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Rincón tecnológico: filtros de densidad neutra

Filtros de densidad neutra

¡Hay momentos en los que hay demasiada luz! A veces es demasiado para nuestros ojos y necesitamos gafas de sol. A veces, es demasiado para nuestra fotografía o cinematografía. Para estos tiempos, podemos emplear filtración de densidad neutra, que es como gafas de sol para cámaras.

La filtración normalmente sugiere permitir que algunas cosas pasen y que otras sean rechazadas o eliminadas. La filtración de color hace esto permitiendo que pasen uno o más colores (el filtro es transparente a esas frecuencias de luz) y bloqueando otros. Los filtros que parecen puramente rojos lo hacen bloqueando casi todo lo demás, excepto las frecuencias en el ancho de banda de más de 600 nm.

Como su nombre lo indica, un filtro de densidad neutra perfecto no tiene sesgo de color ni carácter de color en absoluto. Bloquea todas las frecuencias visibles de luz por igual. Su propósito es reducir la energía lumínica a su paso. Utilizarlo de manera predecible requiere cambios de exposición, lo que afecta nuestra configuración de exposición.

Cambio del rango de velocidad

Un filtro de densidad neutra es una herramienta útil para activar cuando la fuente de luz no se puede modificar de otra manera y se necesita o desea menos luz para un sujeto o condición determinada. Permite una apertura más amplia o una velocidad de obturación más lenta de lo que se hubiera requerido de otra manera. Uno de los usos más comunes de este tipo de filtro es permitir intencionalmente exposiciones muy largas durante la luz del sol brillante o incluso la luz del mediodía nublado. Dichas aplicaciones incluyen convertir una escena poblada ajetreada en una naturaleza muerta … tener una velocidad de obturación siempre que difumine toda la actividad (humana incluida) en invisibilidad. Otra variante de esto sería hacer un paisaje marino tan plácido, con las olas y la turbulencia del agua para que parezca tranquilo y plano. Otra sería utilizar una velocidad de obturación moderadamente lenta para capturar una cascada o un arroyo, para que el desenfoque de movimiento sugiera o muestre movimiento.

Tres imágenes que utilizan un filtro de densidad neutra variable como control de exposición. Imagen izquierda: 1/60 seg ƒ / 9, centro: 1/6 seg. ƒ / 9, Derecha: 5 segundos ƒ9. El filtro ND utilizado fue un ND variable de Tiffen.

Fotografiando el sol

En los casos más extremos, el uso de un filtro de densidad neutra es absolutamente invaluable al fotografiar una fuente de luz increíblemente brillante, como la luz cegadora de un soldador de arco o el sol mismo (ver artículos anteriores en fotografiando el eclipse de 2017!). Su uso puede ser fundamental para la seguridad del sensor de la cámara y también para nuestros ojos.

¡Sol parcial! Durante el eclipse total de 2017, un ND de 16 paradas fue obligatorio durante la parte de parcialidad del evento, ya que el sol aún sería lo suficientemente brillante como para causar daños permanentes en los ojos o los sensores.

Esta herramienta es quizás incluso más importante en la industria del cine, ya que la velocidad de obturación para las películas es un control mucho más limitado que en la fotografía fija. Para duplicar el efecto suave de la visión humana, normalmente se emplea una velocidad de obturación de aproximadamente el doble de la velocidad de fotogramas. Si la velocidad de fotogramas fuera de 30 fotogramas por segundo, la velocidad de obturación recomendada sería 1/60th segundo. Más corto que esto y la acción parece forzada, y esto restringe el control de la exposición. Tenga en cuenta nuestros límites típicos de exposición a la luz del día utilizando la regla de los “16 soleados” como guía (use el recíproco de la velocidad de ajuste de la película / sensor como la velocidad de obturación en ƒ / 16). Incluso con un ISO bajo de 100, eso sugeriría una velocidad de obturación de 1/100th seg en ƒ16! Usar una apertura de ƒ / 8 requeriría una velocidad de obturación de 1/400th segundo.!!! ¿Cómo llegamos de alguna manera a 1/60?th? Esta restricción pide el control de un filtro de densidad neutra o ND.

Cambio del rango de apertura

En algunos casos, es posible que queramos abrir nuestra lente a su tope más amplio para tener la menor cantidad de profundidad de campo posible. Además de los ajustes de velocidad de obturación, apertura e ISO que tenemos para controlar la exposición, el filtro ND nos permite restablecer el rango de ƒ / parada mientras los otros controles permanecen constantes.

En fotografía digital, tenemos tres controles principales sobre la exposición.

  • Velocidad de obturación o valor de tiempo
  • ƒ / stop o valor de apertura
  • ISO o valor de sensibilidad

Cuando se usa película, solo los dos primeros fueron controles primarios; las que podríamos involucrar directamente para todas y cada una de las exposiciones. El uso de cámaras que utilizaban revistas intercambiables permitió un cambio de ISO a través de una película ISO diferente en una nueva parte posterior. Pero esto se limitó a los tipos de película que podríamos tener a mano, sin mencionar la falta total de velocidades ISO superiores a 3200. La fotografía digital nos liberó para usar ISO como un control de exposición más.

