Fotografía digital con luz polarizada

Fotografía digital con luz polarizada


Por Mariano Molinari

Polarización de la luz y la fotografía digital

La fotografía digital es un medio de registro y restitución de imágenes por medio de la luz. Los fenómenos de polarización influyen en la toma y en la visualización de las imágenes.

Filtros polarizadores en la toma fotográfica

La gran mayoría de los efectos y correcciones que podían lograrse mediante el empleo de los filtros ópticos de cámara pueden obtenerse hoy mediante el uso de las herramientas digitales.

En efecto, hasta hace algunos años los fotógrafos debíamos contar con el auxilio de filtros conversores o correctores de temperatura color al fotografiar en negativo o transparencia color. Pero las posibilidades de control en la cámara y, principalmente, en la computadora han limitado su empleo.



El uso de filtros de color al emplear película blanco y negro ha mutado en la herramienta Blanco y Negro de Photoshop, que permite traducir a diferentes grises los colores de la fotografía, y que funciona tanto dentro del propio programa como en el módulo RAW.

Podemos así elegir qué colores adjudicaremos a los distintos valores de gris de la imagen y, eventualmente, mezclar dos tipos de filtración en zonas diferentes de la misma foto.

En la valija de los filtros fotográficos ha quedado casi en exclusividad el polarizador. Las correcciones que podemos aplicar con este filtro no pueden obtenerse en
post-producción digital.

¿Qué es un filtro polarizador?

Las ondas que componen un rayo de luz se desplazan en diferentes ángulos con respecto al sentido de su propagación. Tendremos así ondas desplazándose de modo horizontal, vertical, y en todos los posibles ángulos intermedios.

Un filtro polarizador permite una transmisión selectiva en un ángulo determinado de esta propagación. El filtro polarizador es como una reja que deja pasar únicamente la luz que oscila en el mismo plano de sus barrotes.

Los filtros fotográficos de polarización están hechos de un material llamado precisamente Polaroid, un plástico cuyas cadenas moleculares han sido orientadas durante su fabricación en un solo sentido. Una fina lámina de este material es colocada entre dos láminas de cristal y puesta en una montura circular con giro libre, que se ajusta al objetivo de la cámara fotográfica.

El Polaroid fue inventado por el Dr. Edwin Land en 1928, y dio su nombre a la empresa que lo fabricaba, que luego sumaría otro invento genial, la fotografía instantánea basada en la transferencia de colorantes por difusión. También le dio una fortuna al Dr. Land.

Hay dos categorías de filtros polarizadores: lineares y circulares.

El polarizador linear es más efectivo y económico, pero puede confundir a los sistemas de auto enfoque y medición de la exposición de las cámaras, que emplean internamente semi-espejos y polarización.

El circular es menos efectivo pero no produce este tipo de problemas.

Personalmente apuesto por el linear, porque creo que la fotografía de estudio o paisaje que se hace empleando polarización requiere también exposición y enfoque manual, aunque es justo reconocer que esto no es aplicable a todos los géneros fotográficos.

Controlando el brillo de superficie

El brillo de superficie de un objeto depende del índice de refracción de la superficie del material que lo compone, y del ángulo de incidencia de la luz sobre el mismo respecto al eje de cámara.

Podemos encontrar objetos de idéntico color, pero con distinto brillo de superficie. El ejemplo más claro de esto sería un objeto pintado con esmalte brillante y un objeto pintado con esmalte del mismo color, pero de superficie mate.

Cuando un rayo de luz es reflejado por una superficie brillante es particularmente rico en radiaciones luminosas que oscilan en diferentes ángulos, por lo que su intensidad puede controlarse mediante un filtro de polarización.

De este modo podremos evitar los brillos de las superficies permitiendo la visualización de los colores que hay debajo de esos brillos.





Este control será más eficiente en un ángulo de 30 a 40 grados, de forma que si ubicamos la cámara en un ángulo de 37 grados con respecto a una superficie brillante y giramos un polarizador delante de ella, podremos eliminar todos sus brillos. Esta técnica se aplica en el estudio cuando fotografiamos un producto sobre la mesa de vidrio con un fondo iluminado visto a través de ésta. Si ubicamos la cámara en un ángulo aproximado de 37 grados eliminaremos el reflejo del objeto sobre el vidrio. Las sombras no existen debido al apoyo del objeto sobre el vidrio transparente.



Así obteníamos fotos de objetos recortados sobre fondo blanco antes de la aparición de la fotografía digital, o de los objetos suspendidos sobre un fondo de color. Hoy, todavía, esta técnica es más económica que recortar digitalmente. Debemos tener en cuenta el peso de los productos sobre el vidrio. A mayor peso, mayor espesor de vidrio.

