Procesos argénteos

Fotografía I – clase teórica 1.

©Edward Weston, Pepper 30, 1930

La fotografía es un medio de expresión que emplea dos elementos fundamentales para producirse: la luz, y un material sensible a la luz. El material sensible a la luz más empleado en fotografía son los haluros de plata, un compuesto químico formado por cloruro, bromuro, o combinaciones de ambos y una disolución de nitrato de plata. Este elemento se estabiliza en una emulsión con base de gelatina animal y un soporte de acetato o de poliéster, para los formatos y superficies más comunes. Existen procesos de fotografía primigenios que emplean soportes de vidrio o metal, con colodión o con albúmina en los que no vamos a entrar por el momento.

Lo importante ahora es saber que la imagen fotográfica se crea gracias a dos elementos que se combinan: la luz que impacta un soporte fotosensible, en este caso cubierto con una emulsión que contiene haluros de plata.

Así pues, vamos a explicar cada uno de estos elementos en lo que a fotografía se refiere.

La luz

©Charles Harbutt, Blind Boy, NYC, c.1960

La fotografía de Charles Harbutt ilustra una evidencia no siempre asimilada, y es que la luz es energía, perceptible no sólo visualmente. Es energía electromagnética, que es capaz de transmitirse en el vacío, y que tiene unas propiedades únicas en el mundo conocido. Esta energía es emitida por una fuente concreta y, la más comúnmente conocida es el sol.

Cómo viaja la luz.
©Fotografía Básica, Michael Langford. Ediciones Omega.

Llamamos luz exclusivamente a la banda del espectro electromagnético (que es emitida en ondas por su fuente) que va desde los 400 a los 700 nanómetros (nm) aproximadamente de frecuencia de onda. Esa es exactamente la banda a la que es sensible el ojo humano, que nosotros llamamos luz, y que nos permite ver los objetos que nos rodean previa reflexión (o emisión, si miramos directamente a la fuente) de dicha luz hacia nosotros.

Más allá de los 700 nm se halla el infrarrojo, y por debajo de los 400 nm está la banda ultravioleta. A ambos lados el espectro electromagnético se expande o contrae en longitud de onda representando las diferentes radiaciones emitidas por las fuentes.

Cuando llega al ojo, cada longitud de onda excita unas células concretas de nuestras retinas, los conos (cada uno es sensible a la frecuencia de onda del espectro específica para el azul, o a rojo, o a verde) y los bastones (sensibles a la intensidad de luz), transformándose en luz visible de un determinado color para nuestro cerebro; cuando la proporción de longitudes de onda es similar, percibimos la luz como blanca. Y cuando la luz es demasiado tenue, es decir, que hay un nivel de luminosidad muy bajo, no vemos el color, porque los bastones no tienen suficiente sensibilidad para estimularse a esos niveles, y por ello en condiciones oscuras no percibimos la diferencia entre longitudes de onda, y por tanto, los colores (lo que se llama visión escotópica). Evidentemente, la mayoría de las emulsiones fotosensibles se fabrican con sensibilidad a las longitudes de onda que llamamos luz visible (a excepción de emulsiones especiales, científicas, médicas, policiales, etc.).

apunte de sección del ojo. 2004.

La visión humana es un sistema tremendamente complejo, de las visiones más avanzadas y competitivas de la naturaleza, muy posiblemente evolucionando de los primates y su necesidad de prevenir ataques de los reptiles, que tienen la capacidad de camuflarse, ser sigilosos y tremendamente mortíferos. Pero esa es otra historia, y antropológica, no fotográfica.

En 1666 Newton comprobó que la luz podía ser separada en sus longitudes de onda, que denominamos “colores”. No tiene por qué ser necesariamente un prisma, sino cualquier medio que la luz atraviese (o incluso transmita o rebote) descompone sus longitudes de onda en mayor o menor medida, con diferentes efectos visibles.

La luz puede ser reflejada, transmitida o absorbida. Cada objeto produce en la luz al menos dos de estas tres capacidades (existen muy pocos materiales que produzcan sólo una de las tres, y no existe cuerpo que refleje, transmita o absorba el 100 % de la luz que recibe; ni el mejor vidrio óptico, ni el aire de la atmósfera). Sí podemos decir que cada vez que la luz atraviesa una superficie para entrar en un medio nuevo, es el momento en que suceden los cambios de velocidad y la descomposición del espectro.

En cuanto a las reflexiones, existen de dos tipos: especular y difusa. Entraremos en más detalle en el capítulo de iluminación.

De hecho, la luz se puede definir además con dos teorías, que nos sirvan para la aplicación práctica de la fotografía.

Teoría ondulatoria

La teoría ondulatoria de la luz indica que ésta se mueve en forma de onda, vibratoria, a una velocidad de 300.000 kms por segundo en el vacío. La velocidad de la luz cambia al incidir sobre cuerpos e incluso gases, como el entorno de la atmósfera. La luz no acelera ni decelera, el cambio se produce instantáneamente. Las ondas de radio pueden tener una longitud de onda de hasta 10 kilómetros, mientras que algunos rayos Gamma, de hasta 0,000000001 milímetros (letales en cuestión de horas).

