En fotografía , un obturador es un dispositivo que deja pasar la luz durante un período determinado, exponiendo a la luz una película fotográfica o un sensor digital fotosensible con el fin de capturar una imagen permanente de una escena. También se puede utilizar un obturador para permitir que los pulsos de luz pasen hacia afuera, como se ve en un proyector de películas o una lámpara de señalización . Se utiliza un obturador de velocidad variable para controlar el tiempo de exposición de la película. La persiana está construida de manera que se cierra automáticamente después de un cierto intervalo de tiempo requerido. La velocidad del obturador la controla automáticamente la cámara en función de la configuración general de la cámara, manualmente a través de la configuración digital o manualmente mediante un anillo fuera de la cámara en el que se marcan varios tiempos.
Las contraventanas de las cámaras se pueden montar en varias posiciones:
En algunas cámaras se utilizaron obturadores detrás de la lente con una intercambiabilidad de lentes limitada. En los primeros días de la fotografía se utilizaban obturadores delante de la lente, a veces simplemente una tapa de lente que se retira y se reemplaza para las exposiciones prolongadas requeridas. Se han utilizado otros mecanismos además de la abertura de dilatación y las cortinas correderas; cualquier cosa que exponga la película a la luz durante un tiempo específico será suficiente.
El tiempo que un obturador permanece abierto (tiempo de exposición, a menudo llamado "velocidad de obturación") está determinado por un mecanismo de sincronización. Estos eran originalmente neumáticos (obturador compuesto) o de relojería , pero desde finales del siglo XX son en su mayoría electrónicos . Las contraventanas mecánicas generalmente tenían una configuración de tiempo , donde la contraventana se abría cuando se presionaba el botón y permanecía abierta hasta que se presionaba nuevamente, una bombilla donde la contraventana permanecía abierta mientras se presionaba el botón (originalmente se activaba apretando una perilla de goma real). ) y exposición instantánea , con ajustes que van desde 30" a 1/4000" para las mejores contraventanas de hoja, más rápido para las contraventanas de plano focal y más restringido para los tipos básicos. El recíproco del tiempo de exposición en segundos se utiliza a menudo para grabar los ajustes del obturador. Por ejemplo, la marca "250" indica 1/250". Esto no causa confusión en la práctica.
El tiempo de exposición y la apertura efectiva de la lente deben ser tales que permitan que llegue la cantidad adecuada de luz a la película o al sensor. Además, el tiempo de exposición debe ser adecuado para soportar cualquier movimiento del sujeto. Normalmente debe ser lo suficientemente rápido como para "congelar" el movimiento rápido, a menos que se desee un grado controlado de desenfoque del movimiento , por ejemplo para dar una sensación de movimiento.
La mayoría de las contraventanas tienen un interruptor de sincronización de flash para disparar un flash , si está conectado. Este era un asunto bastante complicado con obturadores mecánicos y flashes que tardaban un tiempo considerable en alcanzar el brillo máximo, y los obturadores de plano focal lo hacían aún más difícil. Se diseñaron flashes especiales que tenían una combustión prolongada, iluminando la escena durante todo el tiempo que tomaba una rendija del obturador de plano focal para moverse a través de la película. Estos problemas se resolvieron esencialmente para los obturadores sin plano focal con la llegada de unidades de flash electrónico que disparan prácticamente instantáneamente y emiten un flash muy corto.
Cuando se utiliza un obturador de plano focal con flash, si el obturador está configurado en su velocidad de sincronización X o más lenta, todo el cuadro quedará expuesto cuando se dispare el flash (de lo contrario, solo quedará expuesta una banda de la película). Algunos flashes electrónicos pueden producir un pulso más largo compatible con un obturador de plano focal operado a velocidades de obturación mucho más altas. El obturador del plano focal seguirá impartiendo distorsiones del obturador del plano focal a un sujeto que se mueve rápidamente.
La cinematografía utiliza un obturador de disco giratorio en las cámaras de cine , un disco que gira continuamente y que oculta la imagen con un espejo réflex durante el movimiento intermitente entre la exposición de fotogramas. Luego, el disco gira hasta una sección abierta que expone el siguiente fotograma de la película mientras está sostenido por el pasador de registro .
