¿Sabes quién controla que los elementos situados a distintas distancias en una escena salgan enfocados o no?
Primero que nada, se piensa en el Diafragma…
La Profundidad de campo, CDC, hiperfocal... y diafragma
…pero cuidado. La capacidad de percibir la nitidez de una fotografía es del ojo del observador.
La tecnología avanza de acuerdo con la evolución del conocimiento científico (física, química, matemáticas… ) e incluso de la misma tecnología, pero un caso concreto es el de aquella tecnología que para evolucionar requiere del conocimiento del funcionamiento del cuerpo humano. En lo que se refiere a la “imagen”, hasta la fecha, se centran en algunas características fisiológicas del ojo que hacen que el cerebro interprete de una u otra manera “lo que vemos”.
Mientras que para la imagen en movimiento (cine o televisión) se apoya en la persistencia, …
… para la imagen fija (fotografía) lo hace sobre la agudeza visual.
Evidentemente, intuimos lo que es e incluso que no debe tener un valor único. Cada persona tiene una agudeza visual específica, incluso puede tener una agudeza distinta en cada ojo. Por eso en ocasiones nos quedamos perplejos cuando al hablar de una fotografía alguien nos dice…
.- está ligeramente desenfocada
¡ Pero si la veo perfecta! … ¿Qué demonios…? 
Has topado con la agudeza visual haciendo de las suyas.
¿Recuerdas eso de que el tamaño de la televisión venía determinado por la distancia a la que ibas a verla? Creo recordar que era 2,5 veces la diagonal del televisor. ¿O que la distancia óptima para ver una fotografía debería ser como mínimo el valor de su diagonal?
Seguro que sí. O cuando menos, lo habrás experimentado de manera más o menos llamativa dependiendo del tamaño de la imagen, la distancia a la que se visualiza, pero sobre todo, con el comportamiento de nuestro ojo y cerebro en la acción de “ver” y más concretamente, por lo que se conoce como agudeza visual. Pues bien, esa “agudeza visual” tiene una definición que estandariza un valor de referencia para su evaluación.
Desde el punto de vista oftalmológico, se considera la agudeza visual “normal” a aquella cuyo ángulo visual formado entre los dos puntos a discernir y el ojo, es de 1 minuto de arco a una distancia de 6m.
Como referencia he utilizado uno de los optotipos diseñados por Hernan Snellen – una figura generada con cubos de 1 minuto de arco de lado – para establecer y cuantificar de alguna manera la agudeza visual de los individuos.
El valor “normal” a 6m (20 pies) es el 20/20, y se refiere a la utilización de un optotipo diseñado para visualizarlo a 20 pies (numerador) que se ve correctamente a esos 20 pies (denominador). Cuanto mayor es el denominador del resultado del test, por ejemplo 20/40, menos agudeza visual tenemos y por consiguiente, más difuso veremos el objeto a la distancia de referencia (20).
Ahora hagamos un pequeño paréntesis y recordemos lo que vimos al hablar de la nitidez…
En aquel momento comprendimos que en el sensor de nuestra cámara, y por tanto la imagen capturada, sólo aparecen perfectamente nítidos los puntos cuya convergencia caía exactamente en el plano focal -sensor o viejos negativos- y esos puntos (A) son exclusivamente, los que se encuentran a una determinada distancia de dicho plano.
El resto de puntos se encuentran más alejados (B) o más cerca (C), y en ese caso…
…no “impresionan” el plano focal como puntos exactamente iguales al punto origen, sino que en función de la distancia a la que se encuentren, su huella en el sensor aparecerá más o menos grande y difusa, pero en cualquier caso, como círculos, no como puntos.
Si esto lo juntamos con lo que hemos visto que provoca la agudeza visual, podemos concluir que en unas condiciones dadas,
…todos aquellos puntos cuya convergencia en el plano focal se encuentren por debajo de cierto tamaño, nuestra agudeza visual hará que no los percibamos como círculos, sino como puntos únicos; como puntos enfocados.
El resto, desenfocados.
Este “tamaño máximo” perceptible como enfocado, es lo que se conoce como Circulo de Confusión (CdC) y depende entre otras cosas, del tamaño de la imagen a observar, de la distancia a la que lo hacemos y bueno, de nuestra particular agudeza visual.
Esta es la explicación de que ciertos elementos que teóricamente deberían verse desenfocados como los puntos B y C, los apreciemos como enfocados, aunque objetivamente…
¡ …nunca con la nitidez de A !
