Fotografía de monedas

Aunque la fotografía numismática incluiría formalmente otros objetos, asumiré que hablamos exclusivamente de monedas de metal, cuya historia es ya bastante extensa, con probable origen en el siglo VI a.C.

Por el tamaño de los objetos, las técnicas usadas se encuadran dentro de la macrofotografía y algunos de los problemas son los clásicos dentro de esta disciplina como la escasa profundidad de campo. Otros son específicos y derivados de la naturaleza del objeto, a veces muy reflectan-te, lo que aconseja técnicas de iluminación adecuadas.
Los objetivos de la fotografía numismática son los mismos que cualquier foto documental: buen detalle del objeto y una razonable fidelidad al color.
La imagen de abajo muestra el montaje para realizar este tipo de fotos y creo que es un comienzo adecuado para ir comentando los detalles de la toma.

Fotografiando monedas.

Cámara

La cámara que aparece en la foto es una Pentax 645Z de formato medio pero usamos también una Nikon D7000. La principal diferencia es el tamaño del sensor, que suele condicionar el número de píxeles de la imagen resultante. La Pentax tiene un sensor de 43.8 x 32.8 mm con 51 Mpx (imagen de 8256 x 6192 píxeles) y la Nikon de 23.6 x 15.7 mm con 16 Mpx (imagen de 4928 x 3264 píxeles). Lógicamente, a mayor número de píxeles, mayor es la resolución de la imagen si el objeto ocupa la misma superficie sobre el sensor. Para hacernos una idea, si una moneda de un euro mide 25 mm de diámetro, podríamos tener una resolución de 0.004 mm con la Pentax y de 0.008 mm con la Nikon, aproximadamente.
La realidad es que hay otros factores que no permiten llegar ni por asomo a este nivel de detalle: movimiento de la cámara, calidad del objetivo, efecto del valor de diafragma sobre la aberración óptica, perfección del enfoque, profundidad de campo, trepidación debida al espejo...
Uno más, no muy conocido, es el llamado filtro anti-aliasing, que incorporan casi todas las cámaras. Este filtro se incluye para reducir el efecto moiré ante patrones geométricos repetitivos pero tiene un efecto secundario de importancia: degrada la imagen. ¿Hasta dónde llega esta degradación? Es difícil localizar información técnica sobre esto, pero algo he encontrado: en la imagen siguiente puede verse un punto luminoso aislado sobre el sensor sin filtro AA (izquierda) y con filtro (derecha).

Efecto del filtro anti-aliasing en la nitidez sobre el sensor.

La imagen viene del documento How to Read MTF Curves de H. H. Nasse, editado por la Camera Lens Division de Zeiss en el año 2008. La recomendación parece obvia: si quieres un máximo detalle, busca una cámara sin filtro AA. Incidentalmente, la Nikon D7000 tiene filtro AA y la Pentax 645Z no lo tiene y esa fue una de las razones por la que la compramos en el grupo de investigación.

Objetivo

El objetivo de la imagen es un Pentax macro de 120 mm con una relación de ampliación máxima de 1:1. La calidad del objetivo es otro factor crítico en este tipo de fotografía por lo que, en su momento, se buscó uno de focal fija, macro y para el cual la cámara integra la corrección óptica automática de la imagen (aunque esto no es muy importante en este caso). Cuando se usa la cámara Nikon, el objetivo es un Tokina macro de 100 mm con una relación igualmente 1:1.
Es sabido que la aberración cromática de los objetivos aumenta con diafragmas abiertos y, por otro lado, que los problemas derivados de la difracción son mayores con diafragmas cerrados. Ambos efectos, aunque diferentes, penalizan la nitidez de la imagen. Hemos hecho pruebas fotografiando patrones muy contrastados y de bordes nítidos y hemos visto que los valores óptimos están en el rango f:8 a f:11 en ambos objetivos, aunque son perfectamente aceptables hasta f:16 (con lo que ganaríamos profundidad de campo).

Soporte

La cámara está en posición vertical sobre un soporte que algunos reconocerán como una ampliadora de las de antes. Las ventajas son obvias: no hace falta comprar nada nuevo, el soporte es sólido y la regulación de altura se hace con una manivela de ajuste bastante fino. Lo único que hemos hecho ha sido un nuevo taladro para colocar la columna en una esquina.

