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Valor de exposición

En fotografía , el valor de exposición ( EV ) es un número que representa una combinación de la velocidad de obturación de una cámara y el número f , de modo que todas las combinaciones que producen la misma exposición tienen el mismo EV (para cualquier luminancia de escena fija ). El valor de exposición también se utiliza para indicar un intervalo en la escala de exposición fotográfica, con una diferencia de 1 EV correspondiente a un paso de exposición estándar de potencia de 2, comúnmente denominado paso . [1]

El concepto EV fue desarrollado por el fabricante alemán de obturadores Friedrich Deckel en la década de 1950 (Gebele 1958; Ray 2000, 318). Su intención era simplificar la elección entre ajustes de exposición de cámara equivalentes al reemplazar combinaciones de velocidad de obturación y número f (por ejemplo, 1/125 s a16) con un solo número (por ejemplo, 15). En algunos objetivos con obturadores de láminas , el proceso se simplificó aún más al permitir que los controles del obturador y la apertura se vincularan de modo que, cuando se cambiaba uno, el otro se ajustaba automáticamente para mantener la misma exposición. Esto era especialmente útil para principiantes con un conocimiento limitado de los efectos de la velocidad de obturación y la apertura y la relación entre ellos. Pero también era útil para fotógrafos experimentados que podían elegir una velocidad de obturación para detener el movimiento o un número f para la profundidad de campo, porque permitía un ajuste más rápido (sin necesidad de cálculos mentales) y reducía la posibilidad de error al realizar el ajuste.

El concepto se conoció como Sistema de valor de luz (LVS) en Europa; y generalmente se lo conocía como Sistema de valor de exposición (EVS) cuando estas funciones estuvieron disponibles en las cámaras en los Estados Unidos (Desfor 1957).

Debido a consideraciones mecánicas, el acoplamiento del obturador y la apertura estaba limitado a lentes con obturadores de láminas; sin embargo, varios modos de exposición automática ahora funcionan con un efecto similar en cámaras con obturadores de plano focal .

El EV adecuado se determinaba en función de la luminancia de la escena y la velocidad de la película; se pretendía que el sistema también incluyera ajustes para filtros, compensación de exposición y otras variables. Con todos estos elementos incluidos, la cámara se configuraría transfiriendo el número único así determinado.

El valor de exposición se ha indicado de diversas formas. Las normas ASA y ANSI utilizaban el símbolo de cantidad E v , con el subíndice v indicando el valor logarítmico; este símbolo sigue utilizándose en las normas ISO , pero el acrónimo EV es más común en otros lugares . La norma Exif utiliza Ev (CIPA 2016).

Aunque todos los ajustes de la cámara con el mismo EV dan nominalmente la misma exposición, no necesariamente dan la misma imagen. El número f ( apertura relativa ) determina la profundidad de campo , y la velocidad de obturación ( tiempo de exposición ) determina la cantidad de desenfoque de movimiento , como lo ilustran las dos imágenes de la derecha (y en tiempos de exposición largos, como un efecto de segundo orden, el medio sensible a la luz puede exhibir falla de reciprocidad , que es un cambio de sensibilidad a la luz que depende de la irradiancia en la película).

Definición formal

Tiempo de exposición extendido de 26 segundos.

El valor de exposición es una escala logarítmica de base 2 definida por (Ray 2000, 318):

dónde

La segunda línea simplemente aplica la identidad del cociente de logaritmos a la primera línea.

EV 0 corresponde a un tiempo de exposición de 1  s y una apertura def /1.0Si se conoce el EV, se puede utilizar para seleccionar combinaciones de tiempo de exposición y número f, como se muestra en la Tabla 1.

Cada incremento de 1 en el valor de exposición corresponde a un cambio de un "paso" (o, más comúnmente, un "paso") en la exposición, es decir, la mitad de la exposición, ya sea reduciendo a la mitad el tiempo de exposición o reduciendo a la mitad el área de apertura, o una combinación de dichos cambios. Los valores de exposición mayores son apropiados para fotografías en situaciones de mayor iluminación o para velocidades ISO más bajas .

