12.11.07

Profundidad de campo: lucubraciones tardías


La fórmula, la más conocida y utilizada por profesores y estudiantes de fotografía sirve para calcular la distancia hiperfocal.

H = F x F/ f x Ø

La distancia hiperfocal, es aquella para la cual, la nitidez aparente o “profundidad de campo” se extiende desde una distancia próxima igual a la mitad de dicha distancia hiperfocal, hasta el infinito.

Así por ejemplo, para una distancia hiperfocal de 10 m, la profundidad de campo se extendería desde 5 m hasta infinito.

Dicho en otras palabras: la longitud focal del objetivo al cuadrado, dividido por el resultado de multiplicar valor de abertura de diafragma por el diámetro del “círculo de confusión” (CDC) nos reflejará esa hiperfocal.

Como nos explicaban nuestros primeros profesores de física, es vital que todo se exprese en las mismas unidades, esto es, en este caso milímetros o metros. Si deseamos la distancia hiperfocal en metros –que parece lo más lógico– tanto la focal del objetivo como el Ø del círculo de confusión se expresará en metros.

Ya el nombre de “círculo de confusión” debería advertirnos que el concepto de la “profundidad de campo” se fundamenta en un más o menos bello engaño…

Veamos un ejemplo, para un objetivo de 50 mm de focal (0,05 metros), abertura de diafragma f/8 y una cámara de fotograma de 24 x 36 mm:

0,05 m x 0,05 m / 8 x 0,00003 m = 10, 41 metros

La “profundidad de campo” se extenderá desde 5,20 metros hasta infinito.

Como puede verse, existirá una distancia hiperfocal para cada valor de abertura de diafragma y para cada focal de objetivo, pero como veremos más abajo, también para cada formato de película…. ¿o de captador?

Además, se da la circunstancia de que el valor del diámetro del círculo de confusión, es un valor “convenido” y que… ¡varía de unos fabricantes a otros!

Tradicionalmente se han convenido en que los diámetros de círculo de confusión eran, en principio los siguientes:

Tamaño de fotograma Ø del CDC
24 x 36 mm 0,00003 m
6 x 6 cm/6 x 7 cm 0,00006 m
9 x 12 cm/4 x 5 “ 0,00015 m

Pero vamos –probablemente– a encontrar pronto el aspecto falaz de la profundidad de campo…

En realidad, los únicos puntos del sujeto que son representados en el plano focal (1) como tales puntos (2) son aquellos que se encuentran situados en el plano sobre e que hayamos enfocado el objetivo de nuestra cámara.
Todos los que se encuentren por delante o por detrás, serán representados por círculos (3) de mayor o menor diámetro según su grado de desenfoque.

El convenio que nos permite “disfrutar” de la profundidad de campo se fundamenta en que, para nuestra vista, si esos círculos son suficientemente pequeños, los confundiremos con puntos, y por tanto los planos de la escena representados por ellos, nos parecerán enfocados.
Por otra parte, deberíamos tener en cuenta que, al tratarse de círculos (3), éstos están superpuestos, en una pauta que es la que genera la compleja estética de la imagen desenfocada, una estética que nos refiere al “bokeh”.

Desde mi punto de vista, existe algo evidente que he podido comprobar, a veces duramente, a lo largo de mis trabajos profesionales: la tolerancia a ese dulce autoengaño depende en alto grado del grado de ampliación del original y de la distancia de observación de la ampliación.
Ello se deduce de los CDC elegidos por convenio, y “la manga ancha” se deja ver por el planteamiento claro de la suposición de que los grandes “negativos”… ¡se van a ampliar proporcionalmente menos!

Desde luego, la profundidad de campo que sería “adecuada” para un 20 x 25 cm a partir de un 24 x 36 mm, no lo sería para ese mismo negativo (llamémosle archivo) ampliado a 60 x 90 cm aun sostenido en nuestras manos. Para ampliaciones mayores… dependería de la distancia de observación… muchos factores variables.

