Qué es la profundidad de campo en fotografía

Profundidad de campo, enfoque y bokeh

Como vimos en la entrada sobre la distancia focal, el enfoque se consigue cuando la imagen del objeto se forma justo en el plano del sensor. Vamos a ver ahora qué implicaciones tiene en fotografía y algunos conceptos de esos raros como la profundidad de campo.

 

Profundidad de campo en fotografía

Ian Sane (CC BY 2.0)

 

Vamos a suponer en la siguiente imagen que estamos enfocando con la cámara al objeto naranja. Eso quiere decir que estamos haciendo coincidir el plano de imagen ‘naranja’ con el plano del sensor, de tal forma que los rayos de luz que parten del objeto naranja convergen en el plano del sensor y forman una imagen nítida.

Profundidad de campo en fotografía

Si nos fijamos en el objeto verde, que está más separado de la lente, y dibujamos las trayectorias que siguen los rayos de luz, nos daremos cuenta que su imagen se forma ligeramente por delante del sensor. Eso quiere decir que el sensor lo que ve es un borrón por cada punto del objeto verde.. ve el objeto desenfocado.

Lo mismo ocurriría con objetos que estén más cerca que el objeto naranja. Todos los objetos que se encuentren por detrás o por delante del punto que estamos enfocando aparecerán desenfocados en mayor o menor medida.

Ese borrón que genera cada punto que está fuera de enfoque se conoce con el nombre de círculo de confusión. Un punto muy desenfocado equivale a un círculo de confusión grande. A medida que se reduce el círculo de confusión llega un momento en que el ojo humano no puede distinguir si se trata de un punto o de un borrón muy pequeñito.

 

Qué es el círculo de confusión en fotografía

La agudeza visual es diferente para cada persona y depende además de las condiciones de iluminación y otros factores, pero está en el entorno de 1 a 5 minutos de arco (es un ángulo muy estrecho, un minuto de arco es 1 grado dividido en 60 partes). Todo lo que quede por debajo de ese ángulo el ojo lo ve como un punto nítido.

Profundidad de campo - Agudeza visual humana

Para un uso normal de la imagen impresa (por ejemplo una copia en papel de 10×15 vista a unos 25-30cm) se determinó que para un sensor Full Frame el círculo máximo que se considera como punto aceptablemente nítido (enfocado) es de 0.03mm, y para un sensor APS-C unos 0.02mm. La diferencia está en que cuanto más pequeño sea el sensor, más habrá que redimensionar esa imagen para conseguir el mismo tamaño final impreso.

Todos los puntos de la escena que aparezcan en el sensor con un círculo de confusión menor, se considera que son puntos nítidos. Pero ten en cuenta que como hemos visto el criterio de nitidez es subjetivo y depende también del uso final de la fotografía (tamaño y distancia a la que se va a ver). 

La profundidad de campo de una escena sería la distancia, por delante y por detrás del punto de enfoque, en que la imagen aparece aceptablemente nítida (es decir, la parte de la escena cuyos puntos generan en la imagen círculos de confusión muy pequeños).

 

La profundidad de campo está muy relacionada con la apertura del diafragma. A medida que vamos cerrando el diafragma impedimos el paso de muchos fotones que llegaban desde trayectorias más separadas del eje.

Profundidad de campo en fotografía

En el ejemplo anterior, la imagen del objeto verde se sigue formando en su plano de imagen, esto depende exclusivamente de la distancia focal de la lente. Pero en el plano del sensor llegan los rayos con los ángulos más cerrados y el borrón que se forma es más pequeño a medida que dejamos un agujero de entrada más reducido en el diafragma.

Con el diafragma muy cerrado prácticamente todos los puntos de la imagen tendrán nitidez (nitidez aceptable), la profundidad de campo será mucho mayor.

Profundidad de campo en fotografía

 

La profundidad de campo depende de:

– De la distancia entre la cámara y el objeto que estamos enfocando. A menor distancia entre la cámara y el objeto, menor profundidad de campo (menos zona nítida). Para conseguir más desenfoque del fondo (y un buen bokeh) interesa estar lo más cerca posible del objeto que queremos fotografiar.

