La exposición prolongada crea imágenes con efectos sorprendentes. Pero hace que los sensores se calienten. El ruido térmico aumenta, con el riesgo de que aparezcan píxeles muertos.
La fotografía con exposición prolongada produce efectos de desenfoque sorprendentes: en los cielos, en los cursos de agua o con todo tipo de objetos en movimiento. Por la noche, revela luces y colores apenas visibles a simple vista.
Sin embargo, la mayoría de las cámaras digitales limitan los tiempos de exposición a 30 segundos en los modos automáticos o semiautomáticos. Más allá de ese tiempo, hay que recurrir al modo manual y a la función «Bulb» (un término heredado del disparador neumático flexible con forma de pera que se utilizaba antiguamente).
En algunas cámaras, como la Nikon D850, la velocidad de obturación parpadea a 30 s cuando la duración calculada por el modo de exposición es superior a 30 s. La duración máxima se mantiene fijada en 30 s.
Tiempo máximo de exposición
Según los fabricantes, el tiempo máximo de exposición varía considerablemente: es de 15 minutos en Nikon Z, de 30 minutos en Panasonic y de 60 minutos en Fujifilm. Canon permite programarlo hasta 99 horas, 59 minutos y 59 segundos, mientras que en Sony el único límite es la autonomía de la batería.
En el modo de exposición manual, a partir de los 30 s, el control de la velocidad pasa a ser totalmente manual.
El término «bulb» indica que hay que mantener pulsado el disparador durante toda la exposición.
En este caso, es imprescindible utilizar un disparador suave para evitar cualquier riesgo de movimiento.
Ruido térmico y píxeles calientes
Estas exposiciones muy prolongadas provocan un aumento de la temperatura del sensor, lo que genera ruido térmico. Este fenómeno altera la calidad de la imagen de dos maneras.
Por un lado, se observa la aparición de un velo de grano generalizado y, por otro, este aumento de temperatura genera píxeles calientes.
Estos últimos adoptan la forma de puntos blancos o de color, como si algunos fotositos se hubieran sobrecalentado bajo el efecto del calor durante la toma. Al mismo tiempo, el consumo eléctrico del cuerpo de la cámara se dispara.
Los píxeles calientes son poco visibles e insignificantes si la escena contiene muchos detalles. Si la imagen presenta grandes superficies uniformes, serán más evidentes, como en el caso de una puesta de sol sobre el mar con una exposición prolongada. Es necesario examinar toda la imagen para detectarlos. Aquí, junto a la gran mancha blanca procedente de la luz de un barco en la lejanía, se adivinan dos píxeles calientes.
Sensibilidad nativa
Para minimizar este ruido térmico, es fundamental ajustar la cámara a su sensibilidad ISO nativa, que es la más baja (normalmente 64 o 100 ISO, según la marca). Es mejor evitar los valores reducidos artificialmente, ya que esta disminución es puramente de software y reduce el rango dinámico de las imágenes en las luces altas.
Estos píxeles calientes rara vez son visibles en la pantalla trasera del cuerpo de la cámara, pero saltan a la vista cuando se observa la imagen al 100 % en un ordenador. Aunque los programas de posproducción los detectan y eliminan automáticamente, es posible que algunos persistan.
Cuanto menor es la sensibilidad, más larga es la exposición. La sensibilidad más baja de una cámara es su sensibilidad nativa. En este caso, en una Nikon D850, es de 64 ISO.
Marco negro
¿Cómo evitar los píxeles calientes? Al disparar, una temperatura ambiente fresca ayuda a que el sensor se caliente menos. Además, la mayoría de las cámaras disponen de una opción de reducción de ruido en exposiciones prolongadas.
Cuando está activada, la cámara toma dos fotos sucesivas de la misma duración. Si el tiempo de exposición es de 5 minutos, la toma total durará 10 minutos.
La primera foto es la imagen real. La segunda, denominada «dark frame» (o fotograma negro), se realiza automáticamente con el obturador cerrado. La cámara suele mostrar entonces un mensaje del tipo «Job nr» (por «Job Noise Reduction»).
Esta imagen oscura no contiene ningún detalle de la escena, sino que captura únicamente el ruido térmico y los píxeles calientes generados por el calor del sensor. Al final del proceso, la cámara utiliza esta segunda imagen para limpiar la toma real.
Cuando se activa la reducción de ruido en el menú (en este caso, la Nikon D850), las exposiciones de 1 s o más se duplican con una segunda exposición denominada «dark frame» para corregir el ruido.
Esta segunda exposición se indica con la mención «Job nr.».
Protección contra el polvo
El principal inconveniente de este método sigue siendo que se duplica el tiempo de exposición.
Afortunadamente, los píxeles calientes no siempre resultan molestos: en una escena rica en detalles o texturas (como el follaje de un árbol), se funden con la imagen y pasan desapercibidos.
En cambio, se hacen evidentes en grandes superficies oscuras, como un cielo nocturno o un mar en calma al atardecer. En las cámaras más recientes, estos defectos térmicos son cada vez más infrecuentes. Si persisten algunos píxeles rebeldes, el posprocesado más rápido consiste en utilizar un sencillo filtro antipolvo o de corrección de defectos en Photoshop o Lightroom.
Se puede acceder a la conversión en objeto dinámico a través del menú de filtros.
Diseñado originalmente para digitalizaciones de películas o copias impresas, elimina los píxeles sobreexpuestos de las exposiciones prolongadas. A veces resulta útil para reducir el ruido de las fotografías tomadas con valores ISO muy altos.
El umbral determina qué píxeles anómalos deben eliminarse.
Time-Stacking
El problema del sobrecalentamiento puede solucionarse mediante el Time-Stacking (o apilamiento de imágenes). En lugar de realizar una sola toma de 10 minutos, se programa una serie de fotos más cortas (por ejemplo, 20 imágenes de 30 segundos). Un temporizador puede programar dicha serie. A continuación, las imágenes se fusionan en un programa como Photoshop. Al combinar estas imágenes, se obtiene exactamente el mismo efecto de suavizado en el agua o las nubes.
Este método presenta cuatro ventajas: evita el aumento de temperatura del sensor, elimina la necesidad de esperar al «dark frame» sobre el terreno, reduce el ruido gracias a la fusión de imágenes y ofrece cierta seguridad en caso de que algún elemento indeseado (como los faros de un coche que se cuela en el encuadre) estropee alguna de las tomas. Para saber cómo fusionar las imágenes en Photoshop, sigue los pasos del 2 al 9 del artículo sobre la superresolución, ya que el paso 1 no es necesario en este caso.
Las 20 imágenes de 30 segundos se fusionan en Photoshop para obtener una imagen cuyos efectos son similares a los de una sola exposición de 10 minutos. La diferencia entre esta imagen y la que aparece al principio del artículo se debe a que esta se tomó más tarde.
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Texto e imágenes: Philippe Bachelier, profesor de Técnicas de impresión en Spéos