Debe tenerse en cuenta que no pueden polarizarse los reflejos metálicos y que ciertos objetos de plástico transparente fabricados por inyección pueden verse con halos de color al ser polarizados. Es un fenómeno llamado bi-refringencia.





En la fotografía de estudio podemos controlar los brillos de cajas y envases barnizados o laqueados, así como algunos planos de botellas y envases de vidrio.

Otra aplicación importante es la reducción de reflejos en ventanas, vidrieras y también en superficies de líquidos, ya se trate de una pileta de natación o de un vaso de jugo.

Los brillos en la superficie de las hojas de vegetales pueden controlarse con gran eficiencia, pero es importante aclarar que no toda eliminación del brillo se traduce en una mejora de la fotografía. ¡Eliminando brillos podemos eliminar las formas de los objetos!

Las moléculas de la atmósfera dispersan la luz del sol en planos con distinta angulación, principalmente en la longitud de onda correspondiente al azul (efecto Tyndall).

Es posible polarizar esta luz, eliminándola y oscureciendo el cielo azul. La mayor intensidad de polarización se logra en un ángulo de 90 grados con respecto al sol. Para comprobar que zonas del cielo se oscurecerán, basta apuntar con el dedo índice al sol formando un ángulo recto con el pulgar, que nos indicará la zona de mayor polarización.

Debemos tener en cuenta que cuando empleamos objetivos granangulares en paisajes, incluimos extensas zonas de cielo que pueden no estar en ángulo de 90 grados con respecto al sol, con lo que el cielo no resultará polarizado en esa área.

La capa grasosa brillante de la piel humana puede polarizarse, pero el resultado es raro, porque la eliminación de los brillos provoca alteraciones en la percepción del volumen.

No aconsejamos su uso en fotografía comercial, pero si usted quiere experimentar…
Al fotografiar ventanas, vidrieras o cualquier objeto de vidrio, el polarizador es indispensable.

El polarizador tiene un factor de filtro alto, entre 1 y 2 puntos de diafragma o pasos de exposición, por lo que será importante prevenir esto al preparar la luz o regular la sensibilidad de la toma. Además, el coeficiente es variable, dependiendo de la cantidad de luz polarizada

Las reproducciones de cuadros cambian mucho con la polarización, sobre todo en pinturas al óleo con mucho relieve. Las pinceladas, que en cuadros con mucha “materia” pueden ser verdaderos “objetos” de hasta 1 cm de espesor o más, pueden dar diferentes resultados para bien o para mal. En la era digital, hacemos dos disparos, con polarizador y sin él, y luego elegimos la mejor foto.

Una técnica refinada para iluminar cuadros consiste en la utilización de láminas de filtro polarizador en las fuentes de luz, sin emplear filtro en la cámara.
Antes de hacer ciertas fotos, es bueno dar un giro al polarizador. Aunque más no sea, para ver qué ocurre.

La visualización de las imágenes digitales se hace en primera instancia a partir de la luz, en el display de la cámara y en el monitor de la computadora. Luego pasamos a la etapa de impresión. Por eso debemos estar al tanto de las tecnologías de monitor LCD, que hacen un empleo intensivo de la polarización.

Los filtros polarizadores permiten el paso de los rayos luminosos en un ángulo determinado. Si colocamos dos polarizadores cruzados en un ángulo de 90 grados, bloquearemos el paso de la luz.

La polarización de la luz fue utilizada en muchas oportunidades como un auxiliar para la visualización de fotografías. La fotografía estereoscópica empleó en diferentes oportunidades los filtros polarizadores, utilizados para asignar a los ojos derecho e izquierdo del observador las imágenes tomadas por una cámara estereoscópica.

Estos dispositivos van desde las simples curiosidades de feria a herramientas digitales de visualización de diseños 3D y aplicaciones geoespaciales.
Sin embargo, el uso mas importante de la polarización en fotografía digital está en las tecnologías de los monitores y proyectores LCD.

Monitores LCD

El acrónimo LCD significa en inglés Liquid Crystal Display (Monitor de cristal líquido).

Los cristales líquidos son productos químicos en forma de fluido, cuyas moléculas pueden ser alineadas con precisión en presencia de un campo eléctrico, de un modo similar al de las limaduras de hierro que pueden ordenarse siguiendo los patrones de un campo magnético.

La estructura molecular de estos cristales líquidos está dispuesta de modo naturalmente helicoidal, es decir en forma de tirabuzón o hélice, y permite la transmisión de la luz.

