Tema 4. Apertura y profundidad de campo (I)

Hablamos hoy de la apertura del diafragma que medimos en números f, tal como vimos en el tema anterior.

La apertura está directamente implicada en lo que se denomina profundidad de campo (PdC, en inglés: Depth of Field, DoF), que se define como el rango de distancias que quedan enfocadas por la lente.

Como vimos en el tema de formación de imágenes (Parte II), al enfocar con la lente un objeto a una determinada distancia, también van a quedar enfocados los objetos situados a una distancia anterior y posterior a la de enfoque. O lo que es lo mismo, los objetos van a quedar desenfocados progresivamente a medida que se alejan de la distancia de enfoque, tanto por delante como por detrás.

No me cansaré de repetir (y de paso me lo digo a mí mismo) que, aunque la apertura es uno de los controles de exposición, su elección no solo debe hacerse en base a una exposición correcta. Veremos que, cuando estamos fotografiando objetos a diferentes distancias, utilizar un valor u otro va a tener una influencia importante en el resultado final: qué planos quedan enfocados y cuáles no.

Esquema

En el siguiente esquema vemos tres objetos situados a distancias diferentes. El objeto azul es el que está enfocado, con lo que saldrá nítido en la fotografía, ya que su imagen se forma en el plano del sensor. El objeto rojo, más lejano, forma la imagen ligeramente adelantada, con lo que cada punto de la imagen forma un pequeño círculo en el sensor (las líneas empiezan a separarse). Y el objeto verde formaría su imagen detrás del sensor, con lo que cada punto de su imagen forma también un círculo en el sensor (las líneas no han llegado a converger).

Esquema PdC

Esquema PdC

Si los círculos de cada punto de las imágenes de los objetos rojo y verde son suficientemente pequeños, el ojo humano los percibe como puntos y se verán bien enfocados. Se llama círculo de confusión al tamaño (diámetro) del círculo que se aprecia como bien enfocado. Se considera que una imagen de 8×10 pulgadas (unos 30cm de diagonal) se vería enfocada a medio metro de distancia si el círculo de confusión en la imagen es de 0,250 mm.

Si lo trasladamos al sensor, el tamaño del círculo de confusión:

  • Para Full Frame se considera 0,030 mm
  • Se divide por el factor de multiplicación para otros tamaños de sensores (por ejemplo: 0,020 mm para APS-C con factor 1.5, y 0,018 mm con factor 1.6)

¡Ojo! El tamaño del pixel, que dependerá del número de megapixels de nuestra cámara es más pequeño que el círculo de confusión. Así que si ampliamos la imagen al 100% en la pantalla del ordenador, puede no estar totalmente nítida.

Factores que influyen en la profundidad de campo

Lo vemos sobre esta ampliación correspondiente al enfoque del objeto rojo:

Detalle de esquema PdC

Detalle de esquema PdC

  • Ángulo (a): depende directamente del número f (a menor apertura, mayor f, menor ángulo, mayor nitidez)
  • Tamaño del círculo de confusión, depende del tamaño del sensor (a menor tamaño, menos círculo de confusión, menor nitidez).
  • Separación del plano de formación de la imagen del plano del sensor. Marcado con una doble flecha en el esquema. (¿Os acordáis de lo que llamábamos “tolerancia” al enfoque en el primer tema?). Además, este es el factor que más influye:
    • A menor distancia al objeto enfocado, mayor separación de la imagen formada respecto al plano del sensor
    • Lo mismo ocurre a mayor distancia focal
    • En definitiva: menor profundidad de campo a menor distancia de enfoque o mayor distancia focal.

¡Ojo! A juzgar por el segundo punto, podría parecer que una cámara con sensor más pequeño tiene menor profundidad de campo. Y eso es así si se mantiene la distancia focal real, pero si se usa una distancia focal equivalente, que produce una imagen similar, habrá que dividir por el factor de multiplicación. Con ello la distancia focal real es menor y por tanto, según el punto tercero, menor distancia focal implica más profundidad. Y este último factor es más fuerte que el segundo.

Os recomiendo que juguéis un poco con el simulador de profundidad de campo que podéis encontrar en http://www.liquidsculpture.com/dof.htm. Necesita que tengáis instalado Java en vuestro ordenador.

Simulador PdC

Simulador PdC


Permite elegir la cámara (realmente el tamaño del sensor y, por tanto, del círculo de confusión), la distancia focal, la distancia de la cámara al objeto, la apertura, el objeto (Model to use), el círculo de confusión (sobre una imagen de 8×10 pulgadas), selección de unidades de medida en metros o pies. Arrastrando el objeto se puede girar (efecto tridimensional). Los tres botones de abajo resetean la vista a frontal, desde arriba (top) y lateral (side, que es la que aparece en la imagen, donde la cámara estaría al lado derecho).

Resulta muy interesante la opción “Mantain magnification”, que mantiene el tamaño del objeto en la foto: si aumenta la distancia focal, también aumenta la distancia. De tal manera que el plano enfocado quede al mismo tamaño. Se puede ver que la profundidad de campo apenas varía (se hace más asimétrica al disminuir la distancia focal del objetivo: crece el rango de enfoque por detrás y disminuye por delante).

Os animo a que trasteéis un poco con el simulador y me contáis.

Conclusiones

  • A igual distancia del objeto y distancia focal: mayor profundidad de campo a mayor f (diafragma más cerrado). Veamos un ejemplo en que que está enfocado el poste central de la valla, distancia focal 32mm, cámara de sensor APS-C:
Ejemplos de apertura

Ejemplos de apertura

  • A igual distancia focal e igual apertura (número f): mayor profundidad de campo a mayor distancia al objeto
  • A igual distancia al objeto e igual apertura (número f): mayor PDC a menor DF
    • Los objetivos angulares tiene mucha más profundidad de campo que los teleobjetivos
    • Una cámara con sensor más pequeño necesita distancia focal equivalente menor, por lo que tiene mayor profundidad de campo (una réflex FF tiene menor PDC que una réflex APS-C y ésta menor que una compacta)
    • Rango de distancias anterior y posterior más simétrica a mayor DF

Hasta aquí por hoy. No hemos acabado el tema… seguiremos hablando de la distancia hiperfocal y más cosas.

Siguiente: Tema 4. Apertura y profundidad de campo (II)
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Un pensamiento en “Tema 4. Apertura y profundidad de campo (I)

  1. Pingback: Misma nitidez en toda la profundidad de campo?

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