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Luminancia & Densidad I

Fue un fisiólogo alemán de nombre Ernst Heinrich Weber quien descubrió que los cambios en cualquier sensación física, es decir, el brillo o el dolor, dependen de la intensidad del estímulo que genera esa sensación. De modo que cuanto mayor es ese estímulo, menos percibe el ser humano los cambios. Ernst llegó a la conclusión de que la percepción humana está sujeta a cambios relativos y no absolutos. Esa conclusión le sirvió para elaborar su famosa Ley de la sensación, también conocida como ley de Weber.

Podemos resumir un poco su ley con esta misma fórmula que significa que el incremento de la magnitud del estímulo mínimo necesario para que veamos una diferencia en la percepción (que corresponde al DE de la fórmula), dividido por la propia magnitud del estímulo (que sería la E), es una constante (que es la K). Según esta premisa, si percibimos, por ejemplo, un punto luminoso en una pantalla que tiene una intensidad de X Luxes, para que podamos distinguir un incremento en esa intensidad haría falta tener 10 veces más cantidad de luxes.

Sería, no obstante, Gustav Theodor Fechner quien establecería una relación entre la magnitud del estímulo y cómo lo percibimos. Lo haría por medio de la ley de Weber Fechner, que lo que afirma es que el cambio mínimo discernible en la magnitud de un estímulo, debe ser proporcional a la magnitud del estímulo. La relación entre el citado estímulo y la percepción, se corresponde a una escala logarítmica. Si un estímulo crece como una progresión geométrica multiplicada por una constante, la percepción evolucionará por medio de una progresión aritmética, es decir, con cantidades añadidas.

Lo primero que hizo fue definir el concepto de umbral absoluto, es decir, aquel mínimo para que exista una percepción y el de umbral relativo. Es decir, el necesario para que haya una percepción de diferencia entre el primer estímulo y el segundo. Ese umbral relativo, también llamado umbral diferencial, es la unidad de medida subjetiva del propio sujeto, y la unidad se resume en el acrónimo DMP.

Asumiendo el postulado de que todos los umbrales diferenciadores son subjetivamente equivalentes, se les puede aplicar para calcular el incremento de la sensación, la constante de Weber, el incremento de la sensación en esta fórmula sería delta S. En este caso, C sería la constante de proporcionalidad que establece el propio Fechner. La función que relaciona sensación y estímulo surgiría tras resolver una ecuación diferencial por medio de integrales, obteniendo la fórmula real de la ley de Fechner. Sustituyendo los logaritmos neperianos por logaritmos decimales, podemos cambiar la constante de Fechner por la de Weber.

De manera casi simultánea a estos estudios, los químicos Ferdinand Hurter y Vero Charles Driffield elaboraron y sentaron las bases para la ciencia de la densitometría, esto es, el estudio del comportamiento de las emulsiones fotoquímica ante la luz y la medición de la sensibilidad de la película, es decir, la exposición.

Para comprender la respuesta de cualquier emulsión fotoquímica trazaron la célebre curva H y D, también conocida como curva característica o curva sensitométrica. Además de revolucionar por completo la historia de la fotografía, Hurter, en su tiempo libre, se dedicó a impulsar a muerte el desarrollo y la adopción del sistema métrico en el Reino Unido. La curva sensitométrica relaciona en un eje de coordenadas las densidades, con las exposiciones. En el eje de ordenadas figura en las densidades, que no son otra cosa que el logaritmo de las opacidades, mientras que en el eje de abscisas figura el logaritmo de la exposición, es decir, el logarítmico de la intensidad lumínica por el tiempo de exposición. Se trazan 21 puntos del logaritmo de la exposición con sus correspondientes densidades y se unen esos puntos con la curva que pasa por ello. Esos puntos se hallan con un sensitómetro. Tras el revelado se emplea otro aparato que se llama densitómetro y que mide efectivamente las densidades de esas 21 veladuras.

Las densidades obtenidas varían de una a otra en una proporción de 0,15 o lo que es lo mismo, el logaritmo de la raíz cuadrada de 2. Lo más interesante es que podemos calcular gran cantidad de características de la emulsión fotoquímica que estamos utilizando, gracias a esta curva.

Su punto de corte con el eje de ordenadas se corresponde con la mínima densidad que ya tiene la emulsión fotoquímica en su origen. Esto es primero porque está revelada pero no expuesta y porque ya contiene cierta densidad perse al ser una emulsión. A partir de ahí vemos que las densidades crecen de manera muy gradual y muy pequeña, hasta que llega un punto en el que observamos un tramo recto en la curva. En ese tramo recto, las densidades y el logaritmo de la exposición crecen de manera proporcional. Por último, cuando llegamos a la parte alta de la curva nos encontramos de nuevo con una gradación muy suave en las altas luces, que termina por convertirse en un asíntota en el momento en que las altas luces se queman por completo. A la suave gradación en la parte baja de la curva se le denomina talón o pie. A la suave gradación que hay en la parte alta se le denomina hombro.

El tramo recto de la curva representa los valores de exposición considerados correctos, que no significa que sea obligatorio mantenerse dentro de esos tramos de exposición. De hecho, es mucho más interesante y se utiliza muchísimo más en la dirección de foto, probablemente el tramo bajo y el tramo alto, porque nos dan unas gradaciones muy suaves y que enriquecen muchísimo las tonalidades de la imagen, sin que haya un contraste muy exagerado.