Cómo funciona la fotografía de alta velocidad

El espíritu de la fotografía está en la captura de un momento. La vida puede moverse rápidamente a veces, pasando como un borrón, y disfrutamos la posibilidad de congelar recuerdos y guardarlos para recordarlos más tarde.

Pero, ¿qué pasa con los momentos en el tiempo que pasan demasiado rápido para que podamos registrarlos? ¿Momentos que no podemos fotografiar con una cámara normal de apuntar y disparar o incluso ver a simple vista? Si tratas de tomar una foto de una bala que pasa zumbando, lo más probable es que no obtengas nada más que el fondo. De manera similar, si quisiera usar su cámara digital para capturar un colibrí batiendo sus alas en pleno vuelo, las alas del ave se verían como un gran borrón triangular en su fotografía.

Sin embargo, la gente ha tomado fotografías de una bala que sale de un lado de una manzana, con el corazón de la manzana comenzando a explotar, y la bala aparece tan clara como si la estuvieras sosteniendo en tu mano. Las revistas de naturaleza a menudo destacan fotografías de pájaros congelados en el aire, y puedes contar la cantidad de plumas en sus alas. También hay numerosas fotografías de globos de agua explotando, copas de vino rompiéndose y gotas de agua golpeando la superficie, cosas que no podías ver sin importar cuánto te esforzaras. ¿Cómo lo hacen?

El arte de la fotografía de alta velocidad registra este tipo de objetos que se mueven rápidamente, documentando cosas que normalmente son invisibles para el ojo humano. Los científicos usan fotografías de alta velocidad para estudiar el movimiento físico, midiendo fenómenos como la tensión superficial y los efectos gravitacionales. Los militares toman fotografías de alta velocidad para observar la precisión de los misiles y cohetes, e incluso es posible registrar lo que sucede en el centro mismo de las explosiones nucleares. Los fotógrafos de deportes también utilizan la fotografía de alta velocidad para fotografiar eventos deportivos de movimiento rápido como NASCAR, carreras de bicicletas y carreras de caballos. La fotografía de alta velocidad también tiene sus méritos artísticos, ya que las galerías de arte y las revistas suelen exhibir impresionantes fotografías de alta velocidad.

Las personas que toman fotografías de acción a alta velocidad pueden ver algo que nadie ha visto antes. Entonces, ¿cómo alguien toma una foto de una bala a toda velocidad? ¿Qué tipo de cámara necesitas para hacer fotografías a alta velocidad? ¿Es fácil de hacer o requiere mucha práctica o equipo costoso? Para saber cómo las personas capturan lo invisible en una película, sigue leyendo.

1. Conceptos básicos de fotografía de alta velocidad
2. Fotografía de alta velocidad:duración del flash, velocidades de obturación y exposición
3. Fotografía de alta velocidad:detección, sincronización e imágenes

Conceptos básicos de fotografía de alta velocidad

Para comprender los fundamentos de la fotografía de alta velocidad, es importante repasar primero los conceptos básicos de la fotografía y lo que hace que una cámara funcione. Más específicamente, ayuda a comprender cómo funcionan las cámaras manuales en lugar de las cámaras automáticas y digitales más nuevas. Aunque es posible tomar fotografías de objetos de alta velocidad con cámaras automáticas y digitales, cuando se trata de fotografía de alta velocidad, cuanto más manual sea una cámara, más exitosas serán las fotos. Por lo tanto, nos centraremos en reflex de lente única manual (SLR) cámaras y los principios básicos de la fotografía.

Una de las partes más importantes de una cámara es, por supuesto, el lente . Una lente es una pieza de vidrio simple y curvada que dobla y redirige la luz entrante para formar una imagen real , o una reproducción exacta de la escena frente a la cámara. La luz doblada a través de la lente está esencialmente "pintada" sobre la película dentro de la cámara; de hecho, no sorprende que la raíz de la palabra "fotografía" sea griega y signifique "dibujar con luz".

