TUTORIALES:PROFUNDIDAD DE CAMPO

La profundidad de campo se refiere al rango de distancia que parece aceptablemente nítido. Varía según el tipo de cámara, la apertura y la distancia de enfoque, aunque el tamaño de impresión y la distancia de visualización también pueden influir en nuestra percepción de la profundidad de campo. Este tutorial está diseñado para brindar una mejor comprensión técnica e intuitiva de la fotografía, y proporciona una calculadora de profundidad de campo para mostrar cómo varía con la configuración de la cámara.

La profundidad de campo no cambia abruptamente de nítida a desnítida, sino que ocurre como una transición gradual. De hecho, todo lo que está inmediatamente delante o detrás de la distancia de enfoque comienza a perder nitidez, incluso si nuestros ojos o la resolución de la cámara no lo perciben.

CÍRCULO DE CONFUSIÓN

Dado que no hay un punto crítico de transición, un término más riguroso llamado "círculo de confusión " se usa para definir cuánto se debe desenfocar un punto para que se perciba como poco nítido. Cuando el círculo de confusión se vuelve perceptible para nuestros ojos, se dice que esta región está fuera de la profundidad de campo y, por lo tanto, ya no es "aceptablemente nítida". ." El círculo de confusión anterior se ha exagerado para mayor claridad; en realidad, esto sería solo una pequeña fracción del área del sensor de la cámara.

¿Cuándo se vuelve perceptible a nuestros ojos el círculo de confusión? Un círculo de confusión aceptablemente nítido se define vagamente como uno que pasaría desapercibido cuando se amplía a una impresión estándar de 8x10 pulgadas y se observa desde una distancia de visualización estándar de aproximadamente 1 pie.

A esta distancia de visualización y tamaño de impresión, los fabricantes de cámaras suponen que un círculo de confusión es insignificante si no supera las 0,01 pulgadas (cuando se amplía). Como resultado, los fabricantes de cámaras utilizan el estándar de 0,01 pulgadas cuando proporcionan marcadores de profundidad de campo del objetivo (que se muestran a continuación para f/22 en un objetivo de 50 mm). En realidad, una persona con una visión de 20/20 o superior puede distinguir características de 1/3 de este tamaño, por lo que el círculo de confusión tiene que ser aún más pequeño que esto para lograr una nitidez aceptable en todo momento.

También se aplica un círculo máximo de confusión diferente para cada combinación de tamaño de impresión y distancia de visualización. En el ejemplo anterior de puntos borrosos, el círculo de confusión es en realidad más pequeño que la resolución de su pantalla para los dos puntos a ambos lados del punto focal, por lo que estos se consideran dentro de la profundidad de campo. Alternativamente, la profundidad de campo puede basarse en cuando el círculo de confusión se vuelve más grande que el tamaño de los píxeles de su cámara digital.

Tenga en cuenta que la profundidad de campo solo establece un valor máximo para el círculo de confusión y no describe lo que sucede con las regiones una vez que se desenfocan. Estas regiones también se llaman "bokeh", del japonés (pronunciado bo-ké). Dos imágenes con la misma profundidad de campo pueden tener un bokeh significativamente diferente, ya que esto depende de la forma del diafragma del objetivo. En realidad, el círculo de confusión no suele ser realmente un círculo, sino que solo se aproxima como tal cuando es muy pequeño. Cuando se vuelve grande, la mayoría de las lentes lo representarán como una forma poligonal de 5 a 8 lados.

CONTROL DE LA PROFUNDIDAD DE CAMPO

Aunque el tamaño de la letra y la distancia de visualización influyen en el tamaño del círculo de confusión aparece para nuestros ojos, la apertura y la distancia de enfoque son los dos factores principales que determinan qué tan grande será el círculo de confusión en el sensor de la cámara. Las aperturas más grandes (número F-stop más pequeño) y las distancias de enfoque más cercanas producen una profundidad de campo menor. La siguiente prueba mantiene la misma distancia de enfoque, pero cambia la configuración de apertura:

nota:imágenes tomadas con una lente de 200 mm (campo de visión de 320 mm en una cámara de 35 mm)

ACLARACIÓN:DISTANCIA FOCAL Y PROFUNDIDAD DE CAMPO

Tenga en cuenta que la distancia focal no se ha mencionado como una influencia en la profundidad de campo, contrariamente a la creencia popular. Aunque los teleobjetivos parecen crear una profundidad de campo mucho menor, esto se debe principalmente a que a menudo se utilizan para ampliar el sujeto cuando uno no puede acercarse. Si el sujeto ocupa la misma fracción de la imagen (ampliación constante) tanto para un teleobjetivo como para un gran angular, la profundidad de campo total es virtualmente* constante con la distancia focal ! Por supuesto, esto requeriría acercarse mucho más con una lente gran angular o mucho más lejos con una lente telefoto, como se muestra en el siguiente cuadro:

Longitud focal (mm)	Distancia de enfoque (m)	Profundidad de campo (m)
10	0.5	0,482
20	1.0	0,421
50	2.5	0,406
100	5.0	0,404
200	10	0,404
400	20	0,404

Nota:Los cálculos de profundidad de campo están en f/4,0 en una cámara con un factor de recorte de 1,6X,
usando un círculo de confusión de 0,0206 mm.

