Tema 4. Apertura y profundidad de campo (III)

Algunas gráficas

Hoy vamos a ver de forma gráfica cómo cambia la profundidad de campo al variar cada uno de los parámetros que intervienen (que son, como hemos visto, la apertura del diafragma, la distancia focal de la lente, la distancia de enfoque y el tamaño del sensor). Lo bueno de las gráficas, que nos gustan tanto a “los de ciencias”, es que permiten sacar conclusiones de un simple vistazo.

Espero que resulten fáciles de entender. Podemos imaginarnos que se trata de una vista desde arriba de una cancha de balonmano, por ejemplo, y hacemos fotos desde uno de los fondos apuntando en dirección al fondo opuesto. El fondo desde donde hacemos las fotos se representa en horizontal y en vertical medimos las distancias: la del objeto enfocado (en verde), el inicio (en violeta) y el final (en rojo) de la zona que queda nítida. Nos vamos desplazando a la derecha y cambiamos el parámetro, como puede ser la apertura (número f).

Vamos a ver cinco gráficas. Empezamos.

Apertura y profundidad de campo

En esta primera representación vemos el cambio  de la profundidad de campo a medida que cambia la apertura del diafragma (números f). Recordemos que a mayor número f, menor diámetro del diafragma y mayor profundidad de campo.

Estamos trabajamos con una cámara full frame (círculo de confusión de 0,030 mm), con una distancia focal de 100mm (teleobjetivo) y estamos enfocando a un objeto que se encuentra a 5 metros. A medida que nos desplazamos a la derecha en la “cancha”, vamos disparando cerrando 1 punto el diafragma (habría que disminuir la velocidad para que la exposición sea la misma, pero ahora no nos preocupamos de este tema). Variamos el número f hasta 32, empezando por un teórico 1, aunque normalmente los objetivos reales tienen un número f mínimo bastante mayor (por ejemplo f/2, f/2.8, f/3.5, f/4, …).

Profundidad de campo vs Apertura

Profundidad de campo vs Apertura

Enfocando a 5 metros (en verde) queda nítido desde la línea violeta a la roja. Como se puede apreciar claramente, a medida que cerramos el diafragma (número f mayor), la profundidad de campo crece apreciablemente: a f/2 apenas disponemos de 15 centímetros por delante y otros 15 por detrás, mientras que a f/22 hay 1,25 metros por delante y casi 2,5 metros por detrás.

Por tanto, eligiendo la apertura podemos controlar el grado de nitidez de los objetos anteriores y posteriores al enfocado.

Distancia focal y profundidad de campo

Pasamos al siguiente gráfico, en este caso imaginamos que trabajamos con un zoom y solo modificamos la distancia focal a medida que nos desplazamos a la derecha. Resto de parámetros que no varían: cámara full frame, apertura f/11 y ahora el objeto está a 2 metros.

Profundidad de campo vs Distancia focal

Profundidad de campo vs Distancia focal

En este caso vemos que la profundidad de campo disminuye drásticamente a medida que aumenta la distancia focal. En el caso de 25mm no se incluye el límite posterior porque es infinito, dado que la distancia de enfoque (2m) es mayor que la hiperfocal (en este caso vale 1,9 m).

Los angulares (menores de 40mm) tienen mucha más profundidad de campo que los teleobjetivos (mayor de 70mm): para 35mm queda enfocado de 70 cm por delante y 2,25m por detrás, mientras que a 115mm solo 9cm por delante y 10cm por detrás.

También podemos ver que para los teleobjetivos la zona de nitidez es simétrica respecto a la distancia de enfoque (queda prácticamente enfocada la misma distancia antes y después) mientras que para los angulares es más asimétrica (más distancia detrás que delante).

Distancia de enfoque y profundidad de campo

Ahora lo que vamos a variar es la distancia a la que se encuentra el objeto enfocado. No varía: cámara full frame, apertura f/11 y distancia focal 100mm (en este caso tampoco varía la distancia hiperfocal, que concretamente vale 30,40 metros). A medida que nos desplazamos a la derecha, el objeto que enfocamos está más lejos.

Profundidad de campo vs Distancia de enfoque

Profundidad de campo vs Distancia de enfoque

Vemos que a medida que aumenta la distancia de enfoque, también aumenta la profundidad de campo y viceversa.