Ajustes de la cámara frente a exposición luminosa

Obturador con indicador EV (ítem 29) sobre un anillo de valores EV (ítem 34), figura de la patente estadounidense 2829574, inventor: K. Gebele, cesionario original: Hans Deckel, fecha de presentación: 2 de noviembre de 1953, fecha de emisión: 8 de abril de 1958

El "valor de exposición" indica combinaciones de ajustes de la cámara en lugar de la exposición luminosa (también conocida como exposición fotométrica), que viene dada por (Ray 2000, 310)

dónde

La iluminancia E está controlada por el número f pero también depende de la luminancia de la escena . Para evitar confusiones, algunos autores (Ray 2000, 310) han utilizado el término exposición de la cámara para referirse a combinaciones de ajustes de la cámara. La norma ASA de 1964 para controles automáticos de exposición para cámaras, ASA PH2.15-1964, adoptó el mismo enfoque y también utilizó el término más descriptivo ajustes de exposición de la cámara .

Sin embargo, la práctica común entre los fotógrafos es utilizar el término "exposición" para referirse a los ajustes de la cámara y también a la exposición fotométrica.

Relación entre los ajustes de la cámara y la exposición luminosa

La iluminancia del plano de la imagen es directamente proporcional al área de la apertura y, por lo tanto, inversamente proporcional al cuadrado del número f de la lente; por lo tanto

En condiciones de iluminación constantes, la exposición es constante siempre que la relación t / N2 sea constante. Si , por ejemplo, se cambia el número f, se puede determinar un tiempo de exposición equivalente a partir de

Realizar este cálculo mentalmente es tedioso para la mayoría de los fotógrafos, pero la ecuación se resuelve fácilmente con un dial de calculadora en un exposímetro (Ray 2000, 318) o un dial similar en una calculadora independiente. Si los controles de la cámara tienen topes, se puede mantener una exposición constante contando los pasos a medida que se ajusta un control y contando una cantidad equivalente de pasos al ajustar el otro control.

Representación de la configuración de la cámara: EV

Posógrafo o calculadora de exposición de Robert Kaufmann de 1922

La relación t / N2 se podría utilizar para representar combinaciones equivalentes de tiempo de exposición y número f en un único valor. Pero para muchas de esas combinaciones utilizadas en fotografía general, la relación da un valor fraccionario con un denominador grande; esto es inconveniente desde el punto de vista de la notación y difícil de recordar. Invertir esta relación y tomar el logaritmo de base 2 permite definir una cantidad E v tal que

lo que da como resultado un valor que progresa en una secuencia lineal a medida que se cambia la exposición de la cámara en pasos de potencia de 2. Por ejemplo, comenzando con 1 s y1/1, disminuyendo la exposición

da la secuencia simple

0, 1, 2, 3, ..., 14, 15, ...

Los dos últimos valores que se muestran se aplican con frecuencia cuando se utilizan medios de imagen con velocidad ISO 100 en fotografías al aire libre.

Este sistema proporciona su mayor beneficio cuando se utiliza un medidor de exposición (o tabla) calibrado en EV con una cámara que permite realizar ajustes en EV, especialmente con obturador y apertura acoplados; la exposición apropiada se configura fácilmente en la cámara y la elección entre ajustes equivalentes se realiza ajustando un control.

Las cámaras actuales no permiten configurar directamente el valor EV y las cámaras con control automático de exposición generalmente eliminan su necesidad. No obstante, el valor EV puede resultar útil cuando se utiliza para transferir los ajustes de exposición recomendados de un medidor de exposición (o una tabla de exposiciones recomendadas) a una calculadora de exposición (o una tabla de ajustes de la cámara).

EV como indicador de la configuración de la cámara

El EV se utiliza como indicador de los ajustes de la cámara y corresponde a las combinaciones reales de velocidad de obturación y ajuste de apertura. Cuando el EV real coincide con el recomendado por el nivel de luz y la velocidad ISO, estos ajustes deberían dar como resultado la exposición "correcta".


