Fotografia Digital, Teoria y Conceptos Basicos

Fotografía DigitalTeoría y conceptos básicos

En comparación con los ciento treinta y cinco años de evolución de la fotografía basada en película, la evolución de las técnicas digitalesse encuentra prácticamente en su infancia. Como con cualquier nuevatecnología de rápido progreso, los términos, siglas y acrónimoscrípticos confunden a quienes no están directamente comprometidosen su creación. Se requiere mucho tiempo y esfuerzo para extraerdatos de artículos de revistas, informes independientes y jerga demárketing, realizando consultas cruzadas para eliminar la informacióninexacta o parcial. Para las empresas que se enfrentan a plazos deentrega ajustados y a una competencia feroz, dedicar a esto tantotiempo supone un lujo inaccesible. La adopción de prácticas detrabajo innovadoras, con sus beneficios económicos en potencia, suele postergarse.El objeto de esta guía sobre la “Fotografía Digital” es recoger todos los datos de modo exacto, imparcial y conciso, respaldándolos conejemplos y diagramas de fácil comprensión. Provistos de estainformación, pueden evaluarse más exactamente las consecuenciasimplícitas de hacer una inversión significativa en un sistema defotografía digital.La fotografía digital será de particular interés tanto para los fotógrafos como para los usuarios de ordenador. Con objeto de obtener los mejores resultados de las cámaras digitales, se requiere unconocimiento básico de la fotografía tradicional y de los gráficos porordenador. Con estas dos perspectivas en mente, en esta guía se ofreceuna introducción a ambos sectores. Aunque los conceptos básicosserán conocidos por una profesión o la otra, hemos explicado cómo se relacionan con la fotografía digital.Al tiempo que facilita una completa descripción en sí misma, la guía “Fotografía Digital” tiene por objeto complementar nuestras otras publicaciones relacionadas en la página 33. La “Introducción a la digitalización” contiene información valiosa para la fotografíadigital, relacionada con los requisitos para la captura de imágenes y su posterior procesado en determinados tipos de dispositivo de salida. La “Introducción a la fotografía digital” ofrece una visión general delos dispositivos digitales de entrada y salida, donde se muestra cómoestán modificando las prácticas de trabajo tradicionales.

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ÍNDICE

PUESTA EN ESCENA 2Ventajas potenciales de la fotografía digital

ELECCIÓN DE LA CÁMARA DIGITAL 4Resumen de las consideraciones importantes a la hora decomprar una cámara digital

CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE LA CÁMARA 6Razones para elegir los componentes de una cámara

ELECCIÓN DE LA PERSPECTIVA 8Razones para elegir objetivos de distinta distancia focal

UNA INTERPRETACIÓN ESTRICTA 9Ampliación de la distancia focal debida al tamaño del sensor digital

PERSPECTIVAS CORREGIDAS 10Control de la perspectiva y el enfoque con cámaras de visor y objetivos móviles

PROFUNDIDAD DE CAMPO 12Obtención de rangos focales superficiales o profundos para modificar la composición de la imagen

PROPIEDADES DE LA LUZ 14Características de las distintas fuentes luminosas para la fotografía digital

OJOS ARTIFICIALES 16Comparación entre el ojo, la película y los sensores digitales

RANGO DINÁMICO 18Límites de la reproducción tonal

BIT A BIT 20Modo en que las imágenes capturadas se convierten en información digital

SENSORES 22Descripción exhaustiva de las tecnologías de sensores digitales

CUESTIONES SOBRE SENSIBILIDAD 24Comparación entre la sensibilidad de la película y el CCD

ACLARACIÓN DE ASPECTOS CONFUSOS 26Resolución de la imagen, resolución óptica, resolución del objetivo

EL ESTUDIO DIGITAL 28Introducción a la gama de equipamiento de un estudio digital

GLOSARIO 30Explicación de los términos resaltados (en negrita) en esta guía

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PUESTA EN ESCENA

La fotografía digital (DP) suele emplear la óptica y los mecanismosde la cámara tradicional, pero sustituye la película en blanco ynegro o en color por un sensor de luz electrónico. Los sensores se incorporan en respaldos de cámara extraíbles para utilizar concámaras de visor y formato medio existentes (5), se integran encámaras digitales especiales (6) o se alojan en cuerpos modificadosde cámara de 35 mm (7). La tecnología de sensores, el modo defuncionamiento y los métodos de almacenamiento de datosdeterminan si una cámara digital específica es adecuada parafotografiar objetos estáticos o en movimiento, en estudio o enemplazamientos diversos. Las variedad de cámaras y susaplicaciones potenciales se explican en la siguientes sección,titulada “Elección de la cámara digital”.

Aunque la tecnología de filmación digital se encuentra en susprimeras fases de desarrollo, ya ofrece ciertas ventajas sobre lafotografía convencional, una de ellas, y no la menos importante,es la inmediatez. Considere la diferencia entre los dos flujos detrabajo necesarios para capturar imágenes y convertirlas a unformato adecuado para la impresión (12), la publicación enInternet (13), presentaciones multimedia (14), imágenes desegundos originales y otras aplicaciones distintas (15)

Flujo de trabajo convencionalLa fotografía comercial tradicional, llevada a cabo en un estudio o en otro emplazamiento, requiere una cuidadosa composición e iluminación del objeto considerado. La gama de contrastes y el efecto de modelado producido por la iluminación del estudiosuelen optimizarse exponiendo una serie de impresionesinstantáneas (1) conjuntamente con un fotómetro. Una vezsatisfecho con la composición y la iluminación, el fotógrafo hace un número de tomas en película, utilizando valores de exposición superiores e inferiores a la lectura de luz medida. El escalonamiento de valores de exposición se justifica por las variaciones debidas a la medición inexacta y el procesado de película.

Horas después, o incluso días, se selecciona una buena exposiciónde la película revelada (2). Si no recibe la aprobación del cliente o del director de arte, puede que haya que repetir todo el proceso.A efectos de digitalización, suele utilizarse película para dispositivaso transparencias, cuyo procesado químico es relativamente rápido.Cuando se imprimen películas en negativo (3) con fines dereproducción, tal vez se necesite tiempo adicional para obtener las gamas tonales óptimas. Finalmente, la diapositiva, el negativoo la copia puede digitalizarse para crear un archivo digital en elformato necesario. Este formato puede ser RGB parapresentaciones de pantalla o CMYK para impresión.

El fotógrafo tiene un control limitado sobre la calidad de losresultados producidos por el laboratorio fotográfico o la empresade servicios de digitalización (4). Los operadores de escáner notienen referencia de los colores exactos de la vista, por lo que losresultados varían en función de la interpretación.Consecuentemente, es posible que las digitalizaciones no reciban

la aprobación inmediata del cliente. La duración de todo el proceso es imprevisible debido a las distintas partes queintervienen, pero será como mínimo de un día.

Flujo de trabajo digitalEl flujo de trabajo cuando se utiliza una cámara digital exige unos tiempos de composición del tema y de instalación de lucessimilares. En el estudio, se elimina el coste de las fotografías

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calidad, las imágenes pueden transferirse también a un ordenadorportátil (11) a través de conexión directa por cable o mediantetarjetas extraíbles de memoria flash PCMCIA y discos duros (8).Las imágenes almacenadas en estos dispositivos, más conocidoscomo tarjetas de PC, se transfieren al ordenador por medio de un lector de tarjetas de PC (9).

Los sistemas de gestión del color (CMS) informáticos ayudan a garantizar que las representaciones en el monitor son los másexactas posible. Pueden también modificar previsualizaciones depantalla para simular el resultado final impreso, lo que permiteoptimizar los valores para procesos de impresión específicos. No seincurre en gastos de película ni de procesado y en pocos minutosse dispone de la imagen final en formato RGB digital, eliminandopor completo el proceso de digitalización. Las técnicas necesariaspara que el operador del escáner produzca separaciones de CMYKpara la impresión son emuladas por algunos programas de CMS. Si se establecen buenas relaciones entre el fotógrafo y el impresor,pueden tenerse en cuenta los requisitos de determinados procesosde impresión durante la captura de imágenes y la separación.

Los pros y contras digitalesEntre las ventajas de la fotografía digital se incluyen un mayorcontrol sobre la calidad de la imagen. Los costes de consumibles se reducen y se eliminan los altos honorarios de digitalización. Los costes de los soportes de almacenamiento digital, como losdiscos magneto-ópticos (MOD) o los discos grabables de CD-ROM, han descendido hasta un punto en que el almacenamientodigital se compara favorablemente con la película. El formatocapturado queda inmediatamente disponible para su uso enaplicaciones informáticas, acortando considerablemente lostiempos del ciclo concepción-publicación. Los enlaces vía satéliteo módem (10) aumentan el ahorro de tiempo y amplían la base declientes en potencia. La fidelidad del color entre la vista original y la salida final se optimiza. Se ofrece a los fotógrafos nuevasoportunidades de diversificación hacia la manipulación deimágenes o la separación de cuatricromía para impresión. Si no desean adquirir estas técnicas, será conveniente establecerestrechas alianzas con las empresas de fotomecánica. Visto desdeel ángulo opuesto, las empresas de diseño con sus propios serviciosde fotografía digital y experiencia reducirán significativamente loscostes y los tiempos de rendimiento por trabajo.

Como aspecto negativo, el coste de un estudio digital bienequipado puede ser alto. Además de la cámara digital el nuevosistema podría incluir un ordenador, unidades de iluminaciónadecuadas, objetivos de alta resolución y equipo para elalmacenamiento masivo de datos. Con los métodosconvencionales, el trabajo del fotógrafo concluía cuando el cliente daba una aprobación “sobre la marcha” a las diapositivasinmediatamente evaluables. La captura, el procesado y la entregade imágenes digitales aumenta la responsabilidad del fotógrafo. En ausencia de un ordenador y un monitor bien calibrado paramostrar las imágenes, o una prueba digital de alta calidad, laaprobación del cliente quedará aplazada.

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instantáneas por la posibilidad de mostrar inmediatamente en un monitor una previsualización en color y medirla con undensitómetro de pantalla. La previsualización electrónicasuministra información inmediata para hacer los ajustes precisosen la composición del tema y la iluminación. Las exposicionesescalonadas suelen no ser necesarias. Las cámaras portátilespueden incluir una pequeña pantalla de cristal líquido (LCD) para previsualizar los resultados. A efectos de control de

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Sensores CCDLas cámaras digitales utilizan sensores de dispositivo de cargaacoplada (CCD) para registrar las diversas intensidades de luz de una vista. A diferencia de una cámara de película, laconfiguración del CCD se dedica a grabar imágenes en formatoinfrarrojo, blanco y negro o color. Algunos fabricantes decámaras digitales ofrecen los tres formatos. Los CCD secomponen de miles de elementos minúsculos, agrupados en hilera (conjunto lineal) o en bloque rectangular

Existe una amplia gama de películas disponibles en todos losformatos de cámara fija tradicional. Cargar la película adecuada a unas condiciones de iluminación y un objeto específicos esextremadamente sencillo. Puede que los sensores electrónicos fijos de las cámaras digitales sólo sean adecuados a determinadasaplicaciones, por lo que se hace necesario una atención especial a la hora de hacer la elección. En el capítulo “Sensores”, se da una descripción detallada de las tecnologías actuales, pero lavisión general siguiente destaca los factores críticos que merecenconsideración.

Lo primero que hay que establecer es el tamaño máximo y laresolución en que se reproducirán las imágenes. Los temas, ¿selimitarán a elementos estáticos o ‘vivos’? La fotografía de retratosy de bodegones puede entrañar movimiento en ambos casos.¿Necesita tener la posibilidad de utilizar iluminación por flash? ¿Se utilizará la cámara en un estudio o en exteriores? ¿Es necesariauna secuencia rápida o ráfaga de exposiciones para la fotografía deacción? Por supuesto, ¡puede que el factor decisivo sea el alcancedel presupuesto!

ResoluciónLos sensores de cámara digital (CCD) registran un número fijo de detalles de la imagen , por lo general definido en píxeles o elementos de imagen. Las definiciones pueden dar lugar aequívocos debidos a la interpolación por software (consulte“Sensores” y “Aclaración de aspectos confusos”). Aunquealgunos CCD pueden ya registrar una definición similar a lapelícula, los costes de producción y las restricciones tecnológicasactuales limitan su tamaño. La excesiva ampliación de imágenesdigitales da como resultado píxeles cuadrados claramente visiblesen la imágenes impresas. Es, por tanto, importante estableceruna tamaño máximo de imagen y requisitos de calidad de lasalida.

Profundidad de bitsDefine la cantidad máxima de colores que una cámara digitalpuede capturar. Pero, no olvide que mayor cantidad de bits nosiempre produce más colores (consulte “Bit a bit”).

ObjetivosLa definición de la imagen está determinada no sólo por laresolución de los CCD, sino también por la calidad de losobjetivos de la cámara. Las cámaras compactas de bajo costellevan objetivos incorporados por lo que se recomienda compararresultados antes de comprar. Las cámaras digitales de coste medioa alto tienen objetivos intercambiables, lo que permite modificarla ampliación y la perspectiva. Aunque los objetivos normalesutilizados en la fotografía basada en película puede disponer demonturas adecuadas, a menudo se exige que los objetivos de altaresolución y alto precio alcancen todo el potencial de los CCD(consulte “Aclaración de aspectos confusos”). Cuando se sustituyela película por un CCD más pequeño en el cuerpo modificado deuna cámara, puede producirse la ampliación de la distanciafocal (consulte “Una interpretación estricta”).

ELECCIÓN DE LA CÁMARA DIGITAL

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Resolución media

Baja resolución

Objetos enmovimiento

Sólo objetosestáticos

Portátil

Enlace directo conel ordenador

Cámaracompacta

Cámara de 35 mm modificada

Cámara deestudio especial

Formatomedio/Respaldodigital/CCDlineal

Características (estándar)

Calidad

Alta resolución

FuncionamientoLa condición de portátil de una cámara digital viene determinadano solo por su tamaño y peso, sino también por su independencia de un ordenador principal y de la red de alimentación eléctricaprincipal. La mayoría de las cámaras fijas digitales portátiles utilizanun visor tradicional, pero algunas ya ofrecen una pantalla de cristallíquido similar a las cámaras de vídeo para visualizar las imágenesque se capturan. Otras cámaras fijas digitales no tienen visor, depen-diendo completamente de un monitor para el encuadre y enfoquede las imágenes. Las cámaras conectadas a un ordenador principal, o a una controladora especial, no necesitan disponer de capacidadde almacenamiento de varias imágenes, mientras que las cámarasportátiles deben incorporar un medio de almacenamiento. Estemedio puede ser memoria interna fija, lo que exige una conexiónpor cable a un ordenador para transferir periódicamente las imá-genes. Para tener una mayor autonomía, algunas cámaras aceptanlas tarjetas de PC. Éstas consisten en discos duros o paquetes dememoria en miniatura, de comodidad similar a las casetes depelícula. Los datos suelen almacenarse en formato comprimido.

