El objetivo de la cámara: elementos básicos del sistema óptico

Los dispositivos de captura de imágenes han evolucionado enormemente desde la “cámara oscura” de Leonardo Da Vinci. Pero si entendemos una cámara como un dispositivo de registro dotado de un sistema óptico para la captura de esas imágenes, nos daremos cuenta de que la evolución cámara oscura – cámara fotográfica – cámara cinematográfica – cámara de televisión, se ha producido en la “parte de atrás” es decir, en el dispositivo de registro propiamente dicho. Mientras que los sistemas ópticos (objetivo de la cámara) siguen siendo básicamente juegos de lentes que responden a la misma estructura desde el siglo pasado, la evolución de los sistemas de registro ha sido espectacular.

Así pues, a la hora de hablar de la cámara, en un sentido genérico, debemos dividirla en: Sistema óptico o de captación de las imágenes y Sistema de almacenamiento de éstas. El sistema óptico es lo que todas las cámaras, de cine, vídeo o fotográficas, tienen en común: El objetivo.

El objetivo de la cámara

Su finalidad es formar una imagen sobre un elemento fotosensible. Se compone de una serie de lentes independientes, a las que llamamos “elementos”, dispuestas en un tubo denominado barrilete. Estos elementos se han diseñado y combinado para conseguir un resultado final óptimo, reduciendo al mínimo los defectos que por separado producirían y que conocemos como aberraciones. En realidad, el objetivo únicamente está desviando (refractando) los rayos luminosos que proceden de la escena para formar una imagen en un plano concreto al que llamamos plano focal y que será donde se ubique el elemento fotocaptor (película, ccd, cmos, etc.).

A la distancia existente entre el centro de la lente y el plano donde se forma la imagen la denominamos distancia focal, y es la forma que tenemos de medir el poder de desviación de la luz que tiene el objetivo. Cuanto mayor es este poder, más corta es su distancia focal y más pequeñas son las imágenes que forma. Este concepto está relacionado con el ángulo de cobertura del objetivo, siempre mayor cuánto más corta es la distancia focal.

El ángulo de cobertura y, más frecuentemente, la distancia focal, son las dos formas que tenemos de “apellidar” a los objetivos para conocer su respuesta.

Clasificación de los objetivos

Existen dos tipos básicos de lente: la de distancia focal fija y la de distancia focal variable o zoom. La lente de focal fija se emplea en cámaras fotográficas, mientras que en el cine y en la televisión se ha impuesto el objetivo de focal variable, excepto para aplicaciones muy específicas (lentes de gran luminosidad, macro, etc.) Generalmente clasificamos los objetivos en base a su distancia focal. Este dato no es útil siempre en relación con el formato que estemos utilizando.

En esta clasificación del objetivo de la cámara, fijamos la referencia de la “distancia normal”, que es aquella que coincide con la diagonal del formato que estamos utilizando. Por ejemplo, en cine de 35 mm un objetivo de 75 mm es un teleobjetivo corto, ya que la distancia focal “normal” es de 28 mm aproximadamente (el tamaño del fotograma sonoro estándar es de 22,09 x 15,92 lo que nos da una diagonal de 27,22 mm). Sin embargo, esa misma distancia focal de 75 mm en un formato fotográfico de 18 x 24 cm (el “gran formato”) sería un angular, puesto que la focal normal (la diagonal del formato) es de 300 mm. Por lo tanto, para identificar un objetivo no sirve denominarlo por su distancia focal si no sabemos a qué formato está destinado. Sería más correcto hablar de su ángulo de cobertura aunque, por lo general, como sabemos a qué formato nos referimos lo que se emplea es la distancia focal.

Desde un punto de vista expresivo y basándonos en la “distancia focal” del ojo humano (que es la lente más perfecta que existe), a la que llamaríamos distancia focal normal, podemos hacer la siguiente clasificación:

Objetivo normal: Es aquél cuya distancia focal coincide con el diámetro del círculo de imagen que forma en el plano focal, es decir, con la diagonal del formato. Su ángulo de cobertura es, aproximadamente, el del ojo humano y por lo tanto es el que produce la sensación de imagen más natural. Por lo tanto, su uso será aconsejable cuando deseemos obtener un efecto de perspectiva lo más real posible.

Gran angular: Aquellos objetivos de distancia focal menor que la normal, forman el grupo de los llamados angulares o grandes angulares. Sus características principales son:

Tienen un mayor ángulo de cobertura, por lo tanto forman imágenes más pequeñas y “cubren más campo”.
Producen un efecto visual de separación de planos, consiguiéndose una sensación de mayor profundidad en la imagen.
Tienen mayor profundidad de campo.

