Obturador (fotografía)

En fotografía, a obturador es un dispositivo que permite que la luz pase por un período determinado, exponiendo la película fotográfica o un sensor digital fotosensible a la luz para capturar una imagen permanente de una escena. Un obturador también se puede utilizar para permitir que los pulsos de luz pasen hacia fuera, como se ve en un proyector de película o una lámpara de señal. Se utiliza un obturador de velocidad variable para controlar el tiempo de exposición de la película. El obturador se construye para que se cierre automáticamente después de un determinado intervalo de tiempo requerido. La velocidad del obturador es controlada automáticamente por la cámara basada en la configuración general de la cámara, manualmente a través de la configuración digital, o manualmente por un anillo fuera de la cámara en el que se marcan varios tiempos.

Obturador de cámara

Las persianas de la cámara se pueden instalar en varias posiciones:

• Las persianas de hoja generalmente están equipadas dentro de un montaje de lentes (Cierre central), o más raramente detrás (Cerrar la ropa) o, incluso más raramente, frente a una lente, y apaga el haz de luz donde es estrecha.
• Las persianas de plano focal se montan cerca del plano focal y se mueven para descubrir la película o el sensor.

En algunas cámaras se utilizaban obturadores detrás de la lente con una intercambiabilidad de lentes limitada. En los primeros días de la fotografía se utilizaban obturadores delante de la lente, a veces simplemente una tapa de lente que se retira y se reemplaza para las exposiciones prolongadas requeridas. Se han utilizado otros mecanismos además de la abertura de dilatación y las cortinas correderas; cualquier cosa que exponga la película a la luz durante un tiempo específico será suficiente.

El tiempo durante el cual un obturador permanece abierto (tiempo de exposición, a menudo llamado "velocidad de obturación") está determinado por un mecanismo de sincronización. Originalmente eran neumáticos (obturador compuesto) o mecánicos, pero desde finales del siglo XX son en su mayoría electrónicos. Las contraventanas mecánicas generalmente tenían una configuración de Tiempo, donde la contraventana se abría cuando se presionaba el botón y permanecía abierta hasta que se presionaba nuevamente, Bulb donde la contraventana permanecía abierta mientras se presionaba el botón (originalmente accionado apretando una pera de goma real) y Exposición instantánea, con ajustes que van desde 30" a 1/4000" para las mejores contraventanas de hoja, más rápido para las contraventanas de plano focal y más restringido para los tipos básicos. El recíproco del tiempo de exposición en segundos se utiliza a menudo para grabar los ajustes del obturador. Por ejemplo, una marca de "250" denota 1/250". Esto no causa confusión en la práctica.

El tiempo de exposición y la abertura efectiva de la lente deben ser juntos como para permitir que la cantidad adecuada de luz alcance la película o el sensor. Además, el tiempo de exposición debe ser adecuado para manejar cualquier movimiento del sujeto. Por lo general, debe ser lo suficientemente rápido para "congelar" el movimiento rápido, a menos que se desee un grado controlado de difunción del movimiento, por ejemplo para dar una sensación de movimiento.

La mayoría de las persianas tienen un interruptor de sincronización flash para activar un flash, si está conectado. Esto fue un asunto bastante complicado con persianas mecánicas y flashbulbs que tomaron un tiempo apreciable para alcanzar el brillo completo, persianas de plano focal haciendo esto aún más difícil. Se diseñaron tazones especiales que tenían una quemadura prolongada, iluminando la escena durante todo el tiempo tomada por una persiana de avión focal para cruzar la película. Estos problemas fueron resueltos esencialmente para persianas no focalizadas con el advenimiento de unidades flash electrónicas que disparan prácticamente instantáneamente y emiten un flash muy corto.

Cuando se utiliza un obturador de plano focal con flash, si el obturador está configurado en su velocidad de sincronización X o más lenta, todo el cuadro quedará expuesto cuando se dispare el flash (de lo contrario, solo quedará expuesta una banda de la película). Algunos flashes electrónicos pueden producir un pulso más largo compatible con un obturador de plano focal operado a velocidades de obturación mucho más altas. El obturador del plano focal seguirá impartiendo distorsiones del obturador del plano focal a un sujeto que se mueve rápidamente.

