Vamos a explicar en este artículo en que consiste la ley de reciprocidad y como podemos hacer uso de ella para mejorar nuestras fotografías y conseguir los objetivos que buscamos. Como hemos visto en el artículo sobre los conceptos fundamentales de la fotografía, podemos obtener una correcta exposición con diferentes combinaciones de los parámetros que controlan la exposición, apertura de diafragma, tiempo de exposición y sensibilidad ISO.
¿Qué es la ley de reciprocidad?
Como sabemos ya, y si no podéis consultar el artículo “Iniciándonos en la fotografía”, en fotografía se entiende por exposición la cantidad de luz que recibe el sensor en la fotografía digital o la película en la fotografía tradicional y que hace que se forme una imagen. De forma sencilla podríamos decir que la exposición es proporcional a la cantidad de luz que recibe y al tiempo durante el que la recibe, lo que podría definirse en una ecuación como:
Exposición = Iluminancia x Tiempo
No os asustéis de la ecuación ni de palabra iluminancia, que el concepto es muy fácil. En primer lugar la ecuación no la vais a tener que usar para exponer bien al hacer fotografías y en segundo lugar la iluminancia es un concepto sencillo que se define como la cantidad de flujo luminoso que recibe una superficie, en nuestro caso el sensor o la película, por unidad de área. Que no os preocupe que tampoco lo emplearemos como tal para hacer fotos..
La cantidad de luz que recibe el sensor para una misma distancia focal la regulamos con la apertura del diafragma. Por otro lado el tiempo que hacemos llegar el flujo luminoso al sensor o a la película lo controlamos con el tiempo de exposición.
Aunque en la anterior ecuación no aparece la sensibilidad ISO, sabemos que la exposición depende también de la sensibilidad ISO del sensor y que al aumentarla se necesita menos luz para que se forme la imagen y por tanto, a igualdad del resto de parámetros, aumenta la exposición. Vamos a dejarla por un momento aparcada, o lo que es lo mismo suponerla fija que es lo que ocurría en la fotografía tradicional en la que teníamos un carrete de película con ISO fijo montado en la cámara.
Seleccionados unos parámetros de apertura de diafragma y velocidad de obturación, el fotómetro de la cámara evalúa la luz reflejada por los objetos de la escena indicándonos en la escala gráfica si la exposición (eV) es correcta o por el contrario esta sub o sobrexpuesta. Esta referencia de la exposición (eV) que nos da el fotómetro de la cámara la ajustamos modificando los parámetros de apertura de diafragma y velocidad de obturación de modo que incrementemos o disminuyamos los pasos de exposición necesarios hasta conseguir una adecuada exposición. Como vimos en el artículo sobre principios básicos, incrementar un paso la exposición consiste en permitir que llegue al sensor el doble de luz variando cualquiera de los dos parámetros que hemos comentado.
La Ley de Reciprocidad relaciona los valores de apertura de diafragma y velocidad de obturación de modo que obtengamos la misma exposición con diferentes valores de estos. Vamos a poner un ejemplo para entender mejor la ley de reciprocidad. Supongamos que cogemos la cámara, fijamos un valor ISO que no vamos a modificar, medimos la luz de la escena con los parámetros de velocidad de obturación y de apertura del diafragma que tengamos seleccionados. Modificamos la abertura de diafragma y la velocidad de obturación de modo que ajustemos la indicación del fotómetro en la escala a un valor de 0eV con las condiciones de iluminación existentes, y supongamos que esto ocurre para una apertura de f:8 y una velocidad de obturación de 1/250.
La ley de reciprocidad nos dice que la variación de luz que obtenemos al subir (o bajar) el diafragma un paso es exactamente igual a la variac<ón de luz que obtenemos bajando (o subiendo) un paso el tiempo de exposición, obteniendo el mismo valor de la exposición eV.
Siguiendo nuestro ejemplo, si aumentamos un paso la apertura del diafragma, es decir pasamos de f:8 a f:5.6, y reducimos un paso la velocidad de obturación pasando de 1/250 a 1/500, el valor indicado por el fotómetro sigue siendo 0eV. Lo mismo ocurre si disminuimos un paso la apertura del diafragma a f:11 y aumentamos un paso la velocidad de obturación a 1/125. De este modo con la ley de reciprocidad obtenemos familias de parejas velocidad de obturación-apertura de diafragma que nos dan igual valor de la exposición.
Debemos aclarar que la lectura que nos da el fotómetro de la cámara en la escala gráfica es una referencia para saber que los objetos que reflejen el 12%-13% de la luz incidente saldrán bien expuestos, no es el valor absoluto de la exposición o Exposure Value (eV) se puede calcular y matemáticamente viene expresado como:
Si sustituimos en esta expresión el valor del número f seleccionado y el tiempo de exposición en segundos tenemos el valor absoluto de la exposición. Como curiosidad obtenemos el valor eV0 para f:1 y un tiempo de exposición t de 1 seg.
