La Profundidad de Campo
Una técnica al servicio de la estética
Por Tito Chescotta (Gentileza de PhotoMagazine)

Cuando enfocamos con nuestra cámara podemos damos cuenta de que el enfoque de la imagen se va dando de una forma paulatina, a medida que giramos el anillo de enfoque se va haciendo cada vez mas nítida la imagen hasta alcanzar un punto óptimo y a partir de allí, si continuamos girando el anillo de enfoque en el mismo sentido, la imagen lentamente se va tornando cada vez mas difusa a medida que nos alejamos del punto óptimo.

Inclusive podremos ver que desde el punto óptimo de enfoque se puede girar levemente hacia un lado y otro el anillo de enfoque sin que notemos una diferencia notable en la placa de enfoque.

Si nuestra cámara cuenta con un botón que permita cerrar el diafragma, accionando el mismo notaremos que el rango de enfoque nítido se incrementa notablemente. Podremos observar que, si centramos el enfoque sobre un sujeto, al cerrar el diafragma los objetos que se encuentren un poco mas cerca y un poco mas lejos se tornarán más nítidos, mejor enfocados.

El rango de distancias en que los objetos se encuentran nítidos en nuestra imagen (en foco) se denomina Profundidad de Campo; y su principal característica, como acabamos de ver, es que este rango se hace más grande cuanto más cerramos la abertura del diafragma.

¿Como se origina la Profundidad de Campo...?
La imagen que se forma en el plano focal teóricamente esta formada por un número infinito de puntos, a cada punto del sujeto le corresponde un punto de la imagen.
En la práctica estos puntos no son tales sino que son pequeñas “manchas” de luz. Existe un determinado tamaño para estas manchas, debajo del cual el ojo no puede distinguir ninguna dimensión en ellas; se comportan entonces como los puntos teóricos que mencionábamos anteriormente y forman una imagen nítida sobre el plano focal. Esto es lo que podemos observar en la figura 1, los rayos de luz provenientes de un sujeto ubicado en K coinciden en un punto sobre el plano focal formando una imagen nítida.

Figura 1

Pero si el objeto estuviera más cerca o mas lejos, los rayos de luz convergerían sobre puntos que estaría mas atrás o mas adelante del plano focal; sobre el plano focal esos rayos ya no formarían un punto sino una mancha de luz de considerables dimensiones.

Son estas manchas de luz las que forma las imágenes desenfocadas o “fuera de foco”. Si modificamos la distancia del objetivo al plano focal mediante el anillo de enfoque podremos hacer coincidir sobre este los rayos de luz for-mando entonces una imagen nítida o “en foco”.

Vemos entonces que cuando más pequeñas son estas manchas de luz mas nítida será la imagen enfocada; y cuanto más desenfoquemos más grandes serán estas manchas de luz, tornando la imagen cada vez mas difusa.

El cambio de tamaño de estas manchas de luz es gradual, por lo que nos encontraremos al observar nuestra pantalla de enfoque, que no hay un punto exacto de enfoque sino una zona (o rango) donde el enfoque es correcto; y esta zona es más extensa cuanto mas cerremos el diafragma.

Esta es la zona donde las manchas de luz tienen un tamaño menor al que el ojo puede distinguir. Este tamaño -el menor que el ojo puede distinguir- es lo que llamamos Círculo de Confusión, y es común su uso en distintos cálculos ópticos.

Si en la figura 1 el Círculo de Confusión fuera del tamaño de A, entonces tendríamos una zona de foco aceptable (o profundidad de campo) para los objetos situados entre los puntos J y L.

A pesar de que la determinación del tamaño del Círculo de Confusión debería hacerse teniendo en cuenta el destino final de la toma que estamos realizando (factor de ampliación, etc.), se suelen tomar valores estándar para cada formato de fotograma.

En el cuadro siguiente vemos los valores de Círculo de Confusión (CC) mas usuales para los distintos formatos mas convencionales:

Tenemos varios métodos para visualizar la profundidad de campo: la escala en el lente, el botón de pre-visualización, tablas impresas, software, cálculo. Vamos a analizar cada una...

