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Durante los últimos tres años, cada vez que se anuncia un teléfono y llegan a la parte sobre su cámara, la palabra "apertura" aparece. Con la presentación del Galaxy S9 a la vuelta de la esquina, estás a punto de escucharlo nuevamente. Y si los rumores sobre una lente de cámara con una apertura que se puede ajustar son ciertos, escucharemos al menos el 200 % de la dosis recomendada de apertura. Pero, ¿qué significa? ¿Qué es exactamente?

En su forma más simple, una abertura es un agujero a través del cual viaja la luz. Cuando se habla de fotografía, el "agujero" es la abertura frente a una lente (no el diámetro de la lente en sí), y la palabra apertura adquiere un significado más amplio y se convierte en un escenario al que el fotógrafo puede hacer referencia. Es uno de los tres pilares básicos de la captura de imágenes, junto con el ISO y la velocidad de obturación, y aunque la ciencia y las matemáticas involucradas hacen que la configuración de apertura sea importante por una larga lista de razones, las dos más importantes para cualquiera que tome una fotografía son el punto focal. y exposición. ¿Listo para profundizar en todo eso hasta que tenga sentido? ¡Excelente! Nosotros también.

El triángulo amoroso de la fotografía

Anteriormente mencioné que la apertura es uno de los tres pilares de la fotografía junto con el ISO y la velocidad de obturación. Juntas, las tres configuraciones se conocen como el triángulo de exposición y cada una puede tener un efecto dramático en el aspecto de una fotografía. Afectan más que la exposición (brillo) de una imagen, así que no se deje engañar por el nombre, son el factor más importante para hacer que una imagen se vea genial u horrible.

Cualquier cambio en la apertura, el obturador o el ISO afecta a los tres ajustes.

Las tres configuraciones deben equilibrarse, por lo que realmente no se puede hablar de una sin explicar un poco lo que pueden hacer las otras. Una cámara debe poder congelar un momento en el tiempo y recrear los colores correctos en los lugares correctos y poder definir los bordes correctos, y la apertura, el ISO y la velocidad de obturación son las tres configuraciones que lo hacen posible. Simplemente no puede ajustar una configuración sin ajustar al menos una de las otras si espera tomar una gran fotografía.

YO ASI

ISO es una medida de la sensibilidad del sensor de su cámara a la luz. Hace mucho tiempo, cuando se usaba película real, compraba una película con clasificación ISO diferente porque no había sensores y la ISO era una parte no ajustable de la exposición de una imagen. Tenemos las cosas un poco mejor ahora. Con una cámara digital moderna, podemos controlar la sensibilidad del sensor sobre la marcha. Técnicamente, estamos controlando el nivel de ganancia posterior a la captura que se aplica a la señal porque es más fácil, alargará en gran medida la vida útil del sensor y proporcionará resultados idénticos.

Un ISO más bajo significa menos ruido.

Idealmente, un ISO más bajo es mejor porque eso significa que hay menos ruido (píxeles que no son una recreación de la configuración de la vida real) en el resultado final para filtrar cualquier procesamiento posterior. Cuando el procesamiento tiene que eliminar el ruido, lo hace en función de los píxeles a su alrededor que no son ruidosos y hace una conjetura informada. Menos adivinanzas significa una mejor foto. Pero no es práctico usar una configuración ISO súper baja la mayor parte del tiempo porque la velocidad de obturación y/o la apertura de apertura no pueden compensar.

Aumentar la configuración ISO aumenta la sensibilidad a la luz, lo que le permite tomar una foto usando menos luz de cualquier fuente. Hay tres cosas que debe recordar acerca de la configuración ISO:

  • Cuanto más bajo es el número ISO, menos sensible es el sensor a la luz. Cuanto mayor sea el número ISO, más sensible será el sensor a la luz.
  • La señal capta más ruido a medida que se vuelve más sensible. Eso significa que los números ISO más bajos tienen menos ruido y los números ISO más altos tienen más ruido.
  • Cuando no puede abrir más la apertura o no puede reducir la velocidad del obturador, use un ISO más alto para "congelar" el movimiento y tomar una foto que no esté borrosa.

Velocidad de obturación

La velocidad de obturación es la medida de cuánto tiempo permanece abierto el obturador cuando toma una foto o captura un cuadro de un video. Cuando el obturador está abierto, entra luz, por lo que las velocidades de obturación más rápidas no pueden captar tanto y la exposición se reduce. Por supuesto, lo contrario es cierto y una velocidad más lenta da como resultado una mayor exposición. Piense en la exposición cuando se usa de esta manera como el brillo u oscuridad de la foto después de que todo esté hecho y tendrá una idea de lo que significa.

Más bajo es más rápido cuando se habla de velocidades de obturación.

Mientras el obturador está abierto, el sensor recopila datos sobre todo lo que puede "ver". Cuando cualquier parte de lo que está enmarcado frente al sensor se mueve, el resultado será borroso, por lo que la mayoría de las veces una velocidad de obturación más rápida es mejor para obtener una foto nítida y enfocada.

