Adams Zone Theory , el sistema de exposición por zonas, es un método para determinar la exposición óptima en fotografía y los parámetros de procesamiento de laboratorio de la imagen resultante, formulado por los fotógrafos Ansel Adams y Fred Archer en 1939-1940. La teoría ganó gran popularidad después de 1948, cuando se publicó en el libro "The Negative" [1] . El sistema de zonas le permite controlar con precisión la visualización del brillo de los detalles de la escena que se está filmando y predecir su densidad óptica en la imagen final de acuerdo con la intención creativa. El propio Adams consideró que su teoría era una codificación de la sensitometría , con la intención de simplificar su aplicación práctica.
El sistema de zonas fue desarrollado para película negativa en blanco y negro de hoja , lo que le permite seleccionar individualmente la combinación de modo de exposición y revelado para cada imagen [2] . Sin embargo, la teoría es parcialmente aplicable a materiales fotográficos en rollo, siempre que se abandone el ajuste de contraste . Además, el sistema puede optimizarse para otros tipos de materiales fotográficos , incluidos los reversibles en color y para fotografía digital y cine . Adams pudo aplicar con éxito los principios que desarrolló incluso a materiales fotográficos de un fotoproceso de una sola etapa , cuyas propiedades difieren significativamente de cualquier otra tecnología de imagen. Sin embargo, en todos estos casos, se requieren correcciones debido a las diferencias de latitud fotográfica , por lo que el número de zonas y su ubicación en las escalas pueden cambiar.
La teoría de bandas se basa en el principio de que todo el rango de brillo disponible para la reproducción en el proceso negativo-positivo se puede dividir aproximadamente en 10 secciones, llamadas zonas [3] . Al mismo tiempo, el ancho de todas las zonas y el tamaño del paso entre ellas son iguales y corresponden a un paso de exposición , es decir, su cambio por 2 veces. Tanto el brillo visualmente distinguible del objeto fotografiado como la sección rectilínea de la curva característica del material fotográfico negativo, responsable de la reproducción proporcional de los medios tonos, se dividen en zonas. Cuatro zonas se consideran básicas, fácilmente distinguibles a simple vista: “negro perfecto” zona 0, gris medio V, tono de piel correcto zona VI y completamente blanco X [4] . A veces, en la práctica, las escalas de brillo y densidad se dividen en un número menor de zonas, la mayoría de las veces en siete, accesibles a los materiales fotográficos más comunes [5] .
| 0 | Tono negro absoluto: sombras muy profundas, total falta de detalles. |
| yo | Los tonos más oscuros, cercanos al negro: una sombra profunda, sin detalles, pero con signos de textura. En fotografías en color, la distorsión del color es aceptable. |
| II | La aparición de los primeros detalles en las sombras: pliegues, fracturas, líneas de contorno, etc. En fotografías en color, las distorsiones de color son aceptables. |
| tercero | Off-black: Tonos moderadamente oscuros. |
| IV | La densidad media de sombra a la luz del sol en un día despejado. Gente bronceada, hierba de colores intensos, árboles. |
| V | Tono gris estándar (18% de reflectividad). Bronceado normal. |
| VI | Cielos despejados, edificios hechos de material blanco. Zona clave correspondiente a la correcta visualización de rostros y piel humana. |
| VII | Gris claro, colores pastel; texto tipográfico sobre papel blanco. |
| viii | Tono blanco con detalles y textura. Textura de nieve. |
| IX | Tono blanco con un mínimo de detalle o textura. Nieve brillante. |
| X | Tono completamente blanco sin detalles, reflejos de sol. |
Cuando se utilizan materiales fotográficos estándar y se observan condiciones de revelado que proporcionan un contraste de imagen
normal , los tonos del sujeto se reproducen proporcionalmente, es decir, si uno de los tonos se reproduce correctamente, todos los demás se ubicarán en relación con él en el orden apropiado. . Durante el disparo, según esta regla, se determina el objeto clave y la exposición necesaria para mostrarlo en el lugar correcto en la escala de densidad óptica de la imagen futura. De esta manera, se logra un uso efectivo de la latitud fotográfica o un desplazamiento deliberado de los medios tonos de la imagen en la dirección deseada.