Si somos puristas, consideraremos que cuantitativamente hay una cierta escala de nitidez. Óptima para los puntos cuya proyección converja en el plano focal (A), y a partir de ahí, según el tamaño de la huella que proyecten (B, C, … ) sobre el sensor hasta el valor máximo del CdC definido, simplemente deberíamos considerarlos enfocados.
Lo mismo ocurre con las proyecciones que superen el tamaño máximo del CdC. El desenfoque también será diferente…
Cuando hablamos de la nitidez, nos olvidamos de las zonas desenfocadas, pero parece evidente que el tamaño de las “huellas” en el sensor cuando superan al CdC, sea por estar demasiado cerca o demasiado lejos, también tienen algo que decir respecto al desenfoque y su calidad. ¿Recuerdas cuando comentamos lo del bokeh al hablar del diafragma? No lo olvides.
Bien. Ya sabemos por qué acabamos viendo enfocadas cosas que “cuantitativamente”, están desenfocadas. Ahora toca pasar todo esto de la agudeza visual al sensor de nuestra cámara.
Pensemos por un momento sobre lo que estamos viendo en el siguiente dibujo.
¿Podemos sospechar de qué va el asunto?
Voy a considerar que estoy mirando una fotografía de 20×25 cm a una distancia equivalente a su diagonal (32cm). Ahora, tomo como referencia de agudeza visual la normal…
20/20 con un ángulo de visión de 1 minuto de arco,
… que en radianes sería 1/3400 rad. A partir de ahí, determinaré el CdC estimado para esa fotografía…
320 mm * 1/3400 rad=CdCf
CdCf=0.094 mm
¡ Ya tenemos un dato !
Como vimos en el dibujo, antes de poner la fotografía sobre el papel, debemos crearla en nuestro negativo de 36x24mm, que ya sabemos es el más estándar de la época analógica. A continuación, debemos ampliar esa imagen para ponerla en nuestro papel fotográfico, lo que nos lleva a buscar una relación de ampliación entre el tamaño de la fotografía y del negativo…
RA = A.Fotografía / A.Negativo
RA = 250 / 36 = 6,94
…que podemos redondear a 7.
Por consiguiente, el CdC en nuestro negativo o sensor (CdCs) para tener el resultado esperado en la fotografía deberá ser:
CdCs = CdCf/RA
CdCs = 0.094 / 7 = 0.013 mm
Y ya tenemos otro dato importante.
Según este supuesto, para observar la fotografía con la nitidez que deseamos, deberemos considerar para nuestro negativo un CdC de 0.013 mm de tal manera que todas las huellas sobre el plano focal superiores a este valor aparecerán desenfocadas y las inferiores, se percibirán como enfocadas.
¿Y en nuestro sensor digital?
Igual. El sensor (entraré en más detalles en un monográfico) de referencia es el que tiene el mismo tamaño que los negativos tradicionales y se denominan Full frame como seguro ya sabes. El problema es que hay otros tamaños de sensores y eso lleva a otro valor de CdC acorde con dicho tamaño y el nivel de ampliación necesario para llevarlo hasta esa copia en papel de 20×25.
De los que más se habla es de los APS-C que presentan, en relación al tamaño del Full frame, un factor de recorte (o ampliación según lo veamos) concreto que depende del fabricante. Por ejemplo, para Nikon es 1.5 y para Canon 1.6; un valor que debemos añadir a nuestro cálculo.
En nuestro ejemplo, el CdC de un sensor APS-C de una Nikon será 0.013 / 1.5, es decir 0.0086mm. Y para la Canon, 0.013 / 1.6 es decir, 0.0081mm.
¿Conclusión?
No existe un valor único de CdC.
El tamaño del círculo de confusión depende del tamaño del sensor, del tamaño de la copia y de la distancia de visualización.
Podemos jugar repitiendo los cálculos para distintos tamaños de fotografía, de sensor e incluso de distancia de observación, y veremos que hay un CdC para cada caso. Incluso que si por ejemplo, duplicamos el tamaño de la copia el valor del CdC cambia pero, si compensamos la situación duplicando la distancia de observación, volvemos a obtener el mismo valor y a tener la misma percepción de nitidez que teníamos originalmente.
¿Complicado?
¡Para nada!
Entender de donde viene nos aporta un plus de seguridad, pero para utilizarlo, es suficiente comprenderlo. No debemos preocuparnos por imaginarnos sometidos a las matemáticas, salvo en casos excepcionales y con una fotografía muy exigente.
Además, si estuviéramos en ese caso, disponemos de muchas herramientas web y app´s que nos ayudarán en ese menester. De hecho, voy a insertar las calculadoras que más utilizo. Las de la firma PhotoPills que para mí, es la mejor y más completa herramienta que podemos utilizar tanto en web como en app.
