Circulos de confusión, Profundidad de Campo e Hiperfocal
Desde hace mucho, me han tenido intrigadas varias cosas de la fotografía, la hiperfocal, la profundidad de campo, el enfoque, el porque en una Olympus hay más profundidad de campo que en otra marca de réflex, que son eso que llaman círculos de confusión, que es lo que hacen en nuestras fotos… en fin, varias cosas que si bien las damos por sabidas, creo que ni las sabemos ni las entendemos.
Me propuse averiguar cuanto más mejor para entender mejor el sistema con el que estamos trabajando y poder mejorar cada día más en esta afición que tantos dolores de cabeza, de rodillas, y de cartera nos está costando.
Lo bueno del asunto es que, según iba recopilando información de una cosa veía que todo iba estando relacionado con lo cual los retazos que iba encontrando los podía unir para llegar a tener un día toda la información y los resultados en un solo, digámosle tocho, porque esto cuando termine es un tocho de los grandes, además he contado, siempre cuento con la inestimable ayuda de amigos que, además de corregir algunas de las afirmaciones, me han ayudado con enlaces y con sus teorías y averiguaciones en esta tarea.
Bueno pues creo que ya es momento de dejarme de divagar y centrarme en lo que quiero transmitir, o al menos intento hacerlo.
EL CIRCULO DE CONFUSIÓN:
Cuando hacemos una foto, sabemos, o al menos deberíamos saberlo ya, que hay una zona nítida que se corresponde con el plano donde hemos enfocado, que hay una zona que ocupa 1/3 de la dof o profundidad de campo que está por delante de ese plano y que hay otra zona que ocupa los 2/3 restantes que están por detrás del plano enfocado, que están nítidas también.
Bien, el ojo humano solo es capaz de distinguir un punto de otro a una distancia de 25cm. cuando los puntos tienen un diámetro máximo de 0,25mm, a partir de esa medida el ojo ya no es capaz de distinguir un punto de otro.
Siempre nos han dicho que nuestras cámaras, sistema 4/3, tienen más profundidad de campo porque el sensor es más pequeño y siempre lo hemos aceptado así, y siendo verdadera esa afirmación no es correcta, nuestras cámaras (sistema 4/3) tienen más profundidad de campo a igual focal y diafragma que otros formatos porque los círculos de confusión que los objetivos son capaces de llevar al sensor son más pequeños y por ello la degradación y el aumento del diámetro de los mismos, hace que seamos capaces de distinguir más campo enfocado que en otro sistema.
Para averiguar cual es el tamaño de los círculos de confusión que el objetivo genera en el sensor hay una formula, la pena es que, no todos aceptan la misma formula, así Carl Zeiss dice que la formula es:
CC=d/1750 donde CC=es el circulo de confusión y d= la diagonal del sensor
Hay otra formula más extendida que dice lo siguiente:
CC=d/1500 donde CC=es el circulo de confusión y d= la diagonal del sensor
Y para colmo de los colmos, Olympus dice que la formula es:
1/60, por cuanto el sensor de 4/3 tiene 60 líneas en cada milímetro, en ese caso los diámetros de los círculos de confusión serán de un sesentavo de milímetro.
Fijaros que hablamos de desviaciones que van desde:
Un circulo de confusión de 0,01286 según Carl Zeiss
Un circulo de confusión de 0,01500 según la fórmula más extendida
Un circulo de confusión de 0,01667 según Olympus
En teoría desviaciones nimias, pero que en la práctica son muy importantes ya que afectan y muy mucho a la hiperfocal y a la profundidad de campo.
Como quiera que trabajamos con Olympus, creo que debemos dar por buena la fórmula que nos ofrece, quien va a saber más que ellos? Y quedarnos con que en nuestros sensores los objetivos generan unos círculos de confusión en el plano enfocado de un diámetro de 0,01667mm.
Y en ese tamaño radica la madre del cordero de la profundidad de campo o dof, ya que, como hemos visto anteriormente la imagen se enfoca 1/3 por delante y 2/3 por detrás del plano de enfocado… ese tercio y esos dos tercios se hacen más grandes ya que lo que se produce en el desenfoque no es ni más ni menos que un mayor diámetro del circulo de confusión, como quiera que los círculos que se producen en nuestro sensor son más pequeños, requieren más espacio para llegar al tamaño necesario para que nuestro ojo no sea capaz de distinguir dos puntos juntos.
Unas comparaciones para que lo entendamos mejor:
El circulo de confusión de una cámara de formato completo es de 0,02886 mm
El circulo de confusión de una cámara de formato APS es de 0,0192 mm
El círculo de confusión de una cámara de formato 4/3 es de 0,01667 mm
Está claro el círculo de confusión de una cámara de formato 4/3 es más pequeño y necesita más distancia para poder llegar a los 0,25 mm que es el máximo punto que distinguimos, como hemos dicho anteriormente.
