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TEMA 3 CAMPO Y ÓPTICA
La imagen óptica es la réplica luminosa de la escena u objeto fotografiado o grabado. Imagen óptica es un concepto común a todos los procesos de obtención de imagen con cámaras. Este tema explica cómo se genera la imagen óptica.
EL PROCESO ÓPTICO
IMAGEN ÓPTICA Y PERCEPCIÓN DE LOS OBJETOS Una cosa es conseguir reproducir óptimamente una imagen en una superficie y otra cosa muy distinta será conservarla, grabarla en esa superficie y hacer copia de ella. La primera parte de este proceso es una cuestión óptica; la segunda será a veces una cuestión química y otras veces, cuestión electrónica. La imagen óptica: una fase común Todos los procesos de obtención de imágenes con cara parten de la imagen óptica. Luego, cada tecnología graba, conserva, almacena, transmite, etc. de diferente manera. Pero las leyes con las que se genera la imagen óptica son las mismas. También para el ojo humano. Después de construir la imagen óptica, el ojo envía su información al cerebro transformada (codificada) en impulsos eléctricos. Por esa razón tenemos que empezar considerando en pirar lugar la percepción de los objetos: ·¿Qué recibimos cuando recibimos los objetos? Su luz, luz que refleja su superficie. ·No percibimos los objetos en sí. De ahí 1ª condición para ver un objeto, que este iluminado. ·Imagen óptica = construida con luz. ¿Cómo? siguiendo las leyes del comportamiento de la luz. ·Imagen óptica se genera a través de las lentes. Incluye visión humana. Su lente: el cristalino.
Sensación / percepción 1· Sensación (fundamentalmente fisiológica): proceso a través del cual los sensores captan estímulos externos. Luego transmiten información al cerebro. 2· Atención: proceso por el cual el sujeto selecciona determinados estímulos (entre los captados). 3· Percepción (fundamentalmente psicológica, intelectual): proceso cognitiva mediante el cual el ser humano configura la información sensible en objetos significativos (interpreta, aprehende).
La visión Las tres fases en las que trabaja la percepción visual (la vista): Fase física: ondas electromagnéticas (en la escena) Fase fisiológica: sentido de la vista (en el ojo) Fase perceptual: visión (cerebro)
Dos fases sensoriales en el ojo humano (que serán imitadas por la cámara) Primero se forma la imagen y luego se procesa (transmite y/o graba)
Órgano que trata la luz para formar la imagen: el cristalino. Una lente convergente. Órgano que recibe esa imagen: la retina. Un elemento foto receptor.
PRINCIPIOS DE ÓPTICA Y FORMACIÓN DE IMÁGENES REALES ¿Por qué estudiamos óptica? En tecnología audiovisual estudiamos óptica porque las cámaras logran reproducir imágenes de la escena que encuentran ante ella gracias a unos elementos de vidrio óptico que llamamos lentes.
¿Qué es la óptica? ·Parte de la física que se encarga del estudio de la luz y el fenómeno de la visión. ·Estudio de la luz por la física se divide en dos partes: 1- Óptica física: trata la naturaleza y propiedades de la luz 2- Óptica geométrica: comportamiento de la luz en los distintos medios e instrumentos ópticos. ·Desde la fisiología* también se estudia la óptica. Sería una tercera rama de la óptica: la que estudia el ojo en cuanto órgano que forma imágenes. ·El desarrollo de la óptica comenzó en las primeras décadas del s. XVII, cuando se inventaron el microscopio y telescopio. ·En 1791, Newton publicó un tratado en el que ya describía los fenómenos de refracción, dispersión, interferencia, difracción y polarización. Pero desde la teoría corpuscular. ¿Por qué señalo esas fechas históricas? Para colaborar en tener presente que el proceso óptico de la cámara fotográfica que usamos hoy estuvo resuelto mucho antes que el problema del registro.
