No quiero fotos por favor, yo las hago

Yo soy de una generación en la que las cámaras analógicas eran las principales herramientas para reflejar las imágenes de nuestros recuerdos. Tuve la suerte de tener una réflex y de haber revelado mis propias fotografías en blanco y negro. Apenas recuerdo, sin embargo, la responsabilidad que suponía un simple disparo. Apretar el disparador sin la certeza absoluta de haber hecho el encuadre y enfoque perfectos, dominado la luz-color, ni asegurado lo que quería transmitir, significaba gastar pasta, desperdiciar una foto y boicotear tu idea de trabajar para National Geographic. 

Ahora es diferente. Las posibilidades de sacar una buena foto han aumentado considerablemente. Se puede experimentar mucho más, hay tropecientos programas para conseguir efectos específicos, tenemos mucho más control sobre el resultado final, y ya casi no nos hace falta un aparato diseñado para tal fin... Aún así, a mi me sigue pareciendo terriblemente difícil hacer una gran fotografía.

Pero romanticismos y confesiones de domingo por la tarde a parte, que esto es un blog de ciencia. De hecho, en este post podréis ver cómo el arte de la fotografía resulta ser una combinación de óptica, física, química, mecánica y electrónica.

Las fotos de película

Una cámara analógica se compone de tres elementos básicos: un elemento óptico (el objetivo), un elemento químico (la película) y un elemento mecánico (el cuerpo de la cámara en sí). 

La película fotográfica, el "carrete", la parte química

Ciertas sustancias, cuando son irradiadas con luz, se someten a cambios visibles irreversibles. Estas sustancias se llaman fotosensibles y forman parte del principio en el que se basa la captura de una imagen. Las sales de haluros de plata son los compuestos más sensibles a la luz, que impregnados en forma de gel sobre láminas de acetato de celulosa forman la película fotográfica. Cuanto mayor es el tamaño de los granos de las sales, mayor es la sensibilidad de la película, conocida en el gremio como ISO. 

¿Cómo funciona? Cuando un fotón es absorbido por un grano de haluro de plata, lo "activa" y cambia ligeramente su estado, es decir, un electrón es expulsado del ion haluro y se mantiene temporalmente en algún sitio dentro del cristal. Los iones de plata pueden migrar y combinarse con el electrón para formar un átomo de plata. Este átomo no es estable, ya que se puede descomponer de nuevo y, además, puede atrapar un segundo electrón, si hay alguno disponible por los alrededores. Si este segundo electrón permanece atrapado hasta que llegue el otro, se forma un clúster, que puede continuar creciendo mientras haya más fotoelectrones disponibles. Es decir, cuanta más luz incida, más reaccionarán los granos, pero al paso del tiempo es difícil que un fotón encuentre un grano sin activar y la película pierde sensibilidad. De aquí que, dependiendo de las condiciones de luz del objeto (y de lo que queramos reflejar), jugamos como mínimo, con la apertura (diafragma) y el tiempo de exposición (velocidad del obturador) al hacer una fotografía.

Representación de aperturas; regula la cantidad de luz que entra a la cámara

La lente, "el ojo", el componente óptico

Una lente es una pieza curva de vidrio o plástico. Su trabajo es captar los rayos de luz que rebotan de un objeto y redirigirlos para que, al unirse, formen una imagen real; una imagen que reproduce la escena que está delante de la lente. ¿Cómo puede hacer esto un trozo de vidrio? Cuando la luz viaja de un medio a otro, cambia su velocidad. La luz viaja más rápidamente a través del aire que a través del cristal, por lo que cuando atraviesa la lente, se ralentiza. Al entrar en ángulo, se tuerce en una dirección y se tuerce de nuevo cuando sale del cristal. En una lente convexa, los rayos de luz se torcerán hacia el centro y cambiarán el camino de la luz del objeto. Por ejemplo, una fuente de luz (una vela), emite luz en todas direcciones. Los rayos de luz comienzan en el mismo punto (la llama de la vela) y luego divergen constantemente. Una lente convergente capta esos rayos y los redirecciona a un punto. En el punto donde convergen, se obtiene la imagen real. Aunque, para explicar todo esto, aquello de una imagen, vale más que mil palabras funciona:

Principio de funcionamiento de una lente

Cámaras réflex vs. cámaras "apunta y dispara" ¿Quién gana?