Un pequeño gráfico explicativo:
Bueno pues… ya sabemos porque nuestras cámaras tienen más dof o profundidad de campo que las de otros formatos.
Lógicamente cuanto más alejemos la foto de nuestro ojo, mayor ha de ser el punto, por eso en las ampliaciones si nos acercamos a ellas las vemos con menor nitidez que si las vemos a la distancia correcta, por esa razón cuando ponemos nuestra foto a tamaño completo en la pantalla del pc, a veces no la vemos nítida y si la vemos nítida a un tamaño normal en la pantalla.
Bien y esto a que nos lleva? Pues esto, como es lógico, nos lleva a la siguiente parte de la cual hemos hablado varias veces aquí arriba…
DOF o PROFUNDIDAD DE CAMPO
Todos sabemos que la dof o profundidad de campo es la longitud de motivo que hemos querido o logrado meter en foco (recordad con un circulo de confusión igual o menor a 0,25mm) en nuestra foto.
Sabemos que influyen los siguientes parámetros:
Diafragma usado. FA mayor apertura menor dof, a menor apertura mayor dof, siempre teniendo en cuenta que las aperturas muy pequeñas hacen que aparezcan difracciones.
Proporción de reproducción del objetivo usado. RNuestros objetivos tienen una proporción de reproducción del motivo en el sensor, eso que a veces decimos es 1:1, ó es 1:2 ó es 0,25X, esa es la proporción de reproducción de nuestra lente en el sensor,
Diámetro del circulo de confusión. DYa sabemos cual es el nuestro 0,01667
Distancia de enfoque. DELa distancia que hay desde el sensor de nuestra cámara hasta el punto donde estamos enfocando al motivo.
Distancia focal DFLa focal del objetivo que estamos usando para lograr nuestra foto
Y todos estos parámetros influyen en la profundidad de campo? Pues vereis , si y no y me explico, en la fotografía normal influyen unos y en la fotografía macro influyen otros.
Por esta razón creo conveniente dejar claros los que influyen en cada uno de los tipos de fotos que podemos hacer y como lo hacen.
En la fotografía
macro o de aproximación, al estar muy cerca del motivo los parámetros que influyen son los siguientes:
Diafragma usado. FProporción de reproducción del objetivo usado. RDiámetro del circulo de confusión. DAdemás en la fotografía
macro la dof no se reparte como hemos hablado anteriormente, lo hace en una proporción de ½ por delante y ½ por detrás
Bien pues sería sencillo mediante una fórmula, averiguar cual es la profundidad de campo en una situación concreta y conocida, pues… no es tan sencillo, ya que hay tendencias y además las marcas no suelen soltar las formulas que emplean para calcular este dato, todos nos basamos en las formulas existentes en la fotografía analógica, modificando en cada caso el diametro del circulo de confusión
Entonces, que formula usamos? Pues esta parece ser la fórmula más fiable para averiguar la profundidad de campo en un objetivo macro, haciendo fotografía macro
La formula sería: 2xFx(R+1) / Dx(RxR)
Esta parte ya es muchísimo más farragosa, ya que para averiguar cual es la proporción de reproducción tiene que ver con la distancia mínima de enfoque y la focal del objetivo, ya que cuanto menor es la distancia de enfoque y mayor la focal de la lente mayor será la proporción de reproducción.
Llegados a este punto, considero como lo mejor enviaros mediante un enlace a esta página, traducida de la página original de Riccardo Polini:
http://www.telefonica.net/web2/javierdiazmenendez/Optica_Close_up.htm
Os dejo, además un enlace a la página de lentes de Olympus Asia donde podeis averiguar más aún, pulsando en cada uno de ellos y que os dará los datos técnicos de profundidad de campo de cada uno de ellos:
http://asia.olympus-imaging.com/products/dslr/lenses/
En la fotografía
normal los parámetros que influyen son los siguientes:
Diafragma usado. FDiámetro del circulo de confusión. DDistancia de enfoque. DEDistancia focal DFEn este tipo de fotografía, con objetivos normales si que la proporción de la profundidad de campo es la de 1/3 por delante del motivo y 2/3 por detrás del motivo.
Aquí parece ser que hay más consenso, aunque siempre nos encontramos con que los resultados difieren de los que Olympus anuncia en su web de objetivos en cuanto a la profundidad de campo de cada uno de ellos para una distancia y focal dadas.
La formula usada más comúnmente es la siguiente:
Lo primero es despejar una X (jejejeje siempre hay una X que despejar ¿eh?)