La lente ¿Qué es? Un dispositivo óptico que sirve para formar imágenes de objetos. ¿Qué fenómeno posibilita que forme imágenes? La refracción de la luz. Rasgos que las describen: ·Medios transparentes, generalmente de vidrio, aunque también pueden ser de otros materiales como el plástico, que permiten a los rayos transmitirse a través de ellas. ·Limitadas por dos superficies, siendo curva al menos una de ellas. Sus caras no son paralelas. ·Todas las lentes son refringentes (que producen refracción)
La característica clave La desviación que sufre el rayo al atravesar la lente será mayo o menos dependiendo de: El tipo de vidrio de la lente El ángulo con el que el rayo alcance la lente: ·Cuando el ángulo respecto al eje es acusado, la desviación es grande. ·Cuando es poco acusado, la desviación es pequeña. ·Si el rayo alcanza la lente totalmente perpendicular a su superficie, no se desvía.
- Si la lente es ma◌́s gruesa en el centro que en los bordes, los rayos de luz paralelos que inciden en ella convergera◌́n sobre un punto al lado opuesto, y se llamara◌́ lente convergente.
- Si es ma◌́s delgada en el centro, los rayos de luz paralelos que incidan en ella, vistos desde el otro lado de la lente, aparecera◌́n como procedentes de un punto, y se llamara◌́n divergentes. Veamos una explicacio◌́n de co◌́mo se comportan esta lentes. Partimos de que cualquier objeto que vemos puede ser considerado como una reunio◌́n de puntos de luz. 1. La convergente
- Produce puntos ima◌́genes de todos los puntos objeto, por lo que logra formar una imagen similar de todo objeto.
- Si en ese plano de los puntos imagen colocamos una superficie reflectora, se forma sobre ella una imagen visible del objeto.
- Es el tipo de imagen que se forma sobre la pantalla de enfoque de las ca◌́maras fotogra◌́ficas o cinematogra◌́ficas, y que se recoge como imagen latente sobre el material sensible durante la exposicio◌́n, o sobre el target o mosaico fotosensible de una ca◌́mara de vi◌́deo.
- A este tipo de ima◌́genes se les denomina ima◌́genes reales. 2. La divergente
- No forma ima◌́genes reales, pues los rayos luminosos procedentes del objeto no convergen despue◌́s de la refraccio◌́n sino que se separan, de modo que aparecen como procedentes de un punto ma◌́s cercano que el objeto. Se trata de puntos so◌́lo aparentes, no existentes en la realidad. Por eso la imagen formada por todos los puntos del objeto recibe el nombre de imagen virtual. Estas ima◌́genes no pueden hacerse visibles sobre una superficie reflectora como ima◌́genes reales.
Foco principal de una lente Eje de la lente La li◌́nea recta sobre la cual la lente es sime◌́trica se llama eje. (Entendemos que es una li◌́nea imaginaria). Los centros de curvatura de las caras curvadas de la lente esta◌́n sobre ese eje. El foco principal de una lente convergente se forma sobre el eje. ¿Cómo? 1 - Tomamos los rayos de luz que atraviesan la lente de forma paralela a su eje como si procedieran de un punto muy alejado –que llamamos infinito en te◌́rminos fotogra◌́ficos-. 2- Se desvi◌́an todos sus componentes hacia adentro. 3 – Finalmente reu◌́nen de nuevo en un punto sobre el eje.
Ese punto es el foco principal de lente. (Punto que es real en la convergente y virtual, en la divergente) Por eso, otra forma de definir la distancia focal: distancia del centro de la lente al foco principal. Formacio◌́n de ima◌́genes o◌́pticas Delante de un objetivo hay una escena en la que se encuentran objetos que reflejan luz. Entendemos un objeto cualquiera como:
- Un conjunto de infinitos puntos de luz
- Que emiten luz porque la reciben (luz reflejada)
- Y la reflejan en todas las direcciones Tomemos uno de esos puntos que irradia mu◌́ltiples rayos en todas direcciones. Se comporta asi◌́:
- Un número de esos rayos alcanza la superficie de la lente.
- Cada uno alcanza a la lente en un punto exacto de su curvatura, por tanto con distinto a◌́ngulo.