Las cámaras digitalesLas cámaras compactas especiales más baratas capturaninstantáneas de calidad limitada para en presentacionesmultimedia, propuestas de maquetas, registros de seguros o recordatorios visuales. Son portátiles y fáciles de manejar. El CCD de una matriz permite la iluminación por flash, que a menudo llevan incorporado.

Las cámaras de 35 mm modificadas ofrecen imágenes de mayorcalidad y se aprovechan de sofisticadas funciones, entre las que seincluyen programas de exposición en función del objeto y el enfoqueautomático. Con CCD de una o tres matrices, son portátiles ycompatibles con la iluminación por flash, lo que las hace adecuadasal periodismo. Existe en el mercado una amplia gama de objetivos y accesorios convencionales disponibles para estas cámaras.

Para obtener fotos fijas de máxima calidad, se necesita una cámarade estudio digital especial o un respaldo digital extraíble paracámara de formato medio o de visor profesional. Los respaldosdigitales, de conjuntos lineales o de matriz, simplementesustituyen los respaldos de película tradicionales. Sin embargo,puede que sea necesario realizar otras modificaciones, como el usode objetivos de mayor resolución. El coste general podría superarel de una cámara de estudio digital especial, que podría darmejores resultados debido a los menores compromisos de diseño.Es preciso evaluar cuidadosamente las ventajas de cada una. Lascámaras de visor permiten hacer correcciones de perspectiva y deenfoque desplazando o inclinando los planos del objetivos y de lapelícula (consulte “Perspectivas corregidas”). Los objetivosmóviles especiales ofrecen similares posibilidades de correcciónde perspectiva en cámaras de mediano y pequeño formato.

Algunas cámaras de vídeo digitales de una o tres matrices de CCDpermiten registrar fotogramas individuales, que son de mejorcalidad que los fotogramas de una secuencia en movimiento.

(conjunto de matriz o de superficie). Los conjuntos lineales semueven en pasos a lo largo del plano de imagen de la cámara,grabando o “digitalizando” las líneas sucesivas de informaciónque a continuación vuelven a ensamblarse. Los conjuntos dematriz recogen toda la vista, pero puede que se requiera más deuna toma para registrar todo el color. Las tecnologías de CCDvarían considerablemente. Algunas requieren iluminacióncontinua, mientras que otras excluyen el movimiento del objeto (consulte “Sensores”).

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OpcionalExisten algunas excepciones

Iluminación porflash posible

Iluminacióncontinua necesaria

Visor con pantalla de cristal líquido

Perspectiva/controlde profundidad decampo

Película/CCD híbrido

Ampliación de ladistancia focal

Formatomedio/Respaldodigital/CCD dematriz

Cámara devisor/Respaldodigital/CCD lineal

Cámara de visor/Respaldo digital/CCD de matriz

Cámara devídeo digital

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Las cámaras de película de 35 mm son muyavanzadas, prácticamente no se necesitaconocimiento de la teoría fotográfica paraobtener instantáneas aceptables. Las fun-ciones incluyen la selección automática dela sensibilidad de la película (DX), el en-foque automático, el control automático dela exposición con disparo del flash en con-diciones de iluminación deficientes, avancey rebobinado eficaz de la película. Las cámaras de estudio y formato medio suelencarecer de esta sofisticación. Es, por tanto,esencial comprender los principios básicosde la fotografía para manejar adecuadamenteestas cámaras. La óptica y los mecanismosutilizados en las cámaras de película seconservan en su mayor parte en las cámarasdigitales, por lo que los principios sontransferibles.

Los componentes básicos de la cámara tra-dicional son un objetivo, que contiene eldiafragma iris o abertura para controlar la intensidad de la luz, un obturador quepermite determinar el tiempo de exposicióny un plano de película. En las cámara réflexde un objetivo (SLR) de formato medio yde 35 mm, el operador ve la imagen através del objetivo (TTL), observandoexactamente lo que se registrará en lapelícula. Un espejo situado detrás delobjetivo refleja la imagen en un prisma decristal (prisma pentagonal), que vuelve ainvertirla hasta la orientación correcta delvisor. Cuando se suelta el obturador, elespejo pivota hacia arriba en la mayoría de las cámaras SLR, quedando fuera delrecorrido de la luz hasta la película mientrasel obturador permanece abierto. Las cáma-ras de formato medio pueden utilizar unapantalla de cristal fija, en lugar de un pris-ma, sobre la que se enfoca la imagen. Losfotómetros de las cámaras SLR quedan enel recorrido de la luz del visor o detrás delespejo semitransparente. Esto garantiza quese obtienen lecturas correctas con cualquierobjetivo acoplado. Los espejos y prismas noexisten en las cámaras de visor o de granformato, por lo que las imágenes se invier-ten en una pantalla de cristal fija colocadaen el plano de la película. Tras la compo-sición y enfoque de la imagen, esta pantallaes sustituida por un fondo de película.

El diseño de los obturadores varíanconsiderablemente, desde el simpleobturador de lámina incorporado en elobjetivo, hasta los obturadores de planofocal colocados junto a la película. Losobturadores de plano focal son los más

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Variedades de obturador

Principio réflex de un solo objetivo

Prismapentagonal

Espejo Espejo

Obturador de láminas/Control de abertura

Duración de la exposición

Duración de la exposición

En una cámara réflex de un objetivo, la luz incide sobre un espejo inclinado y se refleja hacia unprisma pentagonal de cristal, que vuelve a invertir la imagen para que el operador veaexactamente lo que se va a capturar cuando se abra el obturador.

Cuando se incorpora un obturador de láminas en unobjetivo fijo, actúa también como un diafragma irisabriéndose sólo a la abertura especificada.

Un obturador de cortinilla, colocado en el cuerpo de la cámara cerca del plano focal, es más práctico paraobjetivos intercambiables. Dos juegos de cortinillasdiferentes se desplazan a lo largo del área de la imagendejando un vacío entre ellas para la exposición de lapelícula.

Obturador de cortinilla de plano focal

CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE LA CÁMARA

La distancia focal de una lenteconvexa es la distancia entre sucentro y el punto en el que seenfocan los rayos de luz paralelosprocedentes de un elemento situadoen el infinito (punto focal).

prácticos en cámaras de objetivosintercambiables. La variedad más antiguautiliza dos cortinillas de tela que sedesplazan a lo largo del plano de la imagendejando un vacío entre ellas. Cuanto másestrecho sea este vacío, más breve es laexposición. Los obturadores de cortinillasde tela han sido sustituidos por los decuchilla sobre el plano focal, que son más ligeros. Los obturadores no suelen sernecesarios en las cámaras digitales porquela exposición se controla electrónicamente.Cuando están presentes, pueden utilizarsepara eliminar luz del CCD durante lacalibración.

Las especificaciones de los objetivos inter-cambiables suelen estar impresas alrededordel frontal. La información indica la dis-tancia focal del objetivo y su aberturamáxima. En un objetivo sencillo, la distan-cia focal queda determinada por ladistancia entre el plano de la película y el centro del objetivo cuando se enfoca alinfinito. Al la cámara se acerca al objeto, el objetivo debe alejarse del plano de lapelícula para mantener la nitidez.

El diafragma iris incorporado en el centrodel objetivo se compone de láminas super-puestas, que forman una abertura variable.Las aberturas se especifican en valores deabertura relativa o luminosidad. Aldividir la distancia focal de un objetivoentre un determinado valor de aberturarelativa se determina su diámetro deabertura eficaz. Un objetivo de 52 mmestablecido en f/2 (distancia focal / 2)tendrá un diámetro de abertura de 26 mm.El rango estándar de valores de aberturarelativa es f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8,f/11, f/16, f/22, f/32 y f/64. Los objetivossuelen ofrecer un subconjunto de esterango, teniendo a menudo una aberturamáxima no estándar de f/1.2. Se indicaríacomo “1:1.2” en la parte frontal.

Al desplazarse hacia un valor de luminosi-dad mayor se divide por dos la cantidad deluz que pasa por la abertura. Si se duplica eltiempo de apertura del obturador, la canti-dad de luz que llega al plano de la películaserá la misma. Los números de abertura sederivan sucesivamente al multiplicar por la raíz. Ecuadrada de 2 (aproximadamente1,4142). La explicación de esto es quecuando el diámetro de un círculo se multi-plica por la raíz cuadrada de 2, se duplica el tamaño de su superficie, duplicando lacantidad de luz que pasa por la abertura.

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Diafragma iris

Relación abertura/velocidad de obturación

Distancia focal del objetivo

Objetivo

Punto focal

Infinito (∞)

Distancia focal

Diafragma iris

f/2 f/2,8

f/2,8 f/4 f/5,6 f/8

f/4

f/8f/5.6

Velocidad delobturador

(segundos)

Abertura

1/5001/250

1/125

1/60

f/16 f/32

El diafragma iris incorporado en los objetivos ofrece un rango estándar de valores de abertura(valores de luminosidad), que varían progresivamente en área real por un factor de dos. Laexposición resultado de un valor de luminosidad concreto será la misma con cualquier objetivo.

Aumentando la abertura en un valor de luminosidad (número más pequeño), se duplica el área de luz que pasa a través de ella. Asimismo, dividiendo por dos el tiempo de abertura del obturador, el volumen total de luz que entra en la cámara sigue siendo el mismo.

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20 mm

24 mm

35 mm

50 mm

105 mm

135 mm

180 mm

300 mm

Suelen utilizarse objetivos de distintadistancia focal para cambiar el ángulo de visión de tal forma que se capturen laspartes importantes de la vista, o bien, paraampliar los objetos distantes. Otros usostienen por objeto alterar la profundidad de campo para hacer un enfoque selectivoy para cambiar la perspectiva o el tamañorelativo de los objetos de una vista. Laexperimentación con una profundidad de campo limitada o con perspectivas poco frecuentes puede añadir impacto a las imágenes.

Las cámaras de película suelensuministrarse con objetivos de distanciafocal “normal” o “estándar”, que se eligendebido a que la perspectiva que capturanes similar a la percepción humana. Esta longitud focal es aproximadamenteequivalente a la dimensión de la diagonalde la película, por lo que el objetivoestándar de una cámara de 35 mm estáalrededor de 50 mm (diagonal de 24 x 36 mm = 43 mm). El objetivo estándar de una cámara de 4” x 5” suele ser 150 mm(diagonal de la película = 163 mm).

Los objetivos de distancia focal mayor queel objetivo estándar de una determinadacámara se conocen generalmente con elnombre de teleobjetivos . Amplían unángulo de captura estrecho hasta llenar la película o el CCD. Si la distancia de la cámara al objeto se aumenta y se utiliza un objetivo de distancia focal mayor paracapturar la misma área de la vista, laperspectiva se aplana. Las distanciasaparentes entre los objetos se reducen, y su profundidad se comprime. Un objetivode 105 mm en una cámara de pequeñoformato es idóneo para hacer retratosdebido al aplanamiento de la perspectiva.

Los objetivos con distancias focales máscortas son conocidos como objetivos degran angular. Suelen utilizarse parafotografiar espacios interiores en edificios o vehículos. Los objetivos de ojo de pez tienen un ángulo de visiónextremadamente ancho, creando ladistorsión o el abombamiento de laimagen. Al acercarse más al objeto yacoplar un objetivo de ángulo mayor de modo que la misma área de la vista ocupe el visor, exagera la perspectiva. Ladistancia entre los objetos parece mayor y se aumenta la profundidad aparente.

Objetivo de distancia focal estándar

Objetivos de cámara de 35 mm

Los objetivos estándar para un formato de cámara concreto se eligen de forma que su distanciafocal sea aproximadamente igual a la diagonal de la imagen. En un objetivo compuesto, ladistancia focal se mide desde su punto nodal posterior.

Punto nodal posterior

A distancia focal ≈ B

Distancias focales Ángulos de visión

ELECCIÓN DE LA PERSPECTIVA

94°

84°

62°

46°

23°

18°

14°

8°

9

Los costes de producción y las actualesrestricciones técnicas limitan el tamaño de la mayoría de los conjuntos de matriz amenos del formato de película de cámarade 35 mm. Por tanto, capturan sólo el áreacentral de la imagen proyectada. Si seamplia el área capturada hasta que llene el formato normal de película, pareceríaque se hubiera tomado con un objetivo de distancia focal mayor. De aquí se derivala expresión utilizada habitualmente de“ampliación de distancia focal”. Enrealidad, es el ángulo de visión el quecambia, no la distancia focal. Unaduplicación aparente de la distancia focalse citaría como un índice de ampliación de2:1 o, más sencillamente, coeficiente 2. Enocasiones denominado coeficiente deacoplamiento del objetivo. La mayoría delas cámaras de gran formato que utilizan unconjunto de matriz disponen de unaampliación significativa de la distanciafocal.

Algunos conjuntos de matriz se hanproducido con elementos CCD de tamañosuperior a la media. Estos conjuntosprácticamente igualan el formato de cámarade 35 mm, por lo que se produce muy pocao ninguna ampliación de la distancia focal.Por tanto, es todavía posible utilizarobjetivos de gran angular para exagerar laperspectiva y ampliar la cobertura de área.Los elementos de CCD mayores tambiénofrecen una mayor sensibilidad en tomas de acción o en condiciones de iluminacióndeficientes. La menor resolución producidapor los elementos ampliados es aceptablepara la impresión de trama en papelperiódico da baja calidad. Otras cámarasdigitales superan la ampliación de distanciafocal mediante el uso de elementos ópticosadicionales entre la matriz de CCD y losobjetivos convencionales. La calidad de la imagen puede deteriorarse por latransmisión reducida de luz y las suma dedeformaciones de los objetivos impuestaspor este diseño.

Desde un punto de vista práctico, laampliación de la distancia focal significasimplemente acostumbrarse a utilizarobjetivos de mayor ángulo de visión paracapturar el contenido de imagen necesario.Tiene la ventaja de que los teleobjetivos deprecio accesible y distancia media puedensustituirse por objetivos caros de distanciafocal larga. El único inconveniente real esque los efectos de super granangular sólopueden obtenerse por medio del montaje

Ampliación de distancia focal

20 mm/94°

180 mm/14°

105 mm/23°

35 mm/62°

24 mm/84°

300 mm/8°

135 mm/18°

50 mm/46°

Formato CCD reducido

UNA INTERPRETACIÓN ESTRICTA

Formato de la película

Cuando se modificauna cámaraconvencional parala captura digital, lamatriz CCD puedeser más pequeña que el formato depelícula que sustituye. Se obtiene un ángulo devisión menor, que tiene un efecto similar al uso de unobjetivo de distancia focal mayor con el formato de películaoriginal. De esta forma, las distancias focales de todos los objetivosdiseñados para la cámara convencional parecen haber aumentado.

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Cámaras de visorLas cámaras profesionales de visor secomponen de un panel frontal con elobjetivo y un fondo de película o respaldoCCD, conectados por fuelles flexibles.Tanto el objetivo como los planos de lapelícula pueden desplazarse horizontal(desplazamiento lateral) y verticalmente(ascenso y descenso). También puedengirarse sobre los ejes horizontales (inclina-ción) y verticales (oscilación). Estosmovimientos modifican la perspectiva, lacomposición de la imagen y la profundidadde campo, de forma que puedan obtenerseresultados óptimos desde cualquier posiciónde cámara dada. Pueden obtenersemovimientos similares en las cámaras deformato medio y 35 mm mediante objetivos“móviles” especiales: el cuerpo completo dela cámara actúa como un plano de películaadaptable. Los objetivos de este tipoproyectan un área de imagen mayor que la normal en el plano de la película, por lo que las esquinas de la película quedanexpuestos correctamente cuando se desplazala imagen.

Control de la perspectivaAl fotografiar un edificio alto desde el nivelde la calle inclinando la cámara hacia arribase captura líneas verticales aparentementeconvergentes. Este efecto de perspectivapuede ser molesto en una imagenbidimensional. La inclinación de la cámara introduce además la necesidad de profundidad de campo adicional paramantener enfocado todo el edificio. Conuna cámara de visor o con objetivosmóviles, el plano del objetivo puedeelevarse (y descender o no el plano de la película), al tiempo que los planos delobjetivo y de la película se mantienenparalelos al objeto. De este modo la imageninvertida proyectada se desplaza hacia arribacon respecto al plano de la película, lo que,en este caso, centra todo el edificio en lapelícula sin hacer que las líneas verticalesconverjan ni aumentar la necesidad deprofundidad de campo.

El mismo principio se aplica cuando sefotografía una composición de naturalezamuerta desde lo alto; los planos del objetivoy de la película se mantienen verticales,pero el plano del objetivo desciende enlugar de elevarse.

Otro punto de vistaEl desplazamiento lateral del plano delobjetivo evita la convergencia de las líneas

Movimientos del objetivo

D

D

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A

B

B

B

A

C

C

C

Cámaras de visor y objetivos móviles

En las cámaras de visor, tanto el plano de la película/CCD y el panel del objetivo permitenmovimientos de desplazamiento lateral (A), de ascenso y descenso (B), de inclinación (C) y de oscilación (D). Los objetivos móviles para cámaras de formato pequeño y medio ofrecenmovimientos similares.

Objetivo móvilCámara de visor

Neutro

Ascenso y descenso

OscilaciónInclinación

Desplazamiento lateral

PERSPECTIVAS CORREGIDAS

El desplazamiento de ascenso, descenso ylateral permite que la cámara se sitúe encima,debajo o a un lado del objeto, mientras lomantiene centrado en el plano de imagen de la cámara. Con esto se reducen los efectos deperspectiva y se pueden eliminar los detalles defondo que no deseen captarse. La inclinación yla oscilación pueden introducir cierta distorsión,pero su principal función es volver a orientar laprofundidad del plano de campo para enfocarcompletamente las superficies en ángulo.

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Control de perspectiva horizontales cuando la posición de lacámara no queda directamente delante dela vista deseada. La causa de esta posicióndescentrada de la cámara puede deberse a un obstáculo, como un poste eléctrico, o a la intención de componer una vistapanorámica a partir de una imagen centraljunto con las vistas desplazadas a derecha e izquierda. La composición vertical deimágenes altas, mediante el ascenso ydescenso, es igualmente válida.

La regla de ScheimpflugCuando los planos del objetivo y de lapelícula quedan paralelos respectivamente(la situación normal en las cámaras deformato medio y pequeño), el plano de la vista de definición perfecta es tambiénparalelo. De acuerdo al descubrimientohecho por el agrimensor austríacoScheimpflug, estos tres planos intersectaríansi se prolongaran. Cualquier plano bidimen-sional de una vista que queda en ángulorespecto a la cámara, como el costado de un edificio, puede estar perfectamenteenfocado en toda su superficie. Paralograrlo, los planos del objetivo y de lapelícula se giran de modo que si seprolongasen, intersectarían en el mismopunto. La reducción de la aberturaintroduce profundidad de campo pordelante y por detrás del plano de enfoque .Los dos planos que representan el límitefrontal y posterior de esta profundidad de campo adicional también pasan por el mismo punto de intersección.

Esta regla cobra importancia en la macro-fotografía, donde la profundidad de campopuede ser sólo de unos milímetros. La super-ficie en ángulo de un objeto minúsculopuede enfocarse completamente mediantela inclinación (caso de superficies conángulo vertical) o mediante la oscilación(caso de superficies con ángulo horizontal).Suele ser conveniente limitar la profundi-dad de campo para que un elemento de la vista destaque entre los detalles que lo rodean. Con la aplicación de la regla de Scheimpflug, puede darse al plano deenfoque perfecto un determinado ángulo para que pase sólo por el elemento deinterés.

Cuando se utilizan las funcionesinclinación/oscilación en objetivos“móviles” para cámaras de formato medio y35 mm, puede que sea necesario desplazartambién el objetivo para que la imagenquede centrada en el plano de la película.

Regla de Scheimpflug y control de profundidad de campo

Cuando se utiliza una cámara sencilla para fotografiar un edificio alto desde el suelo, las líneasverticales convergen. Este efecto de perspectiva se corrige elevando el plano del objetivo odescendiendo el de la película/CCD, a la vez que se mantienen ambos paralelos a la parte frontal del edificio.

En una cámara sencilla, los planos de la película, del objetivo y de la profundidad de campo sonparalelos entre sí. Siguiendo la regla de Scheimpflug, si el plano del objetivo se inclina de formaque los tres planos interseccionen, se puede enfocar cualquier superficie en ángulo.

Cámara sencilla

Cámara sencilla

Profundidad de campo

Plano de objetivo inclinado

Profun-didad decampo

Punto de intersección

Objeto

Ascenso y descenso

Objeto

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PROFUNDIDAD DE CAMPO

Cuando la luz reflejada por un objeto se enfoca mediante unobjetivo en el plano de la película o del CCD de una cámara, seforma una imagen invertida. A medida que se reduce la distanciaentre la cámara y el objeto, es preciso alejar el objetivo del planode la película para mantener el enfoque nítido. Si los rayos de luzse enfocan en un punto por delante o por detrás del plano de lapelícula, la imagen resultante quedará borrosa. Esta condición será apenas perceptible cuando el punto focal quede dentro de un rango conocido como profundidad de foco (consulte eldiagrama). Suponiendo que los rayos de luz procedentes de undeterminado objeto se enfocan exactamente en el plano de lapelícula, los rayos procedentes de un objeto más distante seenfocan delante de él y los procedentes de un objeto más cercano, detrás. Si estos distintos puntos focales quedan dentro de la profundidad de foco, todos los objetos apareceránaceptablemente nítidos. La distancia total de nitidez aceptable pordelante y por detrás del objeto principal se llama profundidad decampo. Por tanto, la profundidad de foco y la profundidad decampo están interrelacionadas y vienen determinadas por tresfactores:• Cuanto mayor es el valor de luminosidad (menor diámetro

de abertura), mayor es la profundidad de campo.• Cuanto más alejado esté un objeto de la cámara, mayor será

la profundidad de campo.• Cuanto menor es la distancia focal del objetivo (gran angular),

mayor es la profundidad de campo.

Existen varias formas de determinar la profundidad de campo. Enuna cámara SLR, la forma más fácil es una comprobación visual através del visor. Muchas cámaras cierran la abertura hasta el valorde luminosidad seleccionado sólo cuando se aprieta el obturador.El resto del tiempo, se captura la máxima luz para facilitar elenfoque y la composición de la imagen. En tal caso, se podríareducir manualmente la abertura hasta el valor de luminosidadseleccionado. Adicionalmente, en algunos objetivos seproporciona una escala de profundidad de campo. Cuando se leen conjuntamente con las distancias señaladas en el anillo deenfoque, cada par de líneas de esta escala indica la profundidad de campo en cada ajuste de abertura.

En distancias cortas de cámara a objeto, la profundidad de campoes pequeña. A medida que aumenta la distancia, la profundidad decampo por detrás del objeto se alarga mucho más rápidamente quepor delante. Esta distribución desigual debe tenerse en cuenta alenfocar una serie de objetos dispuestos en una hilera que se alejade la cámara. Como norma general, suponga un índice deprofundidad de campo de 1:2 (frontal:posterior), excepto en los enfoques cercanos en que es 1:1.

Por ejemplo, un objetivo de 50 mm establecido en f/2 y enfocadoa 14 m proporcionaría una distribución de la profundidad decampo de 3,5 m (frontal)/7 m (posterior); un tercio por delante y dos tercios por detrás (1:2). A 30 m, la distribución es de 12,5 m/77,5 m (1:6). A 40 m, se alcanza la distancia hiperfocal,donde la profundidad de campo detrás del objeto pasa a serinfinito (21 m/∞). El enfoque en este punto de los objetos muydistantes en lugar de en el infinito proporciona una profundidadde campo adicional por delante sin producir un fondo borroso. Laprofundidad de campo y la distancia hiperfocal varían en funciónde la abertura y de la distancia focal del objetivo.

Cuanto mayor es el valor de luminosidad (menor diámetro deabertura), mayor es la profundidad de campo. Utilizando sólo el áreacentral del objetivo se aumenta la profundidad de foco y se reduce la aberración esférica y cromática. Lamentablemente, a diámetros de abertura pequeños la luz se dispersa por los bordes de la propiaabertura, reduciendo la nitidez y el contraste de la imagen. Una buenasolución es abrir la abertura a dos o tres valores de luminosidad deldiámetro mínimo, por ejemplo, del valor f/22 a f/11.

Profundidad de foco

Punto focal

Profundidad de foco

Abertura

Valor de luminosidad = 4



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Cuanto más alejado esté un objeto de la cámara, mayor será laprofundidad de campo. Si un objeto está nítidamente enfocado a 30 metros de la cámara y se acerca un metro, el aumento del ángulode luz capturado es pequeño. El nuevo punto focal queda claramentedentro de la profundidad de foco. Al enfocar un objeto a dos metrosde distancia y luego acercarlo 1 metro, se aumenta drásticamente el ángulo de captura, el nuevo punto focal queda muy lejos de laprofundidad de foco.

Cuanto más corta es la distancia focal del objetivo (un ángulo másamplio), mayor es la profundidad de campo. Esto sólo se aplicacuando la distancia entre el objetivo y el objeto es constante y, portanto, captura una vista más amplia. Si se utiliza un objetivo de mayorángulo, pero la posición de la cámara se acerca al objeto de formaque ocupe la misma área del visor, la profundidad de campopermanece constante. Está claramente relacionado con el coeficientede “distancia de la cámara al objeto”.

Círculos de indiscriminación

Círculo aceptable

Diámetro

Distancia de la cámara al objeto Distancias Focales

Si la luz procedente de puntos concretos de una imagen no se enfocaapropiadamente, forma discos o círculos en el plano de la imagen. Cuandoel punto focal está ligeramente delante o detrás del plano de la imagen,estos círculos de indiscriminación serán pequeños y la imagen tendrá un desenfoque inapreciable. El rango dentro del que esta condiciónpermanece a un nivel aceptable se denomina profundidad de foco. Éstaaumenta a medida que se reduce el diámetro de abertura porque los rayos de luz se restringen a un ángulo más pequeño. El nivel aceptable denitidez depende de la distancia de visión y del tamaño de reproducción dela imagen final. Para obtener resultados óptimos a partir de elementos deCCD muy pequeños, muchas cámaras digitales necesitan objetivos de altaresolución especiales (consulte “Aclaración de aspectos confusos “).

Distancia = 95 cm Distancia focal =180 mm

Distancia = 170 cm

Distancia = 285 cm Distancia focal = 20 mm

Distancia focal = 50 mm

14

PROPIEDADES DE LA LUZ

Características de la fuente de luzA diferencia de la percepción humana, la película color y los sensores de CCD dan una respuesta fija a fuentes de luz dedistintos colores. Cuando se utiliza una película con una fuente de luz para la que no se ha equilibrado, puede necesitarse un filtrode compensación del color. Los sensores de CCD son más flexiblesporque los valores RGB que capturan pueden ajustarse paramodificar el equilibrio general del blanco. Los escáneres de CCDde autoedición están calibrados en función de la fuente de luz quellevan incorporada. Se utilizan con variedades de papel y películarazonablemente predecibles, por lo que los ajustes sonrelativamente sencillos. Las cámaras digitales, por el contrario, se utilizan para fotografiar varios materiales y se iluminan condistintas fuentes de luz. Es esencial una gestión del color exactapara garantizar resultados predecibles. Entre las fuentes de luzartificial más utilizadas se incluyen la de estrobocopios o flashes, la de vapor metálico HMI, fluorescente y halógenas de tungsteno.La iluminación de tungsteno es amarillo rojiza en comparacióncon la iluminación de flash, que se parece más a la luz de día.

Temperatura del colorEl color de las fuentes de luz se mide en Mireds o grados Kelvin(°K). La escala de temperatura Kelvin comienza en cero absoluto0 -273 °C, que es teóricamente la temperatura más fría posible.Cuando un objeto, como una pieza de metal, se calienta atemperaturas crecientes, emite luz que varía del rojo apagado alnaranja, al amarillo y al blanco y que terminaría emitiendo luzazul si no se produce ningún cambio físico o químico. El color de la luz incandescente emitida por este objeto puede, por tanto,describirse por su temperatura. La luz de la vela tiene unatemperatura del color de aproximadamente 2.000 °K, mientras que en el otro extremo de la escala, la luz de un día despejado estáentre 12.000 y 18.000 °K. La luz de la mañana y de la tarde estánalrededor de 5.000 °K, la luz media del mediodía está en 5.400 °Ky un cielo nublado está cerca de los 6.250 °K. Los pequeñosdiagramas de barras que ilustran la escala de temperaturas delcolor muestran los componentes de RGB relativos de las fuentesde luz artificial. Por lo general predomina el rojo.

¿Luz continua?El término luz continua se usa poco acertadamente en doscontextos distintos. Por lo general, se utiliza con el significado de duración prolongada, es decir, no una luz de flash. Tambiénpuede aludir al hecho de que una fuente de luz emite un rangoininterrumpido de longitudes de onda. Las fuentes de luzincandescentes, como las velas, los filamentos de tungsteno y el sol, emiten un rango continuo y amplio de longitudes deonda. Las fuentes de luz discontinuas, como las lámparas de vaporde mercurio y sodio, emiten destellos intensos de luz a longitudes de onda específicas. Las luces fluorescentes emiten bandasdiscontinuas junto con el rango continuo creado por lafluorescencia de los recubrimientos de fósforo. Es muy difícil filtrarlos destellos de luz discontinua cuando se registra una imagen enuna película. Un sistema de gestión del color utilizado con unacámara digital permite aplicar correcciones muy específicas a los

10.000 °K

9.000 °K

8.000 °K

7.000 °K

6.000 °K

5.000 °K

4.000 °K

3.000 °K

2.000 °K

Cielo nublado

Cielo despejado

Temperatura de la luz

Equilibrio de blanco

Fuente de luz

FluorescenteFlash o luz estroboscópica

Luz natural de mediodía

Vapor metálico HMI

Tungsteno

Luz de vela

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Flash o luz estroboscópica

Tungsteno

La descarga eléctrica de alto voltaje a través degas xenón produce un destello intenso de luz, que puede durar de 1/1.000.000 a 1/250 seg.