No puede simplemente apuntar una lente a un objeto y esperar que su imagen resulte. Hay dos factores muy importantes que determinan cómo se expone la película a la luz:

El primer factor, la cantidad de luz que llega a la película, está controlado por la apertura de la cámara. , que es una abertura circular que puede expandirse o encogerse de tamaño. La apertura funciona como el iris de tu ojo:cuando necesitas dejar entrar más luz, el círculo se vuelve más grande; cuando necesitas bloquear algo de luz, el círculo se vuelve más pequeño. Un conjunto de números en el control de apertura de una cámara llamada f-stops describir el tamaño del círculo. El f-stop está inversamente relacionado con el tamaño de la apertura:cuanto mayor sea el número f-stop, menor será la apertura. Un diafragma de f/11, por ejemplo, será más pequeño y dejará pasar menos luz que un diafragma de f/8.

El dispositivo que trabaja con la apertura y determina el segundo factor, cuánto tiempo se expone la película a la luz, se llama obturador. . El obturador es básicamente una cortina que se abre y se cierra para exponer la película a la luz. Más específicamente, es la velocidad de obturación -- la velocidad a la que se abre y se cierra el obturador -- eso realmente afecta la exposición de la película. Las velocidades de obturación generalmente se miden en fracciones de segundo y, por lo general, oscilan entre un segundo completo y 1/1000 de segundo. Cuanto más tiempo permanezca abierto el obturador, más luz entrará en la película.

Entonces, ¿cómo afectan estos factores a la fotografía de alta velocidad? Para aprender cómo los fotógrafos de alta velocidad capturan una acción tan rápida en una película, lea la página siguiente.

Fotografía de alta velocidad:duración del flash, velocidades de obturación y exposición

Para entender la fotografía de alta velocidad, también debemos fijarnos en su contrario:largo o fotografía de exposición prolongada . Esta técnica consiste en exponer la película en una cámara durante períodos de tiempo más prolongados, desde un octavo de segundo hasta varios minutos.

Las escenas de mucho tráfico en las ciudades durante el anochecer, el amanecer y la noche son el tipo de fotos que normalmente verá en una fotografía de exposición prolongada, aquellas en las que los faros de los automóviles no son puntos de luz, sino largos rayos de luz que cruzan la imagen. , mezclándose entre sí. Esto ocurre porque la luz de los faros de un automóvil en realidad pinta a través del marco de la imagen y se expone a la película durante más tiempo.

Si tomara una fotografía de algo como una bala utilizando el mismo método de exposición prolongada, apenas vería una raya delgada en el marco de la imagen. Debido a que la imagen de una bala atravesaría la lente de la cámara en una fracción de segundo, demasiada luz capturaría la trayectoria completa de la bala de un lado a otro de la imagen.

El éxito de la fotografía de alta velocidad depende en gran medida de la rapidez con la que se expone la película a la luz. Por lo tanto, los fotógrafos de alta velocidad dependen en gran medida de las unidades de flash para tomar fotografías, utilizando duraciones de flash extremadamente cortas:cuanto más corta sea la ráfaga de luz, mejor. Debido a esto, muchos objetos de alta velocidad se fotografían en completa oscuridad. En este caso, el obturador de la cámara simplemente se deja abierto mientras se realiza la toma; si no hay luz en la habitación, la película no se expone. Una vez que el objeto atraviesa el encuadre, la unidad de flash emite un estallido de luz, y ese momento es lo único que se pinta en la película. Las duraciones de flash suficientes pueden ser tan cortas como 30 microsegundos o 0,00003 segundos.

Obviamente, los fotógrafos que toman escenas de la naturaleza o eventos deportivos que tienen lugar al aire libre no pueden mantener todo en completa oscuridad. En este caso, los fotógrafos confían en velocidades de obturación extremadamente rápidas. Mientras que la fotografía normal tomada a la luz del sol puede funcionar con velocidades de obturación de 1/125 de segundo, las velocidades de obturación para fotografías de alta velocidad son mucho más rápidas, tan rápidas como 1/8000 de segundo.