Otra ventaja clave del sistema, especialmente efectivo para películas en hojas, es la capacidad de ajustar el contraste de la imagen, lo que le permite comprimir o estirar la escala de grises según las características de la escena que se está filmando. Esto se logra seleccionando una combinación de modos de exposición y revelado, formando la base del concepto de visualización [6] . Brevemente, este concepto se puede describir mediante dos principios básicos: la exposición se determina en función de la visualización correcta de las sombras, y el modo de revelado se selecciona para preservar los detalles en las altas luces [2] .
Para lograr el resultado deseado, el fotógrafo o camarógrafo debe comprender claramente el tipo de imagen futura y su tono antes de disparar. Cualquier escena filmada consta de áreas con diferente brillo, debido a las diferencias en la reflectividad de los diferentes objetos de la fotografía y el patrón de corte de la iluminación de disparo. Al analizar la escena que se está filmando, es necesario determinar qué medios tonos son los más importantes para decidir un punto de referencia para medir la exposición. Los resultados de la medición, a su vez, están relacionados con la densidad óptica requerida en el positivo final , que debe mostrar el detalle medido de la trama. La estimación de la distribución de la luminosidad del objeto fotografiado, previa a la exposición del material fotográfico, en la teoría de zonas se denomina previsualización .
Los parámetros de exposición se pueden determinar usando el medidor de exposición de dos maneras: por el brillo o la iluminación de la escena. En este último caso, el resultado de la medición no se ve afectado en modo alguno por la reflectividad de los objetos fotografiados, ya que se mide la luz que incide sobre ellos. Sin embargo, la medición de la iluminación no permite un control preciso de los medios tonos, dando un resultado promedio, y no se usa en la teoría de bandas. Al medir el brillo, las lecturas del medidor de exposición dependen de la proporción de radiación absorbida y reflejada, que debe tenerse en cuenta.
Todos los medidores de luz que funcionan en el modo de medidor de brillo están calibrados para proporcionar la exposición correcta para objetos con una reflectividad del 18 % [7] . Esta reflectividad corresponde a la zona V de la escala de Adams, e independientemente del tono del objeto medido, durante la impresión normal, aparecerá en la imagen como gris medio. Por tanto, a la hora de determinar la exposición hay que tener en cuenta qué tipo de tono se está midiendo, y qué densidad óptica debe adquirir. Por ejemplo, el tono de la piel humana, que refleja aproximadamente el 36 % de la luz, es 1 paso más claro y requiere la corrección correspondiente cuando se mide directamente la cara [4] . Por lo tanto, con la medición correcta, las caras se muestran en la zona VI, correspondiente a su percepción normal en una fotografía y una pantalla de cine. En un negativo desarrollado normalmente, este tono corresponde a una densidad óptica de 1,10 por encima del velo .
* Los números romanos indican escala de grises, 0 corresponde al nivel del velo:| 0 | yo | II | tercero | IV | V | VI | VII | viii | IX | X |
La teoría de Adams implica la medición selectiva del brillo de secciones individuales del sujeto con un medidor de luz puntual [3] . En el caso de una medición promedio del brillo general de la escena en los modos integral o ponderado al centro , solo se puede obtener un resultado aceptable para escenas promedio, cuya reflectividad integrada coincide con el estándar para el cual está calibrado el exposímetro. Sin embargo, con este método de medir escenas dominadas por tonos claros u oscuros, la imagen estará subexpuesta y sobreexpuesta respectivamente con todos los tonos desplazados a la quinta zona y las adyacentes. Por ejemplo, al fotografiar esquiadores en un plano general, los resultados de la medición integral se verán distorsionados por la abundancia de superficies de nieve blanca, lo que generará una subexposición. Como resultado, el fondo cubierto de nieve se mostrará en la imagen más cerca de la zona V, y las caras de los personajes, que prácticamente no afectaron las lecturas del medidor de exposición, entrarán en una sombra densa. Al usar la teoría de zonas, la exposición correcta en este caso se puede lograr de varias maneras: midiendo el brillo de la nieve con la corrección adecuada para mostrarlo en la zona IX; medición de personas corregidas de 1 paso para su ubicación en la zona VI o utilizando una tarjeta gris sin correcciones.