✔ Gran parecido con la luz natural (5.500 a 6.000 °K)

✔ Fuente de luz intensa con escasa generación de calor

✔ Rango continuo de longitudes de onda✔ Captura objetos en movimiento✔ Existen en el mercado unidades portátiles

de bajo coste✘ Inadecuada para sensores CCD móviles✘ En el trabajo en estudio, se requiere una fuente

combinada de luz continua (tungsteno) paraayudar al enfoque y colocación de las luces

✘ La unidades flexibles de estudio son costosas

Metal vaporizado encerrado en cuarzo transmiteuna descarga eléctrica. La elección del metaldetermina las longitudes de onda de la luzemitida. Las farolas de la calle de vapores demercurio emiten longitudes de onda discontinuasverde azulosa y ultravioleta. Las luces HMI(yoduro de longitud de arco medio dehidrargirum) tienen un espectro más equilibrado,adecuado para la fotografía.

✔ Gran parecido con la luz natural (5.200 °K)✔ Fuente de luz continua para sensores CCD

móviles✔ Más eficaz que las halógenas de tungsteno✘ Se requiere tiempo de calentamiento✘ Emisión de calor muy alta✘ Rango discontinuo de longitudes de onda

(puede compensarse mediante el sistema degestión del color)

✘ Relativamente costosa✘ Portátil de forma limitada✘ Pueden explotar si se utilizan durante más

tiempo del previsto de duración

Las luces fluorescentes de uso doméstico parpa-dean al doble de la frecuencia de voltaje de la co-rriente alterna principal, lo que sería evidente enimágenes capturadas por sensores CCD móviles.Para estas cámaras se requieren luces fluorescen-tes especiales de alta frecuencia (30 - 50 Khz). Laslongitudes de onda discontinuas emitidas por ladescarga eléctrica principal son predominantemen-te verdes. No obstante, la fluorescencia secundariade la pantalla de cristal recubierta de fósforoproduce un rango de longitudes de onda continuoy equilibrado que puede simular la luz natural.

✔ Amplio rango de temperaturas del color (hasta6.500 °K)

✔ Variedad de alta frecuencia adecuada a lossensores CCD móviles

✔ Muy eficaz con escasa emisión de calor✔ Vida útil prolongada✔ Luz difusa (beneficiosa en la mayoría de los casos)✘ Se requiere tiempo de calentamiento✘ Rango discontinuo de longitudes de onda

(puede compensarse mediante el sistema degestión del color)

✘ Relativamente costosa✘ Portátil de forma limitada✘ La luz puede fluctuar (un rectificador especial

puede evitar las ondas de baja frecuencia)

Los bulbos de luz estándar de fotofluido porfilamento de tungsteno (3.400 °K) se “saturan”con la corriente para aumentar la intensidad acosta de la duración, que puede ser de 3 horas.La vida útil se prolonga considerablementecuando el filamento de tungsteno se encuentraen un gas halógeno (por lo general, yoduro),encerrado en cuarzo. Esta fabricación da lugar avarias denominaciones, entre las que se incluyenyoduro-cuarzo, halógena-cuarzo y halógena-tungsteno. Éstas últimas tienen una temperaturadel color ligeramente más baja (3.200 °K) quelos fotofluidos saturados.

✔ Bajo coste✔ Fuente de luz continua para sensores CCD

móviles✘ Salida de luz amarillo rojiza (3.200-3.400 °K)✘ Baja eficacia y alta emisión de calor✘ Portátil de forma limitada✘ Vida útil de corta a media

Vapor metálico

Fluorescente

datos capturados, mejorandoconsiderablemente los resultados derivadosde las fuentes de luz discontinuas.

Cámaras de CCDLas cámaras digitales, los ordenadores y el equipo electrónico en general tiende averse afectado negativamente por el calor.Si la iluminación del estudio emiteexcesivo calor, la sala debe estar bienventilada o disponer de acondiciona-miento del aire.. La cámara de CCD debemantenerse alejada de la iluminacióndirecta y continuada o de otras fuentes decalor. La iluminación por flash es idóneaen este respecto, pero sólo es adecuadapara determinadas tecnologías de sensor de CCD (consulte “Elección de la cámara”y “Sensores”).

Equilibrio del blancoEl desequilibrio general de los componentesRGB emitidos por una fuente de luz puedencompensarse mediante el ajuste deequilibrio del blanco que ofrece la interfaz de muchas cámaras digitales.Pueden facilitarse correcciones del colorprogramadas previamente para fuentes deluz genéricas. La elección del ajuste detungsteno aumentará el tiempo permitidopara generar las cargas de los elementosazul y verde del CCD o las ampliarádespués de la captura. Una solución máseficaz es el control automático deequilibrio del blanco, en que la lectura de luz promedio se toma de la vista real.Cualquier desequilibrio cromático escompensado a continuación. La luzreflejada por objetos con gran cantidad de color podría alterar las lecturas de luzpromedio, provocando así compensacionesincorrectas. Un equilibrio manual delblanco suele incluirse en la interfaz de las cámaras de estudio. Esto permiteespecificar cualquier superficie gris neutrade la vista como punto de referencia apartir del que se mide la temperatura de laluz. Con esta técnica, puede obtenerse unequilibrio del blanco exacto en cualquierobjeto. El equilibrio del blanco no puedecompensar los destellos de las fuentes deluz discontinua; se necesitan los sistemasde gestión del color para eliminarlos.

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OJOS ARTIFICIALES

La realidadPara reproducir imágenes realistas, las técnicas de detección y registro fotográfico necesitan parecerse lo más posible a lapercepción humana. En nuestros ojos, un objetivo de distanciavariable invierte y enfoca las imágenes en la retina. En la retinaexisten dos tipos de células receptivas a la luz: aproximadamente10 millones de “bastoncillos” detectan las variaciones tonales y 6 millones de “conos” proporcionan información cromática encada ojo. El cerebro interpreta, reorienta y asimila esta complejaentrada binocular en una imagen tridimensional.

Una pequeña zona en el centro de la retina, conocida como fóvea,nos suministra detalles nítidos en color. La fóvea sólo contieneconos, cada uno de ellos conectado al cerebro mediante una fibra nerviosa única. Tres tipos de cono distintos respondenpredominantemente a la luz roja, verde o azul. Por lo general, la fóvea es más sensible a la luz amarillo verdosa. Al alejarse de la fóvea, los conos son sustituidos progresivamente por losbastoncillos. Estos están conectados en grupos, reducen la nitidezpero aumentan la sensibilidad. Los bastoncillos proporcionan lavisión periférica monocromática en condiciones deficientes deiluminación. Nuestros ojos tienen un rango amplio de sensibilidad,y se adaptan de dos formas a las condiciones de iluminación. Eliris, situado en la parte frontal del ojo, ajusta su abertura paracontrolar la intensidad de la luz que llega a la retina. Lasensibilidad de bastoncillos y conos también se adapta a lo largode un período de minutos a los niveles variables de luz mediantecambios químicos internos.

Cuando vemos dos colores muy similares uno junto al otro,discernimos bastante fácilmente las minúsculas variaciones decolor. La definición precisa de un color aislado es, sin embargo,extremadamente difícil porque nuestro cerebro toma en cuenta la iluminación ambiental, adaptando constantemente nuestrapercepción. Una hoja de papel vista bajo iluminación detungsteno que tiende al amarillo la percibimos blanca en lugar de amarilla.

Ojos de plataLos cuerpos de cámara tradicional funcionan de un modomecánico parecido al ojo. La luz pasa a través del objetivo, queinvierte y enfoca la imagen en el plano de la película receptiva. La intensidad de la luz que alcanza la película es controlada por undiafragma iris adaptable o abertura. Aunque la abertura ofrece uncontrol parcial sobre la exposición, las emulsiones de la películatienen un rango de sensibilidad mucho menor que nuestros ojos y no se adaptan a las fuentes de luz de distintos colores.Consecuentemente, se producen diversos tipos de emulsión pararegistrar los objetos iluminados por fuentes de luz de día natural y artificial de distintas intensidades.

La película en color se compone de una serie de capas sensibles a la luz que suelen contener cristales de halogenuro de plata. Laexposición a la luz libera los electrones cargados negativamente de los iones del halogenuro, que son atraídos por las impurezas delcristal. Estos, a su vez, atraen los iones de plata cargados positiva-mente para formar grupos de plata metálica. Este cambio molecular

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La realidad

Ojos de plata

Ojos de silicio

RetinaFóvea

Película en color

Diafragma iris

Diafragma iris

Matriz CCD

Iris

Cristalino

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constituye una imagen en negativolatente, que sólo pasa a ser visible cuandoel efecto se amplía aproximadamente 10millones de veces durante el revelado de lapelícula. En una película sencilla, la capade halogenuro de plata más próxima alobjetivo es sensible sólo a la luz azul. Unfiltro amarillo detrás de ella impide que la luz azul llegue a la siguiente capa, queregistra la luz verde.. La última capareacciona a la luz roja. Las capas verde y roja son también sensibles a la luz azul, pero el filtro amarillo bloquea ésta última.Durante el procesado, las imágenes de platalatentes son sustituidas por pigmentos delos colores complementarios. La imagenlatente roja se pigmenta de cian, la verdese convierte en magenta y la azul se pig-menta de amarillo. Esto da como resultadouna imagen CMY negativa, a través de laque se expone el papel fotográfico. Unaexposición general adicional y el reveladode las películas de transparencia hacen quelas zonas sin impresionar se unan en sulugar a los pigmentos CMY, creando unaimagen en positivo.

Ojos de silicioLos sensores de matriz de CCD suelen ser menores que el formato de película de 35 mm debido a la complejidad de su fabricación. Su construcción es másparecida a la del ojo que la de la película.Los millones de elementos de filtrado delrojo, verde y azul o celdas fotográficasde una matriz grande son comparables a losconos de la fovea. La intensidad de la luz esconvertida en señales eléctricas tanto en elojo como en el CCD. En éste, las partículasluminosas conocidas como fotones entranen el cuerpo o substrato de silicio de un ele-mento, suministrando la energía adicionalnecesaria para liberar los electronescargados negativamente de los átomos desilicio. Cada elemento lleva un contactoeléctrico o puerta acoplado. Cuando seaplica un determinado voltaje a estecontacto, la zona de silicio situada debajo se hace receptiva a los electrones liberados,funciona como un recipiente o alvéolo. La carga total negativa de los electronescontenidos en el alvéolo es proporcional a la luz introducida en el elemento. En “bita bit” y “Cuestiones sobre sensibilidad” seexplica cómo las distintas cargas contenidasen miles de hileras de elementos CCD seconvierten en una imagen.

Cristal dehalogenuro deplata

Electrones liberadosElectrodo

Puerta Elementos o celdas fotográficas

Filtro infrarrojo

Filtros RGB

Capa de electrodosSubstrato de silicio

Ión de halogenuro

Ión de plataImpureza

Capa protectoraCapa de registro del azul

Capa de registro del verde

Capa de filtro delamarillo

Capa de registro del rojoBase de película

Antihalo(evita elreflejo)

Bastoncillo

Al cerebro

Fóvea: sensible al color

Retina: principal-mente sensible

a los tonos

Cono sensible al rojoCono sensible al verdeCono sensible al azul

Los colores representados indican respuesta a la luz, no coloración física

Los colores representados indican respuesta a la luz, no coloración física

Luz

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Comparación de reproducciones tonales

Tolerancia de exposición del CCD

Los fotógrafos por lo general establecen lagama tonal presente en una vista como unvalor de abertura relativa o como rango decontrastes. Los objetos en blanco y negroiluminados uniformemente podrían reflejar,respectivamente, alrededor del 85% y el 2%de la luz incidente. Un rango de contrastesde 85 a 2, o de modo más sencillo, 40:1 es,por tanto, aproximadamente el máximo eniluminación uniforme. Esto representa unaabertura relativa de alrededor de 5 1/3

(cada valor adicional duplica el rango de contraste). En cuanto se introducenvariaciones de iluminación, el rango cambiabruscamente. La aplicación de luz solarfuerte en una cara de objetos con sólo luznatural difusa del lado opuesto aumenta elrango a 200:1. En casos extremos, donde elobjeto negro queda en sombra y el objetoblanco a plena luz solar, el rango podríafácilmente superar 1.000:1 o 10 valores deabertura relativa.

Rango dinámico es el término utilizado paradefinir la gama tonal máxima que puedecapturarse de una vista original por mediode película, papel fotográfico y sensoresCCD. Si la vista contiene un rango detonos fuera de este rango dinámico, quedará registrado como negro o comoblanco, sin definición del detalle. Cuandolos materiales fotográficos se exponen y seprocesan químicamente, sufren un cambiode contraste intencionado. El alcance deeste cambio está determinado por un valorconocido como gamma. Un valor gammade 1 indica ausencia de cambio decontraste. Un descenso de contraste es unvalor gamma inferior a 1 y un aumento essuperior a 1. Las gamas tonales modificadaspresentes en los materiales fotográficosprocesados pueden medirse con undensitómetro, que registra la opacidad de la emulsión expuesta. También puedeutilizarse para medir la densidad del objetoimpreso. El rango dinámico podríaconsiderarse como el rango de entrada y el rango de densidades como la salida.

Las cuñas tonales completamente en blancoy negro utilizadas en los diagramas tienenpor objeto representar un rango dinámicode 10 valores de abertura relativa. El papelimpreso sólo puede reproducir aproximada-mente 5 valores de abertura relativa, por loque las cuñas indican los valores tonalesrelativos, y no los reales. Los límites decolor del papel resaltan el brillo. La texturade superficie dispersa la luz, reduciendo elcontraste. El papel estucado o barnizado

En este diagrama se comparan los rangostonales capturados o reproducidos por materialimpreso, papel fotográfico, película, CCD y elojo humano. La posición de cada uno conrespecto a los demás no es fija; los materialesfotográficos pueden ascender o descender en la escala mediante el cambio de los valores deexposición. Se trata de una comparación

compleja. El material impreso es el resultadofinal de muchos procesos interrelacionados. El papel fotográfico reproduce sólo una parteseleccionada del rango dinámico capturadooriginalmente por la película en negativo. Lafinalidad es representar cuanta informaciónprecisa reproduce cada soporte a partir de lavista original con 10 valores de luminosidad .

La subexposición o sobreexposición de una vistacon una matriz CCD provoca la pérdida dedetalles de sombras oscuras o de altas luces. Noobstante, el material impreso sólo reproducealrededor de 5 valores de luminosidad, lo quesignifica que, incluso con este error de

exposición , probablemente se contará aún consuficiente información. Una matriz CCD trilinealpodría ofrecer una latitud de exposición de 5 valores de luminosidad en relación con elmaterial impreso (21/2 valores de luminosidad por debajo y por encima en este diagrama).