Además, la luz viaja siempre en línea recta (sólo es curvada por fenómenos gravitatorios), y cambia de dirección (además de velocidad) al atravesar los cuerpos, reflejarse o rebotar en ellos. Este concepto es crítico a la hora de entender la formación de la imagen que explicaremos después. La luz es capaz de recuperar la luz inicial cuando vuelve a dicho medio inicial. Es un fenómeno realmente peculiar, la luz.

Teoría cuántica

La teoría cuántica de la luz (Max Planck, fin. XIX) nos dice que ésta está compuesta por elementos contables, paquetes llamados quanta, y que contienen partículas fundamentales que denominamos fotones y cuya cantidad siempre es un múltiplo de una cierta constante (la constante de Plank -> E=hv, donde h es la constante, y v la frecuencia de onda). Para simplificar, comprendamos que la luz está compuesta realmente por paquetes de fotones, que según las frecuencias de onda, van con más o menos en múltiplos, no de cantidades aleatorias. Y que cuanto más intensidad tiene, más quantas, fotones, contiene.

Tres fenómenos pueden sucederle a la luz cuando viaja y/o cambia de medio. La refracción, la reflexión o la difracción (También hay un cambio de velocidad como hemos mencionado).

Refracción: cuando al cambiar de medio la luz se desvía y se acerca a la perpendicular de la superficie de entrada del medio en el que entra. Los materiales tienen un índice de refracción, que es la capacidad de esa sustancia para desviar la luz. Cada longitud de onda se refracta en ángulos diferentes, lo que lleva a una dispersión del color, de forma adicional.

Reflexión: cuando la luz no cambia de medio al haber impactado a uno opaco, parte es absorbida por éste transformándose en calor y la otra es reflejada en el mismo ángulo de entrada. De ahí que los objetos negros, que absorben casi toda la luz que reciben, acumulan más calor que otros más claros, y al reflejar menos luz, los percibimos como más oscuros -negros-.

Difracción: la luz se difracta cuando al cambiar de medio su ángulo de salida se aleja de la perpendicular de la superficie de entrada de dicho medio.

Características de la luz

Las características de la luz serán tratadas en capítulos subsecuentes, cuando hablemos de medición de la luz, iluminación y previsualización de escenas. Como avance, diremos que hay dos características básicas de la luz:

Calidad, definido fundamentalmente por el tipo de sombra que proyecta, y también por el tipo de superficie en que rebota (produciendo reflexión especular o difusa como he mencionado antes, y comentaré en detalle en el capítulo de iluminación).

Cantidad, que es la intensidad de la luz, o el número de fotones que la componen. Debido a los fenómenos anteriores que la luz sufre, conforme ésta viaja, pierde intensidad (es decir, fotones) por el camino. Como la fuente más importante de luz es el sol, los cambios en nuestra vista relacionados con la luz solar no son perceptibles, pero sí lo pueden ser cuando la fuente de luz es artificial. Lo veremos en detalle en el capítulo de iluminación.

Y la composición espectral, si la queremos llamar así, que es lo que le da la tonalidad a una luz concreta, siendo originada por su tipo de combustión o composición de gases que emite, fundamentalmente. Es una característica en mi opinión secundaria, pero es cierto que es oportunamente relevante como para tenerla en cuenta y, sin duda, no despreciarla (sabemos que incluso en fotografía digital, no sólo química, la composición espectral que tenga la luz que ilumina la escena es decisiva para obtener una imagen satisfactoria, pero ese es otro tema, que podremos ver en Color).

Una buena noticia: no hay más. Hay profundidad de detalle, por supuesto, pero eso es lo que hay. Para dominar la luz en una fotografía, no necesitas abrir más pasillos, sino adentrarte en estos tres. ¿Y el flash? Sí, también el flash. Pero lo vemos más adelante.

La superficie fotosensible

Antes de continuar, sí me gustaría mencionar que la ciencia fotográfica desde sus orígenes y especialmente en las últimas décadas es una de las puntas de lanza de la química y su complejidad alcanza niveles extraordinarios.

