¿Cómo se mide la luminosidad de un objetivo?

En todo objetivo fotográfico hay dos parámetros fundamentales grabados en alguna parte de su cuerpo. El primero se refiere a la distancia focal y viene dado en milímetros; pero hay un segundo dato que, pese a ser de vital importancia, mucha gente ignora ya sea por desconocimiento o porque, en general, se hace más hincapié en la distancia focal a la hora de venderle una lente a una persona que no esté habituada a estos temas: la apertura máxima.

¿QUÉ ES ESO DE LA APERTURA?

La apertura máxima de un objetivo nos va a dar una idea de lo luminoso que éste puede llegar a ser, ya que se refiere al diámetro máximo que puede adoptar el diafragma; que no son más que unas laminillas que se cierran y se abren en función de los parámetros que les pase la cámara de una forma muy parecida a cómo reaccionan nuestras pupilas ante los cambios de luz.

La apertura expresa una relación entre dos parámetros ópticos; y para un valor de, por ejemplo, 3.5 nos podemos encontrar una representación del tipo f/3.5 (la que suelo emplear yo), en la forma 1:3.5 o directamente con el número 3.5 sin ningún otro acompañamiento. Las tres expresiones quieren decir exactamente lo mismo, pero lo que significan lo veremos dentro de unos párrafos  😉

El Nikkor 50mm f/1.8D visto desde su montura (f/8)

El Nikkor 50mm f/1.8D visto desde su montura (f/22)

El dato que se nos da se refiere a la apertura máxima; pero esto no quiere decir que sea la única, ya que, al menos en las cámaras reflex y las compactas de gama media/alta, vamos a tener muchas otras más pequeñas para elegir a la hora de disparar nuestras fotografías que vienen definidas por la tabla del número f de la que os pongo un extracto bastante significativo en el que aparecen algunos pasos de apertura y los tamaños relativos entre ellos.

Relación entre número f y apertura del diafragma (extraído de Wikipedia)

Un paso  implica un cambio del doble o la mitad en la cantidad de luz que entra por el objetivo. Si nos pusiéramos a calcular las áreas de los círculos representados veríamos que f/2 es exactamente la mitad que f/1.4; pero es el doble que f/2.8 y ocho veces más que f/5.6. Lo que ocurre es que como son variaciones muy grandes las que se dan entre un paso y otro, lo habitual es que en las cámaras actuales los incrementos se produzcan en tercios de paso para que podamos afinar mejor a la hora de componer nuestra fotografía. En la siguiente tabla (extraída de Wikipedia) tenéis todas las aperturas que tendríamos disponibles en una cámara que tuviera un objetivo con apertura máxima de f/1 y mínima de f/22.

En general, cuanto más bajo sea el número indicado, más luminoso va a ser el objetivo porque mayor va a ser la apertura de su diafragma. En el caso de un objetivo de focal fija (28mm, 50mm, 80mm, 300mm…) se nos va a dar una sola cifra de apertura máxima; pero en el caso de objetivos zoom (18-55mm, 55-200mm…) la mayoría de las veces nos vamos a encontrar con dos dígitos: uno para la distancia más corta y otro para la más larga. Supongo que a estas alturas ya os habréis dado cuenta de que en un objetivo con una apertura f/1.4 entra 16 veces más luz que en uno de apertura f/5.6, con la ventaja que esto implica a la hora de disparar en condiciones de iluminación escasa (teóricamente podríamos pasar de disparar a una velocidad de 1/10″ a 1/160″; aunque luego veremos que no es conveniente usar por sistema las aperturas más extremas).

¿QUÉ SIGNIFICAN ESAS CIFRAS?

Lo que esos números grabados en el objetivo indican no es más que una relación entre la distancia focal y el diámetro de apertura del diafragma de la forma siguiente:

N = distancia focal / diámetro del diafragma

Despejando el diámetro del diafragma en la ecuación anterior vamos a obtener la siguiente expresión:

diámetro del diafragma = distancia focal / N

Es decir, que el diámetro del diafragma va a ser el resultado de dividir la distancia focal entre la apertura. Traducido a ejemplos prácticos nos encontramos con que en un objetivo de 18mm con una apertura de 3.5 significa que el diámetro máximo que puede tomar el diafragma es de 5.14mm; mientras que en uno de 85mm con apertura 1.4 quiere decir que el diafragma se puede abrir hasta abarcar un diámetro de 60.7mm.