10 valores deluminosidad

9,5 valores de luminosidad


6 valores de luminosidad

5-6 valores de luminosidad


Sobreexposición

Subexposición

Vista original

Imagen impresa

RANGO DINÁMICO

19

Contraste de la película de diapositiva

Del CCD a la impresión minimiza este problema. Las densidades de tinta excesivas introducen problemas de impresión, como el secado lento, laadherencia deficiente (rechazo de las tintas)y la ganancia de punto de trama.

Las películas estándar para diapositivas(inversible) registran un rango dinámico de5 a 6 valores de abertura relativa, que sóloes suficiente para digitalizarla y convertirlaen objeto impreso. Pueden manejar objetosiluminados bastante uniformemente peroregistrarán poca definición del detalle enzonas de luces y sombras. La iluminación deestudio debe equilibrase cuidadosamente,utilizando luces de relleno y reflectores parailuminar las sombras. Los reflejos brillantessuelen evitarse utilizando iluminacióndifusa. Estas medidas evitan las luces altasquemadas y las sombras bloqueadas en lasdispositivas. Suelen tomarse exposicionesescalonadas en valores de abertura relativade 1/3 a ambos lados de la luz medida paraobtener resultados óptimos. Este rango deentrada limitada puede sorprender a algunosoperadores de escáner, que tienen queextraer más de 10 valores de aberturarelativa de información de las diapositivaspara obtener resultados impresos óptimos.

La película en negativo y los CCDcapturan un rango dinámico mucho másamplio que la película de diapositiva. Unavista de alto contraste superior a 700:1 (9,5 valores de abertura relativa) puede ser capturado por película en negativo si la exposición se establece correctamente.Cuando el rango de contrastes es inferior,el potencial de registro no utilizadoproporciona la tolerancia de exposición,que permite la sobreexposición o lasubexposición. Algunos CCD propor-cionan una tolerancia de exposiciónsimilar. Los conjuntos de CCD trilineales a menudo pueden capturar una gama tonalde 10 valores de abertura relativa. Aunquela película en negativo captura un rangodinámico más amplio que la película dediapositiva, raramente se utiliza con finesde digitalización. Existen filtros inversibleselectrónicos pero la capa de enmascara-miento amarillo-naranja incorporada a las películas en negativo es difícil deeliminar de forma exacta. La evaluación de la calidad de una imagen antes de ladigitalización no es fácil. Los CCD ofrecenlo mejor de ambos mundos: capturan unrango dinámico amplio y proporcionanimágenes en positivo que pueden evaluarseinmediatamente.

El rango tonal de 10 valores de luminosidadcapturado por un CCD trilineal se reduce a 8 valores de luminosidad para aplicacionesinformáticas y reproducción en dispositivos deimpresión. El software de procesamiento aplicauna curva tonal, que modifica los tonos deentrada capturados y los convierte en nuevostonos de salida. El rango tonal adicional de 2 valores de luminosidad no se desperdicia;proporciona la flexibilidad para ajustar la curva

tonal de forma que pueda elegirse el mejorsubconjunto de tonos para un objetoconcreto. Con frecuencia, los detalles desombras se amplían en relación con los mediostonos y las altas luces. Aunque puedenutilizarse los 8 valores de luminosidad en lafilmación digital de películas o planchas para la impresión, las características del papel y dela tinta limitan la densidad impresa final aunos 5 valores de luminosidad.

La película para diapositivas se diseñóoriginalmente para proyectarse en unapantalla. Tanto la luz difusa interna delproyector como la ambiental que incide sobrela pantalla reducen el contraste de la imagenproyectada. Nuestra percepción mental de unaimagen proyectada brillantemente sobre unfondo oscuro hace que el contraste aparentedentro de la imagen se reduzca aún más. Porlo tanto, se aumenta el contraste de la película

para diapositivas con el fin de contrarrestarestos efectos. Los 5-6 valores de luminosidadcapturados a partir de la vista original seamplían a un rango de densidad de unos 10 valores de luminosidad mediante un valorgamma de película alto de 1,8 (representadopor la curva tonal). Cuando se proyecta, el contraste se reduce de nuevo a unaaproximación del rango dinámico limitadocapturado a partir de la vista original.

Datos digitales capturados

Vista original

Película paradiapositivas

Imagenproyectada

Datos digitalesprocesados

Imagen impresa

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BIT A BIT

Una imagen digital se compone de una matriz o mapa de bitsde píxeles (elementos de imagen) en contacto, que suelen sercuadrados. Como consecuencia, las imágenes digitales sonsiempre cuadradas o rectangulares. Tienen cuatro característicasbásicas, resolución, dimensiones, profundidad de bits y modelocromático.

ResoluciónEn este contexto, la resolución simplemente define la cantidad de píxeles por pulgada (ppp) o por centímetro (ppcm). El númerototal de píxeles registrados por las cámaras digitales y las cámarasde película digital suele citarse como su “resolución”, aunque no se da ninguna referencia espacial. Una resolución alta en mapa de bits no ofrece ninguna garantía de nitidez de la imagen; losdetalles pueden quedar borrosos. No obstante, sí garantiza quecada píxel es demasiado pequeño para ser apreciado a simple vistaen una relación de zoom de 1:1. Las líneas diagonales y los bordesdel objeto aparecen irregulares o escalonados cuando la resoluciónes demasiado baja. La resolución debe tener relación con eldispositivo que dará salida a la imagen para evitar informacióninnecesaria (consulte “Aclaración de aspectos confusos”).

DimensionesLos mapas de bits sólo pueden contener píxeles enteros, por lo quees más exacto citar las dimensiones de una imagen en píxeles queen pulgadas o centímetros. Al dividir el número de píxeles de unaimagen entre la resolución se obtiene el tamaño físico. Unaimagen de 2.400 x 1.200 píxeles y una resolución de 300 ppptendrá un tamaño impreso de 8” x 4”.

Profundidad de bitsPara crear una imagen digital de uso en aplicaciones informáticas,los cargas analógicas ampliamente variables generados por loselementos del CCD deben convertirse en una serie finita de pasos.Este proceso, llevado a cabo por un convertidor analógico digital(A/D), se denomina cuantificación. Cada paso se asigna a unnúmero binario único, que representa un tono o nivel de grisdeterminados. Si una cuña tonal en blanco/negro se divide enmuy pocos pasos, pueden verse las uniones entre tonos. Se pierde demasiada información tonal intermedia, lo que da como resultado la aparición de bandas o la posterización.

El número máximo de niveles de grises admitidos por la mayoríade las aplicaciones de manipulación de imágenes en ordenador es256. Esto suele ser suficiente para inducir al cerebro a pensar queuna cuña tonal en blanco/negro impresa es continua, aunquealgunos dispositivos de salida no puedan utilizar completamente ni reproducir este rango. Se necesitan ocho dígitos binarios (bits)para enumerar 256 niveles de gris. La mayoría de los convertidoresA/D incorporados en las cámaras digitales tienen una profundidad

Pintura mediante números

Convertidores A/D

La exposición de un elemento de CCD a una intensidad de luzcreciente produce un incremento lineal correspondiente en la cargaeléctrica del elemento. Un convertidor A/D muestrea o cuantifica estacarga analógica infinitamente variable en una serie de pasos o nivelesde gris. El número de niveles depende del diseño del convertidor A/D. Contando en ceros y unos binarios, un convertidor de 3 bitsrestringiría el rango tonal completo a 8 niveles de gris, tal y como se muestra a continuación:

Vista original

Objetivo de lacámara

21

de bits superior. Dividen la información analógica en 1.024 (10 bits), 4.096 (12 bits) o incluso 16.384 (14 bits) niveles de gris.El proceso inicial de supermuestreo puede aumentar la calidadde la imagen, incluso aunque el número de niveles de gris tengaque reducirse hasta 256.

La respuesta del ojo a la intensidad de luz variable no iguala larespuesta lineal de los CCD; es más sensible a los cambios tonalesen los niveles de luz bajos que en los altos. Esto puede tenerse encuenta cuando la gama tonal del supermuestreo se reduce a 256niveles. Cualquier modificación de gamas tonales debe llevarse acabo siempre en datos supermuestreados antes de la reducción a la profundidad de 8 bits, para evitar la posterización de la imagen.Por lo general, esto tiene que realizarse dentro de la interfaz de la cámara, pero algunas aplicaciones de manipulación de imágenespueden procesar imágenes con una profundidad superior a 8 bits.Las modificaciones de contraste o claridad aplicadas a los datos de8 bits suelen tener como resultado pérdida de información por elrecorte a blanco o negro de alguno de los 256 niveles de grisdisponibles.

Como se ha mencionado en la anterior sección, “Rangodinámico”, muchos CCD capturan una gama tonal de más de 8 valores de abertura relativa. Para evitar la excesiva pérdida de información tonal durante la conversión A/D, el número dedígitos binarios disponibles debe por lo menos coincidir con lagama total de valores de abertura relativa. Un CCD capaz decapturar 9 valores de abertura relativa, necesitaría un convertidorA/D de 10 bits (la mayoría de los convertidores disponen de unaprofundidad de bits numerada en pares). El supermuestreoexcesivo por recorte de las 9 valores de abertura relativa enprofundidad de 14 bits produciría, de hacerlo, poca ganancia en la calidad final de la imagen. Una profundidad de bits delconvertidor A/D alta puede implicar mejor calidad, pero esto sólo se cumple cuando el CCD captura un rango dinámicosuficientemente ancho y puede suministrar al convertidor datosanalógicos exactos con bajo ruido (consulte “Cuestiones sobresensibilidad”).

Modelo cromático El nivel de gris de cada píxel en una imagen monocroma o enescala de grises suele estar descrito por un número de 8 bits. Lospíxeles de una imagen RGB requieren un número de 8 bits paracada canal de color, lo que ofrece una gama de más de 16 millonesde colores (256 x 256 x 256). La imagen de 24 bits resultanteocupa tres veces el espacio de almacenamiento de la imagenmonocroma. Cuando un archivo RGB se convierte a archivoCMYK para la impresión de cuatricromía, se crean cuatro canalesde 8 bits a partir de los tres anteriores, generando un archivo de32 bits de profundidad.

Profundidad de bits y niveles de gris

Un convertidor A/D de 8 bits puede realizar el muestreo de 256niveles de gris, uno de 10 bits puede proporcionar 1.024 niveles, 12 bits proporcionan 4.096 niveles y un convertidor de 14 bitspermite el recuento de 16.384 niveles exclusivos. Los ordenadoresgestionan la información en múltiplos de 8 bits, denominados bytes.La mayoría de las aplicaciones informáticas sólo admiten imágenesque utilicen un byte por canal de color (escala de grises = 8 bits; RGB= 24 bits). Los datos supermuestreados de 10, 12 o 14 bits tienenque guardarse en 2 bytes por color (escala de grises = 16 bits; RGB =48 bits) antes de la reducción final a 8 bits. Por lo tanto, algunos deestos 16 bits (65.536 niveles) son redundantes y no contieneninformación de niveles de gris.

Prof. de bits Niveles de gris

5 326 647 1278 2569 512

10 1.02411 2.04812 4.09213 8.19214 16.38415 32.76816 65.536

Capa de filtro RGB Convertidor A/D

Filtro infrarrojo

Matriz CCD

Dígitos binarios

8 Bit

16 Bit

24 Bit

48 Bit

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SENSORES

Los sensores de los dispositivos acoplados registran la intensidadde luz general pero son más sensibles al extremo rojo del espectroque al azul. De hecho, también reaccionan fuertemente a laslongitudes de onda infrarrojas. Mediante el uso de películaadecuada, las cámaras pueden registrar imágenes en color, enblanco y negro o infrarrojas. Las temperaturas crecientes hacenque cargas falsas (ruido) se acumulen en los elementos del CCD,contaminando la lectura real de luz (consulte “Cuestiones sobresensibilidad”).

En las cámaras en color, filtros rojos, verde y azul dividen la luz enel canal RGB utilizado para registrar y posteriormente reproducirel espectro visible. La compensación por la sensibilidad más bajaal azul se lleva a cabo cuando se procesan las lecturas o dejandopasar un tiempo adicional para que las cargas se acumulen en loselementos azules. Mientras la percepción humana se adapta a laluz de diversos colores, los filtros igualan la respuesta del ojo a laluz natural. Los ajustes de equilibrio del blanco, junto con lossistemas de gestión del color, compensan las fuentes de luz dedistinto color (consulte “Propiedades de la luz”).

Los sensores de conjunto lineal leen o exploran las líneas de información en una imagen. Los conjuntos trilineales de lascámaras de digitalización constan de tres hileras de elementos deCCD, recubiertos con filtros RGB. Un motor paso a paso desplaza el conjunto sobre el área de la imagen haciendo girar un sinfín. La imagen a todo color se genera línea por línea. Los conjuntos de matriz, también conocidos como conjuntos de superficie,atrapan todo la vista en una fracción de segundo. Para generartoda la información cromática de la vista, puede que la matriznecesite tomar más de una lectura. En algunos casos, se utilizanconjuntos de tres matrices para captar inmediatamente todos loscolores. Los conjuntos de matriz son más costosos de fabricar quelos conjuntos trilineales, especialmente en tamaños grandes,debido a que el índice de fallo en su producción esconsiderablemente más alto.

La mayoría de las cámaras portátiles utilizan un conjunto de unamatriz para capturar instantáneamente imágenes a todo color,permitiendo el movimiento del objeto. La resolución real sereduce en estas cámaras porque los elementos del CCD estánrecubiertos alternadamente con filtros rojo, verde y azul. Losvacíos entre elementos de color similar se llenan por promedio o interpolación de lecturas de luz. La inteligencia de este procesode interpolación determina la calidad de los resultados, pero, en la mayoría de los casos, los detalles finos de alto contraste, comoun texto en negro, se verá rodeado de iridiscencia. En este tipo de matriz, los filtros RGB se aplican en tiras, mosaicos regulares o mosaicos pseudoaleatorios. Estos patrones de filtro puedeninterferir ocasionalmente con partes del objeto tramadosfinamente, produciendo efecto moiré en las imágenes.

El diagrama ilustra las principales tecnologías actuales de CCD.Los iconos se utilizan, como en “Elección de la cámara”, paraindicar los atributos con relación a la resolución, la iluminación y el movimiento del objeto.

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Tres matrices lineales paralelas están recubiertas por separado confiltros RGB. Una sola pasada captura una imagen a todo color. Encada paso por la imagen, se recogen lecturas de las tres matrices.Cuando el tamaño del paso sea igual a la distancia entre cada matriz,tres pasos sucesivos obtendrán lecturas RGB procedentes de un punto idéntico de la imagen. Es esencial contar con un entorno sinvibraciones. La variación en la iluminación durante la exposición seregistrará como una banda. Las matrices lineales representan unatecnología totalmente desarrollada que se ha probado en escáneres.Normalmente consiguen resoluciones mucho más altas que losconjuntos de matrices.