Tenga en cuenta cómo, de hecho, hay un cambio sutil para las distancias focales más pequeñas. Este es un efecto real, pero es insignificante en comparación con la apertura y la distancia de enfoque. Aunque la profundidad de campo total es virtualmente constante, la fracción de la profundidad de campo que está delante y detrás de la distancia focal cambia con la distancia focal, como se demuestra a continuación:

	Distribución de la profundidad de campo
Distancia focal (mm)	Trasero	Frente
10	70,2 %	29,8 %
20	60,1 %	39,9 %
50	54,0 %	46,0 %
100	52,0 %	48,0 %
200	51,0 %	49,0 %
400	50,5 %	49,5 %

Esto expone una limitación del concepto DoF tradicional:solo tiene en cuenta el DoF total y no su distribución alrededor del plano focal, aunque ambos pueden contribuir a la percepción de la nitidez. Observe cómo una lente gran angular proporciona una profundidad de campo que se desvanece más gradualmente detrás del plano focal que en el frente, lo cual es importante para las fotografías de paisajes tradicionales.

También pueden aparecer distancias focales más largas tener una menor profundidad de campo porque amplían el fondo en relación con el primer plano (debido a su ángulo de visión más estrecho). Esto puede hacer que un fondo desenfocado se vea aún más desenfocado porque su desenfoque se ha agrandado. Sin embargo, este es un concepto completamente diferente, ya que la profundidad de campo solo describe la región nítida de una foto, no las regiones borrosas.

Por otro lado, cuando está parado en el mismo lugar y enfoca un sujeto a la misma distancia, una lente de distancia focal más larga tendrá una profundidad de campo menor (aunque las imágenes encuadrarán al sujeto de manera completamente diferente). Esto es más representativo del uso diario, pero es un efecto debido a una mayor ampliación, no a la distancia focal.

La profundidad de campo también parece menor en las cámaras SLR que en las cámaras digitales compactas, porque las cámaras SLR requieren una distancia focal más larga para lograr el mismo campo de visión (consulte el tutorial sobre los tamaños de los sensores de las cámaras digitales para obtener más información sobre este tema).

*Nota técnica :Describimos la profundidad de campo como virtualmente constante porque hay casos límite en los que esto no es cierto. Para distancias focales que dan como resultado un gran aumento, o muy cerca de la distancia hiperfocal, los lentes de gran angular pueden proporcionar un DoF mayor que los teleobjetivos. Por otro lado, a gran aumento, el cálculo tradicional de DoF se vuelve inexacto debido a otro factor:el aumento de la pupila. Esto reduce la ventaja de DoF para la mayoría de los lentes de gran angular y la aumenta para los teleobjetivos y macro. En el otro caso límite, cerca de la distancia hiperfocal, el aumento de la profundidad de campo surge porque la lente gran angular tiene una mayor profundidad de campo trasera y, por lo tanto, puede alcanzar con más facilidad una nitidez crítica en el infinito.

CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD DE CAMPO

Para calcular la profundidad de campo, primero se debe decidir un valor apropiado para el círculo de confusión máximo permitido. Esto se basa tanto en el tipo de cámara (sensor o tamaño de película) como en la combinación de distancia de visualización/tamaño de impresión. No hace falta decir que saber qué será esto antes de tiempo a menudo no es sencillo. Pruebe la herramienta de calculadora de profundidad de campo para ayudarlo a encontrar esto para su situación específica.

PROFUNDIDAD DE ENFOQUE Y VISUALIZACIÓN DE APERTURA

Otra implicación del círculo de confusión es el concepto de profundidad de enfoque (también llamado "difusión de enfoque"). Se diferencia de la profundidad de campo porque describe la distancia a la que se enfoca la luz en el sensor de la cámara. , a diferencia del sujeto:

Diagrama que representa la profundidad de enfoque frente a la apertura de la cámara. Las líneas violetas que componen el borde de cada región sombreada representan los ángulos extremos en los que la luz podría entrar potencialmente en la apertura. El interior de las regiones sombreadas de color púrpura representa todos los demás ángulos posibles.

El concepto clave es este:cuando un objeto está enfocado, los rayos de luz que se originan en ese punto convergen en un punto del sensor de la cámara. Si los rayos de luz inciden en el sensor en ubicaciones ligeramente diferentes (llegando a un disco en lugar de a un punto), entonces este objeto se verá desenfocado, y cada vez más dependiendo de qué tan separados estén los rayos de luz.

OTRAS NOTAS

¿Por qué no usar la apertura más pequeña (el número más grande) para lograr la mejor profundidad de campo posible? Aparte del hecho de que esto puede requerir velocidades de obturación prohibitivamente largas sin un trípode de cámara, una apertura demasiado pequeña suaviza la imagen al crear un círculo de confusión más grande (o "Disco de aire ") debido a un efecto llamado difracción, incluso dentro del plano de enfoque. La difracción se convierte rápidamente en un factor más limitante que la profundidad de campo a medida que la apertura se hace más pequeña. A pesar de su extrema profundidad de campo, esta es también la razón por la cual las "cámaras estenopeicas" tienen resolución limitada.

Para fotografía macro (gran aumento), la profundidad de campo está influenciada por otro factor:el aumento de la pupila. Esto es igual a uno para lentes internamente simétricos, aunque para lentes de gran angular y teleobjetivo es mayor o menor que uno, respectivamente. Se logra una mayor profundidad de campo (que normalmente se calcula) para un aumento de la pupila menor que uno, mientras que el aumento de la pupila no cambia el cálculo cuando es igual a uno. El problema es que, por lo general, los fabricantes de lentes no proporcionan el aumento de la pupila, y solo se puede estimar aproximadamente visualmente.

OTROS SITIOS WEB Y LECTURAS ADICIONALES

• Norman Koren ofrece otra perspectiva sobre la profundidad de campo, incluidas muchas ecuaciones para calcular la profundidad de campo y el círculo de confusión
• El paisaje luminoso compara la profundidad de campo para varias distancias focales, lo que proporciona una prueba visual de que la profundidad de campo no cambia mucho con la distancia focal.