Como ejemplo concreto que conozco por mí mismo os puedo hablar del Nikkor AF-D 50mm 1.8 llegado a mis manos hace muy pocos días: su diámetro máximo de diafragma será de 50 / 1.8 = 27.7mm; del mismo modo que el diafragma más pequeño (f/22) será de 2.27mm; existiendo un buen número de aperturas intermedias entre esos dos valores extremos (ver tabla en tercios de paso un poco más arriba).

f/11

En el caso de los objetivos zoom os decía antes que hay dos aperturas máximas para los dos valores extremos de distancia focal. Por ejemplo, en el Nikkor AF-S 18-55 3.5-5.6 tenemos que para los 18mm el diámetro máximo del diafragma será de 18  / 3.5 = 5.14mm y para los 55 será de 55 / 5.6 = 9.82mm. La mayor distancia focal implica pérdida de luz debido a la longitud del cuerpo, y por tanto hay que tratar de compensarla mediante una apertura generosa; pero no se puede agrandar demasiado o el objetivo oscurecería las esquinas de la imagen en un efecto denominado viñeteo por la profundidad a la que está el diafragma en este tipo de lentes.

Los objetivos zoom más luminosos suelen ser los que mantienen una apertura de 2.8 a lo largo de todo su recorrido. En el caso del 70-200 2.8 VR que comercializa Nikon a unos 1700 euros, esto nos da unos diámetros máximos de 25mm para la distancia más corta y 71.4mm para la más larga; lo que implica unos elementos ópticos de un tamaño más que considerable para lograr una calidad de imagen prácticamente perfecta. Otro ejemplo extremo de objetivo muy luminoso es el Canon 600mm f/4, cuyo precio es de unos 7300 euros y que deja a los objetivos a los que estamos acostumbrados a la altura de simples juguetes.

De todos modos, si tenéis tanto dinero que no sabéis en qué gastarlo podéis hacer feliz al dueño de vuestra tienda de fotografía favorita dándole 99000 euros para que os los cambie por un Canon 1200mm f/5.6 que, hasta donde yo sé, es el objetivo más caro del planeta y que, para colmo, acabará con nuestra espalda con sus más de 16 Kg de peso y sus 83cm de largo; ideal para las excursiones al monte, vaya.

Evidentemente, la lente frontal del objetivo (la más grande) ha de tener un diámetro como mínimo del tamaño de la apertura máxima, por lo que en un hipotético (imposible de construir) objetivo de 600mm f/1.2 necesitaríamos una lente frontal (y un diafragma) de… ¡medio metro de diámetro! Además, las aperturas grandes representan un auténtico dolor de cabeza para los ingenieros a la hora de evitar aberraciones cromáticas y otros defectos visuales. Debido a ello, hablando en términos generales, cuanto más grande es la distancia focal de un objetivo más pequeña será su apertura.

LA IMPORTANCIA DE ELEGIR LA APERTURA ADECUADA

Aunque ya salió el tema en una entrada de este verano hablando sobre términos básicos en fotografía, no está demás recordar que un diafragma muy abierto deja pasar mucha luz al sensor y en consecuencia baja el tiempo de exposición. Por el contrario, un diafragma cerrado va a incrementar ese tiempo de exposición porque la cantidad de luz que dejará pasar es menor.

Lo que ocurre es que no todo es tan simple como como esto, pues los diafragmas muy abiertos o muy cerrados conllevan una serie de «daños colaterales» que me gustaría comentaros.

· APERTURAS GRANDES

AF-D Nikkor 50mm 1.8 con su diafragma a f/1.8

Emplear una apertura grande nos va a ayudar a fotografiar elementos con iluminación débil; sin embargo, debido a una serie de principios ópticos vamos a encontrarnos con que la profundidad de campo (la distancia por delante y por detrás del sujeto enfocado que permanece nítida) es muy pequeña. A la hora de retratar elementos cercanos, con aperturas extremadamente grandes y a distancias focales largas la profundidad de campo puede llegar a ser de apenas un par de milímetros, lo que puede ser muy útil para retratar ciertas cosas pero una pesadilla para elementos móviles o pulsos temblones.