CÍRCULO DE CONFUSIÓN (CdC)
CÍRCULO DE CONFUSIÓN (CdC)
CALCULEMOS EL CÍRCULO DE CONFUSIÓN (CdC)
Sencillo.
1.- Poniendo el modelo de la cámara (para saber las dimensiones de su sensor),
2.- las dimensiones previstas de la imagen,
3.- la distancia de observación,
4.- y el tipo de agudeza visual.
No hay más.
Una observación a la selección de la “agudeza visual”. Podemos utilizar el estándar 20/20 de nuestro amigo Snellen, o la “Estándar del fabricante” que se refiere a la medida que cada fabricante establece para determinar el CdC de su cámara. ¿De acuerdo?
Ahora toca construir el concepto de Profundidad de campo entorno a lo que hemos aprendido del Círculo de confusión. Es decir, determinar las distancias a las que se encuentran los puntos cuyas huellas en el plano focal (el sensor) cumplen con el tamaño requerido para ser considerados, en foco. Esto es, menores que el valor establecido de CdC.
Volvamos nuevamente al artículo en el que hablamos de la nitidez…
…podemos simplificar que la posición de la lente respecto al sensor (distancia focal) y la abertura de diafragma (por el efecto de la difracción), determinan de alguna manera la ubicación en la escena de los puntos nítidos (A). Si a este conjunto de valores le añadimos el valor del CdC (que ya sabemos de qué depende), tenemos toda la información necesaria para poder saber el rango de distancias que percibiremos enfocadas.
Dicho de otra manera, a partir del tamaño del sensor de la cámara, la abertura de diafragma, la distancia de enfoque y la distancia focal, podremos saber…
- …la Profundidad de campo total, desde el punto más próximo al más lejano que veremos enfocado,
- la PdC por delante del punto de enfoque, que suele ser 1/3 respecto a la PdC total,
- la PdC por detrás del punto de enfoque, que es de 2/3 de la PdC total.
Y respecto a nuestra posición…
- …el límite cercano a partir del cual veremos la imagen enfocada,
- y el límite lejano a partir del cual la imagen deja de estar enfocada.
También podemos encontrar una distancia muy particular con un comportamiento tremendamente útil que depende de la abertura de diafragma ( f ), la focal del objetivo ( F ) y del CdC; la Distancia Hiperfocal.
H = F2 / (f * CdC)
Cuando enfocamos a esa distancia, todo lo que se encuentra entre la mitad de esa distancia ( límite cercano) y el infinito, lo veremos dentro foco.
Veamos todo esto en un gráfico…
Nada más sencillo si utilizamos la calculadora o las tablas de Photopills.
PROFUNDIDAD DE CAMPO (PdC)
Tabla de PdC
Tabla de Hiperfocal
PROFUNDIDAD DE CAMPO (PdC)
Tabla de PdC
Tabla de Hiperfocal
CALCULEMOS LA PROFUNDIDAD DE CAMPO (PdC) E HIPERFOCAL (H)
1.- Introducimos la cámara (tamaño del sensor),
2.- la abertura de diafragma,
3.- distancia de enfoque,
4.- la focal (no la equivalente en 35mm) y
5.- si utilizamos un duplicador, triplicador…, lo añadiremos.
Con todo ello, la calculadora nos aportará todos los datos de la Profundidad de campo y de la Hiperfocal que podemos necesitar.
Si optamos por la tabla para determinar la profundidad de campo (PdC)…
TABLA DE PROFUNDIDAD DE CAMPO (PdC)
1.- Introduciremos la cámara,
2.- la focal utilizada,
3.- unidades en que trabajamos,
4.- y muy importante; la información que buscamos eligiendo en el desplegable de “Calcular” entre la PdC total o los límites cercano y lejano que delimitan la profundidad de campo.
Después, sólo hay que buscar en horizontal el diafragma que utilizaremos al hacer la fotografía, y en vertical buscamos la distancia a la que vamos a enfocar. Listo, nuestro dato disponible.
Y si lo que necesitamos es la hiperfocal, pues más sencillo aún.
TABLA DE HIPERFOCALES (H)
1.- Ponemos la cámara,
2.- y la unidad.
Después, sólo buscar el diafragma a utilizar en horizontal, y la distancia focal (real) en vertical. El valor que aparece en la casilla es la distancia a la que debemos enfocar si queremos tener profundidad de campo hasta el infinito.
Sencillo ¿no?
¡Ya lo tenemos controlado!
Ahora me pregunto una cosa.