La cinematografía utiliza un obturador de disco giratorio en las cámaras de cine, un disco que gira continuamente y que oculta la imagen con un espejo réflex durante el movimiento intermitente entre la exposición de fotogramas. Luego, el disco gira hacia una sección abierta que expone el siguiente fotograma de la película mientras está sostenido por el pasador de registro.

Obturador de plano focal

Un obturador de plano focal se coloca justo en frente de la película, en el plano focal, y mueve una apertura a través de la película hasta que se haya expuesto el cuadro completo. Las persianas del plano focal generalmente se implementan como un par de telas ligeras, metal o cortinas de plástico. Para velocidades de obturación más lentas que cierto punto (conocida como la velocidad de sincronización X del obturador), que depende de la cámara, se abre una cortina del obturador y el otro se cierra después del tiempo de exposición correcto. A velocidades de obturación más rápido que la velocidad de la sincronización X, la cortina superior del obturador viaja a través del plano focal, con la segunda cortina siguiendo detrás, moviendo efectivamente una hendidura a través del plano focal hasta que cada parte de la película o sensor ha sido expuesto a el tiempo correcto. El tiempo de exposición efectivo puede ser mucho más corto que para las persianas centrales, a costa de cierta distorsión de los sujetos que se mueven rápidamente.

Las persianas del plano focal tienen la ventaja sobre las persianas de la hoja central de permitir el uso de lentes intercambiables sin requerir un obturador separado para cada lente. (Las persianas de las hojas detrás de la lente también permiten intercambiar la lente usando un solo obturador).

también tienen varias desventajas:

• Distorsión de sujetos de movimiento rápido: aunque ninguna parte de la película está expuesta por más tiempo que el tiempo establecido en la esfera, un borde de la película está expuesto un tiempo apreciable después de la otra, de modo que un obturador horizontalmente en movimiento, por ejemplo, elongate o acortar la imagen de un coche acelerando en la misma o en la dirección opuesta al movimiento del obturador.
• Son más ruidosos, lo que es un detrimento para el candid y la fotografía de la naturaleza.
• Su estructura mecánica más compleja causa una vida más corta que otros diseños de obturación.
• Si se deja una cámara de obturador de plano focal con luz solar cayendo sobre la lente (y el espejo hacia arriba para un SLR), es posible quemar un agujero en la cortina cerrada de una persiana no metálica.
• Temblor de cámara debido al impacto de las cortinas más grandes empezando y parando rápidamente. Los diseñadores de cámaras han aprendido a superar la bofetada de espejo SLR incluyendo una función de cierre de espejo en algunas cámaras. Esto elimina el afeitado de cámara del gran espejo de abofete dentro de la cámara, pero no evita el afeitado de cámara causado por el mecanismo de obturación en sí. Mirror-lock-up presenta otro problema: con el espejo bloqueado de la forma en que el visor óptico no se puede utilizar para enfocar, enmarcar o medir la exposición. Las cámaras DSLR más recientes incluyen una "visualización en vivo" donde la imagen del sensor de imagen principal se muestra directamente en una pantalla LCD, por lo que es posible enfocarse (manual o en modelos más nuevos por detección de contraste) y marco. Esto evita que la mayoría de la cámara se mueva de la persiana de plano focal, ya que en lugar de una primera cortina se utiliza una persiana electrónica.

Persiana de hoja simple

Un obturador de hoja simple es un tipo de obturador de cámara que consiste en un mecanismo con una o más hojas metálicas pivotantes que normalmente no permite que la luz atraviese la lente hacia la película, pero que cuando se activa abre el obturador moviendo las hojas para descubrir la lente durante el tiempo requerido para realizar una exposición, luego se cierra.

Las contraventanas de hojas simples tienen una o dos hojas, que giran para permitir que la luz pase a la lente cuando se activan. Si se utilizan dos hojas, estas tienen bordes curvos para crear una abertura aproximadamente circular. Por lo general, tienen una sola velocidad de obturación y se encuentran comúnmente en cámaras básicas, incluidas las cámaras desechables. Algunos tienen más de una velocidad.

Persiana de guillotina

En la versión más simple del obturador de guillotina, una placa con una apertura se desliza a través de la apertura de la lente. Las versiones simples de las décadas de 1880 y 1890 se conocían a menudo como contraventanas. Funcionaban verticalmente y normalmente funcionaban mediante una banda elástica, un resorte o simplemente la gravedad. Posteriormente se adaptaron para funcionar horizontalmente en cámaras manuales donde funcionaban con tensión de resorte o regulación neumática.

Persiana giratoria

Persiana giratoria sencilla

Muchas cámaras de caja económicas tenían un obturador que consistía en un disco metálico redondo con un orificio perforado junto con una palanca de liberación con resorte, cuyo disco sólido bloqueaba la entrada de luz a la cámara. Cuando se acciona la palanca del disparador, el resorte hace que el disco gire rápidamente una vez para que el orificio pase por la apertura de la cámara y permita el paso de la luz por un breve momento. Los obturadores giratorios generalmente solo tenían una velocidad de obturación fija e imprecisa, aunque la mayoría de las cámaras tenían una configuración de Tiempo que bloqueaba el obturador abierto cuando se accionaba el disparador, lo que permitía exposiciones más largas.

Hemisférico

La placa del obturador consistía en una parte de una esfera integrada para girar detrás de la lente. Era un tipo de obturador que se encontraba en la Photosphere y otras cámaras.

Obturador de diafragma

• Diafragma o persianas de hoja
• 
  Un obturador de diafragma se abre sobre otro en una cámara Akarex
• 
  Dial-set de tres hojas Compur obturador, parcialmente abierto.
• 
  Entradas en Ciclopedia de Fotografía de Cassell, 1911. La terminología Cierre de diafragma ha caído de uso común.

Un diafragma o un obturador hoja (como distinto del obturador de la hoja simple arriba) consiste en una serie de cuchillas delgadas que descubren brevemente la apertura de la cámara para hacer la exposición. Las cuchillas se deslizan entre sí de una manera que crea una abertura circular que se amplía lo más rápido posible para descubrir toda la lente, permanece abierto durante el tiempo requerido y luego se cierra de la misma manera. Cuanto mayor sea el número de cuchillas, más precisa es la abertura. La sincronización flash se logra fácilmente con un par de contactos que se cierran cuando el obturador está completamente abierto.

Lo ideal es que la persiana se abra instantáneamente, permanezca abierta tanto tiempo como sea necesario y se cierre instantáneamente. Este es esencialmente el caso a velocidades más lentas, pero a medida que las velocidades se acercan a su máximo, el obturador está lejos de estar completamente abierto durante una parte significativa del tiempo de exposición. Efectivamente, el obturador actúa como una apertura adicional y puede provocar un aumento de la profundidad de campo, algo indeseable si se utiliza creativamente un enfoque superficial. O puede causar viñeteado mecánico si el diafragma está fuera de la lente (como un obturador de plano focal o un filtro de apodización).

El término obturador de diafragma también se ha utilizado para describir un tope óptico con una rendija, cerca del plano focal de una cámara de película en movimiento de alta velocidad.

Algunos tipos y fabricantes de contraventanas de hojas se hicieron muy conocidos. Las primeras contraventanas compuestas tenían un mecanismo neumático, con un pistón que se deslizaba contra la resistencia del aire en un cilindro. Eran más silenciosos a velocidades lentas que un reloj, pero potencialmente muy inexactos. Luego, mecanismos de relojería más precisos reemplazaron al aerofreno, y el Compur alemán, y el posterior Synchro-Compur, se convirtieron prácticamente en el obturador de calidad estándar. Posteriormente, la contraventana japonesa Copal fue ampliamente adoptada en equipos de calidad. También se utilizaron ampliamente las contraventanas alemanas Prontor y japonesas Seikosha. Arriba y abajo con Compur: El desarrollo y el significado fotohistórico de las contraventanas, de Klaus-Eckard Riess, traducido por Robert "El profesor" Stoddard ofrece una historia detallada y una descripción técnica de las contraventanas de hojas. La empresa Compur Monitor todavía estaba en el negocio en 2012, pero solo fabricaba sistemas de detección de gases. Las contraventanas de hojas con los nombres Compur, Copal y Seiko ya no se fabrican.

Persiana central

Un obturador central no es un tipo de obturador como tal, pero describe la posición del obturador: normalmente es un obturador de hoja (o un obturador de hoja simple) y está ubicado dentro del conjunto de la lente donde una abertura relativamente pequeña permite que la luz cubra toda la imagen. Las contraventanas de hojas también se pueden ubicar detrás, pero cerca de la lente, lo que permite la intercambiabilidad de lentes. La alternativa a un obturador central o detrás del objetivo es un obturador de plano focal.

Las cámaras de lentes intercambiables con un obturador central dentro del cuerpo del lente requieren que cada lente tenga un obturador incorporado. En la práctica, la mayoría de las cámaras con lentes intercambiables utilizan un obturador de plano focal único en el cuerpo de la cámara para todos los lentes, mientras que las cámaras con lentes fijos usan un obturador central. Sin embargo, muchas cámaras de formato medio y la mayoría de las de gran formato tienen lentes intercambiables, cada una equipada con un obturador central. Algunas cámaras de lentes intercambiables tienen un obturador de hoja detrás del lente. Las cámaras de prensa de gran formato solían tener un obturador de plano focal. Algunos tenían tanto un obturador de plano focal (para intercambiar lentes) como un lente con obturador central (para sincronización del flash); una contraventana estaría abierta.

Las cámaras cinematográficas, pero no las digitales, con obturador central y lentes intercambiables a menudo tienen un obturador secundario o un obturador oscuro para cubrir la película y permitir cambiar la lente en mitad del rollo sin empañar la película.

Las principales ventajas de los obturadores de hoja central y detrás del objetivo en comparación con un obturador de plano focal son:

• La sincronización flash es posible a todas las velocidades porque el obturador se abre completamente, a diferencia de un obturador de plano focal deslizando una rendija relativamente lentamente a través de la película para una breve exposición efectiva.
• El tamaño pequeño es posible ya que el obturador se coloca donde el paquete de rayos es estrecho, ya sea dentro o justo detrás de la lente.
• Muchas versiones no tienen ninguna conexión entre el mecanismo de rodamiento y el mecanismo de avance de la película, haciendo posible múltiples exposiciones (esto puede ser una desventaja, ya que se pueden producir múltiples exposiciones accidentalmente si el fotógrafo olvida avanzar la película).
• Normalmente mucho más silencioso.
• Fotografías más realistas en el panning de alta velocidad - persianas de plano focal bilaterales comprime o elongate la imagen en tales casos.
• Vida de obturación más larga.

Algunas desventajas de la persiana central son:

• Para un sistema de lentes intercambiables, cada lente tiene que tener un obturador incorporado en él.
• Todas las velocidades de obturación de hoja están limitadas por la velocidad a la que se pueden mover las hojas: típicamente 1/500 de segundo para una obturadora de diafragma de alta especificación y 1/125 de segundo para una simple obturadora de hoja.
• Algunas versiones pueden no tener conexión entre el mecanismo de apilamiento y el mecanismo de avance de la película, haciendo que las múltiples exposiciones accidentales sean un problema común, aunque esta es una característica de la fabricación de cámaras en lugar de la propia persiana.

Obturador electrónico

Los sensores de imagen digital (tanto sensores de imagen CMOS como CCD) se pueden construir para brindar una función equivalente de obturador transfiriendo muchas cargas de celdas de píxeles a la vez a un obturador doble sombreado emparejado llamado obturador de transferencia de cuadros. Si el fotograma completo se transfiere al mismo tiempo, se trata de un obturador global. A menudo, las celdas sombreadas se pueden leer de forma independiente, mientras que las demás vuelven a recoger luz. Es posible un funcionamiento del obturador extremadamente rápido ya que no hay piezas móviles ni transferencias de datos serializados. El obturador global también se puede utilizar para vídeos como reemplazo de los obturadores de disco giratorios.

Los sensores de imagen sin un doble de fotograma completo sombreado deben utilizar una transferencia de datos serializada de píxeles iluminados llamada persiana enrollable. Una persiana enrollable escanea la imagen línea por línea, de modo que diferentes líneas quedan expuestas en diferentes instantes, como en un obturador mecánico de plano focal, de modo que el movimiento de la cámara o del sujeto causará distorsiones geométricas, como sesgos. o tambalearse.

Hoy en día, la mayoría de las cámaras digitales utilizan una combinación de obturador mecánico y obturador electrónico o únicamente obturador mecánico. El obturador mecánico puede acomodar hasta 1/16000 segundos (por ejemplo, la cámara de película Minolta Dynax/Maxxum/α-9 tenía un máximo de 1/12000, un récord en su época, y la posterior serie digital Nikon D1 era capaz de 1/16000 segundos). 16000), mientras que el obturador electrónico puede acomodar al menos 1/32000 segundos, utilizado por muchas cámaras superzoom y actualmente muchas cámaras Fujifilm APS-C (X-Pro2, X-T1, X100T y otras).

Los sensores CMOS apilados combinan el propio sensor de imagen con ADC y memoria digital en el mismo paquete. La lectura de estos sensores es más rápida que la de los sensores tradicionales, porque la imagen digitalizada se transfiere a la memoria digital en el propio sensor durante la lectura y solo después se transfiere fuera del sensor. Esto da como resultado un obturador electrónico que es tan rápido como un obturador mecánico de plano focal. Algunas cámaras que utilizan sensores apilados, como la Nikon Z 9, eliminaron por completo el obturador mecánico. El rango dinámico y el rendimiento del ruido no se ven comprometidos porque estos sensores no utilizan un obturador global.

Retraso del obturador

El retraso del obturador es el tiempo entre que se presiona el disparador y el inicio de la exposición. Si bien este retraso fue insignificante en la mayoría de las películas y en algunas cámaras digitales, muchas cámaras digitales tienen un retraso significativo, lo que puede ser un problema con sujetos que se mueven rápidamente, como en deportes y otras fotografías de acción. El retardo de liberación de una cámara puente como la Pentax X90 2010 es relativamente corto, 1/50 s, o 21 milisegundos (ms). La Canon 50d dSLR tiene un retraso de 131 ms.

En muchos casos, el retraso del enfoque automático (AF) es la causa principal del retraso del obturador. Las cámaras de menor coste y las situaciones de poca luz o bajo contraste harán que el efecto sea más pronunciado y es en estos casos donde se nota más el retraso del AF. La mayoría de los sistemas AF utilizan contraste para determinar el enfoque; En situaciones donde el contraste es bajo, la velocidad a la que la cámara puede determinar el mejor enfoque puede ser bastante notable. Dado que la mayoría de las cámaras modernas no activan el obturador hasta que se completa el enfoque automático, el resultado es un retraso del obturador. En estos casos, el fotógrafo puede cambiar al enfoque manual para evitar el retraso atribuible a la función AF.

Ciclo de obturación

Un ciclo de persiana es el proceso de apertura, cierre y restablecimiento de la persiana hasta donde está lista para abrirse nuevamente. La esperanza de vida de una persiana mecánica a menudo se expresa como un número de ciclos de persiana. La mayoría de las cámaras digitales guardan la información del ciclo de obturación junto con las fotografías, que contiene información valiosa como la velocidad de obturación, la apertura y el número de obturadores. Existen varios sitios web y aplicaciones para acceder a los datos EXIF.

Obturador del proyector

En la proyección de películas, el obturador deja pasar la luz de la lámpara para iluminar la película hasta la pantalla de proyección. Para evitar el parpadeo de brillo, un obturador de disco giratorio de doble hoja admite luz dos veces por cuadro de película en una proyección de 24 fps, lo que da como resultado 24 * 2 = 48 Hz, que es el umbral de fusión de parpadeo de brillo más bajo. Para 16 fps (la mayoría de las películas mudas y Regular de 8 mm) y 18 fps (Super 8), se utiliza un obturador de triple hoja, ya que 16 * 3 = 48 Hz y 18 * 3 = 54 Hz.

Las contraventanas también se utilizan simplemente para regular los pulsos de luz, sin utilizar película, como en una lámpara de señalización.