Tres conjuntos de matriz diferentes registran la información RGB,impidiendo la pérdida de resolución provocada por los filtros RGBcompuestos de un sistema de una sola matriz. Se utilizan prismas oespejos semi-reflectantes para dividir la luz entrante. Normalmente,cada matriz registra sólo uno de los componentes RGB. En unospocos casos, se utilizan dos matrices para registrar el verde y latercera dispone de un filtro en mosaico compuesto rojo y azul. Lasmatrices de verde desalinean medio píxel unas con respecto a otraspara proporcionar una resolución más alta en el canal verde. Lainformación rojo-azul, a la que el ojo es menos sensible, se interpola para llenar los vacíos.

Matriz monocromática

Prismas

Matriz trilineal de digitalización

Una pasada, triple matriz

Sinfín

Motor paso a paso

Matriz trilineal dedigitalización

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Una pasada, una matriz

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Tres lecturas separadas mediante filtros RGB en una ruega de filtrogiratoria hacen posible que una matriz CCD sin recubrir registre unaimagen a todo color. Cada elemento de CCD proporciona lecturasRGB secuenciales. La resolución máxima del chip se logra sininterpolación del software. Se puede utilizar un filtro claro pararegistrar imágenes en blanco y negro. Se puede utilizar iluminaciónpor flash para cada exposición RGB. Las variaciones de luz entreexposiciones crean un desequilibrio cromático. La mala alineación del filtro puede provocar iridiscencias en los detalles de los bordes.

*Se debe evitar el movimiento de la cámara y del objeto, exceptopara las exposiciones en blanco y negro.

Estas capturan instantáneamente información RGB completa. Loselementos se recubren alternativamente con filtros RGB. Los patronesde filtro se aplican en tiras o en un mosaico. Algunos tienen el doblede elementos verdes que rojos y azules, lo que crea una imagenaparentemente más detallada, porque el ojo es más sensible al verde.La desventaja de los filtros RGB compuestos es que la resolucióndisminuye: se utilizan tres o cuatro elementos de la matriz paracapturar un píxel. Hay que utilizar interpolación de software parallenar los vacíos, lo que da como resultado la aparición de iridiscenciaalrededor de los detalles de bordes de alto contraste como, porejemplo, un texto en negro.

La exactitud del color y resolución de una matriz de una pasadaaumenta tomando varias lecturas, desplazando la posición de lamatriz o del haz de luz tras cada lectura. El área sensible a la luz decada elemento se reduce a un tamaño menor. Cristales piezoeléctricosdesplazan la matriz o el haz de luz 0,001 mm (1 micra). Este patrónde cambio de sub-elemento permite que los elementos RGB tomenlecturas de posiciones de imagen idénticas, evitando la interpolacióndel color. La lectura de la matriz sin desplazamientos proporciona unavisualización preliminar de baja resolución para su presentación en unmonitor de vídeo. Los objetivos de alta resolución son indispensables.

Esta alternativa al sistema de una pasada y matriz triple conserva la resolución completa de la matriz con un solo conjunto. La matriz se pasa tres o cuatro veces por el ancho completo de un píxel,permitiendo que se llenen los vacíos de información RGB sininterpolación de software. Las cámaras que utilizan este sistemaofrecen dos modos de funcionamiento.

*Utilizadas como matriz de una pasada con interpolación de software,capturan pasadas de acción de resolución reducida, con la opciónde iluminación por flash. En modo de varias pasadas, se puedencapturar objetos estáticos a resolución completa sin interpolación.

Varias pasadas, una matriz,

Consulte la página 4 para explicación de los iconos.

Tres pasadas, una matriz

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Cambio de la matriz con filtro RGB

Cambio de la matriz con filtro RGB matriz

Elementos ocultos

Matriz monocromática

Rueda de filtro

Matriz con filtro RGB

Varias pasadas, una matriz,

cambio de todo el elementocambio de subelemento

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A BC

La sensibilidad de las cámaras digitalessuele especificarse del mismo modo que lade la película, utilizando las convencionesASA, DIN o ISO. La escala ASA es lineal,si el índice se duplica, también se duplicala sensibilidad de la película. Los índicesDIN sigue una progresión logarítmica, puesestán relacionados con la densidad de lapelícula, sumarle 3 al índice DIN indicauna película con el doble de sensibilidad.ISO combina los índices ASA y DIN(ISO 100/21°).

Se requiere una sensibilidad o unavelocidad alta cuando los niveles de luz son bajos o cuando se necesitanvelocidades de obturación altas y aberturaspequeñas. A medida que aumenta lavelocidad de la película, la resolución y lacalidad de la imagen desciende debido alaumento de grano de la emulsión. El granodesigual y de baja calidad de las películasrápidas suele aprovecharse como efecto de textura. Las películas lentas se utilizanen la fotografía arquitectónica, paisajista o de productos, en donde no se necesitangrandes velocidades de obturación.Cuando sea necesario, las películas dediapositivas pueden forzarse 2 índices másaltos que el especificado, causando unasubexposición intencionada. El aumentodel tiempo de revelado (procesado forzado)produce una densidad aceptable, peroentre los posibles efectos secundarios seincluyen la reducción de la gama tonal, el aumento del tamaño grano y eldesequilibrio cromático general.

La sensibilidad del CCD se relaciona conla cantidad de carga que se acumula encada uno de los elementos o fotositoscomo respuesta a una determinadaintensidad de la luz. Puede que losfotositos más grandes tengan una mayorsensibilidad, pero las cámaras tienen unarespuesta fija: el CCD no puede cambiarsecomo la película. Los índices ISO másaltos se obtienen ampliando las señalesmás pequeñas de cada elemento, lo que esanálogo a forzar la película. Si la señal seamplía después de convertida a formatodigital, se reduce la gama tonal, como en la película. La pérdida de resolucióndebida al aumento de tamaño del grano no se produce en los CCD, sus elementostienen una separación constante. Elequilibrio cromático general se mantieneporque las respuestas RGB permanecenlineales en un CCD.

Relación ASA/DIN

Límites de sensibilidad del CCD

A: Alvéolo llenoB: Saturación

Señal Ruido

C: Nivel de ruidoaceptable

El índice ISO mínimo se define para evitar que los niveles de carga alcancen el punto de saturación.El nivel ISO máximo se utiliza cuando la relación señal/ruido se encuentra en el nivel mínimoaceptable.

CUESTIONES SOBRE SENSIBILIDAD

Sensibilidad de la película y del CCD

Película ISO 100 Película ISO 400 Película ISO 800

CCD ISO 100 CCD ISO 400 CCD ISO 800

La mayoría de los CCD están completamente cargados por la cantidad de luz necesaria paraexponer una película ISO 100. Al aumentar el índice ISO de la cámara, se reduce la cargacapturada (señal).

Tras su proceso, la película para diapositivas contiene sólo pigmentos cian, magenta y amarillo. El tamaño de las partículas del pigmento aumenta con la velocidad de la película. Las partículassuperpuestas se ven como granos.

25

La carga se acumula linealmente en loselementos del CCD. Cuanto mayor es la exposición o tiempo de integración,mayor es la carga. Un elementocompletamente cargado o saturado puedecontener 110.000 electrones. Cualquiercarga adicional inducida por la luz nopuede registrarse, por lo que los detalles de luces altas se queman hasta el blanco.Para evitar este problema, los elementosno suelen llenarse hasta el punto desaturación. El nivel “seguro” de alvéololleno se establece alrededor del 90% de saturación, lo que representaaproximadamente 100.000 electrones. El índice mínimo de saturación ISO del CCD, que suele estar alrededor de ISO 100, se basa en esta condición dealvéolo lleno. La sobreexposición extremaproduce una luminosidad excesiva. Estonormalmente se previene evitando losniveles de saturación del CCD. Además,existen varias técnicas para evitar esteexceso de luminosidad, una de las cualesconsiste en reducir las cargas que superanel nivel de saturación del CDD.

La utilización de un índice ISO más alto acorta el tiempo de integración(equivalente a una velocidad deobturación menor), o bien reduce laintensidad de la luz debida a diámetros de abertura inferiores. Una cargaproporcionalmente menor se acumula encada elemento, de tal forma que es precisoampliarlo para representar toda la gamatonal. Los índices ISO altos evitan laluminosidad excesiva pero también puedenreducir la calidad. En ausencia de luz, unapequeña carga de fondo conocida comocorriente residual o ruido se acumula en los elementos de CCD. Cuando el nivel de carga inducida por la luz no essignificativamente más alta que el ruido, la calidad de la imagen pasa a serinaceptable. El índice ISO máximo (carga mínima) queda de este mododeterminado por la mínima relaciónseñal/ruido aceptable. A temperaturaconstante, el ruido aumenta linealmente a lo largo del tiempo. Pero un aumento detemperatura de aproximadamente 10°Cduplica esta cantidad. Es, por tanto,importante mantener las fuentes de calor, como la iluminación de estudio,apartadas de las cámaras digitales. LosCCD diseñados para largas exposicionespueden refrigerarse electrónicamentemediante un elemento Peltier.

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Funcionamiento del CCD

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Sobreexposición e subexposición del CCD

Luz intensa Luz débil

La sobreexposición excesiva de un elemento deCCD provoca la fuga de carga o luminosidadexcesiva en los elementos adyacentes. Esto pro-duce destellos alrededor de los reflejos brillan-tes en una imagen. La luminosidad excesivapuede producirse en los elementos del registrode cambio, así como en las celdas fotográficas.Esto explica porqué se puede producir una largaestela a ambos lados del punto de sobreexpo-sición; la carga puede perderse en ambasdirecciones a lo largo del registro de cambio.Cuando los niveles de luminosidad excesivavarían en elementos RGB, el rastro se colorea.

La subexposición implica que la carga inducidapor la luz o señal es demasiado baja enrelación con la corriente residual (ruido)espontánea no deseada. Normalmente, lacalibración de elementos individuales permiteque la corriente residual sea descontada de las cargas inducidas por la luz. Pero, con unailuminación escasa, la relación señal-ruido pasa a ser demasiado baja, con lo que resultaimposible la realización de lecturas precisas.Las zonas de sombras son más susceptibles al ruido, lo que provoca píxeles con colorerróneo.

CCD linealSólo se ilustra una hilera de unCCD trilineal. Al principio deuna exposición, todas las celdasfotográficas sensibles a la luzvuelven a su condición inicialpara descargarse. La cargainducida por la luz sereconstruye después durante elperiodo de integración, tras elcual se desplaza a los registrosde cambio o de transferenciaadyacentes. Estos registros estánformados por elementos deCCD que son insensibles a laluz. Las cargas se desplazan porlos registros y se leen o midencuando abandonan losextremos. El uso de dos registrosde cambio agiliza este proceso.El tiempo total de exposición ylectura para las tres hileras RGBde celdas fotográficas en unamatriz lineal se conoce comotiempo de línea.

CCD de matrizSe muestran tres columnasde celdas fotográficas de unamatriz CCD monocromática. (1) Tras la exposición, todaslas cargas se transfierensimultáneamente a registrosde cambio verticalesadyacentes. (2) Estas columnas de cargase desplazan en sentidodescendente por el registrode cambio vertical paratransferir una sola carga alregistro de cambio horizontal. (3) Todas las cargas delregistro horizontal sedesplazan después alextremo para su lectura antes de que se transfiera la siguiente carga de losregistros verticales. De estaforma, todas las cargas seleen sistemáticamente fuerade la matriz.

Exceso de luminosidad Ruido

Celda fotográfica Carga Registro de cambio

Señal

Ruido

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ACLARACIÓN DE ASPECTOS CONFUSOS

AmpliaciónResolución del archivo digital Los diversos usos del término resolución pueden ser más bienconfusos. Cuando un escáner o una cámara digital ha captado una imagen en formato digital, el archivo contiene un númeroespecífico de píxeles en sentido vertical y horizontal. La descrip-ción de un píxel no da indicación de lo grande que quedaráimpreso o mostrado en aplicaciones multimedia o de maquetaciónde páginas (las aplicaciones de manipulación de imágenes son la excepción, suelen ofrecer los píxeles a un tamaño fijo). Laresolución de la imagen se codifica dentro del archivo medianteuna sola sentencia, “300 píxeles por pulgada”, por ejemplo.Simplemente, cambiando esta sentencia a “150 píxeles porpulgada” se duplicarían las dimensiones horizontal y vertical decada píxel mostradas o impresas, multiplicando el área de imagenpor cuatro. Sin embargo, no se añadirían nuevos píxeles alarchivo. El tamaño de archivo de los datos almacenados en elordenador no aumentaría. Si los píxeles aumentan demasiadopasarían a estar molestamente visibles. La resolución de la imagendebe igualarse a la calidad de la salida impresa. Una resolución de72 píxeles por pulgada (ppp) suele utilizarse para la representaciónen pantalla o la impresión en papel de periódico de baja calidad,pero, para la reproducción de alta calidad, puede que se requieran300 ppp.

Interpolación o remuestreoEntonces, ¿cómo se aumenta el tamaño de impresión ovisualización de una imagen sin alterar su resolución? Debenañadirse nuevos píxeles a intervalos regulares por todo el archivopara que la nueva imagen siga conteniendo el mismo número depíxeles por pulgada. Para duplicar la anchura de una imagen, seañade un nuevo píxel entre cada uno de los originales. Los valorestonales de cada nuevo píxel se inventan promediando los valoresde los píxeles de alrededor. Esta interpolación o remuestreoimpide que se observen píxeles individuales o bordes dentados,pero no añade nueva definición de detalle a la imagen. De hecho,los detalles nítidos se desdibujan mediante el proceso depromediar porque se reparten entre más píxeles. La definición debordes de alto contraste se reduce. Al duplicar la anchura y alturade una imagen por medio del remuestreo se produce un archivoque ocupa cuatro veces la cantidad de espacio de almacenamiento.

Resolución de la cámara La resolución o potencia resolutiva en el contexto fotográfico se refiere a la capacidad de un objetivo o medio de registro deimágenes da capturar los detalles finos. Cuanto más definidossean los detalles visibles, mayor es la resolución. Para obtenerresultados óptimos, la potencia resolutiva del objetivo debe sersimilar o mejor que la del medio de registro. Los factores quelimitan la resolución en la película son el tamaño de los grupos químicos que forman la imagen, conocidos comograno, y la cantidad de refracción de la luz en la emulsión quedesdibuja los detalles en la imagen. En un CCD de matrizestática, la distancia desde el centro de un elemento hasta elcentro del siguiente (separación) es el factor determinante,aunque errores como ruido en las señales podrían significar que distintos elementos no han registrado un detalle único,reduciendo así la resolución.

150 ppp900 x 600 píxeles6” x 4” (15,24 cm x 10,16 cm)Tamaño de archivo (CMYK): 2,06 MB

Los programas de interpolacióndeterminan en qué parte de la imagenes preciso añadir nuevos píxeles paraobtener una mayor resolución. Por lo general, utilizan uno de estos tresmétodos para determinar de qué colordeben ser los nuevos píxeles.