Las unidades de flash como esta proporcionan ráfagas de luz muy cortas para capturar objetos que se mueven rápidamente.

¿Cómo logra un fotógrafo que todos estos factores se alineen perfectamente y den como resultado tomas tan nítidas? Para obtener información sobre detección, sincronización y otros aspectos importantes de la fotografía de alta velocidad, lea la página siguiente.

Fotografía de alta velocidad:detección, sincronización e imágenes

Para obtener esa imagen perfecta y nítida de un momento congelado en el tiempo, se deben combinar tres factores importantes para producir una fotografía de alta velocidad:

Debido a que las acciones que se graban tienen lugar demasiado rápido para que el ojo las vea, es necesario detectar los objetos que se mueven rápidamente y, en ocasiones, son impredecibles. remotamente Este es esencialmente el tema de la imagen que le permite a la cámara saber cuándo disparar. Al conectar electrónicamente una variedad de disparadores (incluidos sonido, vibración, contacto o interrupción de la luz) a una unidad de flash, el objeto de alta velocidad puede "decirle" al flash casi instantáneamente cuándo dejar salir un estallido de luz.

El sonido de un arma disparando la bala en esta foto en realidad activó el flash, no al fotógrafo.

Los disparadores de sonido se usan comúnmente en fotografía de alta velocidad, principalmente porque son fáciles de hacer y usar. Hay esencialmente tres partes en un disparador de sonido:el micrófono , el amplificador y un rectificador controlado por silicio (SCR) . En lugar de usar un micrófono normal como el que se ve en el escenario de un teatro, los fotógrafos pueden usar película piezoeléctrica , una película sensible a la presión que reacciona a sonidos agudos como el estallido de un globo, un cristal roto o un aplauso. El sonido captado por la película piezoeléctrica es potenciado por el amplificador, que envía una corriente eléctrica al SRC. El SRC, conectado a la unidad de flash por un cátodo y un ánodo, actúa como un interruptor para el estallido de luz al acortar el flash. Si el objeto se fotografía en una habitación completamente oscura, el obturador de la cámara puede permanecer abierto sin exponer la película.

Si un fotógrafo dispara al aire libre y confía en una velocidad de obturación rápida, el momento de la toma también es muy importante, por supuesto. La cámara debe estar sincronizada tomar una fotografía en el mismo momento en que un objeto cruza el marco. Esto implica conocer el tiempo de retraso entre el movimiento del objeto y la cantidad de tiempo que su cámara requiere para tomar una fotografía.

Imágenes es simplemente el proceso de pintar con luz una imagen en la película. A veces, el tipo de película que usa un fotógrafo puede afectar el resultado de una imagen de alta velocidad. La fotografía de alta velocidad tiene en cuenta la velocidad de la película , o la sensibilidad de la película a la luz. Las medidas de velocidad de la película se conocen comúnmente como ISO (llamado así por la Organización Internacional de Normalización), y cuanto más bajo sea el ISO, más tiempo tardará la luz en exponerse en la película. Una película con una velocidad de ISO 800, por ejemplo, es más rápida y más sensible que una con una velocidad de ISO 100. Debido a que los fotógrafos de alta velocidad usan niveles de luz bajos, generalmente usan velocidades más rápidas para compensar las ráfagas cortas. de luz utilizada.

Incluso con una preparación muy precisa, los fotógrafos de alta velocidad confían tanto en la suerte como en una organización estricta para obtener una gran toma. Atrapar una gota de agua con una forma perfecta puede requerir más de cien disparos durante varias horas laboriosas. Para algunos, sin embargo, la posibilidad de detener el tiempo y ver algo que nadie ha visto antes supera el tiempo invertido.

Para obtener más información sobre la ciencia de la fotografía, consulte la página siguiente.