- Experimentan todos la refraccio◌́n, pero se desvi◌́an en distinta medida cada uno. ¿Por que◌́? Porque el i◌́ndice de refraccio◌́n es igual para todos, pero el a◌́ngulo con el que llegue cada uno a la superficie de la lente es distinto para cada uno).
- Gracias a que la lente es curva, desvi◌́a a unos hacia la derecha y a otros hacia la izquierda – digamos- y asi◌́, tras la refraccio◌́n, todo ellos coinciden en un punto.
- ¡Ojo!: No confundir el foco principal con el foco de un punto cualquiera de luz El foco principal esta◌́ a una distancia constante de la lente (la distancia focal), porque es un rasgo calibrado en la fabricacio◌́n del objetivo (hemos dicho que es un rasgo de su construccio◌́n, por tanto es permanente). Pero los distintos puntos de luz proceden de los objetos que se colocan delante de ellas y esos objetos no son algo permanente, claro, a veces hay unas cosas y otras veces hay otras. Esos casos de convergencia son los que logran formar una imagen concreta en cada momento:
- Si el objeto que esta◌́ delante de la lene esta◌́ próximo, cerca de ella, al otro lado de la lente ese punto se formara◌́ más lejos, ma◌́s atra◌́s. Cuando el objeto esta◌́ muy pro◌́ximo = la distancia requerida (para formar una imagen ni◌́tida) sera◌́ mayor a la distancia focal.
- El objeto esta◌́ alejado en el infinito fotogra◌́fico, ese punto entonces se formara◌́ a la distancia focal. La distancia lente-plano focal que dara◌́ la imagen de mayor nitidez o enfoque ma◌́ximo = la distancia focal de la lente. Enfocar La operacio◌́n de encontrar la distancia exacta (alejando o acercando entre si◌́ las distintas lentes del objetivo mediante un desplazamiento controlado) que proporciona la imagen ma◌́s ni◌́tida de un objeto. ¿A que◌́ distancia me refiero al decir ahi◌́ "distancia exacta"? La que hay entre el punto de luz del objeto y la lente, y la que hay entre la lente y el punto de convergencia, pues ambas van relacionadas.
- En el siglo XIII, el cienti◌́fico ingle◌́s Roger Bacon invento◌́ la lupa y con su desarrollo posterior fue posible la construccio◌́n de microscopios, telescopios y los lentes de la ca◌́mara fotográfica.
- Leonardo Da Vinci, a finales del siglo XV (1490) describio◌́ co◌́mo funciona la ca◌́mara oscura y que◌́ relacio◌́n teni◌́a ese funcionamiento con el del ojo humano. El dedico◌́ mucho tiempo y estudio al hecho de que la imagen podri◌́a formarse invertida dentro del ojo. Aunque Da Vinci sugirio◌́ introducir a la ca◌́mara varios lentes para corregir la imagen, finalmente nunca lo hizo.
- En el siguiente siglo, s. XVI, se produjeron muchas innovaciones que perfeccionaron el sistema.
- En 1550 Girolamo Cardano, fi◌́sico y matema◌́tico sugirio◌́ que tambie◌́n se podían utilizar lentes para dar la vuelta a la imagen.
- En 1558 Giovanni Battista Della Porta, fascinado con el nuevo invento, ideo◌́ una ca◌́mara oscura enorme en la que podi◌́a entrar el pu◌́blico como espectador para contemplar co◌́mo se reproduci◌́a una escena desarrollada fuera. El pu◌́blico se horrorizo◌́ al ver a los actores invertidos y Della Porta fue acusado de brujeri◌́a.
- En 1569 Daniel Barbaro reitero◌́ el uso del lente y el espejo combinados e introdujo el uso del diafragma para controlar la apertura y la cantidad de luz que pasaba a trave◌́s del lente. E◌́l recomendo◌́ e indico◌́ el uso de la ca◌́mara para que los artistas copiasen de la realidad.