Iluminación

A la derecha, sobre la mesa, se puede ver un flash. No es nada muy sofisticado, un Yongnuo YN-560 II que solo tiene un contacto para el disparo y solo puede usarse en modo manual, no TTL.
La iluminación, en general, se puede hacer de bastantes formas, entre las cuales destacan los focos o paneles de luz continua y los flashes. ¿Por qué usar flash en vez de paneles LED, por ejemplo? La principal razón es la calidad de la luz; hemos medido la distribución de frecuencias de emisión de varias fuentes de luz (gracias a PJP, de física) y, como era sabido, la más plana y que cubre un amplio rango de longitudes de onda es la de las lámparas de xenón del flash. Aparte, es un trasto pequeño y manejable y cuya intensidad es regulable desde la máxima potencia hasta un mínimo de 1/128, algo que usaremos según el color y la reflectividad de la moneda.
Aunque la foto está tomada con la luz ambiente de la habitación, la toma real se realiza a oscuras (o casi) para que sea sólo la luz del flash la que ilumine el objeto. La sincronización se hace con dos disparadores Yongnuo RF-603N, uno en la cámara y otro en el flash, con lo que no es necesario usar cable.
Puede llamar un poco la atención la posición del flash y el artilugio donde está la moneda. Se trata de un sistema de iluminación denominado “axial”. El objetivo es que la luz llegue a la moneda como si se emitiera desde el eje óptico de la cámara (no valen los flashes anulares). Para ello se dispone un vidrio delgado (y limpio) a 45º sobre la moneda y se ilumina de forma que parte de la luz se refleje hacia la misma. Otra parte, lógicamente, atraviesa el vidrio y no tiene efecto sobre la foto. Hace falta otro elemento que actúe de barrera para que el flash no incida directamente sobre la moneda (un rectángulo negro de plástico que se ve entre la moneda y el flash). Esta forma de iluminar es adecuada para monedas muy brillantes. Las otras monedas se iluminan sin el vidrio y poniendo un difusor al flash pero colocando éste como si la luz llegara por la parte superior derecha de la moneda (en la foto, más o menos donde está el mando del disparador por cable).

Buscando la estabilidad

Además de estar fija en un soporte estable, se usan parámetros en la cámara intentando mantenerla inmóvil y sin trepidación. Por un lado, se usa el modo de bloqueo del espejo y se dispara, bien mediante cable, bien conectando la cámara a un ordenador.
Cuando trabajamos con la Nikon, la cámara se conecta al ordenador con un cable USB para manejarla mediante la aplicación de código abierto digiCamControl. Con Pentax esto no es posible ya que parece que sólo existe un complemento para Adobe Lightroom muy elemental solo permite disparar la cámara (nos interesa, al menos, cambiar los valores del diafragma).
Cuando no se usa el ordenador, el disparo se realiza mediante cable (puede verse en la parte trasera izquierda de la foto) en dos pasos: espejo arriba y, un par de segundos después, disparo de cámara y flash. El cable permite no tocar la cámara y evita moverla accidentalmente.

Posición y fondo

La moneda se levanta un par de cm por encima del fondo mediante un pequeño soporte para que éste quede fuera de foco. El fondo puede ser de cualquier color; a mí me gusta negro, pero hay muchas fotos perfectas con fondos blancos o grises. El problema de usar directamente un fondo negro es que en el postproceso no suele quedar uniforme y se hace necesario hacer una máscara y oscurecerlo o colorearlo. Aunque esto es posible, una máscara que separe con exactitud la moneda del fondo no es fácil de hacer, especialmente con monedas oscuras. Para solucionar el problema se puede usar, como se ve en la imagen, un fondo de un color que no esté presente en la moneda y que se llama en inglés  chroma key. Se trata de usar un color que pueda ser fácilmente aislado en el postproceso y sustituido por otro color. La máscara se hace en Photoshop con la herramienta “selección por color” y se cambia la zona pintando con el color que se quiera. Aunque la iluminación del fondo no es tan crítica como en cine, hay que asegurar que no hay sombras profundas, algo que aún no tengo bien resuelto con la iluminación lateral.

Otros factores

Como no estamos usando el modo TTL, la exposición correcta es cosa de ensayar. Las fotos se toman cambiando la intensidad del flash hasta que, más o menos, la exposición correcta coincida con el diafragma f:11. Luego, por si acaso, tomamos una serie con valores desde f:16 hasta f:8 para elegir la mejor en el proceso posterior (no siempre es evidente a la hora de la toma). La velocidad de obturación es irrelevante y usamos habitualmente 1/100 s.
Cada vez que se cambia o gira la moneda, el enfoque se hace en modo automático y, a continuación, se bloquea a modo manual para que quede fijo. Lógicamente, las fotos se toman en formato RAW (NEF en Nikon y DNG en Pentax). Finalmente, se hace una foto de una carta de colores que servirá para hacer un perfil específico de la sesión y corregir bien el color o, al menos, hacer bien el balance de grises (la carta de color está dentro del sobre gris al fondo e izquierda del tablero).

Moneda romana del emperador Tetricus I. Iluminación lateral con flash.

Moneda conmemorativa en plata, nueva y muy reflectante. Iluminación axial.

Moneda de dos euros, bimetálica y usada. Iluminación axial.