¿Tengo que andar siempre con las calculadoras o tablas encima?
No. En las ocasiones en que queramos afinar una profundidad de campo determinada, sí que deberemos acudir a ellas, pero cuando busquemos el infinito, probablemente no. Será suficiente con que lo consultemos una vez. Veras porqué lo digo.
Un día cogí mi Sony Rx10-IV y quise hacer una fotografía nocturna con lo que necesitaba tener todo enfocado. En la tabla de hiperfocales me salía que con un diafragma 2.4 y con el zoom en 24mm (9mm reales), si enfocaba a 1.85m, estaba enfocando a la distancia hiperfocal y por tanto tenía todo enfocado.
¿Conclusión?…
Todas las fotografías nocturnas en las que disparase con el 24mm, y pusiese un f2.4, debería enfocar a 1.85m…. ¡SIEMPRE!
Ojo. Con independencia de la velocidad de obturación y el valor ISO.
Ahora una última recomendación para cuando utilices la distancia hiperfocal (H).
Siempre enfoca entre 0’5 y 1m más allá de la distancia indicada por la calculadora o tabla.
Si nos equivocamos mínimamente al enfocar a la Distancia hiperfocal y nos quedamos cortos, la consecuencia es que no tendremos profundidad de campo hasta el infinito y por ejemplo las estrellas, quedarán desenfocadas.
Bueno, ya sabemos por qué vemos elementos enfocados cuando realmente están desenfocados, y también cómo obtener toda la información relacionada. Sin embargo, no he comentado nada de qué hacer con esta información cuando hacemos nuestras fotografías, más allá de pretender asegurar una serie de elementos enfocados.
En nuestra operativa a la hora de realizar una fotografía, podemos resumir en el siguiente dibujo los parámetros que normalmente deberemos manejar.
…pensemos y juguemos con las calculadoras.
Seleccionemos nuestra cámara (que nos marcará el tamaño del CdC) y veamos cómo responde la profundidad de campo si…
- …identificamos la focal del objetivo y el diafragma que utilizaremos, pero podemos determinar la distancia a la que enfoquemos, o visto de otra manera, la distancia a la que estaremos del elemento a fotografiar. Cuanto más lejos estemos, más profundidad de campo tendremos y cuanto más cerca, menos.
- …si ahora establecemos al distancia a la que estamos, y por tanto a la que enfocaremos, y dejamos fija la focal del objetivo, entonces será el diafragma como ya vimos cuando lo describíamos aquí, el que determinará el “tamaño” de la profundidad de campo. Cuanto más cerrado, más profundidad de campo y cuanto más abierto, menos.
- …tenemos la opción de cambiar el objetivo de la cámara dejando los otros dos parámetros quietos. Un ejemplo sería si no puedo hacer la fotografía desde otro sitio, y las condiciones de iluminación me recomendasen utilizar un diafragma determinado. Una focal larga permitirá una profundidad de campo menor mientras que si utilizamos una focal corta, tendremos mayor profundidad.
¿Y los valores extremos? 
La profundidad de campo tiene un tamaño variable según la combinación de estos tres parámetros y atendiendo a su comportamiento podemos decir que…
- …será máxima cuando con la mayor distancia de enfoque posible, la menor focal disponible y el diafragma lo más cerrado posible, podamos sacar la fotografía. Pero ojo, exclusivamente para la escena en cuestión. ¿De acuerdo?
- …será mínima si nos ponemos a la menor distancia posible, con la focal más larga posible y el diafragma más abierto que podamos utilizar, para exponer correctamente nuestra fotografía.
¿Entendido?
Aunque pueda parecer pesado, recomiendo repasar nuevamente este croquis…
…piensa sobre él, las distintas casuísticas que podemos tener y las opciones que nos ofrecen estos tres parámetros.
Bueno, hasta aquí la explicación de la Profundidad de campo tal y como la entiendo, el averiguar qué es y de donde viene.
Ha sido duro – supongo que más leerlo – y quizá un poco largo así que ahora lo mejor, es descansar y en otro momento, volver a jugar un poco más con las calculadoras y tablas para familiarizarnos con ellas y pensar sobre los resultados y lo que hemos leído. ¿De acuerdo?
En el próximo artículo, trataré de interpretar este concepto con ejemplos que de alguna manera ilustren un posible uso de la PdC a la hora de hacer nuestras fotografías, con la esperanza de que ayuden a aventurarse en su utilización como criterio del fotógrafo, no como casualidad o consecuencia de los ajustes de la cámara.
No dejes de verlo ¿vale?
¡ Un saludo a todos !