- A finales del siglo y comienzos del siguiente, Johannes Kepler, 1571-1630, astro◌́nomo alema◌́n, construyo◌́ una ca◌́mara y la uso◌́ para observar el espacio y comparo◌́ tambie◌́n su funcionamiento con el del ojo humano. En el siglo XIX, se hicieron ca◌́maras porta◌́tiles y los artistas la usaron mucho en exteriores. William Hyde Wollaston desarrollo◌́ un lente capaz de proyectar ima◌́genes gigantescas completamente enfocadas y fue asi◌́ como en muchos lugares de Europa se construyeron ca◌́mara oscuras en los ma◌́s importantes lugares turi◌́sticos cerca del mar donde grupos de personas podi◌́an acomodarse a apreciar la belleza exterior reflejada en una pantalla.
¿De que◌́ depende que un objetivo tenga ma◌́s o menos distancia focal? Depende de su construccio◌́n: forma y elementos con los que esta◌́ construido. Tres factores determinan ese poder de desviacio◌́n o distancia focal que va a tener una lente*:
- Ángulo de incidencia. 2. Índice de refraccio◌́n. 3. Longitud de onda. Vamos a ver co◌́mo se relaciona cada uno de estos factores con la construccio◌́n del objetivo.
- El a◌́ngulo de incidencia Este es el factor ma◌́s sencillo de manejar. Si la lente es muy curvada, el a◌́ngulo tendra◌́ una magnitud; y si la lente es ma◌́s plana, el a◌́ngulo tendra◌́ otra magnitud. Por eso podemos decir que el a◌́ngulo de incidencia esta◌́ en funcio◌́n de la curvatura de la lente. Las lentes ma◌́s curvadas tienen un radio de curvatura mayor. Y la norma es que con mayor radio de curvatura se producen distancias focales ma◌́s cortas. Y al reve◌́s.
- El i◌́ndice de refraccio◌́n La luz se refracta cuando cambia de medio en su trayectoria. Dependiendo de la densidad del medio, la transmisio◌́n de esa luz adoptara◌́ diferentes velocidades. Índice de refraccio◌́n de un medio: la relacio◌́n entre la velocidad que la luz tiene en ese medio respecto a la que tiene en otro medio de referencia. Como medio de
referencia generalmente se utiliza el vaci◌́o. Aunque hay sistemas que han utilizado como referencia el aire. Cada material presenta un i◌́ndice de refraccio◌́n diferente.
- El i◌́ndice de refraccio◌́n del aire es casi igual que el del vaci◌́o: en vez de 1 es 1,00029. El del agua normal es mayor, esta◌́ en 1,33.- El del agua normal es mayor, esta◌́ en 1,33. Y el de la co◌́rnea humana un poco mayor, entre 1,37 y 1,45. Y el del vidrio o◌́ptico depende de los tipos: Vidrio Pirex® (borosilicato): IR = 1,47 - Vidrio Crown: IR = 1,52 - Vidrio Flint ligero: IR = 1,58 Vidrio Flint medio: IR = 1,62 - Vidrio Flint denso: IR = 1,66 - EK-45: IR = 1, El factor de un objetivo depende en parte de la composicio◌́n qui◌́mica del vidrio que lleva.
- La longitud de onda e onda Cada longitud de onda tiene su particular comportamiento de refraccio◌́n. Unas se desvi◌́an un poco ma◌́s y otras, menos. De ahi◌́ se deriva un problema: Si un punto de luz de la escena es poli◌́cromo ¿co◌́mo lograr que todos los rayos que proceden de e◌́l converjan en un mismo punto de imagen tras la lente? Dicho de otro modo, hay un problema de pe◌́rdida de enfoque: cada punto de color hace foco en un plano distinto (a una distancia distinta) pero so◌́lo podemos registrar la imagen en un plano (donde este◌́ el sensor o la peli◌́cula), por tanto, saldra◌́n sin definicio◌́n los puntos de luz que hagan foco por detra◌́s o por delante de ese plano del sensor. Una de las razones por las que los objetivos de las ca◌́maras son compuestos (llevan varias lentes) es precisamente para corregir estas aberraciones. Combinando distintas lentes convergentes y divergentes y aplica◌́ndoles diferentes revestimientos qui◌́micos se compensan esas desviaciones. Se conoce como objetivos apocroma◌́ticos los que han sido tratados para la correccio◌́n de esas aberraciones. Las aberraciones En el interior del objetivo se desarrolla todo un proceso encaminado a controlar la luz para poder generar la imagen que se desea (ni◌́tida en parte que se desea) Las lentes sufren varias imperfecciones o aberraciones, distorsionan las ima◌́genes. Por ejemplo:
- Al tener una superficie esfe◌́rica, los rayos refractados cerca de su borde tendra◌́n su foco en otro plano que los del foco principal: la imagen tendra◌́ partes borrosas por aberracio◌́n esfe◌́rica.