Un obturador de plano focal se coloca justo delante de la película, en el plano focal , y mueve una apertura a través de la película hasta que se haya expuesto el fotograma completo. Las contraventanas de plano focal generalmente se implementan como un par de cortinas opacas de tela, metal o plástico. Para velocidades de obturación más lentas que un cierto punto (conocido como velocidad de sincronización X del obturador), que depende de la cámara, una cortina del obturador se abre y la otra se cierra después del tiempo de exposición correcto. A velocidades de obturación más rápidas que la velocidad de sincronización X, la cortina superior del obturador se desplaza a través del plano focal, con la segunda cortina detrás, moviendo efectivamente una rendija a través del plano focal hasta que cada parte de la película o sensor haya sido expuesta durante la hora correcta. El tiempo de exposición efectivo puede ser mucho más corto que el de las persianas centrales, a costa de cierta distorsión de los sujetos que se mueven rápidamente.
Los obturadores de plano focal tienen la ventaja sobre los obturadores de hoja central de permitir el uso de lentes intercambiables sin requerir un obturador separado para cada lente. (Las contraventanas de hojas detrás de la lente también permiten intercambiar la lente usando un solo obturador).
También tienen varias desventajas:
Un obturador de hoja simple es un tipo de obturador de cámara que consiste en un mecanismo con una o más hojas metálicas pivotantes que normalmente no permite que la luz pase a través de la lente hacia la película, pero que cuando se activa abre el obturador moviendo las hojas para descubrir la lente para el tiempo requerido para hacer una exposición, luego se cierra.
Las contraventanas de hojas simples tienen una o dos hojas, que giran para permitir que la luz llegue a la lente cuando se activan. Si se utilizan dos hojas, estas tienen bordes curvos para crear una abertura aproximadamente circular. Por lo general, tienen una sola velocidad de obturación y se encuentran comúnmente en cámaras básicas, incluidas las cámaras desechables . Algunos tienen más de una velocidad.
En la versión más simple del obturador de guillotina, una placa con una apertura se desliza a través de la abertura de la lente. Las versiones simples de las décadas de 1880 y 1890 se conocían a menudo como contraventanas. Funcionaban verticalmente y normalmente funcionaban mediante una banda elástica, un resorte o simplemente la gravedad. Posteriormente se adaptaron para funcionar horizontalmente en cámaras manuales donde funcionaban con tensión de resorte o regulación neumática. [1]
Muchas cámaras de caja económicas tenían un obturador que consistía en un disco de metal redondo con un orificio perforado junto con una palanca de liberación con resorte, y el disco sólido bloqueaba la entrada de luz a la cámara. Cuando se acciona la palanca del disparador, el resorte hace que el disco gire rápidamente una vez para que el orificio pase por la apertura de la cámara y permita que la luz pase por un breve momento. Los obturadores giratorios normalmente solo tenían una velocidad de obturación fija e imprecisa, aunque la mayoría de las cámaras tenían una configuración de Tiempo que bloqueaba el obturador abierto cuando se accionaba el disparador, lo que permitía exposiciones más largas.
La placa del obturador constaba de una parte de una esfera integrada para girar detrás de la lente. Era un tipo de obturador que se encontraba en la Photosphere y otras cámaras. [2]
Un obturador de diafragma o de hoja [3] (a diferencia del obturador de hoja simple de arriba) consta de una serie de láminas delgadas que descubren brevemente la apertura de la cámara para realizar la exposición. Las hojas se deslizan una sobre otra de manera que crea una apertura circular que se amplía lo más rápido posible para descubrir toda la lente, permanece abierta durante el tiempo requerido y luego se cierra de la misma manera. [4] Cuanto mayor sea el número de aspas, más exactamente circular será la apertura. La sincronización del flash se logra fácilmente con un par de contactos que se cierran cuando el obturador está completamente abierto.
