De todo ese lio matemático queva a venir, lo que como fotógrafos nos interesa es que:
 

1. A-Al añadir una luz a otra la luz total sube según sea la diferencia de las dos primeras. Si es de 0 pasos, sube 1; si es de 1 paso, sube 2/3; si es de dos pasos, sube 1/3; para mas de tres pasos la luz total es igual a la mas potente.
2. B-El contraste de una escena depende del brillo propio de los objetos y de la relación de luces que cae sobre ellos.
3. C-Por regla general al añadir una nueva luz a una escena el contraste se reduce.
4. D-Para subir el contraste de una escena hay que añadir al motivo mas claro una cantidad de luz mayor que al motivo mas oscuro y la diferencia entre estas dos debe ser mayor que el valor del contraste primero. Estos valores los medimos en pasos.
5. E-Hay dos maneras de añadir luz a una escena: general o localizada. La luz general consiste en añadir la misma cantidad de luz a todos los motivos. La localizada consiste en añadir luces distintas a los motivos.
6. F-Si la distancia entre dos motivos es apreciable la luz añadida puede afectarles de distinta forma,debido a la ley de inversa de los cuadrados, por ello podemos hacer una iluminación localizada con una sola fuente.
7. G-No se puede corregir un contraste debido al brillo propio de los motivos con luz general, aunque sí con luz localizada.

Supongamos que tenemos una escena iluminada. Ahora vamos a introducir un nuevo foco. ¿Que cambios podemos esperar en la iluminación de la escena?.

Dependiendo de donde coloquemos la luz y hacia donde la lancemos la escena alterará su contraste mediante la iluminación de sombras antiguas, creando sombras nuevas y alterando toda la gama visual. Como ya sabemos del apartado anterior sobre suma de luces las partes más iluminadas se verán menos afectadas que las partes menos iluminadas.

Por lo general si dos luces se superponen disminuye el contraste de la escena debido a que la parte más oscura (las sombras) suben más su nivel de iluminación que lo que lo suben las partes más iluminadas (las luces).

Vamos a estudiar esto pero antes vamos a exponer algunos términos que se van a emplear.

La gama tonal de la escena la vamos a dividir en tres partes principales: las sombras, los grises o medios y las luces. Esto no tiene nada que ver con el color. Vamos a llamar grises a los tonos medios aun cuando sean de color. Por su parte vamos a llamar sombra a la parte más oscura que el gris medio sin que por ello lo tengamos que confundir con las sombras arrojadas por los cuerpos.

Dentro de las sombras y las luces aún vamos a diferenciar las sombras profundas. Es decir lo más oscuro de las sombras y las luces altas, lo más claro de las luces. En correspondencia con el esquema de previsualización de del sistema de zonas podemos hacer la siguiente correspondencia aproximada (nos la saltaremos bastante a menudo, así que solo hay que tomarla como una guía).
 

Brillo de un objeto

Un objeto brilla porque emite luz. Esta luz puede ser generada por el objeto (fuente de luz primaria) o reemitida (fuente de luz secundaria). Hay dos maneras de que un objeto que no tiene luz propia reemita la luz que le llega: por transmisión o por reflexión. La transmisión consiste en dejar pasa la luz a través del objeto mientras que la reflexión consiste en reflejar la luz que le llega. A esto dedicaremos un capítulo mas tarde.El brillo es una cualidad real, al contrario que la intensidad luminosa que es ficticia, la intensidad luminosa corresponde a los objetos puntuales, por tanto inexistentes en el mundo real mientras que el brillo corresponde a todos los objetos que tienen un tamaño. Nosotros vemos brillos, no iluminaciones. Es decir, aunque sea habitual dar los niveles de luz en lux lo cierto es que nosotros vemos debido la brillo. Para conocer algo mas del brillo podemos leer esta ficha.

Vamos a centrarnos en la luz reflejada por ser la mas habitual. Vemos un objeto por que refleja luz. La cantidad de luz que refleja depende del color de la superficie del objeto. Si llega una cierta cantidad de luz se refleja una parte. Si dividimos esta parte reflejada entre la cantidad que llega obtnemos el coeficiente de reflexión. Si toda la luz que llega al objeto se devuelve el coeficiente vale 1 (o 100%) si no se devuelve nada el coeficiente vale 0 (0%). Un objeto transparente tiene una reflexión 0, no refleja nada, un objeto opaco tiene un coeficiente 0. Un objeto de algún tono intermedio tiene un valor entre 0 y 1.