X= ((DE - DF) x D x F) / DF^2
Bueno pues ya hemos despejado la famosa X
Ojo este cálculo será correcto siempre que DF sea mayor que el resultado de DxF
Lo segundo ya es averiguar la profundidad de campo y para ello usamos esta formula:
(2 x DE x X) / (1 – X^2) que sencillito :-)
Siempre que X sea menor que 1 y DF sea mayor que el resultado de DxF
Aquí os dejo un enlace para que os descarguéis una hoja de cálculo que he confeccionado con una calculadora de profundidad de campo para fotografía normal.
Y todo este jaleo que tengo armado, si has llegado hasta aquí, te mereces un monumento, para explicar la última parte:
HIPERFOCALDenominamos distancia hiperfocal la distancia mínima en que un sujeto aparece nítido estando el objetivo enfocado al infinito.
No obstante, modificamos esta definición para incluir esta otra que a mi parecer está mucho más clara y que nos la ofrece nuestro compañero
Miguelno- otra definición de distancia hiperfocal más intuitiva puede ser "La distancia hiperfocal es la distancia de enfoque en la que se consigue la mayor profundidad de campo, extendiéndose ésta desde la mitad de dicha distancia hasta el infinito".
Las lentes analógicas, al tener el anillo de diafragmas en el objetivo, éste traía una serie de escalas que nos daban las distancias hiperfocales para ese enfoque de infinito, hoy en día al trabajar los diafragmas mediante contactos con la cámara, las lentes ya no traen esa escala, en nuestro caso, los OM,s antiguos que usamos con nuestras cámaras si que los traen, no obstante al tener que poner un anillo para encajar las monturas OM a las de 4/3, se pierde el enfoque a infinito y por esa razón no se pueden usar esas marcas.
Aquí podéis ver esas marcas que os digo en una lente OM de 50mm
Como veis esa escala dice que con el enfoque a infinito la hiperfocal para un diafragma de f/8 está en 10 m, y con un diafragma de f/16 la hiperfocal está en 5 m, en este caso, todo lo que esté desde 5 m. de nuestra cámara, con un diafragma de f/8, hasta el infinito estará perfectamente enfocado, aunque nosotros por el visor lo veamos borroso, eso saldrá enfocado.
Con los nuevos objetivos diseñados en digital para el sistema 4/3, nos encontramos que solo los PRO y los TOP PRO, traen una ventanilla en la que nos indica los metros de distancia y con ellos si que podríamos usar la hiperfocal, sirviéndonos para ello de unas tablas de distancias, focales y diafragmas.
Curiosamente se consigue mucha más nitidez poniendo el objetivo en enfoque a infinito y enfocando a la distancia hiperfocal, que enfocando a infinito, así, por ejemplo con un objetivo de 50mm y con un diafragma f/8 la hiperfocal está en 18,75m, con enfocar a esa distancia, nos encontramos con una zona nítida que va desde la mitad de la distancia hiperfocal hasta el infinito.
Y para que puede servir esto? Pues veréis os pongo un ejemplo muy ilustrativo, todos sabemos que hacerle fotos a un crío es difícil, ya que queremos que no mire a la cámara y que se sienta libre para moverse, cosa harto difícil si él sabe que estamos con nuestra cámara montada y enfocándole, lo normal es que se interese y no podamos hacer lo que queremos.
Bien, pues ponemos nuestra lente de 42 mm., por ejemplo, con un diafragma de f/16 y vemos que la distancia hiperfocal es de 6,62m., ponemos el enfoque en infinito y solamente tenemos que preocuparnos en componer y disparar (hay que poner el enfoque en manual claro) y ya sabemos que desde 3,31 m. hasta el infinito todo lo que haya en la foto estará nítido, el niño incluido :-)
Trasladar esto a una foto de acción, no tener que enfocar en continuo solo preocuparnos de encuadrar y disparar….
Creo que tiene sus ventajas, los inconvenientes están claros, no resaltamos el motivo del fondo ya que todo sale a foco, peeeeero, tenemos la foto.
Y esto como todo lo anterior también tiene su formula:
Focal usada al cuadrado, dividida entre el resultado de la multiplicación del circulo de confusión por el diafragma utilizado.
Con el fin de facilitaros este asunto, os he hecho esta tabla, que podéis descargar y llevar en la mochila, también para que os hagáis la tabla de acuerdo con vuestras lentes, os pongo en descarga directa la misma tabla donde solo tenéis que modificar las focales y ella calculará las hiperfocales, he usado diafragmas enteros, por dos razones:
1º Porque en caso de usar tercios la tabla sería demasiado grande
2º Porque es lo que yo uso
Gracias por llegar hasta aquí.
Quiero no obstante agradecer también las criticas, constructivas que he recibido de mi compañero de blog, Gabriel Morales