Por otra parte, las aperturas más grandes de un objetivo suelen dar, por lo general, menos nitidez (por el efecto de la dispersión de la luz) que otras algo más pequeñas. En principio, si las condiciones de luz son escasas y no queremos emplear flash dispararemos a la máxima apertura posible, pero siempre que podamos mantener una velocidad de disparo decente deberíamos cerrar un poco más el diafragma.

Os pongo los recortes de dos imágenes tomadas consecutivamente: una a f/1.8 y la otra a f/8 para que podáis ver lo que digo sobre la pérdida de nitidez en las imágenes, ya que si bien en la imagen completa puede no apreciarse con claridad, en una zona ampliada a su resolución original sí que salta a la vista la diferencia entre ambas.

f/1.8

f/8

De todos modos, pese a sus inconvenientes, las aperturas grandes son un bien preciado en fotografía, y prueba de ello son algunos objetivos famosos en la historia de la fotografía como el mítico Noctilux de Leica, el 50mm f/1.0 de Canon o el 28mm f/1.4 de Nikon. Objetivos que se han convertido en pequeños tesoros y cuyo valor ha ido aumentando con los años.

· APERTURAS PEQUEÑAS

AF-D Nikkor 50mm 1.8 con su diafragma a f/22

Emplear las aperturas más pequeñas tampoco es la solución a todos nuestros problemas: en el caso de utilizarlas vamos a comprobar cómo se pierde nitidez en la fotografía debido a la difracción de la luz al pasar por un orificio muy pequeño y aumenta la profundidad de campo (un problema si queremos hacer retratos); además, al entrar menos luz por el objetivo el tiempo de exposición va a ser elevado y nos veremos obligados a emplear un trípode para mantener fija la cámara a no ser que la iluminación sea realmente intensa.

· APERTURAS INTERMEDIAS

Por lo tanto, lo que más nos interesa a la hora de lograr una buena fotografía es emplear una apertura intermedia. En el caso concreto del objetivo AF-D Nikkor 50mm 1.8D, aunque no se comporta mal en todo su rango de aperturas, es preferible usarlo a partir de 2.5 si las condiciones de iluminación no son muy favorables y a partir de 4 si tenemos bastante luz. En cualquier caso, tampoco deberíamos subir de 16 si queremos  conseguir una buena nitidez.

Sin ir más lejos os muestro sobre estas líneas un ejemplo de nitidez captado con este objetivo que os digo en una apertura intermedia. Estaba en los alrededores de mi barrio buscando algún elemento que fotografiar para ilustrar esta entrada cuando una gran bandada de pájaros pasó por encima de mi cabeza. No tuve mucho tiempo de pensar en la toma ideal, pues los pájaros iban a toda velocidad, de modo que puse el modo de prioridad a la apertura, cerré el diafragma a f/6.3, enfoqué al infinito, apunté al centro de la bandada y disparé. Al llegar a casa y ver la imagen a su tamaño original aluciné de la brutal definición de los pájaros pese a la distancia desde la que está tomada la fotografía. Tened en cuenta que está hecha con un 50mm montado en una cámara DX, por lo que en realidad las aves estaban más altas de lo que parece.

Fijaos en este recorte de la imagen a su resolución original y enteréis lo que os digo sobre la nitidez, ya que no estoy acostumbrado a que elementos tan pequeños se vean tan definidos:

CONCLUSIÓN

Hasta aquí nuestra breve charla sobre ese parámetro tan importante en cualquier objetivo y que mucha gente no conoce. La próxima vez que queráis comprar una cámara fotográfica o un objetivo para vuestra reflex tened en cuenta que ese simple numerito nos va a abrir o cerrar puertas para hacer ciertos tipos de fotografías además de su clara influencia en la nitidez de la imagen a la hora de optar por una determinada apertura cuando intentemos capturar una instantánea del mundo que nos rodea.

Reconozco que yo mismo ignoraba este concepto primordial cuando me compré mis primeras cámaras; pero ahora que empiezo a saber algunas cosillas más avanzadas de este peculiar mundillo que es la fotografía no quiero perder la oportunidad de compartir estos conocimientos con vosotros, porque es posible que os sean útiles alguna vez.

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