Visualmente podemos captar variaciones locales de brillo de un 1 o 2%. Lo que significa que entre el negro absoluto de 0% y el primer grís hbrá un 1% de diferencia. El brillo, como ya hemos dicho, se mide en stilbs o en apostilbs. Este último es especialmente inetresante porque es el valor que se obtiene al multiplicar la iluminación, los lux, por el coeficiente de reflñexión. Así si tenemos un cuerpo de gris medio de reflexión 0’18 en un ambiente con 1000lx su brillo sería de 180asb. Un grís medio no es el de reflexión 0’5 como pudiera pensarse sino un valor mas bajo, fotográficamente tomamos el brillo medio como el de un gris de reflexión 0’18 (o gris al 18%). Industrialmente se considera un gris medio el de reflexión 0’3 (gris del 30%). En vídeo, por ejemplo el gris del 60% se considera blanco mientras que el negro es el gris del 3%.

Un objeto se ve debido a la combinanción de reflexión e iluminación. Por ejemplo: tenemos una hoja de papel blanco del 80%. Tenemos un ambiente de 100lx. El brillo de la hoja es de 100x0’8=80asb. Ahora tenemos una hoja de papel gris oscura del 10% (0’1) en un ambiente de 1000lx. El brillo será 0’1x1000=100asb. Luego la hoja negra, en un ambiente luminoso realmente es mas clara que la blanca. Sin embargo nuestro sojos la ven negra. Como vemos el brillo visual, la sensación de brillo va a depender tanto de la reflexión, característica superficial del objeto, como de la iluminación, caracter´sitica del entorno de la escena.

Por esto vamos a hablar de dos brillos, el brillo propio y el brillo incitado.

Brillo propio. Es el factor de reflexión del objeto. Bajo una misma luz dos objetos se ven distintos debido a su brillo propio.

Brillo incitado. Es el tono visual, el que vemos. Matemáticamente resulta de multiplicar el coeficiente de reflexión por la iluminación. Bajo luces distintas dos objetos diferentes podemos hacerlos iguales.

Luz añadida

Es la cantidad de luz que se añade a la que hay en la escena. La cantidad de luz total es la suma de la que hay en un principio mas la añadida.

Si a una cierta iluminación E1 le añadimos otra iluminación Ea (luz añadida) que es n pasos mayor que E1, la suma será:

Recordemos que aunque los cálculos los hagamos diciendo iluminación, son los mismos que si tuvieramos en cuenta la exposición, por lo que la suma de iluminaciones es como la suma de exposiciones.

En el caso mas general tenemos dos motivos, Mc y Mo (Mc de motivo claro y Mo de motivo oscuro) distinta tonalidad (brillo propio) cuya diferencia en pasos es r; sumidos en una iluminación, Eo y Ec, distinta para cada uno, siendo t la diferencia en pasos de esta iluminación.

El subindice c sirve para todo lo referido al motivo claro y el o para el motivo oscuro.

Vamos a añadir una iluminación que afecte de distinta manera a ambos motivos. Si Ea es la cantidad de luz (lux o exposición) añadida de forma general, según nuestra notación Eao es la luz añadida al motivo oscuro y Eac la añadida al motivo claro.

El contraste inicial (ci) antes de añadir la nueva luz (la nueva exposición) es:

Donde B es le brillo completo, rho el índice de reflexión y E la iluminación de cada motivo.

Al añadir luz el contraste final queda:
 

Si la diferencia entre la luz del oscuro y la del claro es de t pasos tenemos:

Con lo que el contraste final, en relación de luces, queda:
 

La ecuación anterior expresa la relación de luces después de haber añadido una nueva luz. f es de final y m relación de luces.

Como podemos apreciar hay dos términos, uno, el dos elevado a r es el contraste propio de los motivos que depende solo de sus tonalidades. El otro miembro, la fracción expresa el contraste de iluminación. Como podemos ver, al expresar el contraste como relación de luces los contrastes propio y de iluminación no se suman sino que se multiplican para dar lugar al contraste final.

Supongamos que la luz añadida cae por igual sobre todos los motivos. Esto es, la iluminación "de relleno" tiene el mismo valor (en lux) en cada motivo, siendo por tanto delta igual a cero. En este caso la expresión del contraste final queda así:
 

t es el contraste de luces inicial, por tanto siempre es mayor que 0. Entonces el numerador de la ecuación anterior es mayor que el denominador por lo que la fracción será mayor que 1. Recordemos que el contraste inicial es:

El contraste final en estas condiciones será siempre menor que el inicial. Esto ya lo sabiamos puesto que las sombras van a subir mas que las luces, con lo que la diferencia final va a ser menor.