Tipo de gráfico de exposición popular, que muestra los valores de exposición EV (líneas rojas) como combinaciones de valores de apertura y velocidad de obturación . Las líneas verdes son líneas de programa de muestra, mediante las cuales una cámara digital selecciona automáticamente tanto la velocidad de obturación como la apertura para un valor de exposición determinado (luminosidad de la luz), cuando se configura en modo Programa (P) . (Canon, sin fecha)

Relación del EV con las condiciones de iluminación

La exposición "correcta" se obtiene cuando el número f y el tiempo de exposición coinciden con los "recomendados" para las condiciones de iluminación y la velocidad ISO dadas; la relación viene dada por la ecuación de exposición prescrita por la norma ISO 2720:1974 :

donde [3]

Aplicado al lado derecho de la ecuación de exposición, el valor de exposición es

Si se utiliza el valor común de K = 12,5 (unidad: cd s/m 2 ISO) , un EV de cero (por ejemplo, una apertura de1/1y un tiempo de obturación de 1 s) para ISO = 100 corresponde a una luminancia de 0,125 cd/m 2 ( 0,01 cd/ft 2 ). En EV = 15 (la cantidad de luz de los " dieciséis soleados ") la luminancia es de 4096 cd/m 2 ( 380 cd/ft 2 ).

Los ajustes de la cámara también se pueden determinar a partir de mediciones de luz incidente, para lo cual la ecuación de exposición es

dónde

En términos de valor de exposición, el lado derecho se convierte en

Cuando se aplica al lado izquierdo de la ecuación de exposición, EV denota combinaciones reales de ajustes de la cámara; cuando se aplica al lado derecho, EV denota combinaciones de ajustes de la cámara necesarios para dar la exposición nominalmente "correcta". La relación formal de EV con la luminancia o iluminancia tiene limitaciones. Aunque normalmente funciona bien para escenas típicas al aire libre a la luz del día, es menos aplicable a escenas con distribuciones de luminancia altamente atípicas, como los paisajes urbanos de noche. En tales situaciones, el EV que dará como resultado la mejor imagen a menudo se determina mejor mediante la evaluación subjetiva de las fotografías que mediante la consideración formal de la luminancia o iluminancia.

Para una luminancia y velocidad de película determinadas, un EV mayor resulta en una menor exposición, y para una exposición fija (es decir, configuraciones fijas de la cámara), un EV mayor corresponde a una mayor luminancia o iluminancia.

La iluminancia se mide utilizando un sensor plano; si se utiliza el valor común de C = 250 (unidad: lux s ISO = lm s/m 2 ISO) , un EV de cero (por ejemplo, una apertura de1/1y un tiempo de obturación de 1 segundo) para ISO = 100 corresponde a una iluminancia de 2,5 lux ( 0,23 fc ). A EV = 15 (la cantidad de luz de los "dieciséis soleados") la iluminancia es de 82.000 lux ( 7600 fc ). Para la fotografía general, las mediciones de luz incidente se toman generalmente con un sensor hemisférico; las lecturas no se pueden relacionar de manera significativa con la iluminancia.

Valores de exposición tabulados

Es posible que no siempre se disponga de un medidor de exposición, y puede resultar difícil utilizarlo para determinar la exposición en algunas escenas con una distribución de iluminación inusual. [4] Sin embargo, la luz natural, así como muchas escenas con iluminación artificial, es predecible, por lo que la exposición a menudo se puede determinar con una precisión razonable a partir de valores tabulados.

Visualización de las condiciones de iluminación y los valores de exposición correspondientes, donde el área de cada círculo es proporcional a la cantidad de luz en la escena. Tenga en cuenta que cada nivel incluye el área completa dentro del círculo, no solo el anillo.
Tabla 2. Valores de exposición (ISO 100) para diversas condiciones de iluminación [5]
  1. Los valores de luz solar directa se aplican entre aproximadamente dos horas después del amanecer y dos horas antes del atardecer, y suponen iluminación frontal. Como regla general, reduzca el EV en 1 para iluminación lateral y reduzca el EV en 2 para iluminación posterior.
  2. Este es aproximadamente el valor dado por la regla soleada 16 .
  3. Estos valores son apropiados para fotografías de la Luna tomadas de noche con un teleobjetivo o un telescopio, y mostrarán la Luna en un tono medio. En general, no serán adecuados para fotografías de paisajes que incluyan la Luna. En una fotografía de paisaje, la Luna normalmente está cerca del horizonte, donde su luminancia cambia considerablemente con la altitud . Además, una fotografía de paisaje normalmente debe tener en cuenta el cielo y el primer plano, así como la Luna. En consecuencia, es casi imposible dar un único valor de exposición correcto para tal situación.