Escala en el lente:
Esta es la forma mas sencilla y dinámica de apreciar la profundidad de campo.
En el barril del lente siempre encontramos una marca con la que alineamos la distancia, el diafragma y eventualmente la velocidad de obturación. A ambos lados de esta marca central que nos muestra la distancia de enfoque y el diafragma seleccionados se encuentran unas marcas que corresponden a los distintos diafragmas. El rango de distancias que se encuentran entre las marcas derecha e izquierda correspondiente al diafragma seleccionado será el que abarca la profundidad de campo.

Las escalas de profudidad de campo en los lentes, sobre todo en los mas viejos suelen ser automáticas, o sea que cuando fijamos un valor de diafragma las marcas que delimitan la profundidad de campo en la escala de distancia se mueven hasta los valores correspondientes.

En la foto 1 podemos ver un lente Hasselblad de 60mm, de la vieja serie “C”, donde las marcas nos indican que para un diafragma f/11 y enfocado a 4mts. la profundidad de campo se extenderá desde algo menos de 2.5mts. hasta unos 15mts.

En la foto 2, otro lente de la misma marca, pero de 150mm de distancia focal, muestra las marcas que nos indican que a un diafragma f/22 podemos esperar una profundidad de campo entre 4 y 7 metros estando enfocado a una distancia de 5mts. Es mas común encontrar en los lentes marcas fijas que indican la profundidad de campo para cada diafragma seleccionado.

En la foto 3 podemos ver un lente zoom de Nikon donde encontramos tres marcas a cada lado de la marca donde seleccionamos la distancia y el diafragma. Las marcas están coloreadas del mismo color del número de diafragma al que corresponden. En las mismas podemos ver que para un diafragma f/11 la profundidad de campo se extenderá entre algo mas de cuatro metros hasta casi infinito.
Podemos observar también que en este lente zoom las marcas, al ser curvas, indican valores distintos cuando variamos la distancia focal.

En la foto 4 nos encontramos con un lente Nikkor de 20mm, la escala de profundidad de campo está grabada en un anillo plateado con un código de colores coincidente con los colores de los números de diafragma.
En este caso el diafragma seleccionado, f/11, nos permitiría una profundidad de campo entre 45cms y 1.30mts.
Botón de cierre de diafragma: Muchas cámaras traen un botón que, al ser accionado, cierra el diafragma posibilitando una percepción visual de la profundidad de campo final.

En la foto 5 podemos observar como al presionar el botón de “preview” (la flecha roja) se cierra el diafragma (la flecha verde).
El único inconveniente de esta técnica es que la imagen en el visor de la cámara se oscurece sensiblemente al cerrar el diafragma, a causa de que pasa mucho menos luz hasta la pantalla de enfoque. Suele ser necesario dejar pasar algún tiempo hasta que los ojos se acostumbren a la menor luminosidad para poder apreciar la imagen.
A pesar de que este método es muy recomendado en diversas publicaciones, creo que sólo es bueno para hacerse de una “aproximación visual” de lo que será el rango de profundidad de campo, pero sin demasiada precisión dado que el mismo está también condicionado por el tamaño de la ampliación final.

Tablas y Calculadoras Gráficas: En varias publicaciones se pueden obtener tablas que permiten conocer las profundidades de campo para las distintas distancias focales y diafragmas. Un buen ejemplo son las que se encuentran en la Kodak Professional Photoguide (Foto 6), una publicación infaltable para todo fotógrafo.

Software: En nuestra página web usted puede encontrar una hoja de excel que le permitirá realizar varios tipos de cálculo de la profundidad de campo de una forma muy sencilla y fácil. Esta hoja de cálculo es la que normalmente utilizo en nuestras sesiones de fotografía.
Pero además se pueden encontrar en la web varios programas de distintas características que nos permiten distintos tipos de cálculo de la profundidad de campo y formas de apreciarla.

Un excelente ejemplo de este es un programa llamado DOFmaster desarrollado por Don Fleming y que se puede bajar gratuitamente desde su sitio web en: http://www.dofmaster.com Este programa viene en dos versiones, una para Windows y otro para Palm, soy usuario de ambas y me parece un programa sumamente útil.