– De la apertura del diafragma. Cuanto mayor sea la apertura (números f bajos) menor profundidad de campo. Para conseguir más desenfoque del fondo interesa utilizar objetivos luminosos (mucha apertura, números f bajos), que nos darán menor profundidad de campo manteniendo las demás condiciones de la escena.

– De la distancia focal. A mayor distancia focal menor profundidad de campo. Los objetivos angulares tienen una profundidad de campo mayor que los teleobjetivos. Para conseguir un buen desenfoque, por ejemplo en retrato, se suelen usar teleobjetivos medios con la mayor apertura posible.

– Del tamaño del sensor. A mayor tamaño del sensor menor profundidad de campo. El tamaño del sensor afecta de forma directa al círculo de confusión máximo que se considera aceptablemente nítido (por el efecto de escalado a la hora de imprimir en un determinado tamaño). Y por otra parte, de forma indirecta, a igualdad de las demás condiciones, para obtener un determinado encuadre con dos cámaras con diferentes sensores,  la cámara full frame obtendrá una profundidad de campo menor (mayor desenfoque del fondo) que por ejemplo una cámara con sensor APS-C, porque con la cámara APS-C tendremos que colocarnos más lejos del objeto enfocado.

La profundidad de campo no depende de la calidad óptica del objetivo. La calidad óptica afectará por ejemplo a la nitidez global de la imagen.

La profundidad de campo no es simétrica (no cubre la misma distancia por delante que por detrás del objeto). Por eso, más que la profundidad de campo total, nos interesa saber las distancias límite anterior y posterior al punto de enfoque. A veces simplemente se hace a ojo, por ejemplo si hacemos fotos en estudio (en un entorno nuestro, controlado) por ejemplo para retrato, podemos tener una idea de la zona nítida a base de prueba y error, y luego simplemente tomamos referencias para las siguientes sesiones. También los fotógrafos más experimentados tienen ya una idea aproximada de la profundidad de campo en función del objetivo, condiciones de la escena, etc.

Para los demás, la forma más sencilla es instalarnos una pequeña app en nuestro teléfono. Puedes buscar DoF o DoF calculator (DoF son las siglas de Deep of Field, profundidad de campo). La mayoría de estas app te permite preconfigurar un perfil con las características de tu cámara: tipo de sensor, distancia focal del objetivo que llevas en ese momento, etc. y luego sólo habría que configurar la distancia al objeto y la apertura, para ver qué profundidad de campo tienes realmente en esas condiciones.

Recuerda que el criterio de nitidez es subjetivo y dependerá del uso final de la imagen. Estos cálculos se basan en un determinado círculo de confusión máximo que se considera estándar o adecuado para los usos habituales de la imagen. Si tu criterio de nitidez es más estricto puedes usar un valor más pequeño del círculo de confusión. Muchas de esas aplicaciones permiten definir ese valor.

 

¿Cuándo queremos tener poca profundidad de campo?

Básicamente cuando buscamos que el objeto principal de la escena aparezca enfocado mientras que el fondo aparece muy desenfocado, formando una mezcla agradable de colores y luces (bokeh), de tal forma que toda la atención se centra en el objeto protagonista.

Este efecto es precioso, sobre todo para retrato, para destacar al protagonista con respecto al fondo, y las posibilidades artísticas son prácticamente infinitas.

Para conseguir el efecto de desenfoque artístico del fondo:

  • Objetivo con una distancia focal media o teleobjetivo. Del orden de 85mm a 200mm suele estar bien para retrato. En APS-C el objetivo de 50mm corresponde a unos 75mm de focal equivalente, también da buenos resultados.
  • Objetivo luminoso, con apertura del orden de f/2.8 o superior (2.0, 1.8, 1.4 …)
  • Necesitaremos situarnos cerca del sujeto, por ejemplo para un encuadre de retrato de cara o de medio cuerpo. A medida que acerquemos la cámara al sujeto disminuirá la profundidad de campo.
  • Para las mismas condiciones de la escena y encuadre, una cámara con sensor full frame conseguirá más desenfoque del fondo (con respecto a sensores más pequeños) porque para el mismo encuadre estaremos más cerca del sujeto.
  • Interesa que el fondo esté lo más alejado posible del sujeto principal de la escena