Los valores de exposición de la Tabla 2 son pautas generales razonables, pero deben utilizarse con precaución. Para simplificar, se han redondeado al número entero más cercano y omiten numerosas consideraciones descritas en las guías de exposición ANSI de las que se derivan. Además, no tienen en cuenta los cambios de color ni la falla de reciprocidad . El uso correcto de los valores de exposición tabulados se explica en detalle en la guía de exposición ANSI, ANSI PH2.7-1986.

Los valores de exposición de la Tabla 2 corresponden a una velocidad ISO 100 ("EV 100 "). Para una velocidad ISO diferente , aumente los valores de exposición (reduzca las exposiciones) en la cantidad de pasos de exposición en los que esa velocidad sea mayor que ISO 100, formalmente

Por ejemplo, la velocidad ISO 400 es dos pasos mayor que la ISO 100:

Para fotografiar deportes nocturnos al aire libre con un medio de imagen de velocidad ISO 400, busque en la Tabla 2 "Deportes nocturnos" (que tiene un EV de 9 para ISO 100) y agregue 2 para obtener EV 400  = 11 .

Para una velocidad ISO más baja, disminuya los valores de exposición (aumente las exposiciones) en la cantidad de pasos de exposición en los que la velocidad sea menor que ISO 100. Por ejemplo, la velocidad ISO 50 es un paso menor que ISO 100:

Para fotografiar un arcoíris contra un cielo nublado con un medio de imagen de velocidad ISO 50, busque en la Tabla 2 "Arcoíris-Fondo de cielo nublado" (que tiene un EV de 14) y reste 1 para obtener EV 50  = 13 .

La ecuación para corregir la velocidad ISO también se puede resolver para EV 100 :

Por ejemplo, si se utiliza una película ISO 400 y se configura la cámara en EV 11, se pueden fotografiar deportes nocturnos con un nivel de luz de EV 100 = 9, de acuerdo con el ejemplo anterior realizado al revés. En dpreview.com se encuentra disponible una calculadora en línea que implementa este cálculo. [7]

Configuración del EV en una cámara

Detalle del frente de la cámara Kodak Retina Ib de 35 mm ( c.  1954 ) que muestra el anillo de ajuste EV que acopla los ajustes de apertura y velocidad de obturación.
Una cámara Kodak Pony II (1957–1962) con anillo de ajuste del valor de exposición. Esta cámara tiene una velocidad de obturación fija, por lo que el anillo "EXP VALUE" simplemente establece la apertura.

En la mayoría de las cámaras, no existe una forma directa de transferir un EV a la configuración de la cámara; sin embargo, algunas cámaras, como algunos modelos Voigtländer y Braun o la Kodak Pony II que se muestra en la foto, permiten la configuración directa del valor de exposición.

Hasselblad Planar 80 mm con EVS ajustado a EV 12

Algunas cámaras de formato medio de Rollei ( modelos Rolleiflex , Rolleicord ) y Hasselblad permitían ajustar el valor EV en los objetivos. El valor EV ajustado podía bloquearse, acoplando los ajustes de obturador y apertura, de modo que al ajustar la velocidad de obturación o la apertura se realizaba un ajuste correspondiente en el otro para mantener una exposición constante (Ray 2000, 318). En algunos objetivos, el bloqueo era opcional, de modo que el fotógrafo podía elegir el método de trabajo preferido según la situación. Adams (1981, 39) analiza brevemente el uso del valor EV en algunos medidores y cámaras. Señala que, en algunos casos, puede ser necesario ajustar la indicación EV del medidor para la sensibilidad de la película.