Los emplearemos en los planos generales y en todas aquellas situaciones en que se necesite cubrir espacios amplios y obtener la mayor profundidad posible enfocada.

Teleobjetivo: Tiene una distancia focal mayor que la normal y, por lo tanto, un ángulo de cobertura más cerrado. Produce el efecto de “acercamiento” de los planos entre sí, falseando la perspectiva, “aplastándola”. En una palabra: reduce la profundidad de la escena. Con un teleobjetivo, el enfoque se hace más crítico, ya que reduce la profundidad de campo, pero realza el elemento principal al desenfocar los fondos y el primer término. Son los objetivos ideales para retrato y, en general, para primeros planos.

El Zoom: Se trata de un objetivo que mediante un dispositivo de movimiento interno de las lentes que lo forman, permite variar su distancia focal. La introducción del zoom supuso una revolución, pues a la comodidad de disponer de varias distancias focales en un solo objetivo, se añaden las posibilidades expresivas que aporta. Los inconvenientes que presenta son su gran peso y tamaño y la menor luminosidad en relación con los objetivos de focal fija.

Profundidad de campo

Es la distancia comprendida entre los puntos más próximo y más lejano de la escena a fotografiar que puede ser reproducida nítidamente en el plano focal. Dicho de otra forma: es el espacio que vemos totalmente nítido delante y detrás del sujeto o del plano sobre el que enfocamos el objetivo.

Entender la profundidad de campo es imprescindible a la hora de componer un plano, pues es uno de los mecanismos más importantes que tenemos para centrar la atención, para dirigir el ojo del espectador y desvirtuando ciertos planos para potenciar otros.

La mayor profundidad de campo se da en las siguientes circunstancias:

Cuanto menor es la distancia focal
Cuanto más cerrado está el diafragma
Cuanto más lejano está el sujeto de la cámara
Exposición y luminosidad

La cantidad de luz captada a través de un objetivo y fijada por un soporte sensible será la que nos proporcione la calidad visual de una imagen. Aquí aparece el concepto de exposición, que es la cantidad de luz recibida por un material sensible en función del diafragma y de la velocidad de obturación.

El DIAFRAGMA es un dispositivo, emplazado en el objetivo de la cámara, que regula la cantidad de luz que penetra a través de él de forma progresiva. Esto se realiza de manera que, si tenemos el diafragma totalmente abierto y lo vamos cerrando, cada paso admite la mitad de luz que el anterior. Estos pasos están denominados en el anillo con una escala numérica creciente, correspondiendo la cifra más baja a la máxima luminosidad del objetivo, y la más alta a la mínima cantidad de luz que penetra en él.

Un ejemplo de escala de diafragmas sería: 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22

En la cuál 1,4 es la luminosidad máxima del objetivo (diafragma abierto), y 22 la mínima, (diafragma cerrado).

La acción del diafragma se complementa, a la hora de realizar la exposición, con la del obturador.

El OBTURADOR, como su nombre indica, es un dispositivo que “cierra el paso” a la luz que penetra por el objetivo de la cámara, abriéndose solo en el momento que se realiza la exposición, y por un tiempo preciso y determinado. Este tiempo, al igual que el diafragma, se controla mediante una escala numérica creciente que refleja fracciones de segundo, de esta forma: 1 – 2 – 4 – 8 – 15 – 30 – 60 – 125 – 250

La cifra 60 indica, por ejemplo, que el obturador permanece abierto 1/60 de segundo.

Esto es así en el caso de la cámara fotográfica, que dispone de dos parámetros para determinar la exposición: el diafragma, que regula la cantidad de luz que penetra a través del objetivo, y el obturador, que controla el tiempo que esa luz está incidiendo sobre el soporte sensible.

En el caso del cine y el vídeo, el tiempo que el obturador permanece abierto es siempre el mismo, 1/24 de segundos para el cine, y 1/25 de segundos para el vídeo, y la única forma que tenemos para intervenir sobre la luminosidad de la imagen es el diafragma. Existen, no obstante, obturadores de velocidad variable, que se emplean en aplicaciones específicas, como rodajes de alta velocidad, ralentizaciones, etc.

La SENSIBILIDAD ISO, es un parámetro específico de las cámaras fotográficas que marca la cantidad de luz que necesita nuestra cámara para hacer una fotografía. Este concepto, que viene arrastrado de la fotografía convencional, se mantiene en la fotografía digital. Su elección va a determinar: