FOTOMETRÍA CASERA

 

El ojo humano no es muy indicado para hacer apreciaciones del brillo de los objetos debido a diferentes mecanismos de adaptación y compensación con los que opera. Para hacer medidas caseras de la cantidad de luz que nos envían diferentes objetos podemos utilizar una cámara fotográfica.

 

Para una sensibilidad dada (expresada por el parámetro ISO) la cámara suele indicarnos la combinación correcta de número de diafragma N y tiempo de exposición T de forma que la cantidad de luz (exposición E) que llega al elemento detector (cámara CCD o película fotográfica) sea la óptima. Supondremos que ese valor óptimo es siempre el mismo para un ISO dado. El número de diafragma N expresa el diámetro D del diafragma de la cámara en relación a la distancia focal F del objetivo D = F/N.

 

La exposición óptima E es proporcional  al brillo del objeto B, al área del diafragma de la cámara (proporcional a D2 )  y al tiempo  de exposición T. Es decir que E es proporcional a  B T D2  que es lo mismo que decir que E es proporcional a B T / N2 . Si suponemos que la elección de T y N que hace la cámara resulta siempre en el mismo E podemos determinar el brillo relativo puesto que B será proporcional a N2 /T.

 

He aplicado estos razonamientos al paisaje de la imagen, utilizando siempre el mismo número de diafragma N=29 por lo que que B será proporcional a 1/T. Para medir el brillo de cada objeto utilizo el zoom sobre el objeto deseado, dispongo la cámara en medición de luz en el centro de la imagen (medición parcial o puntual dependiendo de la cámara) y registro el tiempo T que determina la cámara para la exposición óptima.  Los resultados se muestran en la colección de imágenes mostradas abajo. 

            

                                                     

 

Debajo de cada imagen se encuentra la inversa del tiempo de exposición 1/T que expresa el brillo relativo de cada objeto. Aunque los resultados no son exactos creo que permiten extraer conclusiones válidas, como las que se exponen en el párrafo inferior.

 

bosque 125 cielo 800 parte baja nube 800 nube 2000

 

                                                                                        

pared negra al Sol 200

pared a la sombra 80

pared al Sol 200

ventana a la sombra 200

 

 

Dos conclusiones:

 - El cielo raso es del orden de cinco veces más luminoso que la tierra iluminada y casi diez veces más brillante que los objetos a la sombra.

- Las nubes (en sus partes brillantes) son diez veces más luminosas que los objetos iluminados y el doble de luminosas que el cielo raso.

 

 

Finalmente se muestra una serie de imágenes del mismo trozo de cielo raso con distintos números de diafragma y distinto tiempo de exposición, con el fin de comprobar la hipótesis de constancia de N2 /T. Puede apreciarse que la relación puede variar en un 25% aproximadamente, quedando reducida al 10% si quitamos la primera. Esto nos garantiza que las estimaciones que hemos hecho son esencialmente correctas. 

N=10  T=1/4000

N2 /T = 400.000

N=14  T=1/2500

N2 /T = 490.000

N=18  T=1/1600

N2 /T = 518.400

N=22  T=1/1000

N2 /T = 484.000

N=29  T=1/640

N2 /T = 538.240