Cuanto más pequeño sea el sensor (para un determinado encuadre) más difícil será conseguir una profundidad de campo pequeña (desenfoque selectivo / bokeh), habría que recurrir a un objetivo con gran distancia focal y una apertura muy grande, y situarse más cerca del sujeto. Llega un momento en que es muy difícil que se cumplan todas las condiciones, por ejemplo en las cámaras compactas con sensor pequeño es muy difícil conseguir este tipo de efectos salvo en fotografía macro, donde el sujeto principal está muy cerca de la cámara.

Con una cámara APS-C se pueden conseguir muy buenos resultados por ejemplo con un objetivo luminoso de 50mm f/1.8. En la APS-C la focal equivalente sería de unos 80-85mm, prácticamente un tele corto, por lo que necesitaremos algo de espacio para encuadrar.

Si nos podemos permitir un 50mm f/1.4 tendremos un poco más de flexibilidad para conseguir ese efecto. Con objetivos de mayor distancia focal también podremos conseguirlo, aunque quizás no ese bokeh tan suave (ten en cuenta que el bokeh o calidad del desenfoque del fondo es algo relativo que depende del gusto de cada uno). Hay que tener en cuenta además que los objetivos zoom suelen tener una apertura menor, sobre todo en el rango de focal más alta.

 

¿Cuándo queremos tener mucha profundidad de campo?

Cuando queremos mostrar nítida toda la escena, o la mayor parte de ella, desde los objetos más cercanos hasta los más lejanos. Por ejemplo en fotografía de paisajes, monumentos, panorámicas..

Para conseguir una gran profundidad de campo:

  • Utilizar distancias focales cortas. Con los objetivos gran angular tendremos mucha profundidad de campo.
  • Cerrar más el diafragma si nos lo permiten las condiciones de luz de la escena. Cuanto más cerremos el diafragma más profundidad de campo tendremos.
  • Situarnos a más distancia del sujeto. A medida que alejamos la cámara aumentamos la profundidad de campo.

Hay veces en que la profundidad de campo viene condicionada. Por ejemplo si hacemos una fotografía de grupo en interior con luz natural, seguramente tendremos que abrir mucho el diafragma y puede ocurrir que la profundidad de campo se reduzca tanto que algunas personas del grupo queden desenfocadas (las más cercanas o más alejadas del punto de enfoque). En esos casos habría que reducir la apertura y compensar de alguna forma: aumentando la iluminación si es posible, recurriendo al flash, aumentando la sensibilidad (ISO más alto), disparando con trípode para aumentar un pelín el tiempo de exposición..

Este problema también se da bastante al grabar vídeo con cámara réflex en condiciones de luz escasa con el diafragma muy abierto. La profundidad de campo puede ser muy pequeña, de tal forma que cualquier movimiento de la persona que estamos grabando puede hacer que salga desenfocado. En las sesiones de grabación de vídeo profesional se utilizan marcas en el suelo y referencias para tener en cuenta los límites de la zona que queda dentro de enfoque.

 

¿Qué es el bokeh?

El término bokeh viene del japonés (boke -traducido como desenfocado o borroso), y en fotografía hace referencia a la calidad del desenfoque del fondo. Normalmente se habla de bokeh en relación con un determinado modelo de objetivo: ‘este objetivo tiene buen bokeh o genera un buen bokeh….

Aunque no es del todo correcto, también se asocia bokeh con el efecto de desenfoque selectivo (artístico) del fondo. Es decir, cuando buscamos en una foto mostrar al sujeto principal enfocado y el fondo lo más desenfocado posible, queremos conseguir un buen bokeh (una estética lo más agradable posible en el fondo que complemente al motivo principal sin restarle protagonismo) y a veces se dice simplemente que buscamos el ‘efecto bokeh’.