La principal diferencia es la forma en la que el/la fotógrafo/a ve la escena. En una cámara de "apuntar y disparar" el visor es como una ventana: No se ve la imagen real formada por la lente, pero da una idea aproximada de lo que está a la vista. Esto no pasa en las cámaras réflex (o SLR). Si sacas la lente de una de estas cámaras y miras dentro, verás que tiene un espejo inclinado con un pedazo de vidrio translúcido y un prisma colocado sobre ella. Esta configuración funciona como un periscopio; la imagen real rebota en el espejo, que sirve como una pantalla de proyección. El trabajo del prisma es dar la vuelta a la imagen en la pantalla (por lo que aparece boca arriba de nuevo) y redirigirlo a la ventana del visor. Al presionar el disparador, la cámara cambia rápidamente el espejo, y así la imagen se dirige a la película expuesta. El espejo está conectado al sistema contador del tiempo de obturación, de forma que permanece abierto mientras el obturador está abierto. 

Representación del obturador abierto y cerrado en una cámara de carrete; regula el tiempo de exposición

El revelado, diversión tocada y hundida

El revelado fotográfico es un proceso por el cual, la imagen capturada en negativo por la placa o película fotográfica, se torna visible. El procedimiento más común es el siguiente:

1. Desarrollo, mediante el tratamiento del carrete con una solución de agentes reductores orgánicos llamada agente revelador (polifenol, poliamina, o aminotenol, entre otros). Lo que ocurre es un proceso de reducción química para producir plata metálica más un ion haluro. 
2. Fijación de la imagen, de forma que la película no se oscurece con exposición posterior a la luz. Esto se consigue mediante la disolución de los granos de haluro de plata no desarrollados (en una solución de tiosulfato de sodio). Aquí es cuando se obtiene el llamado negativo. 
3. Lavado con agua para quitar las sales de plata disueltos y secado.
4. Impresión, es decir, la proyección del negativo sobre una hoja de papel fotosensible (una emulsión de gel de haluros de plata sobre papel). 
5. Desarrollo del papel expuesto utilizando una solución muy parecida a la etapa 1. Este paso produce una imagen positiva, en la que los tonos son como los de la escena original.
6. Fijación, lavado, y secado de la impresión.

Proceso de revelado [Fotolux]

La era digital y tal

Supongamos que leyendo este post te han entrado unas ganas terribles de hacerte una foto para subirla a Facebook. Para ello, necesitas algo que consiga representar la imagen en un lenguaje que los ordenadores reconozcan. Para obtener esta imagen tienes dos opciones: 

1) Sacarla con una cámara de carrete, procesarlo químicamente, imprimirlo en papel fotográfico y luego usar un escáner digital, es decir, grabar el patrón de la luz como una serie de valores.

2) Captar directamente la luz original y traducir ese patrón de luz en una serie de valores o píxeles, en otras palabras, utilizar una cámara digital. 

En esencia, una imagen digital es sólo una larga serie de 1s y 0s que representan todos los pequeños puntos de color -o píxeles- que en conjunto forman la imagen. Al igual que una cámara convencional, las digitales tienen una serie de lentes que enfocan la luz para crear la imagen, pero en lugar de centrar esta luz en la película, lo hace sobre un dispositivo semiconductor que registra la luz electrónicamente. El sensor de imagen más empleado es un dispositivo de carga acoplada (CCD, Charged-Couple Device), aunque algunas cámaras utilizan un semiconductor de óxido metálico (CMOS, Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Ambos convierten la luz en electrones, utilizando mecanismos diferentes. La única limitación es el número de posibles exposiciones, es decir, la cantidad de información que se puede almacenar. Para ponernos en perspectiva, la mayor cámara ingeniada hasta el momento formará parte del telescopio LSST y tendrá 3.2 gigapíxeles.

¿Y tú? ¿Eres de réflex o de "apunta y dispara"? ¿Fotografías o prefieres ser fotografiado/a? Sin duda, la fotografía es uno de los inventos más importantes de la historia. Es fascinante que podamos "ver" todo tipo de cosas que, en realidad, están lejos en el espacio y en el tiempo... Ha transformado la forma en la que concebimos el mundo. Y además, ¡nos ha aportado mucha diversión!