A continuación podemos ver un detalle de la pantalla del programa, la distancia de enfoque se selecciona arrastrando con el cursor del ratón en la escala externa:

Este programa tambíen puede imprimir estas escalas en forma circular, lo que permite hacer algo muy cómodo, imprimir una escala exclusiva para un objetivo en particular y pegarla en la tapa del lente... es una forma de tenerla siempre a mano (foto7).

La versión para Palm es la que podemos observar en la foto 8. Esta es para mi la versión mas cómoda, dado que suelo usar habitualmente este simpático aparatito para realizar distintos cálculos sobre exposición, tomar notas, etc. siendo para mi como un accesorio mas de la cámara.

Ambas versiones permiten variar todos los datos de cálculo: la distancia focal, la escala de diafragmas, el tamaño del círculo de confusión, el tamaño de la escala de distancias, la distancia de enfoque, escala en metros o pies, etc.

Las fórmulas para calcular el límite cercano y el lejano son:

Para una distancia focal (df) de 110mm y un diafragma (f) 8, si enfocamos nuestro lente a 5mts. tendremos entonces:

La profundidad de campo será un rango entre 4.50mts y 5.60mts, todo lo que esté en ese rango aparecerá un nuestro fotograma correctamente enfocado.
Se puede ver que la profundidad de campo es menor delante del punto de enfoque (50cms) que por detrás del mismo (60cms.).

También podríamos deducir de estas fórmulas como calcular cual es el diafragma que nos permitirá un rango de enfoque entre dos distancias dadas, o a que distancia hay que enfocar, estas fórmulas las pueden encontrar al final del artículo.

Hiperfocal

Como hemos visto, para cada apertura de diafragma existe un rango de definición aceptable, tanto por delante de la distancia enfocada como detrás de la misma, que conforma la profundidad de campo. Los objetos ubicados dentro de este rango se verán correctamente enfocados.

Ahora bien, si incrementamos la distancia enfocada llegará un momento en que el límite posterior de la profundidad de campo ( el que se extiende por detrás de la distancia enfocada) se extenderá hasta el infinito. Esa distancia de enfoque es lo que llamaremos Distancia Hiperfocal.

La distancia hiperfocal nos permitirá tener una profundidad de campo que se extenderá desde la mitad de la misma distancia enfocada hasta el infinito.

Como esta distancia hiperfocal varía en función del diafragma y de la distancia focal, cada uno de nuestros lentes tendrá una distancia hiperfocal para cada uno de los diafragmas que es factible seleccionar en ellos.

Es muy común el uso de la distancia hiperfocal al fotografiar paisajes o en situaciones en las que el enfoque es engorroso (deportes, acción, etc.).

El procedimiento para identificar la distancia hiperfocal en la escala que encontramos grabada en los objetivos fotográficos es sumamente sencillo.

Como podemos ver en la foto 9 para saber cual es la distancia hiperfocal a determinado diafragma sólo tenemos que ubicar el símbolo de infinito en la escala de distancias con el marcador lejano de la escala de profundidad de campo.
En esta foto podemos ver que para un diafragma f/16 tenemos una profundidad de campo entre 0.90mts e infinito, siendo la distancia hiperfocal de aproximadamente 1.90mts.

A la derecha podemos ver la fórmula que nos permitirá obtener la distancia hiperfocal para cada diafragma de nuestros lentes.

Como vemos es lo suficientemente sencilla como para poder ser realizada un cualquier calculadora.

Para nuestro ejemplo del lente de 110mm de distancia focal, la distancia hiperfocal a un diafragma de valor 8 será como vemos en el recuadro de la derecha.
Lo que nos dará una distancia de 45.8mts. O sea que tendremos una definición aceptablemente buena en un rango de distancias entre 22.9mts e infinito.