Como podéis bien imaginar a donde me encamino es a establecer, con vuestra ayuda, una nueva discusión acerca de la profundidad de campo referida a las cámaras digitales. Y no tengo ningún problema en referirnos precisamente al formato Cuatro Tercios (4/3).
Si seguimos las mismas pautas (un tanto falaces en mi opinión) para determinar –más que calcular– el diámetro del círculo de confusión…. ¿cómo debemos operar?

Tomemos como referencia el 24 x 36 mm.
Si el tamaño del captor del 4/3 es de 17,3 x 13 mm, para conseguir una ampliación de un formato determinado, parece ser cierto que habrá que ampliar en mayor grado que un 24 x 36 mm, y por lo tanto, se deberá partir de un diámetro de círculo de confusión menor.
¿Quién se atreve a determinarlo?
El factor lineal es de aproximadamente 1,84 si adaptamos las proporciones del formato de 24 x 36 mm (1,5 : 1) a las del 4/3 (1,33 : 1).
¿Podría aceptarse un CDC de 0,00003 / 1,84?
Este sería de 0,0000163

Por tanto, para un objetivo de 25 mm de focal (mismo ángulo aproximado que uno de 50 mm) el caso sería:

0,025 m x 0,025 m / 8 x 0,0000163 = hiperfocal de 4,79 metros, lo que significa una profundidad de campo apreciablemente mayor.
Tendríamos que ir a una abertura de f/4 para conseguir una hiperfocal de 9,58 metros, la más aproximada a los 10,41 metros del ejemplo anterior (a f/8), lo que representa el equivalente a dos puntos de diafragma más abierto, para un enfoque selectivo similar.
Nada nuevo, pues esto es justamente lo comentado ya por más de un autor.

Y sin embargo…. en la práctica, los resultados estéticos no siempre parecen avalar esa teoría. Y personalmente me pregunto si no habrá fallos importantes en la utilización de los viejos conceptos técnicos de la profundidad de campo, derivados de los clásicos formatos, y la utilización de la película.

Comienzo a hacerme muchas preguntas, de momento sin respuesta:

A la hora de representar esa imagen desenfocada, compuesta por círculos, hexágonos o pentágonos de luz, ¿de verdad se comporta igual un sistema estocástico como es la película, compuesta en ocasiones por hasta 17 capas que un sistema ordenado, tramado, como es el de un captor digital al uso?

¿En que forma y grado influye el que el captor sea “Full Frame Transfer”, interlínea, o Super CCD SR?

¿Y la forma de cada fotocélula?

¿En que forma y grado influye el procesado ejercido por el firmware de la cámara y los algoritmos de reducción de ruido?

¿Ítem más: qué me podéis decir de la pauta, trama, y tipo de píxel de los monitores?

¿ Y de la interrelación con el punteado de las impresoras de chorro de tinta, con su propio firmware de representación de imagen?

¿Y de la interpolación de las máquinas tipo Lambda?

Es cierto que muchos de estos factores serán comunes para cámaras digitales de tipo 4/3, APS-C e incluso “full format” (24 x 36 mm), pero estimo, sospecho, que la “DOF” o profundidad de campo se mueve de forma distinta en digital que en película….

Debo “postear” estas lucubraciones, y estoy seguro de que hay mucho que explicar, que entender, que añadir, que aportar, que comentar y que discutir, y por ello, espero vuestras interesantes aportaciones…. ¡y correcciones!

(1) Suponemos –que es mucho suponer– que el plano del captor o el de la película están “en su sitio”…
(2) Lo serán o no dependiendo del grado de corrección del objetivo
(3) Serán círculos a plena abertura o para diafragmas de tipo circular, pero en otro caso tendrán la forma de la abertura del diafragma: hexagonal, pentagonal, cuadrado, triangular…
(4) el cálculo para otras distnacias distintas de las que "nos llevan hasta el infinito" es mucho más complejo, y para nuestros fines de discusión, la de la hiperfocal... "ya nos vale"