Como hemos mencionado antes, el otro elemento imprescindible para formar una imagen fotográfica es un soporte o superficie fotosensible. El método más común de conseguir este elemento es combinar un soporte de diferentes características (fundamentalmente acetato o poliéster para las llamadas películas, papel para las copias fotográficas o los llamados fotogramas, o vidrio -colodión- o metal -daguerrotipos- para alguno de los procedimientos primigenios), con una emulsión que contenga elementos químicos sensibles a la luz. Dichos elementos son compuestos cuya exposición al espectro electromagnético conllevan su activación, lo que inicia un proceso de ennegrecimiento. Estos compuestos son en su mayoría combinaciones de bromuro, cloruro o ioduro para formar bromuro de plata, cloruro de plata, ioduro de plata (con frecuencia una combinación de todos ellos, aunque el ioduro es altamente radioactivo y su aplicación es más especializada). Es muy posible que en las exposiciones de fotografía encuentres en el letrero junto a la obra la leyenda “gelatinobromuro de plata”, haciendo referencia al tipo de emulsión. Y sí, has entendido bien, la base de la emulsión, donde se encuentran los haluros de plata, es una gelatina como he mencionado antes.

sección simplificada de una película en blanco y negro. https://photography.tutsplus.com/articles/what-is-iso-a-technical-exploration–photo-11963

Creando una imagen en plata

Los haluros de plata son unos cristales de plata que se “activan” en el momento de recibir el impacto de fotones, comenzando un proceso de oxidación y alteración química y formal produciendo lo que se denomina imagen latente. Es el estado en el que la emulsión ha sido expuesta, excitada, con un impacto de luz suficiente para activarla, pero que aún no representa imagen.

De hecho, hasta sabemos cuántos fotones son los mínimamente necesarios para estimular un elemento de la superficie sensible, bien sea un sensor digital o una emulsión fotográfica. Aproximadamente consiguen impactar 4 de cada 10 que llegan. Y necesitamos que 3 fotones consigan alterar la estabilidad química del átomo.

Esquema de sección de una película fotográfica y de un haluro de plata,
©Photography, 5th edition, HarperCollins College Publisher. En serio, este libro es una maravilla

Cuando llega luz al cristal de plata, se aumenta el nivel energético del átomo, y entonces uno de sus electrones escapa de su órbita y sale disparado, siendo atrapado por una “impureza” (creada artificialmente y de forma controlada exprofeso, –sensitivity speck o partículas de sensibilidad en la ilustración-); si este átomo sigue recibiendo fotones e incrementando su nivel energético, más electrones escapan de sus órbitas y son atrapados por la partícula de impureza. En el momento en que 3 de estos electrones “conquisten” la impureza, este haluro de plata se acabará convirtiendo en plata metálica. Ese es el umbral de impactos, a partir del cual aunque reciba más estímulo (fotones – electrones), ya no produce más respuesta.

Esquema del proceso de activación de un haluro de plata
©Photography, 5th edition, HarperCollins College Publisher.
anotaciones de clase referentes al fenómeno. 2004

Dado que los haluros de plata se ennegrecen muy lentamente, “reservamos” esa imagen latente para el siguiente paso decisivo en la creación de la imagen fotográfica: el revelado, que no es otra cosa que un baño químico al que sometemos a la emulsión expuesta para acelerar el proceso de ennegrecimiento natural de los haluros.

Así pues, el revelado es el paso que nos permite fotografiar sucesos instantáneos con suma limpieza (dado que un ennegrecimiento natural, además de llevar mucho tiempo y no ser útil para muchas de las situaciones, conlleva un incremento de la densidad de base y produciría imágenes sucias o cuya gama tonal no representaría de ninguna manera la de la escena, especialmente si no hay revelado en ninguna de los elementos, negativo y positivo). Tanto es así que si sacamos un trocito del carrete de su chasis veremos cómo se va ennegreciendo con los minutos hasta convertirse en una masa parduzca, entre otras cosas por los otros químicos y el soporte en el que está la emulsión. Así que damos un pequeño golpe de luz a la emulsión, y ya la bañaremos en químicos para finalizar el proceso.

Para no liarnos más, el haluro de plata que es estimulado y revelado correctamente acaba convertido en una partícula de plata metálica aumentando enormemente su tamaño y completamente negra. No gris, ni medio gris, sino totalmente negra. Las partículas no tienen tonalidades diferentes, sino que bien se quedan en la película (negras), o son disueltas en el baño químico y eliminadas de la película, dejando en su lugar la transparencia de la emulsión y el soporte.

imagen de emulsión primitiva antes de exponer y después de revelar. Supongo que tiene una ampliación de unos 1000X.
http://www.people.vcu.edu/~djbromle/color-theory/lecture/9.html

En este sentido, es de insistir que los haluros de plata no tienen estados intermedios; bien son expuestos suficientemente y por tanto estimulados y aparecen como partículas negras en el negativo, o no. Es curioso, pero la fotografía analógica (es decir, química), es digital. Y la digital, en origen, analógica. Pero esa es otra historia.

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Bibliografía:

Photography, 5th edition, HarperCollins College Publisher.

Fotografía Básica, Michael Langford. Ediciones Omega.

http://www.people.vcu.edu/~djbromle/color-theory/lecture/9.html

https://kaiserscience.wordpress.com/physics/electromagnetism/light-is-an-em-field/

https://photography.tutsplus.com/articles/what-is-iso-a-technical-exploration–photo-11963

https://touchysubjects.wordpress.com/2011/09/29/does-low-level-light-therapy-work/

Buzzle.com

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