Este cálculo de la distancia hiperfocal también nos puede servir para obtener la profundidad de campo para otras distancias de enfoque. En ese caso calcularemos del siguiente modo:

En el caso del ejemplo que venimos desarrollando, un lente de 110mm de distancia focal, con un diafragma 8 y enfocado a una distancia de 5mts, el cálculo será:

Esto nos dará los mismos resultados que obtuvimos ante-riormente, de 4.20mts. y 6.10mts. para los límites cercano y lejano de la profundidad de campo.

La Distancia Focal y la Profundidad de Campo

Los principiantes suelen pensar que se puede incrementar la profundidad de campo utilizando un objetivo de distancia focal mas corta, pero esto no es necesariamente correcto.

Sólo si mantenemos la misma distancia de enfoque veremos que se incrementa la profundidad de campo.

Dos factores que tienen gran importancia en la determina-ción de la profundidad de campo son la apertura de diafragma y el tamaño de la imagen (o sea la magnificación... ¿se acuerdan de Macro?).

La profundidad de campo se incrementa a medida que cerramos la apertura del diafragma, o sea que a mayor número f mayor será la profundidad de campo que logremos.

Inversamente, a medida que el tamaño de la imagen se incrementa disminuye la profundidad de campo, ya si sea incrementando la distancia focal del objetivo o acercándonos al sujeto.

Con el mismo tamaño de la imagen (en el fotograma) e igual diafragma, dos lentes de muy distinta distancia focal presentarán la misma profundidad de campo. Esta ventaja suele ser utilizada por quienes hacen fotografía de aproximación, cuando puede ser de gran provecho una mayor distancia de trabajo (distancia entre el frente del objetivo y el sujeto) que se consigue con una lente de mayor distancia focal.

Por ejemplo, una fotografía tomada a un metro de distancia con un objetivo de una distancia focal de 200mm a f11 tendrá la misma profundidad de campo que una tomada con un lente de 50mm a una distancia de 25cms también a f11 La profundidad de campo se incrementaría al usar el lente de distancia focal mas corta sólo si se mantiene la misma distancia al sujeto. Si al cambiar el lente de 200mm por el de 50mm no cambiamos la ubicación de la cámara la profundidad de campo se incrementaría... pero la imagen será una cuarta parte de la anterior.

Pero si acercamos la cámara para lograr el mismo encuadre con el lente de 50mm que teníamos con el 200mm, la profundidad de campo será la misma.

Macro

Las fórmulas y métodos que hemos mencionado hasta ahora se aplican a sujetos que están relativamente alejados de la cámara, cuando menos unas 10 veces la distancia focal del lente que estemos utilizando.

Pero cuando estemos realizando macrofotografía, o primeros planos muy pro nun ciados, nos encontraremos con cambios importantes en la percepción de la profundidad de campo.

En estos casos la distancia de enfoque y la distancia focal del lente utilizado dejan de tener efecto sobre la profundidad de campo. Los únicos factores que la determinarán serán la apertura y la magnificación que estemos usando.

Por otro lado la profundidad de campo se torna un rango tan estrecho que hace del enfoque una tarea súmamente crítica.

La fórmula para calcular la profundidad de campo en estos casos será:

El resultado de esta fórmula será la profundidad de campo delante o detrás del sujeto enfocado, si deseamos la profundidad de campo total (o sea todo el rango en foco) debemos tomar el doble de este valor.

Como vemos otro cambio es que el rango de la profundidad de campo en aproximaciones es igual adelante y atrás del sujeto, mientras que normalmente es menor adelante y mayor atrás del sujeto.

También se debe tener en cuenta, en el caso de usar lentillas de aproximación que se debe corregir la apertura, ya que el número f se modifica al variar la distancia focal del conjunto óptico (objetivo + lentillas).

En ese caso, el nuevo número de diafragma a tomar en cuenta al hacer los cálculos será:

Donde dl es la distancia focal de la lentilla de aproximación, df es la distancia focal del lente, f en número de diafragma que figura en el lente y fn es el diafragma corregido.

Recordemos que para calcular la distancia focal de una lentilla debemos dividir 1000 por la medida en dioptrías del lente y para calcular las dioptrías de un objetivo debemos dividir 1000 por su distancia focal.