Pero incluso con esta flexibilidad tecnológica, todavía hay momentos en los que podríamos necesitar otro control u opción más. La mayoría de las cámaras digitales tienen un sensor / procesador ISO nativo, donde la fidelidad de la imagen, el ruido, el rango dinámico, etc. son los mejores. ¡Éstos suelen rondar en ISO 160-200! Si necesitamos un ISO más lento que esa velocidad nativa (o incluso el ajuste más bajo de la cámara), a veces la única solución es bloquear la intensidad de nuestra fuente de luz. No hace mucho, en nuestros días del cine, usábamos regularmente ISO de 25 o 64 (como Kodachrome), configuraciones que no existen en las cámaras digitales de hoy. Pero podemos lograr los ajustes de estas cámaras que se usaron para películas ISO ultra bajas con el uso de un ND.

También hay algunos objetivos que no tienen ajustes de apertura, como el tipo catadióptrico o el teleobjetivo espejo, que utilizan un espejo como elemento óptico principal. Los filtros ND pueden convertirse en un conjunto muy importante de herramientas de exposición para este tipo de fotografía.

Mejores Actuaciones

Casi todas las lentes actuales funcionan mejor al menos 3 pasos por debajo de su parada máxima. Detener una lente más pequeña que ƒ / 11 generalmente se aventura más allá del límite de difracción de la lente. En pocas palabras, la difracción es el efecto perceptible de la ruptura de rayos de color coherentes después del límite del iris. Es causado por la curvatura de la luz adyacente al iris mismo (o cualquier material opaco). Si bien puede parecer que las configuraciones pequeñas de ƒ / 16 a ƒ / 22 harán fotos más nítidas, en realidad degradarán la nitidez, aunque capturaremos una mayor profundidad de campo. Si necesita lograr el mejor rendimiento óptico de su lente, podría ser necesario mitigar el brillo con filtros ND.

Absorbente frente a reflectante

Básicamente, existen dos métodos para crear ND. El primero y más común es el tipo absorbente que utiliza un tinte en el medio transparente (principalmente vidrio). Debido a que el tinte se distribuye uniformemente dentro del vidrio, el grosor del filtro debe ser extremadamente controlado y consistente para asegurar una densidad uniforme en todo el filtro.

También hay un tipo “reflectante”, que típicamente se basa en un recubrimiento metálico en la superficie del filtro. Si se utilizan altas temperaturas en el proceso de deposición de metales, estos suelen estar hechos de vidrio. Los recubrimientos pueden diseñarse para rangos de frecuencia específicos, que pueden ser “neutrales” en cualquier rango de ancho de banda deseado.

El aluminio se puede depositar sobre una película de poliéster transparente, creando un tipo de filtro ND muy flexible. Algunos se refieren a esto como “Mylar” reflejado, que es una marca de la película de poliéster orientada biaxialmente de Dupont / Teijin Film Enterprises. La misma cosa.

Tipos de filtros ND

Densidad neutra variable

Un filtro de densidad neutra variable es un par de dos filtros polarizadores que, cuando se giran uno contra el otro, aumentan o disminuyen sus propiedades de bloqueo de la luz. La ventaja de esta herramienta es una gran flexibilidad en la instalación de un filtro, con un rango típico de ND de 2 a 8 pasos. Algunos de ellos tienen un rango más pequeño para mitigar una de sus desventajas, conocida como “fuga de luz azul”. En la configuración más oscura, la mayoría de los filtros polarizadores cruzados permiten que algunas de las longitudes de onda visibles más cortas pasen más que las más largas, sesgando ligeramente el color hacia el azul. Incluso un solo polarizador agrega densidad neutra, y si regularmente tiene uno en su equipo, puede resultarle útil emplearlo como tal. La mayoría de los polarizadores agregan aproximadamente 2 paradas de densidad neutra además de su propósito principal.

Densidad neutra graduada

Un filtro ND graduado es aquel que tiene una densidad que aumenta gradualmente en todo el filtro. Esta es una herramienta muy útil para bloquear más luz de una parte del sujeto que de otra, como el rango de luz en las nubes de un cielo al atardecer en comparación con el primer plano oscurecido.

Densidad neutra central

Esto no es tan común en la fotografía actual, pero cuando los lentes de gran angular exhibían una caída de luz pronunciada en la periferia, un filtro “central” (otro nombre para el Centro ND) podría corregir esta característica indeseable.

En última instancia, Neutral Density es un control de exposición adicional eficiente. Estas “gafas de sol para cámaras” liberan nuestras opciones de imagen de una manera que no se puede replicar con los controles existentes en nuestras cámaras.

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