Lo ideal es que la persiana se abra instantáneamente, permanezca abierta tanto tiempo como sea necesario y se cierre instantáneamente. Este es esencialmente el caso a velocidades más lentas, pero a medida que las velocidades se acercan a su máximo, el obturador está lejos de estar completamente abierto durante una parte significativa del tiempo de exposición. Efectivamente, el obturador actúa como una apertura adicional y puede provocar un aumento de la profundidad de campo , algo indeseable si se utiliza creativamente un enfoque superficial. O puede causar viñeteado mecánico si el diafragma está fuera de la lente (como un obturador de plano focal o un filtro de apodización).
El término obturador de diafragma también se ha utilizado para describir un tope óptico con una rendija, cerca del plano focal de una cámara de película en movimiento de alta velocidad. [5]
Algunos tipos y fabricantes de contraventanas de hojas se hicieron muy conocidos. Las primeras contraventanas compuestas tenían un mecanismo neumático, con un pistón que se deslizaba contra la resistencia del aire en un cilindro. Eran más silenciosos a velocidades lentas que un reloj, pero potencialmente muy inexactos. Luego, mecanismos de relojería más precisos reemplazaron al aerofreno, y el Compur alemán , [3] [6] y el posterior Synchro-Compur, se convirtieron prácticamente en el obturador de calidad estándar. Posteriormente, la contraventana japonesa Copal fue ampliamente adoptada en equipos de calidad. También se utilizaron ampliamente las contraventanas alemanas Prontor y japonesas Seikosha. Arriba y abajo con Compur: El desarrollo y el significado fotohistórico de las contraventanas , de Klaus-Eckard Riess, traducido por Robert "The Professor" Stoddard [3] ofrece una historia detallada y una descripción técnica de las contraventanas. La empresa Compur Monitor todavía estaba en el negocio en 2012 [actualizar], pero solo fabricaba sistemas de detección de gases. [7] Las contraventanas de hojas con los nombres Compur, Copal y Seiko ya no se fabrican. [6]
Un obturador central no es un tipo de obturador como tal, pero describe la posición del obturador: normalmente es un obturador de hoja (o un obturador de hoja simple) y está ubicado dentro del conjunto de la lente, donde una abertura relativamente pequeña permite que la luz cubra toda la superficie. imagen. Las contraventanas de hojas también se pueden ubicar detrás, pero cerca de la lente, lo que permite la intercambiabilidad de lentes. La alternativa a un obturador central o detrás del objetivo es un obturador de plano focal .
Las cámaras de lentes intercambiables con un obturador central dentro del cuerpo del lente requieren que cada lente tenga un obturador incorporado. En la práctica, la mayoría de las cámaras con lentes intercambiables utilizan un obturador de plano focal único en el cuerpo de la cámara para todos los lentes, mientras que las cámaras con lentes fijos usan un obturador central. Sin embargo, muchas cámaras de formato medio y la mayoría de las de gran formato tienen lentes intercambiables, cada una equipada con un obturador central. Algunas cámaras de lentes intercambiables tienen un obturador de hoja detrás del lente. Las cámaras de prensa de gran formato solían tener un obturador de plano focal. Algunos tenían tanto un obturador de plano focal (para intercambiar lentes) como un lente con obturador central (para sincronización del flash); una contraventana estaría abierta.
Las cámaras de película, pero no las digitales, con obturador central y lentes intercambiables a menudo tienen un obturador secundario o un obturador oscuro para cubrir la película y permitir cambiar la lente en mitad del rollo sin empañar la película.
Las principales ventajas de los obturadores de hoja central y detrás del objetivo en comparación con un obturador de plano focal son:
Algunas desventajas de la persiana central son:
Se pueden construir sensores de imagen digitales (tanto sensores de imagen CMOS como CCD ) para brindar una función equivalente de obturador transfiriendo muchas cargas de celdas de píxeles a la vez a un doble sombreado emparejado llamado obturador de transferencia de cuadros . Si el fotograma completo se transfiere al mismo tiempo, se trata de un obturador global. A menudo, las celdas sombreadas se pueden leer de forma independiente, mientras que las demás vuelven a recoger luz. [8] Es posible un funcionamiento del obturador extremadamente rápido ya que no hay partes móviles ni transferencias de datos serializados . El obturador global también se puede utilizar para vídeos como reemplazo de los obturadores de disco giratorios .