Y, como siempre, cuando aumenta la profundidad de campo, se hace más asimétrica: más rango detrás que delante.

Si la distancia de enfoque se hace igual o superior a la hiperfocal (que no es el caso de la figura), por detrás quedaría enfocado hasta infinito.

Por otro lado, para distancias cercanas requiere mayor precisión ya que la profundidad de campo disminuye. El caso extremo se da en la fotografía macro (de objetos a muy corta distancia) donde la zona nítida puede ser de menos de 1mm.

Factor de multiplicación y profundidad de campo

En esta siguiente quiero ver cómo afecta el tamaño del sensor. Recordemos que el factor de multiplicación es la diagonal del sensor tamaño full frame respecto a la del sensor en cuestión. Por ejemplo APS-C de Canon es 1,6 y para Nikon (formato DX) es 1,5.

Quiero ver cómo afecta a dos parámetros a la vez:

  • Círculo de confusión: será el correspondiente a full frame (0,030mm) dividido por el factor de multiplicación
  • Distancia focal: quiero mantener la distancia focal equivalente a full frame, para obtener la misma perspectiva aunque cambie el tamaño del sensor. Recordemos que la distancia focal equivalente es la distancia focal real multiplicada por el factor de multiplicación.

Los valores que no varían en esta gráfica son: apertura f/11, distancia focal equivalente full frame de 100mm y distancia de enfoque 5 m.

En definitiva, a medida que me desplazo a la derecha en la gráfica, cambia el círculo de confusión y la distancia focal real (imaginaros que en cada toma cambio de cámara, desde full frame a compacta). Por ejemplo, si el factor de multiplicación es 2, la distancia focal será de 50mm que multiplicada por 2 da 100mm equivalente a full frame.

Profundidad de campo vs Factor de multiplicación

Profundidad de campo vs Factor de multiplicación

Se ve claramente que a medida que disminuye el tamaño del sensor (mayor factor de multiplicación), aumenta la profundidad de campo.

Para una compacta de factor de multiplicación 5, la profundidad de campo es mucho mayor ya que enfocando a 5 metros estamos casi en la hiperfocal (que es de 6m). La distancia focal real es de 20mm que equivale a un teleobjetivo de 100mm en tamaño completo.

Esta es la razón por la que con una compacta es muy difícil hacer bokeh (fotografías en las que el sujeto enfocado sale obviamente nítido y el fondo completamente desenfocado).

Tamaño del objeto enfocado y profundidad de campo

Y la siguiente gráfica es el triple salto mortal. Manteniendo la misma cámara (tamaño del sensor full frame) y apertura f/11, quiero mantener el tamaño del objeto enfocado en la foto. Para ello, por ejemplo, si duplico la distancia focal, me alejo al doble (aproximadamente) de distancia.

Profundidad de campo vs Tamaño del objeto enfocado

Profundidad de campo vs Tamaño del objeto enfocado

La conclusión es que prácticamente se obtiene la misma profundidad de campo, a excepción de que para distancias focales angulares empieza a crecer el margen de enfoque por detrás (nos acercamos a la distancia hiperfocal), pero disminuye ligeramente por delante.

Es curioso, pero si creemos que al acercarnos y utilizar una focal menor nos va a dar más profundidad de campo, no es así. Si la focal disminuye hasta angular, sí podremos incluir el fondo enfocado (si eso nos interesa).

¡Ojo! Aunque no cambie la profundidad de campo, lo que sí cambia es la perspectiva, tal como vimos en en el Tema 2. Distancia focal, tamaño del sensor y perspectiva (II)

Bueno, pues hasta aquí hemos llegado. Espero que hayáis sobrevivido al atracón de grafiquitas. Yo creo que son útiles, ¿no?

Están hechas con Excel. Si alguien quiere que le pase la hoja de cálculo para trastear un poco, me puede poner un correito y se la envío (ver contacto).

Pues tenía intenciones de acabar hoy el tema, pero aún quedan algunas cosillas (bokeh, punto dulce del objetivo, … ), pero os prometo que en la siguiente entrega lo terminamos.

Seguimos en contacto.

Siguiente: Tema 4. Apertura y profundidad de campo (IV)
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4 pensamientos en “Tema 4. Apertura y profundidad de campo (III)

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