Esto significa que añadiendo una luz uniforme a todos los motivos el contraste de la escena baja. Por otra parte nos encontramos con que el contraste de iluminación depende exclusivamente de las luces y que una iluminación de relleno no afecta para nada en el contraste propio.

Si igualamos la expresión del contraste inicial y el contraste final podemos deducir algunas cosas sobre el comportamiento de la luz de relleno.

Para interpretar esta última relación tenemos que recordar: que el término a la izquierda del igual representa el contraste final, osea el de después de añadir la luz, mientras que el término derecho es el contraste inicial.

La t es el número de pasos entre la luz que alumbra al motivo mas claro y al mas oscuro. Sin que de ello deduzcamos que el motivo mas claro es mas luminoso que el mas oscuro.

La n es el número de pasos que la luz añadida es mayor que la luz que alumbra al motivo mas oscuro.

Delta es el número de pasos de diferencia entre la luz añadida al motivo oscuro y la añadida al motivo claro. Pero solo la luz añadida, no la añadida más la inicial.

Bien, si delta fuera cero, es decir, la luz de relleno cae por igual sobre ambos motivos (por ejemplo dos objetos situados a una misma distancia de un flash), tendríamos que la única forma de que los contrastes antes y después fueran iguales sería siendo t cero. Es decir, que no haya diferencia entre la luz que cae sobre ambos motivos.

Si en el caso mas habitual existe una diferencia entre las luces que caen sobre cada motivo, luego t no es 0, entonces la condición para que el contraste final sea menor que el inicial es:

n<n+t

Es decir que t sea mayor que 0. Luego que la luz que caiga sobre el objeto claro sea mayor que la que cae sobre el oscuro. (Recordemos que t es la luz del claro menos la del oscuro).

Por el contrario para aumentar el contraste sería necesario que:

n>n+t

La única forma de satisfacer esta condición es que t fuera negativo. O sea, que la luz que cae sobre el motivo oscuro sea mayor que la que cae sobre el claro.

Si las luces añadidas son diferentes entonces tenemos:

n+d=n+t

Si el contraste final es mayor que el inicial:

n+d>n+t

O lo que es lo mismo:

d>t

Luego para que el contraste aumente la diferencia entre luces de relleno debe ser mayor que el contraste de luces inicial. Por ejemplo, una escena en la que una persona está junto a una ventana. El exterior requiere una exposición de 1/125 f:2’8 y el interior 1/125 f:2, la diferencia es de 1 paso. Este es el valor de t. Si la persona es el motivo oscuro entonces delta debe ser mayor de 1. Es decir, vamos añadir un foco o un flash que ilumine a la persona y otro para el fondo. Delta es valor de la luz del claro menos el oscuro. Vamos a poner 2 pasos, tendríamos que poner al menos un f:4 en el exterior y un f:2 en el interior. De esta forma el exterior sube a f:5’6 y el interior a f:2’8, la diferencia ahora sería de 2 pasos, con lo que hemos aumentado el contraste. Por supuesto que la solución mas barata es la de poner luz solo en el exterior.

Para bajar el contrase tendremos:

d<t

Es decir que la diferencia de luces de relleno sea inferior al contraste inicial. Aquí hay que tener en cuenta que d es el valor de luz añadido al motivo mas claro menos la del oscuro. Si en la escena anterior tuviéramos el exterior a 1/125 f:8 y el interior a 1/125, f:2, es decir un contraste de luces de 4 pasos (t=4) tenemos que añadir de forma que la diferencia entre luces añadidas sea menor que 4.

Una solución sería poner, por ejemplo 5 pasos. Así que añadimos un flash con f:11 en el exterior y otro con f:2 en el interior. El exterior sumaría el f:11 del relleno con el f:8 que ya tenía quedando en f:11+2/3 mientras que el interior sumaría dos veces f:2 quedándose en f:2’8. La diferencia es de f:11+2/3 a f:2’8. Es decir cuatro pasos y dos tercios. Hemos aumentado el contraste.

Todos los valores indicados deben considerarse en valor absoluto. Siendo así que la única forma de aumentar el contraste es añadir al motivo claro mas luz que al motivo oscuro.