Compensación de exposición en EV

Muchas cámaras actuales permiten la compensación de exposición y, por lo general, la indican en términos de EV (Ray 2000, 316). En este contexto, EV se refiere a la diferencia entre la exposición indicada y la establecida. Por ejemplo, una compensación de exposición de +1 EV (o +1 paso) significa aumentar la exposición, ya sea utilizando un tiempo de exposición más largo o un número f más pequeño.

El sentido de la compensación de exposición es opuesto al de la propia escala EV. Un aumento de la exposición corresponde a una disminución del EV, por lo que una compensación de exposición de +1 EV da como resultado un EV menor; por el contrario, una compensación de exposición de -1 EV da como resultado un EV mayor. Por ejemplo, si la lectura del medidor de un sujeto más claro de lo normal indica EV 16 y se aplica una compensación de exposición de +1 EV para representar el sujeto de forma adecuada, los ajustes finales de la cámara corresponderán a EV 15.

Indicación del medidor en EV

Algunos fotómetros (por ejemplo, los fotómetros puntuales Pentax ) indican directamente el EV a ISO 100. Otros fotómetros, especialmente los modelos digitales, pueden indicar el EV para la velocidad ISO seleccionada. En la mayoría de los casos, esta diferencia es irrelevante; con los fotómetros Pentax, los ajustes de la cámara generalmente se determinan utilizando la calculadora de exposición, y la mayoría de los fotómetros digitales muestran directamente las velocidades de obturación y los números f.

Recientemente, en muchos sitios web se ha utilizado el valor de luz (LV) para indicar EV en ISO 100. Sin embargo, este término no proviene de un organismo de normalización y ha tenido varias definiciones contradictorias.

EV y APEX

El sistema aditivo de exposición fotográfica ( APEX ) propuesto en la norma ASA de 1960 para la velocidad de la película monocromática, ASA PH2.5-1960, extendió el concepto de valor de exposición a todas las cantidades en la ecuación de exposición al tomar logaritmos de base 2, reduciendo la aplicación de la ecuación a una simple suma y resta. En términos de valor de exposición, el lado izquierdo de la ecuación de exposición se convirtió en

donde A v (valor de apertura) y T v (valor de tiempo) se definieron como:

y

con

A v y T v representan el número de paradas desde1/1y 1 segundo, respectivamente.

Sin embargo, el uso de APEX requería marcas logarítmicas en los controles de apertura y obturador, y estas nunca se incorporaron en las cámaras de consumo. Con la inclusión de medidores de exposición integrados en la mayoría de las cámaras poco después de que se propusiera APEX, se eliminó la necesidad de utilizar la ecuación de exposición y APEX tuvo poco uso real.

Aunque sigue siendo de poco interés para el usuario final, APEX ha resucitado parcialmente en el estándar Exif , que exige almacenar datos de exposición utilizando valores APEX. Consulte Uso de valores APEX en Exif para obtener más información.

EV como medida de luminancia e iluminancia

Para una determinada velocidad ISO y una constante de calibración del fotómetro, existe una relación directa entre el valor de exposición y la luminancia (o iluminancia). Estrictamente, el EV no es una medida de luminancia o iluminancia; más bien, un EV corresponde a una luminancia (o iluminancia) para la cual una cámara con una determinada velocidad ISO utilizaría el EV indicado para obtener la exposición nominalmente correcta. No obstante, es una práctica común entre los fabricantes de equipos fotográficos expresar la luminancia en EV para una velocidad ISO 100, como cuando se especifica el rango de medición (Ray 2000, 318) o la sensibilidad del autofoco. Y la práctica está establecida desde hace mucho tiempo; (Ray 2002, 592) cita a Ulffers (1968) como un ejemplo temprano. Correctamente, se debería indicar la constante de calibración del fotómetro así como la velocidad ISO, pero esto rara vez se hace.

Los valores de la constante de calibración de luz reflejada K varían ligeramente entre los fabricantes; una opción común es 12,5 ( Canon , Nikon y Sekonic [8] ). Si se utiliza K = 12,5 , la relación entre EV a ISO 100 y la luminancia L es entonces

Los valores de luminancia en varios valores de EV basados ​​en esta relación se muestran en la Tabla 3. Utilizando esta relación, se puede utilizar un medidor de exposición a luz reflejada que indique en EV para determinar la luminancia.