- La aberracio◌́n croma◌́tica (vistas en el punto anterior), provocada por el hecho de que la luz no sea monocroma◌́tica. La luz esta◌́ compuesta de radiaciones de distinta longitud de onda y cada una de ellas sufre una refraccio◌́n ligeramente diferente. Eso genera una dispersio◌́n de la luz blanca al atravesar el vidrio de la lente y produce contornos coloreados.
- La "coma", que produce ima◌́genes de fuentes puntuales con cola de cometa.
- El astigmatismo constituye una aberracio◌́n que se traduce en una diferencia de nitidez entre las li◌́neas verticales y las horizontales de la imagen.
· De iris: diafragma ajustable utilizado universalmente. Orificio ajustable formado con una serie de laminillas de metal montada en anillos. Cua◌́nto mayor el nu◌́mero de laminillas, ma◌́s se aproxima la apertura a una forma circular. (El estudio del diafragma se completan ma◌́s adelante) La luminosidad (Se explica en clase) PROFUNDIDAD DE CAMPO Es la cantidad de espacio de la escena que consigo reproducir con nitidez considerada perpendicularmente al plano o◌́ptico. El volumen de espacio ni◌́tido ante el objetivo. Esta◌́ relacionada con:
- El diafragmado
- La distancia de enfoque
- La distancia focal Podemos entender la zona con profundidad de campo como una zona ni◌́tida o de nitidez aceptable. Al enfocar un objeto, los objetos situados a mayor o menor distancia no aparecera◌́n igualmente ni◌́tidos. La pe◌́rdida de nitidez es gradual (se va ganando o se va perdiendo). Existe una zona delante y detra◌́s del objeto enfocado en la que el emborronamiento es muy pequen◌̃o, demasiado pequen◌̃o para que el ojo lo aprecie, por eso esa zona se considera ni◌́tida. Esa zona ni◌́tida es la profundidad de campo. · Diafragma, nu◌́mero f y profundidad de campo 1- Efecto de la variacio◌́n del diafragma Al variar el diafragma, vari◌́an:
- El volumen del haz de rayos luminosos (cono de luz). Cantidad de luz.
- La franja de nitidez (profundidad de campo).
- La facilidad o comodidad del enfoque.
- La calidad de la imagen. A- El a◌́ngulo del cono de rayos luminosos y la comodidad de enfoque El orificio del diafragma regula el a◌́ngulo del cono de rayos luminosos que forman la imagen. · Punto. Cuando objetivo esta◌́ nítidamente enfocado sobre un plano focal el extremo del cono de rayos procedente de la imagen se reproduce como un punto-imagen. · Mancha. Si el sujeto o la peli◌́cula (por desplazamiento de las lentes del objetivo mediante mecanismo del enfoque) cambian de posicio◌́n = el extremo del cono ya no corresponde con la superficie de la peli◌́cula y el punto-imagen forma una mancha circular. · Tamaño de la mancha. Depende de:
- el dia◌́metro del cono
- la distancia a la que se haya desplazado el extremo del cono (hacia atra◌́s o adelante) del lugar donde se ha situado la peli◌́cula. · Regla o relacio◌́n
Conforme se reduce el taman◌̃o del orificio del diafragma, el a◌́ngulo del cono se hace ma◌́s estrecho. Aumenta la zona en la que el taman◌̃o de la mancha sigue siendo suficientemente pequen◌̃o para ser aceptable como ni◌́tido. Asi◌́, una pequen◌̃a apertura del diafragma aumenta la profundidad de campo que se cubre ni◌́tidamente, aumentando tambie◌́n el intervalo de movimiento hacia adelante y atra◌́s de la peli◌́cula (profundidad de foco) entre los cuales el objetivo producira◌́ una imagen ni◌́tida de un sujeto determinado. Dicho de otro modo: el enfoque es ma◌́s sencillo cuando la apertura de diafragma es menor. B - La calidad de la imagen El diafragmado contribuye a la mejora de la calidad de la imagen, dado que los objetivos presentan mayores aberraciones por los extremos o periferia de la lente que por el centro. Incluso en la mayor apertura de diafragma de un objetivo, la luz no atraviesa la totalidad de la lente, con lo que se consigue no emplear los bordes de la lente. Diafragmar ayuda a mejorar la definicio◌́n porque la correccio◌́n del objetivo para los rayos centrales es mejor que para los marginales. Y el diafragmado elimina una parte de los rayos marginales. Cortando los rayos marginales no corregidos mejora la calidad.