  • Si reduce la velocidad de obturación (también conocida como obturador más rápido), debe aumentar el ISO o abrir la apertura para aumentar la exposición. Pero su foto será más nítida con un obturador más rápido.
  • Si aumenta la velocidad del obturador (un obturador más lento), es posible que deba reducir el ISO o cerrar la apertura para disminuir la exposición. Pero su foto será menos nítida y tal vez incluso borrosa con un obturador más lento.

Cada cámara tiene un obturador, incluso su teléfono. Las cámaras de película necesitan una cortina mecánica real para abrirse y cerrarse, pero muchas cámaras digitales de sensor pequeño (incluido su teléfono) solo cronometran la captura de datos como el obturador. Es por eso que puede activar o desactivar el sonido del obturador en muchos teléfonos; nada se mueve realmente para hacer el ruido, simplemente lo genera el software y se sincroniza con el disparo del obturador.

Abertura

La apertura es la medida de cuán abierto (o cerrado) está el iris de la lente de una cámara. Se mide en f-stops, que son una expresión de la relación entre la distancia focal (distancia desde el punto de enfoque en la lente hasta la parte frontal del sensor) y el diámetro del iris (el orificio en la parte frontal de la lente). No necesita recordar eso ni hacer ningún cálculo, pero sí necesita saber que un número f-stop más bajo es una apertura más amplia y eso permite que pase más luz a través de la lente y llegue al sensor.

  • Una apertura más estrecha (número f-stop más alto) necesita un obturador más lento o una configuración ISO más alta para aumentar la exposición.
  • Una apertura más amplia (número f-stop más bajo) necesita un obturador más rápido o una configuración ISO más baja para disminuir la exposición.

Como puede ver, la apertura es solo una parte de lo que hace que una foto esté correctamente expuesta. Pero al igual que la velocidad de obturación y el ISO, la apertura también tiene un efecto sobre la nitidez. Cada parte del triángulo de exposición también cambia otro elemento de su foto cuando se ajustan. Cambiar ISO puede aumentar el ruido, cambiar la velocidad de obturación puede aumentar el desenfoque de movimiento y cambiar la apertura cambia lo que se llama profundidad de campo.

No todo es modo retrato

Quizás se pregunte por qué la apertura de su cámara no es súper baja para dejar entrar toda la luz que puede. Pues además de hacer las fotos sobreexpuestas en muchos casos, la profundidad de campo sería demasiado estrecha.

La profundidad de campo adecuada puede hacer que una buena imagen sea excelente.

La profundidad de campo es la distancia entre lo más cercano en una foto que está enfocada y lo más lejano en una foto que aún está enfocada. La lente de una cámara solo puede enfocar las cosas en un punto. Cualquier cosa fuera de ese punto exacto no está enfocada y borrosa desde el punto central en la forma de la apertura. Las partes que parecen estar enfocadas a nuestros ojos están en la profundidad de campo.

Cuando algo está lo suficientemente lejos, la diferencia entre la apertura af/5 (izquierda) y la apertura af/25 (derecha) es mínima siempre que el equipo pueda ajustar el ISO y la velocidad de obturación lo suficiente para compensar. Su teléfono no puede y el resultado sería ruidoso. Muy ruidoso.

Ignorando la apertura, el ISO, el obturador y la exposición, la profundidad de campo de mayor diámetro que una lente es capaz de crear se denomina círculo de confusión. El diámetro de la profundidad de campo aumenta cuanto más se aleja la lente del punto en el que se enfoca hasta llegar al círculo de confusión. Eso significa que tomar una foto de algo al otro lado de la calle tiene una mayor profundidad de campo que tomar una foto de algo a unos centímetros de distancia con exactamente la misma configuración. Para nuestros ojos, una lente enfocada en algo lo suficientemente lejos parecerá tener una profundidad de campo de ancho completo donde todo lo que podemos ver está enfocado, pero los sensores de la cámara pueden procesar lo que está frente a ella mucho mejor que nuestros ojos.

Lo que vemos frente a lo que obtenemos

Lo que más importa es lo que podemos ver, no lo que la lente puede capturar.

La profundidad de campo es lo que determina qué áreas de una foto están enfocadas. Normalmente, queremos una imagen que sea clara y nítida en todo momento, pero con un punto obvio que atraiga nuestros ojos. El fotógrafo debe asegurarse de que el sujeto esté enmarcado de una manera que atraiga la atención, pero la profundidad de campo es lo que hace que ese punto sea más "nítido" que el resto de la foto. Idealmente, todo está enfocado y no podemos ver dónde cae el punto de enfoque real y, en cambio, solo percibimos una ligera diferencia. La fotografía es en parte ilusión óptica, en parte arte y en parte todo lo demás.

En resumen, las personas que trabajan para una empresa que fabrica lentes para cámaras tienen mucho que considerar y muchas matemáticas muy complejas que resolver. Cuando están diseñando una lente fija muy pequeña en un teléfono inteligente, todo se vuelve aún más complicado. Y es muy importante porque, sobre todo, queremos que nuestras imágenes se vean geniales sin importar los números que nos arrojen.

