18. Distancia hiperfocal y profundidad de campo

Curso Fundamentos Ópticos en Fotografía

Resumen

Las ecuaciones de la distancia hiperfocal y la profundidad de campo se simplifican bastante para el caso habitual en que la distancia de enfoque es mucho mayo que la distancia focal.


La ecuación que nos da la profundidad de campo no es nada sencilla. Pero puede simplificarse si se supone la siguiente hipótesis: la distancia de enfoque D es mucho mayor que la distancia focal f.

Como ves, esta hipótesis es bastante realista, salvo en el caso de macrofotografía. Ya nos ha pasado antes que muchos aspectos ópticos en Fotografía cambian radicalmente según la distancia de enfoque sea pequeña o no (por ejemplo, el número f o la distancia a la que se forma la imagen).

Si esta hipótesis es cierta, también lo es que la distancia hiperfocal es mucho mayor que la distancia focal. En este caso, la fórmula de la distancia hiperfocal se simplifica porque podemos considerar despreciable el término f en la fórmula general. La distancia hiperfocal queda:

D_h=\frac{{f^2 }}{{cN}}

donde f es la distancia focal, c el círculo de confusión y N el número f (diafragma). Como ves, a mayor distancia focal mayor distancia hiperfocal, a mayor valor admitido de círculo de confusión menor distancia hiperfocal, y a diafragmas más cerrados (N grande) menor distancia hiperfocal.

Del mismo modo, la profundidad de campo PdC se puede simplificar a:

PdC = \frac{{Df^2 }}{{f^2-cND}} - \frac{{Df^2 }}{{f^2+cND}}

Al principio te puede parecer que la fórmula no se ha simplificado mucho, pero la ventaja es que la podemos expresar en función de la distancia hiperfocal

PdC = \frac{{D_h D}}{{D_h-D}} - \frac{{D_h D}}{{D_h+D}} = \frac{{2D_h D^2 }}{{D_h^2-D^2 }}

Si sustituimos el valor de la distancia hiperfocal D_h=\frac{{f^2 }}{{cN}}, obtenemos la expresión:

PdC = \frac{{2cNf^2 D^2 }}{{f^4-\left( {cND} \right)^2 }}

La expresión final sigue diciéndonos que la profundidad de campo depende de la distancia focal, la abertura del diafragma y el círculo de confusión en el sensor, sólo que de una forma más sencilla que la fórmula exacta.

Importante: recuerda que estas simplificaciones sólo son válidas cuando la distancia de enfoque es bastante mayor que la distancia focal. Si no, tienes que usar las fórmulas originales.

PdC en macrofotografía

En Fotografía macro, no se puede suponer que la distancia focal es despreciable respecto a la distancia de enfoque. Ello implica que las fórmulas sean más complejas, pues no puedes hacer ninguna simplificación.

Además, en fotografía macro estamos más habituados a usar el factor de magnificación m como parámetro. Así que se introduce dicho valor en la ecuación de la PdC, quedando:

PdC = 2cN\frac{{m+1 }}{{m^2}}

Como ves, la PdC no depende de la distancia focal expresada de esta forma. Por eso decíamos cuando analizamos la influencia de la distancia focal en la profundidad de campo que, si la foto con el angular y el teleobjetivo tienen el mismo m, entonces la profundidad de campo es la misma (independiente de la distancia focal).

Recuerda que m es la relación entre la distancia focal y la distancia de enfoque. Si el enfoque es muy cercano, por ejemplo igual a la distancia focal, m tiende a 1. Si el enfoque es a la distancia hiperfocal o más lejos, m tiende a 0.

 

Reparto de la profundidad de campo

La profundidad de campo se reparte por detrás y por delante en una relación que no es constante.

Para distancias de enfoque iguales a la distancia focal, hay la misma profundidad de campo por detrás que por delante.

A medida que aumenta la distancia de enfoque, la profundidad de campo por detrás aumenta más rápidamente que por delante.

Cuando enfocamos a un tercio de la distancia hiperfocal se reparte de la siguiente forma: un tercio por delante y dos tercios por detrás.

Cuando enfocamos a la distancia hiperfocal, la profundidad de campo por delante es la mitad de dicha distancia, mientras que por detrás es infinito.

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