En los dos primeros casos se requiere experiencia de previsualización, la cual se adquiere en el proceso de desarrollo práctico de la teoría [4] . Por ejemplo, una superficie de nieve consiste no solo en tonos blancos, sino que también tiene sombras y reflejos brillantes, y al medir el brillo, es necesario comprender con precisión qué zona corresponde a una u otra área. Los rostros también pueden estar en la sombra, y colocarlos en la zona VI dará como resultado una sobreexposición en las luces que es difícil de eliminar en la impresión. Además, el tono de piel de las personas de diferentes razas puede diferir, y promediar este parámetro también genera errores [7] . De forma simplificada, la teoría sugiere la siguiente regla: si la imagen de algún detalle debe ser completamente negra, se colocan en la zona cero durante la medición, mientras que las zonas VIII y IX deben corresponder a un blanco absoluto [8] . Si se sigue el supuesto de que el tono de la piel humana corresponde a la zona VI "clave", se debe tener en cuenta la distribución del claroscuro en la cara midiendo las áreas deseadas.
El sistema de zonas es aplicable en fotografía digital después de la optimización adecuada. El mismo Adams previó el advenimiento de las tecnologías digitales, y creyó que en este caso son aplicables los principios característicos de los materiales fotográficos de color invertido, es decir, la exposición "por luces" y el procesamiento "por sombras" [9] . Una de las principales diferencias es que cada zona de la imagen no corresponde al rango de densidades ópticas, sino a las coordenadas del espacio de color [1] . Un mapa de grises correctamente expuesto en espacio RGB de 8 bits , como en una fotografía clásica, se muestra en la zona V. El borde entre las zonas IV y V se encuentra exactamente en el medio de la escala con un valor de gris de 128; 128; 128 [10] . La segunda diferencia, más importante, es que las fotomatrices, a diferencia de las emulsiones tradicionales, tienen una característica muy corta en la región de alto brillo, sin sobreexposición. Exceder la exposición normal en más de 3 paradas da como resultado una pérdida completa de detalles y se muestra en el espacio RGB en las coordenadas 255; 255; 255 (luces "perforadas"). Al mismo tiempo, las sombras de las fotografías digitales son mucho más informativas que en el negativo clásico, lo cual es fundamental para la subexposición [* 1] . Por eso, al calcular la exposición de una cámara digital, el brillo en las altas luces suele ser crucial.
Las fotomatrices, debido a los principios físicos de su diseño, son significativamente inferiores en términos del rango de brillo reproducible a los materiales fotográficos negativos y son comparables a los reversibles [11] . Con la mayoría de las cámaras, el rango rara vez excede la longitud de la escala de siete zonas, generalmente de II a VIII. Así, según la revista Digital Photography Review, la matriz de la cámara Nikon D3 tiene una latitud de 8,6 pasos cuando se dispara en el estándar JPEG y hasta 12 en formato RAW [1] . La desventaja se puede compensar con la tecnología HDRi , que permite fotografiar una escena fija en varias exposiciones. Uno de ellos está calculado para obtener detalles en las altas luces, y el otro, en las sombras [12] . Al disparar y procesar, los histogramas que muestran la mayoría de las cámaras digitales y las aplicaciones gráficas pueden desempeñar un papel importante . En este caso, la gestión de la distribución de medios tonos en la imagen se basa en el tipo de histograma que muestra la naturaleza de los datos en luces y sombras. El eje horizontal del gráfico se puede dividir fácilmente en zonas, teniendo en cuenta la latitud fotográfica de la matriz en números de exposición y la no linealidad de su respuesta.
En la práctica, la teoría de zonas se realiza mediante la medición manual de varias partes de los objetos que se fotografían en el modo de control de exposición semiautomático en presencia de un método puntual de medición del exposímetro TTL integrado en la cámara. Conociendo los valores numéricos de los límites de las zonas en el espacio de color, es posible controlar la tonalidad tanto de los objetos clave como de toda la imagen con gran precisión. Al mismo tiempo, es posible medir no solo medios tonos o rostros humanos, sino también detalles correspondientes a luces o sombras. En este caso, se realiza una corrección adecuada a los resultados de la medición, teniendo en cuenta el signo y el número de pasos en que la zona seleccionada difiere de la quinta central [13] . En fotografía digital, la inadmisibilidad de la sobreexposición obliga en la mayoría de los casos a medir la luminosidad en las altas luces, situándolas en la zona adecuada de la escala. Entre los fotógrafos aficionados que no están familiarizados con la teoría en su conjunto, esta técnica se conoce como “ desplazamiento del histograma a la derecha ” [14] . Una imagen digital correctamente expuesta requiere un procesamiento posterior mínimo, lo que da como resultado una reproducción de medios tonos proporcional sin posterización ni ruido de sombras.
| medición de la exposición | |
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| Términos de medición de la exposición |
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| Control de exposición manual |
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| Control de exposición automático | |
| Estándares de medición de flash | |