El bokeh puro (la calidad del desenfoque asociada exclusivamente al objetivo) depende básicamente de la calidad geométrica de la lente (cuantas menos aberraciones geométricas mejor) y de la calidad de construcción del diafragma (cuantas más palas mejor porque formará un círculo más perfecto, los diafragmas con pocas palas forman al cerrar un hueco poligonal con aristas más marcadas)

El bokeh entendido como ‘efecto bokeh’, es decir, el efecto de desenfoque de fondo agradable a la vista, depende de muchísimos factores, tanto técnicos como artísticos. Que un bokeh sea bueno o no tan bueno es algo muy muy subjetivo que depende de cada uno. Un buen bokeh corresponde generalmente con un desenfoque suave y cremoso, difuminado, sin detalles ni contornos muy marcados que distraigan la atención.

Algunas pautas para conseguir un buen bokeh en las fotografías serían:

  • Intentar buscar un encuadre en el que el fondo sea lo más homogéneo posible en cuanto a luminosidad y color, pero con textura. En cuanto al color: si es posible, buscar un fondo que destaque o complemente con respecto al sujeto principal
  • Intentar, si es posible, que el fondo quede muy alejado del sujeto principal. De esa forma el fondo quedará muy fuera de la profundidad de campo y el desenfoque será muy grande
  • Buscamos que la profundidad de campo sea lo más pequeña posible (que entre en foco el sujeto principal, pero que todo lo demás quede desenfocado), por lo tanto se aplica todo lo que comentamos para conseguir poca profundidad de campo: distancia focal grande, apertura grande, cámara cerca del sujeto principal…
  • Si en el fondo hay muchos puntos de luz independientes (luces de una ciudad, árbol de navidad iluminado, hojas de los árboles reflejando luz…) el efecto que se consigue suele ser muy bonito. En estos casos es donde más se nota más a simple vista la geometría de las palas del diafragma y algunos efectos de aberración geométrica.

 

Edición de la imagen: criterio de nitidez y uso final

A veces, cuando hacemos una foto que creemos que está enfocada y luego la ampliamos en el ordenador podemos ver que no está tan perfectamente enfocada (no es tan nítida) como pensábamos. Esto puede ser por muchos motivos, incluyendo la calidad de la óptica, la precisión del sistema de enfoque, condiciones de luz de la escena, pequeñas trepidaciones (vibración de la cámara), etc.

Vamos a suponer que la óptica es perfecta, que el sistema de enfoque ha clavado el punto exacto de la escena al que apuntábamos, que el sensor es buenísimo, que no ha habido la más mínima trepidación…

Suponiendo todo eso, todavía quedaría el efecto de desenfoque relacionado con la profundidad de campo. Ten en cuenta que el único plano perfectamente nítido es el que corresponde exactamente al punto del objeto que estábamos enfocando. Por delante y por detrás de ese plano de enfoque, los puntos (objetos) aparecerán progresivamente más desenfocados, incluso dentro de lo que correspondería a la zona nítida de profundidad de campo.

Si aumentamos mucho la imagen en la pantalla de nuestro ordenador se puede apreciar esa falta de nitidez perfecta, en objetos que pensábamos que estarían sobradamente dentro de la profundidad de campo estimada. Pero ten en cuenta que aumentar la imagen en la pantalla equivale a acercarnos mucho. Un ejemplo para entender esto es un cartel de gran formato: cuando lo vemos a una distancia de 10-20 metros se ve totalmente nítido, pero si nos acercamos a pocos centímetros veremos que los puntos nítidos que veíamos a esas distancias se han convertido ahora en manchas, borrones o patrones de impresión.

Volviendo a la edición de las imágenes en el ordenador, no nos debe preocupar que a esos niveles de aumento dé la sensación de desenfoque o imperfección, porque ése no va a ser el uso de la foto. La foto se imprimirá a un determinado tamaño o se verá en una pantalla de algún dispositivo (al tamaño real de uso, por ejemplo en una web). Es en esos usos normales de la imagen donde tienen que aparecer nítidas las zonas enfocadas.

Si en los tamaños normales de visualización notamos falta de nitidez o desenfoque donde no debería haberlo, entonces sí tendremos que preguntarnos qué ha fallado o que está fallando en nuestra cámara, nuestro objetivo, nuestra estimación de profundidad de campo o en nuestra técnica.

 

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