C- El efecto del diafragmado tiene limitaciones Objetivos actuales: muy luminosos La correccio◌́n es un punto medio entre los rayos centrales y los marginales. Cierta cantidad de diafragmado seguira◌́ mejorando la definicio◌́n, pero pasado un punto de definicio◌́n óptima ya no se obtiene mejori◌́a. Incluso puede suceder lo contrario: alterar el equilibrio de correccio◌́n entre los centrales y marginales. Con aperturas pequen◌̃as, la definicio◌́n de la imagen se altera por efectos de la difraccio◌́n. Las ondas luminosas se curvan ligeramente cerca del borde de la abertura del diafragma, provocando dispersio◌́n de una cierta cantidad de luz, lo que determina una falta de nitidez. Con una apertura del diafragma muy reducida, estos rayos desviados constituyen una importante proporcio◌́n de los rayos luminosos que atraviesan el diafragma y por ello perjudican la nitidez de la imagen. 2- El nu◌́mero f Ya hemos visto que abriendo o cerrando el diafragma cambia la nitidez de la imagen o◌́ptica. ¿Cómo se mide o regulan esos cambios de diafragma? Mediante el nu◌́mero f.
- Cantidad de luz. · El dia◌́metro del diafragma decide la cantidad de luz. · Pero la misma cantidad de luz se puede extender sobre una imagen reducida –que abarca poco espacio de la escena- o sobre una de gran taman◌̃o –que abarca ma◌́s espacio-. Cada distancia focal (es decir, cada tipo de objetivo) proporciona ima◌́genes de distinto taman◌̃o. · Lo importante, para decidir la intensidad de la imagen no es por tanto so◌́lo el taman◌̃o de la apertura sino su taman◌̃o en relacio◌́n con la distancia focal del objetivo.
Ya hemos visto una: la relacio◌́n con el diafragma. Pero hay otras dos: la relacio◌́n con la distancia focal y la relacio◌́n con la distancia del sujeto enfocado.
1. Relacio◌́n: profundidad de campo - apertura diafragma La posicio◌́n del plano de enfoque respecto al ve◌́rtice del cono (donde se forma la imagen ni◌́tida del punto tras el enfoque) influye determinantemente en el dia◌́metro del ci◌́rculo de confusio◌́n, aunque tambie◌́n influye la amplitud del a◌́ngulo que forma el cono. Ese dia◌́metro del haz lo determina la abertura del diafragma: a diafragma ma◌́s cerrado corresponde cono ma◌́s estrecho; un cono estrecho produce, a la misma distancia, un ci◌́rculo de confusio◌́n menor. Por eso, objetos que pueden estar desenfocados a una determinada distancia, se enfocan cerrando el diafragma, por el efecto consecuente de reduccio◌́n del ci◌́rculo de confusio◌́n. 2. Relacio◌́n: profundidad de campo - distancia focal A más distancia focal menor profundidad de campo y viceversa. Cuanto menor es la distancia focal, ma◌́s pro◌́ximos entre si◌́ estara◌́n los planos de enfoque ni◌́tidos de las distintas distancias. Por eso podemos afirmar que el ci◌́rculo de confusio◌́n de un punto desenfocado sera◌́ tanto menor cuanto menor sea la distancia focal. 3. Relacio◌́n: profundidad de campo - distancia de enfoque Para una determinada abertura la profundidad de campo de un objetivo es menor a distancias cortas y mayor a grandes distancias. No existe una relacio◌́n lineal entre la distancia del objeto al objetivo y los planos de enfoque. De hecho, los planos de enfoque ni◌́tidos esta◌́n muy agrupados para distancias superiores a 100 veces la distancia focal, pero se separan de forma geome◌́tricamente progresiva a medida que la distancia de enfoque disminuye. Conclusio◌́n: cuando trabajemos a distancias cortas deberemos ser mucho ma◌́s cuidadosos con el enfoque que si trabajamos a mayores distancias para obtener ima◌́genes ni◌́tidas.