Al igual que con la luminancia, la práctica común entre los fabricantes de equipos fotográficos es expresar la iluminancia en EV para una velocidad ISO 100 al especificar el rango de medición. [9]

La situación con los fotómetros incidentes es más complicada que la de los fotómetros reflejados, porque la constante de calibración C depende del tipo de sensor. Hay dos tipos de sensor comunes: plano ( que responde al coseno ) y hemisférico ( que responde al cardioide ). La iluminancia se mide con un sensor plano; un valor típico para C es 250 con iluminancia en lux . Si se utiliza C = 250 , la relación entre EV a ISO 100 e iluminancia E es entonces

En la tabla de la derecha se muestran los valores de iluminancia en distintos valores de EV basados ​​en esta relación. Con esta relación, se puede utilizar un exposímetro de luz incidente que indique EV para determinar la iluminancia.

Aunque las mediciones de iluminancia pueden indicar la exposición adecuada para un sujeto plano, son menos útiles para una escena típica en la que muchos elementos no son planos y se encuentran en distintas orientaciones respecto a la cámara. Para determinar la exposición fotográfica práctica, un sensor hemisférico ha demostrado ser más eficaz. Con un sensor hemisférico, los valores típicos de C están entre 320 (Minolta) y 340 (Sekonic) con iluminancia en lux. Si la iluminancia se interpreta de forma flexible, las mediciones con un sensor hemisférico indican "iluminancia de la escena".

La calibración del exposímetro se analiza en detalle en el artículo Fotómetro .

Véase también

Notas

  1. ^ En óptica, el término "stop" se refiere propiamente a la apertura en sí, mientras que el término "step" se refiere a una división de la escala de exposición. Algunos autores, por ejemplo, Davis (1999, 13), prefieren el término "stop" porque se refieren a pasos (por ejemplo, en una tableta de pasos) que no son potencias de 2. Las normas ISO generalmente utilizan "step", mientras que los fotógrafos normalmente utilizan "stop".
  2. ^ abc En una expresión matemática que involucra cantidades físicas, es una práctica común requerir que el argumento de una función trascendental (como el logaritmo ) sea adimensional . La definición de EV ignora las unidades en el denominador y utiliza solo el valor numérico del tiempo de exposición en segundos; EV no es la expresión de una ley física, sino simplemente un número para codificar combinaciones de configuraciones de la cámara.
  3. ^ Los símbolos para las cantidades en la ecuación de exposición han variado a lo largo del tiempo; los símbolos utilizados en este artículo reflejan la práctica actual de muchos autores, como Ray (2000).
  4. ^ El Apéndice C de ANSI PH3.49-1971 señaló esta posibilidad "cuando la luminancia de fondo dentro del campo es radicalmente diferente de la luminancia del sujeto", y afirmó además: "En este tipo de escena, una lectura del medidor de la luminancia integrada ( B a ) de toda la escena puede no conducir a la mejor imagen".
  5. ^ Los valores de exposición de la Tabla 2 se han tomado de las guías de exposición ANSI PH2.7-1973 y PH2.7-1986; en los casos en que las dos guías difieren, se han proporcionado o ampliado los rangos de valores. Las guías ANSI se derivaron de los estudios de Loyd A. Jones y HR Condit, descritos en Jones y Condit (1941), Jones y Condit (1948) y Jones y Condit (1949).
  6. ^ Consulte los parámetros de exposición en las imágenes de las subcategorías de Eclipses lunares del siglo XXI en Commons.
  7. ^ Exposición en dpreview.com Archivado el 12 de noviembre de 2013 en Wayback Machine .
  8. ^ Las especificaciones de los fotómetros Sekonic están disponibles en el sitio web de Sekonic en "Productos".
  9. ^ El rango de medición para un medidor de luz incidente especificado en EV a ISO 100 generalmente se aplica a un sensor hemisférico, por lo que, estrictamente hablando, no se relaciona directamente con la iluminancia.

Referencias

Lectura adicional

Enlaces externos