Impresionantes retratos

La fotografía de retrato es una excepción a la regla general. Cuando tienes un solo sujeto que puede ser una persona, una mascota, un grupo de amigos o cualquier otra cosa que quieras resaltar sobre un fondo simple pero agradable, una foto de retrato puede verse increíble si se hace correctamente.

Normalmente, un retrato usa una apertura amplia para crear una profundidad de campo estrecha. Junto con la exposición adecuada y el color ligeramente modificado, esto crea un resultado en el que el sujeto parece aislado del fondo. Esto es fácil para una cámara con una lente más grande y rápida y controles manuales completos, pero no tan fácil para algo como un teléfono inteligente.

El Pixel 2 usa una solución de software puro para tomar fotos normales (izquierda) y fotos en modo retrato (derecha) al mismo tiempo.

Diferentes compañías están tratando de hacer retratos de diferentes maneras. Google y Huawei están utilizando el aprendizaje automático junto con hardware capaz para crear retratos a través de software y procesamiento. Samsung se está enfocando (perdón por el juego de palabras) primero en el hardware para brindar múltiples ángulos y distancias focales al procesador de imagen. Apple está haciendo ambas cosas . Ninguno de los dos es nuevo, hemos visto múltiples lentes y profundidad de campo ajustable por software de compañías como Nokia, ZTE, LG y más durante los últimos cinco años, pero la tecnología ha avanzado y los resultados son mucho mejores.

Note que dije "mejor" y no perfecto. Si bien es posible obtener una gran foto de retrato de cualquiera de los teléfonos insignia capaces, la mayoría de las fotos son promedio en el mejor de los casos. Todos parecen perder la sutileza en los bordes de la profundidad de campo y aplican un desenfoque uniforme al fondo, haciendo que las cosas se vean un poco antinaturales. Crear un efecto de profundidad de campo que se vea bien cada vez es difícil, pero lo estamos consiguiendo.

¿Una apertura ajustable en un teléfono inteligente?

Si los rumores son ciertos, veremos una cámara que tiene una apertura ajustable por el usuario en el Galaxy S9. Los detalles son escasos, por lo que no sabemos si esto significa una forma mecánica real de abrir o cerrar el iris en la tapa de la lente o un software que pueda controlar el efecto de profundidad de campo.

Apuesto a que esto significa una forma de ajustar el punto focal como hemos visto en muchas compañías y una forma de ajustar el efecto de profundidad de campo real en lugar de simplemente desenfocar algunas partes de la foto después del procesamiento. Los veteranos de los teléfonos inteligentes recordarán que la función Refocus de Nokia hizo algo muy similar a lo que estoy describiendo. El hardware moderno debería poder adquirir todos los datos necesarios mucho más rápido de lo que vimos en 2013 y tomar fotos no tomará tanto tiempo ni será tan complicado.

No importa cómo Samsung ofrece una apertura ajustable, si lo hacen, es fácil entender por qué. Todo se remonta a la profundidad de campo.

El hardware de 2017 debería ser mucho mejor para ajustar la profundidad de campo que el de 2013. Y el hardware de 2013 no estuvo nada mal.

La mayoría de los lentes pequeños diseñados para los tipos de sensores de imagen que usa nuestro teléfono están moldeados y pulidos para que sean más nítidos con una profundidad de campo entre /5.6 y /8. Esto es muy angosto y no permite mucha luz, pero reduce la aberración cromática haciendo que los colores que reproduce su cámara sean lo más parecidos posible al original. El uso de un sistema de apertura fija establecido incluso en f/5.6 no va a producir fotos bien expuestas sin un ISO alto (recuerde, esto significa mucho ruido) y/o un obturador lento (lo que significa fotos borrosas), por lo que la se amplía la apertura y se cambia un poco de nitidez por un sistema mucho más flexible.

A medida que las cámaras de nuestros teléfonos se acercan cada vez más a /0,5 (el máximo teórico según la óptica fotográfica aplicada de Sidney F. Ray (se abre en una pestaña nueva)), se sacrifica cada vez más la nitidez en las fotografías normales. Es difícil reducir la velocidad del obturador lo suficiente como para permitir una exposición adecuada y producir fotos que estén bien enfocadas y nítidas, por lo que se aumenta el ISO y la SNR (relación señal-ruido) aumenta cada vez más. Y esto no hace nada para abordar la estrecha profundidad de campo cuando se toman fotos normales o de gran angular.

Hemos visto crecer el tamaño de los píxeles para compensar y los circuitos de la cámara están diseñados para lidiar con el ruido mucho mejor de lo que solía ser, pero si es una empresa que quiere enfocarse en usar hardware para obtener mejores fotos y no software, el siguiente El paso lógico es perfeccionar una forma de usar múltiples aperturas. No estoy seguro exactamente de qué esperar de Samsung con la cámara del Galaxy S9, pero Samsung necesita dar el siguiente paso y es más que capaz de hacerlo.

toma mejores fotos

Ahora ya sabe un poco sobre qué es la apertura y cómo afecta a las fotografías que toma. ¡Así que sal y tómate un poco!

Y recuerda que la próxima vez que alguien en un escenario te diga que este increíble nuevo teléfono tiene una increíble apertura f/ algo , hay más en una gran cámara. Mucho más.

Video: