de un número que define (en centésimas de unidad) la densidad del filtro y terminan con una inicial indica el color en iniciales inglesas (Y = amarillo, M = magenta, C = cian, R = rojo, G = verde, B = azul). Así, un filtro denominado CC50C significa compensador de color, densidad 0,50 y matiz cian. Los dos gráficos inferiores corresponden a las curvas de absorción de los filtros de compensación de color rojos (izquierda) y azul (derecha), en sus diferentes saturaciones.

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Filtros Wratten CC (corrección de color), en gelatina

Wratten CC 50R

<8> Hace un tiempo existía un tercer tipo de película, hoy ya prácticamente en desuso, equilibrada para trabajar con lámparas tipo Photoflood de 3400K. Se denominaba “película tipo A”. En la actualidad hay muy pocas películas disponibles para este uso aunque las lámparas Photoflood se siguen fabricando y empleando universalmente.

Colorimetría aplicada – Antonio Cuevas – Pág. 31 de 31