12. Qué es la profundidad de campo

Curso Fundamentos Ópticos en Fotografía

Resumen

La profundidad de campo es el rango de distancias por delante y por detrás del plano enfocado donde el ojo no es capaz de detectar el desenfoque.


Qué es la profundidad de campo

En otra lección explicamos cómo se obtiene la imagen de un objeto puntual con una lente.

Cualquier otro punto colocado a la misma distancia también generará una imagen enfocada en el sensor.

Pero, ¿qué ocurre con los puntos que no están a dicha distancia?, es decir, ¿qué imagen producirá sobre el sensor un objeto puntual que esté por delante o por detrás de dicha distancia de enfoque?

Entendamos primero el proceso óptico.

Partimos de un objeto cuya imagen se obtiene en la superficie del sensor (enfocado).

A medida que vayamos alejando el objeto del plano de enfoque, ya no se formará la imagen sobre el sensor.

El punto aparecerá en el sensor como un círculo cuyo diámetro irá aumentando a medida que nos alejemos del plano de enfoque.

A ese círculo se le llama círculo de confusión (CoC en adelante).

Si nos hemos alejado muy poco del plano de enfoque, el círculo formado será muy pequeño y el ojo seguirá viendo un punto.

En conclusión, el ojo verá dicho objeto enfocado, aunque la imagen no se forme sobre el sensor.

Se llama profundidad de campo por delante a la distancia máxima que podemos mover el objeto hacia delante del plano de enfoque sin que notemos que está desenfocada la imagen.

Se llama profundidad de campo por detrás a la distancia máxima que podemos mover el objeto hacia atrás sin notarlo desenfocado en la imagen.

Se llama profundidad de campo sin más a la suma de ambas.

Como regla general, la profundidad de campo por delante y por detrás no son iguales, siendo casi siempre mayor por detrás.

Es muy importante que entiendas que la profundidad de campo es un concepto subjetivo, pues depende de la percepción; hablando con propiedad, ¡tan sólo hay un plano enfocado!

De nuevo la geometría del modelo de lente delgada nos ayudará a entenderlo fácilmente de manera gráfica.

La figura 1 representa estos tres casos: el punto azul representa el caso de un objeto por detrás de la distancia de enfoque, el rojo el punto a la distancia de enfoque y el verde un objeto por delante. Las imágenes las calculamos utilizando las reglas de rayos ya conocidas.

Figura . Profundidad de campo.
Figura 1. Profundidad de campo

Como era de esperar, sólo la imagen del punto rojo cae en el sensor. El azul tiene su imagen un poco antes del sensor y el verde un poco más lejos.

¿Cuál es el efecto sobre la superficie del sensor? En ambos casos el mismo: generan un círculo sobre el sensor.

Es decir, lo que debería verse como un punto aparece en la foto como un círculo de mayor tamaño cuanto más alejados estén del plano de enfoque.

El tamaño de los círculos depende de muchos factores que ya analizaremos en otro artículo.

Aunque ambos puntos generan un círculo, el proceso de cada uno es diferente. En el caso del punto azul, tras formarse la imagen ANTES del sensor, el haz de rayos vuelve a divergir produciendo un círculo en vez de un punto sobre el sensor. El verde, antes de converger, se topa con la superficie del sensor produciendo también un círculo.

Como ves, los rayos por delante del plano de enfoque tienen la imagen por detrás del sensor y viceversa.

Nota: en la figura hemos dibujado una sección de perfil del sensor, por eso el sensor aparece como una línea en vez de un rectángulo y los sombras de los puntos verdes y azul como una línea, en vez de círculos. En una visión frontal del sensor veríamos un punto rojo y dos círculos, uno verde y otro azul.

Hablando con propiedad, sólo el punto rojo está enfocado en el sensor. Los puntos verde y azul en la zona objeto aparecen como círculos sobre el sensor, es decir, están desenfocados.

A medida que se acerquen los puntos azul y verde al punto rojo en la zona objeto, se irán acercando a la distancia de enfoque y los círculos que producen sobre el sensor cada vez serán más pequeños hasta que llegue un momento en que nos parecerán puntos, en vez de círculos.

Queda un tema por aclarar, ¿cuál es el diámetro máximo del CoC para que al ojo humano le parezca un punto? Dicho de otra forma, necesitamos un criterio que fije cuándo algo parece enfocado y cuándo no.

Pero fijar ese valor es muy complicado, porque hay muchos factores que influyen en dicha percepción.

Por ejemplo, si veo una foto desde muy cerca me será más fácil detectar los objetos desenfocados; si veo una foto en unas condiciones pésimas de visualización (por ejemplo, en exteriores a plena luz del día), me será más difícil detectar fallos en la foto, etc.

Lo que se hace es establecer un valor que varía según el criterio seguido.

Es muy importante que sepas el criterio que sigue el fabricante de objetivos que uses.

Muchos objetivos incluyen una escala donde indican la profundidad de campo para cierta distancia de enfoque y diafragma. Mira el siguiente ejemplo:

Canon_DOF_480

En amarillo tienes la distancia de enfoque, en este caso 5 metros. Para calcular la profundidad de campo a esa distancia de enfoque, necesitas saber el diafragma, por ejemplo f/8. Si miras la distancia cubierta por las dos rayitas que tienen un 8 verás que van de tres y pico a diez metros (más o menos). Así pues la profundidad de campo por delante es de algo más de un metro y por detrás de 3 metros. !Pero no sabemos cuál es el CoC que ha utilizado el fabricante para obtener estos valores!

Actualmente existen calculadoras que permiten estimar la profundidad de campo antes de hacer la foto.

Pero si no tienes claro lo que ses el círculo de confusión, es muy probable que te lleves alguna decepción al usarlas.

Si el criterio que sigue el fabricante es muy poco exigente, la profundidad de campo que marca está sobredimensionada.

Es muy probable que cuando luego veas las fotos detectes que objetos que "supuestamente" estaban dentro de la profundidad de campo, salen desenfocados.

Lo que necesitamos son las expresiones matemáticas que relacionan todos estos términos para así poder calcular tú mismo la profundidad de campo según tu nivel de exigencia (valor del CoC).

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