La interpolación con el más próximoes el método más rápido pero menosexacto, donde cada nuevo píxel tomael color del píxel más próximo. Lainterpolación bilineal promedia loscolores de los dos píxeles a amboslados del nuevo píxel, lo que da unresultado más exacto. El método másexacto, pero que ocupa más tiempo,es la interpolación bicúbica. En estecaso, se promedian todos los píxelesque rodean al nuevo para determinarsu color.

Interpolación

300 ppp1.800 x 1.200 píxeles6” x 4” (15,24 cm x 10,16 cm)Tamaño de archivo (CMYK): 8,24 MB

200% sin remuestreo

Imagen original

200% con remuestreo

300 ppp900 x 600 píxeles3” x 2” (7,62 cm x 5,08 cm)Tamaño de archivo (CMYK): 2,06 MB

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El detalle mínimo que puede ser resuelto por los objetivos quehabitualmente se suministran con las cámaras de 35 mm seencuentra entre 20 y 30 micras (µ). Este límite está determinadopor el diámetro de los círculos de indiscriminación producidos porlos errores de los objetivos (aberraciones). Por diversas razones, un objetivo perfecto es prácticamente imposible de producir. Porejemplo, la luz azul se inclina más fuertemente que la luz roja,creando una aberración cromática en un objetivo sencillo. Losdiseños modernos y avanzados de los objetivos superan con crecesestos problemas. El objetivo idóneo para una cámara digitaldebería producir círculos de indiscriminación cuyo diámetro no supere el de separación de los elementos del CCD. Lasseparaciones entre elementos de los CCD actuales varían entre 7 y 25 µ. Algunos sistemas móviles de matriz de subpíxeles tomanlecturas a intervalos de 3 µ (consulte “Sensores ”). Esto significaque los objetivos promedio dirigidos a cámaras de película son sólosatisfactorios para los CCD de menor resolución. Los objetivosespeciales de alta resolución son costoso pero necesarios paraalcanzar los óptimos resultados del mejor de los CCD.

Calidad de la imagen digital El número de píxeles de un CCD de matriz, o el número delecturas tomadas por un CCD trilineal, deben permitir determinarla calidad de filmación y el tamaño de salida posible. Una matrizsencilla de tres pasadas con 2.048 x 2.048 elementos de CCDcapturaría una imagen de aproximadamente un cuadrado de 7”(173 mm) a una resolución de imagen de 300 ppp (2.048 píxeles/300 ppp = 6,8”). Esto sería adecuado para la impresión offset dealta calidad. Un conjunto trilineal con hileras de 2.700 elementosque tome 3.400 lecturas produciría una imagen de 11,3” x 9” (287 x 229 mm) a 3.000 ppp. Ambos sistemas capturan imágenesdonde cada píxel registra un detalle único de la imagen. Ofrecenresolución real u óptica.

Lamentablemente, los píxeles no siempre recogen detalles únicos;sus vecinos pueden compartir la misma información. En las cáma-ras de una matriz y una pasada (consulte “Sensores ”), uno de cadacuatro elementos lee la información azul, otro lee la roja y los dosrestantes, la verde. Los vacíos de información cromática han dellenarse por interpolación, y no dividiendo entre dos la resoluciónefectiva; el CCD entrega resolución interpolada en lugar de óptica.La interpolación de colores de píxel alrededor de detalles de bordenegros produce iridiscencias no deseadas. Las cámaras digitales debajo coste que utilizan un conjunto de matriz pequeñoincrementan aún más el número de píxeles capturados por lainterpolación adicional. Las cámaras portátiles en ocasionescomprimen las imágenes capturadas para que quepan mejor en lamemoria. Si esta reducción utiliza la compresión con pérdida, queelimina variaciones cromáticas secundarias de un píxel al siguiente,el detalle de la imagen se reduce más.

Para resumir, es necesario conocer el número de píxeles que produ-ce el CCD y si este valor representa una resolución interpolada uóptica. ¿Se han comprimido los datos con una técnica con pérdida?El formato máximo de salida impresa a una resolución dada puedenser de gran utilidad. Pero la mejor solución es probar personal-mente la cámara antes de comprarla.

Medición de la resolución de la cámara

Cuando se utiliza un objetivo de calidad media con un conjunto de CCD de pequeña separación, el objetivo impide que el conjuntoobtenga su resolución máxima. La resolución combinada del objetivoy la cámara digital se prueba objetivamente mediante los modelos

de resolución estándar del sector, IT10. Estos contienen series de líneasblancas y negras, que varían de grosor e inclinación. Las líneas másfinas se desdibujan en una masa gris cuando se capturan. El númeromáximo de pares de líneas blancas y negras por milímetro (pl/mm)que puede observarse en una imagen capturada indica la resolucióncombinada del objetivo y la cámara. Una medición denominadaFunción de Transferencia de Modulación (MFT) se obtiene porcomparación del contraste entre los pares de líneas originales y registrados.

Los conjuntos de una matriz suelen tener una separación de las celdas fotográficas de 10-20 µ. Las lecturas capturadas por las celdasfotográficas RGB alternas se interpolan para rellenar los vacíos decolor. Esto produce iridiscencias alrededor de los detalles de bordefinos de alto contraste, como el texto.

Los conjuntos de digitalización trilineales pueden resolver detalles muyprecisos. Las celdas fotográficas están separadas por 10 µ o menos, loque exige objetivos de una alta resolución comparable. Los distintosvalores RGB se leen para cada píxel sin interpolación del color

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88MB

El equipamiento de un estudio digitalpuede dividirse en cinco áreas principales:iluminación y accesorios; cámara;ordenador y dispositivos de almacena-miento de datos, software de manipulaciónde imágenes; dispositivo de pruebas.

El tipo de iluminación, continua oestroboscopio, viene determinado por latecnología de CCD utilizado en la cámara,como ya se ha explicado. Debe evitarse elcalor excesivo en las proximidades de lacámara y del ordenador. Los accesorios enla mayoría de los estudios tradicionalesserán igualmente útiles en un estudiodigital. Entre estos se incluye una ampliagama de papeles o telas de fondo, espejos,superficies blancas o metalizadas y objetosnegros o de color para modelar lasreflexiones o introducir sombras.

Un trípode estable y un entorno sinvibraciones son esenciales para la mayoríade las cámaras digitales de estudio de altaresolución Algunas cámaras digitalesnecesitan conectarse directamente a unordenador, bien para utilizar el monitorcomo visor o para cargar información amedida que se captura. El vínculo suele ser a través de un cable SCSI, quetambién se utiliza para conectar alordenador dispositivos periféricos, comounidades de disco y unidades de cinta, enuna “cadena en margarita” continua. Lalongitud máxima total de estos cablessuele ser seis metros, por lo que el cableentre la cámara y el ordenador podría serde apenas dos metros. El uso de una mesade ordenador móvil ayudaría a resolveresta situación.

Las cámaras podrían estar diseñadas paratrabajar con un PC o un Macintosh. Sihay que comprar un ordenador para dirigirla cámara y llevar a cabo la posteriormanipulación de las imágenes, elija unmodelo potente. Si sólo lo usa para dirigirla cámara y almacenar datos, un modelobásico junto con un dispositivo dealmacenamiento extraíble debería seradecuado. Aproximadamente 16 MB deRAM y 500 MB de disco duro interno

Gestión del color (modelo IT8)

Disco duroexterno

Unidad óptica externa

Lector de CD

Ordenador

Monitor

Programas

Cortina de fondo continua

Reflector derelleno

EL ESTUDIO DIGITAL

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probablemente sean suficiente. Elordenador idóneo para la manipulación deimágenes debe tener una CPU rápida, unmínimo de 64 MB de RAM y 2 GB dedisco duro. Es esencial un monitor debuena calidad. Un modelo de 15” podríaser adecuado como visor, pero, para lamanipulación de imágenes, es preferibleuno de aproximadamente 21”. Las tarjetasde vídeo para controlar el monitor varíanconsiderablemente de calidad, velocidad ycoste. La tarjeta debe poder mostrar colorRGB de 24 bits (más de 16 millones decolores). Se necesitará una gama dedispositivos externos de almacenamientopara suministrar a los clientes formatos quepuedan leer. Siguen proliferando muchasvariedades, ¡así que hable con sus clientes!Si la cámara utiliza tarjetas de PC, seráconveniente disponer de un lector internoo externo de tarjetas.

El procesado de imágenes puede serparcialmente llevado a cabo por la interfazsuministrada por la cámara. Si los clientesrequieren imágenes CMYK separadas,puede que se necesite software adicional demanipulación de imágenes. La composiciónde varias imágenes, las correccionescromáticas amplias o el enmascaramientode detalles de fondo exigirá software demanipulación de imágenes. Es esencial unprograma de sistema de gestión del color.Éste debería ofrecer la posibilidad decalibrar tanto la cámara como el monitorpor medio de un modelo de referencia delcolor IT8 estándar. También debería incluirperfiles de caracterización de todos losdispositivos previstos, para garantizar quelos resultados impresos coinciden lo másposible con la imagen original.

Un dispositivo para la realización depruebas de color es de gran utilidad paracomprobar la salida impresa y obtener laaprobación del cliente. La calidad de estosdispositivos es cada vez mayor. Puedenobtenerse buenos resultados contecnologías de chorro de tinta, sublima-ción del color, xerográficas y de transferen-cia térmica. Compare el resultado de cadavariedad en el momento de la compra.

Dispositivo depruebas/impresora color

Reflector derelleno

Cámara digital deestudio

Foco regulable de relleno

Lámpara de altaintensidad

Luz difusa de relleno

aberraciónError óptico en un objetivo que reduce la nitidezde las imágenes. Se produce aberración esférica en los objetivos sencillos fijos con una curvatura(esférica) constante: la distancia focal varía delcentro del objetivo a los bordes externos. Laaberración cromática se produce cuando se curvala luz en cualquier objetivo: el extremo azul delespectro suele predominar más a menudo que elextremo rojo. Los modernos objetivos compuestospueden superar estos problemas.

aberturaAbertura de diámetro variable incorporada alobjetivo, que controla la intensidad de la luz. Losdiámetros de abertura se expresan en “ valores deabertura relativa”. Al dividir la distancia focal deun objetivo entre cualquier valor de luminosidadse obtiene el diámetro de abertura.

abertura relativa o luminosidadSe trata del diámetro efectivo de la abertura delobjetivo. Al dividir la distancia focal del objetivoentre un valor determinado de abertura relativa se obtiene el diámetro de abertura. En todos losobjetivos se utiliza una serie de valores estándar.Al aumentar el diámetro de abertura en un valor(un número más bajo) se duplica la velocidad dela luz.

abombamientoDistorsión causada por objetivos de gran angular o monitores mal ajustados: las imágenes parecenhaberse estirado sobre una superficie esférica.

ampliación de la distancia focal Cuando en una cámara tradicional se sustituye lapelícula por un CCD de menor formato, el áreareducida produce imágenes que parecen habersido capturadas por un objetivo de mayordistancia focal.

aparición de bandasBandas tonales visibles producidas por laconversión de una gradación de variacióncontinua en muy pocos niveles de gris adiscreción. También conocida como posterización.

ASAIndice de la America Standards Associationrelativa a la sensibilidad de la película o del CCD.Se trata de una escala lineal, duplicando el valordel índice se duplica la sensibilidad.

bit Dígito binario. La menor unidad de informaciónde un ordenador, 1 ó 0. Está representada por doscondiciones eléctricas, (activado o desactivado).

byte Número binario de 8 bits que representa 0-255 enel sistema decimal. La unidad de medida estándarpara el tamaño de archivos. Un kilobyte (KB) es1.024 bytes; un megabyte (MB) es 1.024 kilobytesó 1.048.576 bytes; y un gigabyte (GB) es 1.024megabytes ó 1.048.576 kilobytes.

CCDDispositivo de carga acoplada. Dispositivomicroelectrónico integrado para la detección de la luz incorporado en alguno dispositivos decaptura de imágenes.

CD-ROMDisco compacto, memoria de sólo lectura. Similara un CD de audio, estos discos transportangrandes cantidades de datos compatibles con elordenador, incluido software de aplicaciones eimágenes. Los dispositivos de escritura de CD-ROM son en la actualidad uno de los sistemas máseconómicos para el archivado el mantenimiento y clasificación de datos informáticos. Estos CDgrabables pueden escribirse un vez y leersemuchas, de ahí el término WORM.

celdas fotográficas (consulte elemento deCCD)

círculos de indiscriminaciónLa luz enfocada incorrectamente procedente depuntos de un objeto fotográfico se confunde encírculos superpuestos en el plano de la imagen.Las aberraciones de los objetivos también creancírculos de indiscriminación.

CMS (sistema de gestión del color)Garantiza la uniformidad del color entre losdispositivos de entrada y de salida para que losresultados finales impresos se correspondan conlas imágenes originales.

CMYKEl cian, el magenta y el amarillo son los coloresbase utilizados en los procesos de película eimpresión. Son los colorantes primarios delmodelo cromático sustractivo; el color adicional“sustrae” intensidad de la luz. El negro no puedeobtenerse combinando las tintas de impresiónCMY, por lo que se añade para aumentar elcontraste.

coeficiente de acoplamiento delobjetivo (consulte ampliación de distanciafocal)

compresión Diversas técnicas utilizadas para comprimirimágenes y otros datos, para reducir los requisitosde almacenamiento o la velocidad de transmisiónpor las redes. Las técnicas sin pérdida devuelventoda la información original cuando se descompri-men los archivos. Las técnicas con pérdida,utilizadas sólo con datos de imagen o de sonido,eliminan información de forma definitiva paraobtener índices de compresión considerablementealtos.

cóncava Lente curvada hacia dentro, más delgada en elcentro, lo que produce la divergencia de los rayosde luz.

conjunto de matrizSensor de CCD con una rejilla bidimensional de celdas fotográficas. El uso de conjuntos de tresmatrices monocromas, o una sola matriz que serecubre alternadamente con filtros RGB, permitecapturar una imagen instantáneamente. Tambiénconocidos conjuntos de superficie.

conjunto linealSensor CCD que contiene normalmente unahilera de celdas fotográficas rojas, verdes y azules.Los conjuntos lineales se desplazan a traves delarea de imagen con un motor paso a paso.

continuaExisten dos interpretaciones: fuente luminosa deduración ilimitada (no la luz de un flash); fuenteluminosa que contiene una gamma ininterrumpi-da de longitudes de onda, cada una de intensidadsimilar.

convexa Lente curvada hacia fuera, más gruesa en elcentro, lo que produce la convergencia de losrayos de luz.

Corriente residualCarga eléctrica falsa que se acumulaprogresivamente en los elementos del CCD sinexposición a la luz, lo que causa ruido o píxeles de color incorrecto en la imagen.