Estas tres relaciones en la pra◌́ctica nos dejan estos principios: · Con diafragma muy abierto: la profundidad de campo aumenta, a medida que sujeto se aleja de la cámara. · Con el objetivo enfocado a una distancia determinada, la profundidad de campo crece a medida que se cierra el diafragma. · Con una distancia y abertura determinadas: la utilizacio◌́n de objetivos de distancia focal creciente reduce de nuevo la extensio◌́n de la zona ni◌́tida.
Distancia hiperfocal Tengamos presente que:
- La profundidad de campo se extiende por delante y por detra◌́s del sujeto enfocado. Pero se extiende ma◌́s por detra◌́s, es mayor, ma◌́s extensa, detra◌́s.
- Para cualquier distancia focal y diafragma existe un punto a partir del cual la PdC es infinita. Cuando buscamos maximizar la profundidad de campo, este punto nos va a interesar mucho.¿Por que◌́? Porque va a ser la referencia. Ese punto marca la distancia hiperfocal. Una definicio◌́n posible de distancia hiperfocal: la distancia que existe entre el objetivo y el primer punto ni◌́tido que se obtiene cuando se esta◌́ enfocando a infinito. Es decir, es la distancia desde la ca◌́mara al li◌́mite ma◌́s cercano de la PdC, cuando el objetivo se encuentra enfocado al infinito. Una reflexio◌́n derivada de lo anterior: enfocando a infinito estoy desperdiciando profundidad de campo, toda la profundidad de campo que se extiende por detra◌́s de mi punto enfocado, el infinito. Entonces: si enfocamos el objetivo a esta distancia (hiperfocal) y no al infinito (lo que se puede realizar mediante la escala graduada de metros del anillo de enfoque), la PdC u◌́til sera◌́ mayor, se ampliara◌́ porque sera◌́ como si nos las acerca◌́semos (la hemos trai◌́do hacia delante dejando de perder profundidad de campo por detra◌́s) desde el infinito hasta la mitad de la distancia entre el punto de la distancia hiperfocal y el objetivo de nuestra ca◌́mara. Utilidad de conocer y manejar esta distancia: enfocando exactamente a esa distancia se consigue la mayor profundidad de campo para un diafragma dado. Es decir, se consigue que, dentro de ciertos li◌́mites, el operador de ca◌́mara pueda dejar de preocuparse de enfocar bien la escena. Pero ¡ojo!: se puede trabajar sin preocuparse del enfoque excesivamente, siempre que se ponga cuidado en no acercarse con la ca◌́mara demasiado al objeto enfocado. Depende de los mismos factores que la profundidad de campo:
- Grado de nitidez (ci◌́rculo de confusio◌́n)
- Abertura del diafragma
- Distancia focal del objetivo Con este concepto se explica porque◌́ las pequen◌̃as ca◌́maras compactas sin mecanismo de enfoque son capaces de fotografiar ni◌́tidamente un objeto situado entre 1,5 m. y el infinito. Estas ma◌́quinas suelen llevar un objetivo de corta longitud focal (Gran angular), con el diafragma muy cerrado (f/11 o f/16) y enfocado exactamente a la distancia hiperfocal.