Los sensores de imagen sin doble fotograma completo sombreado deben utilizar una transferencia de datos serializada de píxeles iluminados llamada persiana enrollable . Una persiana enrollable escanea la imagen línea por línea, de modo que diferentes líneas quedan expuestas en diferentes instantes, como en un obturador mecánico de plano focal, de modo que el movimiento de la cámara o del sujeto causará distorsiones geométricas, como sesgos. o tambalearse. [9]
Hoy en día, la mayoría de las cámaras digitales utilizan una combinación de obturador mecánico y obturador electrónico o únicamente obturador mecánico. El obturador mecánico puede acomodar hasta 1/16000 segundos (por ejemplo, la cámara de película Minolta Dynax/Maxxum/α-9 tenía un máximo de 1/12000, un récord en su época, y la posterior serie digital Nikon D1 era capaz de 1/16000 segundos). 16000), mientras que el obturador electrónico puede acomodar al menos 1/32000 segundos, utilizado por muchas cámaras superzoom y actualmente muchas cámaras Fujifilm APS-C (X-Pro2, X-T1, X100T y otras).
Los sensores CMOS apilados combinan el propio sensor de imagen con ADC y memoria digital en el mismo paquete. La lectura de estos sensores es más rápida que la de los sensores tradicionales, porque la imagen digitalizada se transfiere a la memoria digital en el propio sensor durante la lectura y solo después se transfiere fuera del sensor. Esto da como resultado un obturador electrónico que es tan rápido como un obturador mecánico de plano focal. Algunas cámaras que utilizan sensores apilados, como la Nikon Z 9 , eliminaron por completo el obturador mecánico. El rango dinámico y el rendimiento del ruido no se ven comprometidos porque estos sensores no utilizan un obturador global.
El retraso del obturador es el tiempo entre que se presiona el disparador y el inicio de la exposición. Si bien este retraso fue insignificante en la mayoría de las películas y en algunas cámaras digitales, muchas cámaras digitales tienen un retraso significativo, lo que puede ser un problema con sujetos que se mueven rápidamente, como en deportes y otras fotografías de acción. El retardo de liberación de una cámara puente como la Pentax X90 2010 es relativamente corto, 1/50 s, [10] o 21 milisegundos (ms). La Canon 50d dSLR tiene un retraso de 131 ms. [11]
En muchos casos, el retraso del enfoque automático (AF) es la causa principal del retraso del obturador. Las cámaras de menor coste y las situaciones de poca luz o bajo contraste harán que el efecto sea más pronunciado y es en estos casos donde se nota más el retraso del AF. La mayoría de los sistemas AF utilizan contraste para determinar el enfoque; En situaciones donde el contraste es bajo, la velocidad a la que la cámara puede determinar el mejor enfoque puede ser bastante notable. Dado que la mayoría de las cámaras modernas no activan el obturador hasta que se completa el enfoque automático, el resultado es un retraso del obturador. En estos casos, el fotógrafo puede cambiar al enfoque manual para evitar el retraso atribuible a la función AF.
Un ciclo de persiana es el proceso de apertura, cierre y restablecimiento de la persiana hasta donde está lista para abrirse nuevamente. La esperanza de vida de una persiana mecánica a menudo se expresa como un número de ciclos de persiana. La mayoría de las cámaras digitales guardan la información del ciclo de obturación junto con las fotografías, que contiene información valiosa como la velocidad de obturación, la apertura y el número de obturadores. [12] Existen múltiples sitios web y aplicaciones para acceder a los datos EXIF.
En la proyección de películas , el obturador deja pasar la luz de la lámpara para iluminar la película hasta la pantalla de proyección. Para evitar el parpadeo de brillo, un obturador de disco giratorio de doble hoja admite luz dos veces por cuadro de película en una proyección de 24 fps, lo que da como resultado 24 * 2 = 48 Hz, que es el umbral de fusión de parpadeo de brillo más bajo . Para 16 fps (la mayoría de las películas mudas y Regular 8 mm ) y 18 fps ( Super 8 ), se utiliza en su lugar un obturador de triple hoja, ya que 16 * 3 = 48 Hz y 18 * 3 = 54 Hz.
Las contraventanas también se utilizan simplemente para regular los impulsos de luz, sin utilizar película, como en una lámpara de señalización .