CPUUnidad central de proceso que ejecutainstrucciones y lleva a cabo cálculos en unordenador.

cristal piezoeléctricoCuarzo u otra sustancia en la que puede inducirseun diferencial de alto voltaje aplicando presión enel cristal, como en los encendedores domésticosde gas. A la inversa, al aplicar un voltajeespecífico al cristal se produce un cambiopredecible en sus dimensiones. Esto se utiliza paracambiar los conjuntos de matriz CCD en algunascámaras digitales.

cuantificación Cuando se muestrea una señal analógica, el tamaño de cada muestra se cuantifica o se le asigna un número binario mediante unconvertidor A/D. El término cuantificación se utiliza vagamente para criticar la calidad,implicando fases digitales excesivamente grandes que producen posterización.

curva tonal Representación gráfica de la relación entre lasgamas tonales de entrada y salida de una imagencuando su contraste o luminosidad se modifica.Las distintas modificaciones de las curvas tonalesRGB o CMYK cambian el equilibrio cromático.transferencia, registro (consulte registro decambio)

diafragma iris (consulte abertura)

distancia focalCuando los rayos luminosos paralelos de un objetodistante se enfocan en un punto mediante unobjetivo convexo sencillo, la distancia focal es ladistancia existente desde el centro del objetivo(más exactamente, desde el punto nodalposterior) al punto focal.

distancia hiperfocalCuando se enfoca un objetivo sobre un objeto que se encuentra a la distancia hiperfocal de lacámara, la profundidad de campo por detrás delobjeto se prolonga hasta el infinito. Esta posiciónvaría en función de la distancia focal y la aberturadel objetivo.

densitómetro Dispositivo utilizado para la opacidad de lapelícula o la absorción luminosa de los materialesopacos. Suele utilizarse para controlar lasdensidades de las películas y las tintas deimpresión, de forma que la salida finalcorresponda con las especificaciones.

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GLOSARIO

DINÍndice de la normativa alemana (“DeutscheIndustrie Norm”) relativo a la sensibilidad del CCD o la película. Se trata de una escalalogarítmica, a cada aumento de 3 del índice se duplica la sensibilidad.

efecto moiré Efecto visual no deseado que se observa en lareproducción, provocado al fotografiar y volver a tramar una imagen de medio tono impresa; alcambiar el tamaño de las imágenes tramadas enuna aplicación; al seleccionar ángulos de tramaincorrectos en la impresión de cuatricromía; alquedar fuera de registro las tramas en el procesode impresión.

elemento de CCDÁrea fotosensitiva independiente dentro de unconjunto de CCD que puede registrar un detallede imagen único. También conocido como celdafotográfica.

esférica, aberración (consulte aberración)

escala de grisesImagen de “tono continuo” que sólo incluye datos en blanco, negro y grises.

escalonamiento Realización de varias tomas de un mismo objeto,con valores de exposición por encima y por debajode la lectura medida. De este modo se garantiza lacaptura de una exposición correcta.

equilibrio de blanco La intensidad relativa de rojo , verde y azul en una fuente luminosa. El control de equilibrio deblanco de una cámara efectúa compensacionespara las fuentes luminosas que se desvían delequilibrio RGB de la luz natural estándar.

fotón“Partícula” mínima de luz. La composición precisade la luz es algo más complejo, se comporta comosi se compusiera de partículas y ondas.

función de transferencia demodulación (MFT)La resolución combinada de un objetivo y elmedio de registro se obtiene fotografiando unaserie de pares de líneas blancas y negras paralelasmuy finas. Las líneas cada vez más finas se hacenmás borrosas, lo que reduce el contraste. MFT es el número máximo de pares de líneas pormilímetro (pl/mm) que puede observarse cuandoel contraste se ha reducido en un determinadoporcentaje.

GammaSe refiere a la reproducción no lineal de laintensidad. El ojo es menos sensible a los cambiosde intensidad a niveles altos de iluminación que a se niveles bajos. Los monitores responden deforma contraria, al duplicar la señal de vídeomultiplica la salida luminosa por un coeficiente de seis. Las correcciones gamma resuelven lasdisparidades entre el ojo y la captura de la imagen,la representación en pantalla y los dispositivos desalida.

ganancia de puntoCuando las separaciones de tramadas se imprimencon tintas líquidas, los puntos de trama tienden aampliarse debido a la absorción del substrato y a lapresión de los rodillos de la máquina de imprimir.Oscurecen el tono general de la imagen.

halogenuro de plataCompuesto sensible a la luz utilizado en lasemulsiones de película y papel fotográficos. Los compuestos de bromuro, cloruro y yodurode plata son todos sensibles a la luz.

interpolaciónAumento del número de píxeles de una imagen orelleno de la información cromática que falta enlos píxeles existentes promediando el los valoresde los píxeles circundantes.

ISOÍndice de sensibilidad de las películas o los CCDdefinido por la organización internacional deestandarización (International Organization forStandarization) que combina los índices ASA y DIN. “ISO” no es el acrónimo, se deriva deltérmino griego “isos” que significa “igual”.

latitud de exposiciónEl rango de subexposición o sobreexposición delos materiales fotográficos que puede compensarsedurante el procesado para obtener una densidadaceptable. Los conjuntos de CCD suelen ofreceruna tolerancia de exposición similar debido a quecapturan una gama tonal más amplia que laadmitida por el medio de salida final.

luminosidad excesivaFuga de la carga eléctrica entre los elementos del CCD, ocasionada por una sobreexposiciónsignificativa. En la imagen capturada, se aprecianestelas de luz o halos alrededor de las fuentes deluz o de los reflejos brillantes.

luz continua (consulte continua)

luz discontinuaFuente luminosa con un rango de longitudes deonda interrumpido o muy limitado, que a menudocontiene máximos intensos.

mapa de bitsImagen digitalizada que forma una rejilla depíxeles. El color de cada píxel está definido por un número específico de bits.

MiredEscala de temperatura del color basada en laescala Kelvin. Acrónimo de grado microrrecíproco(Micro-Reciprocal Degree), la escala Mired secalcula dividiendo 1 millón entre la temperaturadel color en grados Kelvin. Esta escala se utilizapara la especificación de filtros de corrección delcolor; restando la temperatura de la fuenteluminosa del índice de temperatura de la películao el sensor del CCD se obtiene el filtro necesario.

MOD (disco magneto-óptico)Discos extraíbles de almacenamiento de datos que permiten escribir y borrar varias veces losarchivos. Encerrados en carcasas protectoras deplástico, varían de tamaño físico y capacidad.

modelo cromáticoTambién denominado espacio cromático o modocromático, se refiere al método de especificaciónde cada uno de los colores. El modelo RGBdescribe una mezcla aditiva de fuentes de luzde color, como los monitores, la luz adicional

produce un color más brillante. El modelo CMYKdescribe la mezcla sustractiva de pigmentos deimpresión, al añadir más tinta se oscurece el color.

MTF (consulte función de transferencia de modulación)

nivel de grisGradación tonal discreta de una imagen,inherente a los datos digitales. La mayoría de lasimágenes contienen 256 niveles de gris por color(8 bits).

número binarioNúmero que abarca uno o varios dígitos binarios (1 ó 0). Cada bit adicional duplica las combinaciones numéricas posibles.Dos bits proporcionan cuatro combinacionesposibles, 00, 01, 10, 11. Tres bits dan ocho combi-naciones, 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

objetivo móvilUnidad de objetivo de montura flexible, quepuede inclinarse o desplazarse con respecto al ejecentral de la cámara. Esto permite el control deperspectiva y profundidad de campo.

obturador Conjunto de superficies metálicas, de tela o deplástico que impiden el paso de la luz desde elplano de la película o del CCD. Cuando sedispara el obturador, las superficies se abrendurante un tiempo predefinido y admiten unacantidad de luz medida.

obturador de plano focalObturador alojado en el cuerpo de la cámara juntoal plano de la película o el CCD y no incorporadoen objetivos.

pantalla LCDTecnología de pantalla de cristal líquido utilizadaen las pantallas de ordenadores portátiles que seha aplicado a las pantallas pequeñas, integradas o removibles, de las cámaras digitales.

pérdida, compresión con (consultecompresión)

píxel Elemento de imagen. Las imágenes digitales secomponen de píxeles contiguos, cada uno de uncolor o tono específico. El ojo fusiona los píxelesde distinto color en tonos continuos.

posterización (ver aparición de bandas)

profundidad de bitsNúmero de bits utilizados para representar cadapíxel en una imagen, determinando su color ogama tonal.

profundidad de campoCuando un objetivo se enfoca sobre un objetodeterminado, hay un rango de focos aceptablesque se prolongan por delante o por detrás. Esterango total es la profundidad de campo, que varíacon la abertura, la distancia focal del objetivo ylas distancia entre la cámara y el objeto.

profundidad de focoCuando la luz procedente de un objeto se enfocadetrás o delante del plano de la película o delCCD, forma una serie de círculos superpuestos endicho plano. Si los círculos son pequeños, el focosigue siendo aceptable. La profundidad de foco esel rango en cualquier lado del punto focal en elque estos círculos de indiscriminación siguensiendo de tamaño aceptable.

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RAM Memoria de acceso aleatorio. Los circuitosintegrados (chips) actúan como almacenamientotemporal de datos en un ordenador o en otrodispositivo para permitir el acceso yprocesamiento rápido de los datos.

rango dinámicoLa máxima gama tonal (de los más claro a los másoscuro) que un medio o dispositivo de registro escapaz de captar.

rechazo de tintasEn la impresión litográfica offset, la tinta seadhiere de forma menos eficaz a medida que seañade cada uno de los colores de cuatricromíaCMYK. Este agarre deficiente de las tintas reducela densidad máxima que puede obtenerse,limitando el rango dinámico total.

reflejos brillantes Reflejos brillantes procedentes de una fuenteluminosa en superficies muy satinadas, quecontienen escaso o ningún detalle.

RGB Rojo, verde y azul; los colores primarios delmodelo cromático aditivo. El modelo RGB seutiliza en los televisores color, los monitores y las cámaras, para imitar la percepción humana.

regla de Scheimpflug Descubierta por un agrimensor austríaco, dice quesi el plano del objetivo de una cámara se inclinacon respecto al plano de la película, cualquiersuperficie oblicua de una vista puedeperfectamente quedar enfocada.

registro de cambio En un sensor de CCD, se trata de una hilera deelementos del CCD que se utilizan para extraer lascargas eléctricas de los fotositos para que puedanser leídas secuencialmente por un convertidorA/D.

relación señal/ruido Relación entre la información válida y lainterferencia eléctrica no deseada en una señalanalógica. La relación S/N debe ser los más altaposible.

remuestreo aumento del número de píxeles de una imagen.Los valores tonales de un nuevo píxel se calculanpromediando los valores de los píxeles que lorodean.

resolución ópticaCuando los valores RGB de cada píxel de unaimagen capturada digitalmente son lecturas realesde la vista original, la resolución de la imagen esóptica en lugar de interpolada.

SCSI Interfaz de sistemas informáticos pequeños (SmallComputer System Interface). Protocolo de hardware y transferencia de archivos utilizadopara conectar dispositivos periféricos a unordenador. Las velocidades de transferencia ya se han cuadruplicado desde la introducción del estándar. Los dispositivos se enlazan en unacadena de margarita, pero la longitud total delcable se limita a pocos metros.

separación (consulte separación entreelementos)

separación entre elementos del CCDDistancia entre el centro de dos elementos deCCD adyacentes.

segundo original Reproducción de una imagen en un medio similar al original. Una película de 35 mm podría digitalizarse y reproducirla para diápositivas en una cámara digital.

S/N, relación (consulte relación señal/ruido)

superficie, conjunto (consulte conjunto de matriz)

supermuestreo Cuantificación o recorte de un rango de señalesanalógicas en más fases de las necesarias en laseñal digital final. En una cámara digital, estopermite ampliar los tonos oscuros mejorando ladefinición del detalle en las sombras.

tarjeta de PC o PCMCIAEstándar de hardware establecido por laasociación internacional de tarjetas de memoriapara ordenadores personales (Personal ComputerMemory Card International Association).Diseñadas originalmente para ordenadoresportátiles, estas tarjetas extraíbles puedencontener chips de memoria, discos duros, módemso servicios de red. Los discos duros de tarjeta dePC se utilizan en algunas cámaras digitales.

tiempo de integraciónEl tiempo que se deja transcurrir para que losceldas fotográficas acumulen la carga antes dedescifrarla y convertirla en datos digitales.

tiempo linealTiempo que requiere un conjunto de CCD linealpara explorar el plano de la imagen de un lado aotro y registrar una sola hilera de datos de imagen.

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Ficha técnica

Dirección del proyectoMarc Pollaris, Jan Tas(Agfa-Gevaert N.V.)

Dirección técnica Karel de Clerk, Marc Pollaris, Jan Tas(Agfa-Gevaert N.V.)Tangent Design sc(Meerbeek, Bélgica)Patrick Gypen(Image Building bvba, Amberes, Bélgica)

Dirección artística, diseño, ilustración y preimpresiónPatrick Gypen, Bart Van Put, Nicole de Groof, Pieter Lesage, Koenraad Cant(Image Building bvba, Amberes, Bélgica)

Copyright y glosarioTangent Design sc(Meerbeek, Bélgica)

Fotografía digitalRoger Dijckmans(Amberes, Bélgica)Studio Brison(Mortsel, Bélgica)Jan Tas(Agfa-Gevaert N.V.)

TraducciónMendez Translations N.V.Bruselas Bélgica

Agradecemos su colaboración aKory Addis, Dominique Bijnens, Paul de Keyser, Jean de Roeck, Eugene Hunt, Jens Klok, ThomasKrull, Eddy Masschalk, VivianeMichels, Patrick Pandelaers, ChrisParent, Axel Pick, Jan Soenen, Walter Van Beeck, Koen Van dePoel, Rudy Van Hoey, Paul Vinck

Notas de producción

Las imágenes de esta guía secapturaron con cámaras digitalesAgfa, utilizando el software decontrolador FotoLook y ActionCamen Adobe Photoshop. Lasimágenes se manipularon enAdobe Photoshop y Live Picture, y se colocaron en QuarkXPresscomo archivos EPS/DCS o TIFF. Las ilustraciones se dibujaron conAdobe Illustrator y se colocaron enel mismo documento QuarkXPress.Se realizaron pruebas en AgfaDuoProof. Todas las páginas sefilmaron como positivos de películaen el tramado estocástico AgfaCristalRaster en una filmadoraAgfa SelectSet Avantra 25PostScript.

AGFA y el rombo de Agfa son marcasregistradas y Agfa CristalRaster es marcacomercial de Agfa-Gevaert AG.ActionCam, StudioCam, FotoLook,DuoProof y SelectSet son marcascomerciales de Agfa-Gevaert N.V.Adobe, Photoshop, Illustrator yPostScript son marcas comerciales deAdobe Systems Inc. que pueden estarregistradas en algunas jurisdicciones.QuarkXPress es marca registrada deQuark, Inc. Live Picture es marcacomercial de Live Picture, Inc. Todas lasmarcas se han utilizado con finalidadinformativa, sin ninguna intención deinfringir ley alguna.

Copyright © de esta publicación 1996 por Agfa-Gevaert N.V.

Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta guía puede serreproducida en forma alguna sin previopermiso explícito por escrito del editor.

Impreso en BélgicaPublicado por Agfa-Gevaert N.V.,B-2460 Mortsel-BélgicaNDXM5 E 00 199610

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