Pero ¿qué pasa con la sensibilidad ISO? Sabemos que la sensibilidad ISO es la capacidad de la película para reaccionar ante la luz, en el caso de la fotografía tradicional o la amplificación de la señal eléctrica en la que convierte el sensor la luz captada. Cuando incrementamos la sensibilidad ISO no estamos aumentando la luz que llega al sensor o a la película, si no que estamos utilizando una película que reacciona a más velocidad ante la luz o estamos amplificando el valor de la señal eléctrica del sensor, pero no estamos captando más luz. Por este motivo no interviene la sensibilidad ISO en la expresión del cálculo del valor eV.
Aunque no interviene en la cantidad de luz captada, si introducimos la sensibilidad ISO tenemos un tercer parámetro con el que jugar en la ley de reciprocidad para compensar las variaciones de luz que hagamos con los otros dos parámetros y obtener el mismo valor de la exposición. Volviendo al ejemplo habíamos ajustado los parámetros de exposición a F:8 y 1/250 de modo que el fotómetro de la cámara marcaba 0eV en la escala gráfica. Introduciendo ahora la sensibilidad ISO, supongamos que el valor ISO que antes dejamos fijo y sin variar era ISO 100. Si bajamos dos pasos la apertura del diafragma a F:16 y subimos un paso un paso la velocidad de apertura a 1/125 aplicando la ley de reciprocidad habremos reducido la luz que llega al sensor en -1eV. Ahora bien, aun habiendo reducido la luz que llega al sensor en un paso podemos obtener una captura con igual exposición aumentando en un paso la sensibilidad a ISO 200. Obtenemos la misma exposición, pero no estamos incrementando la luz que llega al sensor con esto, si no que estamos amplificando la señal eléctrica en la que convierte el sensor la luz que recibe, o en el caso de la fotografía tradicional estamos usando una película que reacciona más rápido a la luz. De este modo obtenemos ternas de valores velocidad-apertura-ISO que nos dan igual exposición. Realmente antes ya habíamos obtenido las ternas de valores, ya que habíamos dejado el valor ISO constante.
¿Y como podemos utilizar esta ley para mejorar nuestras fotografías?
Modificando el tiempo de exposición
Como hemos visto al aumentar la velocidad de obturación, o lo que es lo mismo disminuir el tiempo de exposición, reducimos la cantidad luz que llega a nuestro sensor o película, pero ¿que resultados se consiguen en la toma al aumentar o disminuir la el tiempo de exposición? El emplear velocidades altas de obturación (tiempos exposición pequeños) nos permite congelar la acción y que el objeto a fotografiar salga nítido si se encuentra en movimiento, mientras que con el empleo de velocidades de obturación bajas (tiempos de exposición altos) el objeto a fotografiar nos dejara registrada su trayectoria si se encuentra en movimiento.
Una vez determinados los parámetros que nos dan una correcta exposición, si nuestro objetivo es congelar la imagen aumentaremos la velocidad de obturación pero para mantener la exposición deberemos compensar los pasos que se pierdan con la variación de la velocidad de obturación con los otros dos parámetros aprovechando la ley de reciprocidad.
Los efectos que podemos conseguir en nuestras fotografías fijando velocidades de obturación lentas son por ejemplo el efecto seda en las cascadas o las trazas de los faros de los vehículos en movimiento, mientras que con velocidades rápidas obtendremos las salpicaduras de las olas al romper contra las rocas o congelaremos un coche rodando en un circuito. El límite en la creatividad lo pones tú.
¿Qué pasa con la modificación de la apertura del diafragma?
Con la modificación de la apertura del diafragma lo que hacemos es modificar la profundidad de campo, obteniendo el fondo de la escena más o menos enfocado. En otro artículo explicaremos con detalle que es la profundidad de campo. El efecto que conseguimos al abrir más el diafragma es reducir la profundidad de campo desenfocando el fondo de la escena, mientras que si reducimos la apertura del diafragma incrementamos la profundidad de campo obteniendo nítido el fondo de la escena. De este modo abriendo el diafragma podemos centrar la atención del espectador en el motivo fotografiado sin que otros elementos distraigan la atención.
En la entrada sobre la profundidad de campo explicamos con detalle que es la profundidad de campo y de que depende, para de este modo poder obtener los efectos que deseemos al realizar nuestras fotografías.
Como afecta la sensibilidad ISO
Como comentamos al incrementar la sensibilidad ISO lo que hacemos es amplificar la señal eléctrica en que convierte el sensor la luz que capta y como en toda amplificación de una señal eléctrica, también amplificamos el ruido. Al aumentar el ISO, como en el ejemplo de antes, lo que estamos haciendo es compensar la falta de luz (-1eV) con la amplificación de la señal, no estamos captando más luz, por lo que al tener menos luz en la captura hacemos más visible el ruido obteniendo imágenes más granuladas y menos limpias.
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