Como esta estructura adopta alternativamente en su desarrollo un patrón tanto horizontal como vertical, puede usarse para conducir luz desde un polarizador hasta otro polarizador cruzado a 90 grados, haciéndola pasar a través de sí misma. La luz que pasa a través del primer filtro polarizador se desplaza a través de la hélice, cambia su dirección de polarización 90 grados y puede entonces salir a través del segundo filtro polarizador en la otra cara.

Si se aplica una corriente eléctrica a esta estructura molecular, el patrón helicoidal se desorganiza temporariamente y la transmisión de luz se interrumpe. De modo que podemos dirigir el paso de la luz mediante una estructura molecular controlada eléctricamente que permita o corte el paso de la luz entre dos polarizadores cruzados.

Si generamos una matriz de pequeñas celdas de este tipo, y contamos con un dispositivo que permita su accionamiento selectivo, podremos representar tramas de imagen que posibilitan el paso selectivo de una fuente de luz que luego llegará a nuestros ojos.

De este modo funciona el monitor LCD. En la parte trasera del display se encuentra un rectángulo iluminado por lámparas de luz fría. Delante de este hay un sándwich formado por dos polarizadores cruzados en medio de los cuales están las pequeñas cápsulas conteniendo el cristal líquido, combinadas con filtros para cada uno de los tres primarios RGB. Una matriz eléctrica informa cual celda quedará obturada y cual celda quedará abierta, transmitiendo o no la luz del fondo luminoso.

De esta forma funcionan también los proyectores de computadora usados para conferencias y los Carrier empleados para convertir minilabs tradicionales en digitales. En vez de unos suaves tubos de luz fría, emplean potentes lámparas para proyectar sobre la pantalla o para exponer por proyección el papel fotográfico.

Características de los monitores LCD

Cuando miramos una pantalla LCD estamos viendo luz polarizada, eso es fácil de comprobar rotando un polarizador delante de ella y viendo como se oscurece.

También tenemos que tener en cuenta que la transmisión de luz tiene lugar a través de un medio denso y “orientado”, como si se tratara de una serie de “tubitos” paralelos. Esto produce que toda celda que no esté exactamente orientada a nuestros dos ojos se vea diferente a aquellas que están frente a nuestra vista. El problema se acentúa cuando miramos la pantalla en un ángulo diferente a los 90 grados, generando el llamado “Efecto Túnel”, en el que la intensidad luminosa de la pantalla es variable.

En un intento por minimizar problema, los fabricantes orientan la visualización “hacia arriba”, fuera de un ángulo perpendicular que favorece el uso general del equipo, pero hace imprecisa la evaluación de fotografías.

El ángulo de 90 grados de los polarizadores es teórico, hay monitores que presentan diferentes ángulos para compensar otras deficiencias, con lo que los límites son más imprecisos.

Las variaciones del ángulo de visión modifican en primer término el contraste, en segundo término la intensidad y finalmente el color. De esta forma podemos encontrar el contraste máximo de 250:1 en el ángulo de 90 grados perpendicular a la pantalla, pero ese contraste baja a 5:1 si nos desplazamos 30 grados. Imagínense lo difícil que resulta para dos personas sentadas juntas hablar de la misma foto.

La tecnología LCD está en permanente cambio y en realidad agrupa a un conjunto de sistemas bastante diversos entre sí. El sistema de control digital que emplean hace que se muestren menos colores en un LCD que en un CRT (Cathodic Ray Tube, el monitor clásico de tubo de rayos catódicos).

¿Se trata de una conspiración de los fabricantes de monitores para arruinarnos la vida a los fotógrafos? No, los monitores LCD tratan bien a nuestra vista. Hace 6 horas que estoy frente a un LCD trabajando. Si hubiera estado el mismo tiempo frente a un monitor de tendría más fatiga visual. Los LCD consumen menos electricidad y ocupan menos espacio.

Para manejar procesadores de texto, internet y correo electrónico un LCD es más que suficiente. Para editar fotografías no.

Si comparamos un monitor LCD de precio medio con un CRT, también la comparación económica va netamente hacia el monitor de tubo, que costará menos de la mitad del precio.

Por el momento los monitores LCD de precio bajo y medio son inadecuados para trabajar con fotografía digital, pero buena noticia es que los monitores LCD de alta calidad que pueden emular el funcionamiento de un monitor de tubo están bajando su precio, de forma que a corto plazo la alternativa es seguir con el CRT, y a largo plazo un LCD de calidad, cuando los precios hayan bajado aún mas.

Si usted quiere analizar cómo trata las imágenes su monitor LCD, conéctese a

http://www.lagom.nl/lcd-test/[

 y haga el test que propone la página, luego haga el mismo test en un CRT.

La sección Viewing Angle /Angulo de Visión del test es simplemente sorprendente.


FUENTE:
http://www.google.com.ar/imagenes