TIPOS DE OBJETIVOS Como toda clasificacio◌́n, una tipologi◌́a de objetivos fotogra◌́ficos requiere un para◌́metro de referencia. Se pueden distinguir dos clases de objetivos atendiendo a su construccio◌́n:
- De distancia focal fija
- De distancia focal variable o transfocator, ma◌́s conocido como zoom. Fija: casi exclusivamente (y cada vez menos) en fotografi◌́a. El zoom se impuso en cine y TV....)
Los objetivos de distancia focal fija:
- Trabajan con una u◌́nica distancia focal. Esa distancia no puede variarse, por lo que, dependiendo lo que queremos grabar o fotografiar, tendremos que movernos o
Las distintas distancias focales implican tambie◌́n distinto a◌́ngulo visual. Por eso veremos formas distintas de clasificar los objetivos. Una forma es:
- Ojo de pez (fish eye) (angular)
- Gran angular (angular)
- Normal (normal)
- Teleobjetivo (tele)
- Supertele (tele) Dado que el formato de 35 mm. y equivalentes ha sido el ma◌́s utilizado, al hablar de objetivos sin ma◌́s solemos referirnos a su distancia focal y no su a◌́ngulo visual. En ese supuesto de formato 35mm, estas seri◌́an las magnitudes que corresponden a cada tipo:
- Las distancias focales de 5 a 17 mili◌́metros son "ojos de pez".
- Entre 18 y 35 mm., grandes angulares.
- Entre 36 y 55 mili◌́metros, objetivos normales.
- A partir de los 80, teleobjetivos. Por encima de 300, superteleobjetivo. Pero el valor efectivo de la distancia focal hay que relacionarlo con el formato del sensor o la peli◌́cula. Es decir, una focal de 50 mm. la consideramos una focal normal (objetivo normal) para un formato de 35mm. Pero si lo usamos con un formato ma◌́s pequen◌̃o, se convierte en un teleobjetivo. Volvemos a tratar este asunto ma◌́s adelante. En ca◌́maras digitales En las ca◌́maras digitales (DSLR) no utilizamos peli◌́cula celuloide. Utilizamos sensores. Tambie◌́n los sensores pueden ser de distinto taman◌̃o (formato). En las ca◌́maras re◌́flex digitales podemos encontrar tres formatos:
- FF (full frame) (lo suelen utilizar las ca◌́maras profesionales de gama alta). Semejante al formato de película de 35mm. en cine que teni◌́a unas dimensiones de 24x36 y un aspect ratio de 3:2 y la diagonal de 43 mm aproximadamente. Nikon lo identifica desde 2007 como FX.
- APS-C4* Advanced Photo System(lo suelen utilizar Nikon, Canon y Sony en ca◌́maras de gama ba◌́sica y avanzada). Se le considera pequen◌̃o formato. Tiene una zona de imagen de 16X245*.(El negativo de referencia teni◌́a unas medidas de 25,1 X 16,7 y un aspect ratio de 3:2, como el de la fotografi◌́a de 35mm.) Nikon lo identifica como DX.
- 4/3 (lo impulsó Olympus). Un poco ma◌́s pequen◌̃o que el APS-C
Si en una ca◌́mara DX montamos un objetivo que llamamos normal para la FX, nos dara◌́ un resultado - un valor efectivo- de objetivo teleobjetivo. Por eso los fabricantes indican el factor de focal de cada ca◌́mara, que es por tanto la cifra que nos permite calcular el valor efectivo de una o◌́ptica FX cuando la montamos sobre una ca◌́mara de formato DX. El factor de focal nos indica cua◌́nto ma◌́s pequen◌̃o es el formato. Y para calcular el resultado efectivo de la o◌́ptica que empleamos hemos de multiplicarla por ese factor: 1X en las ca◌́maras FF, 1,5 X en las APS- C y 2x en las Olympus de 4/3. Por ejemplo, si es un 50mm. y la ca◌́mara tienen un factor de focal 1,5, el objetivo alcanzara◌́ una distancia focal de 75mm.
Algunas marcas de objetivos DX se han disen◌̃ado para montarse en ca◌́maras DX y tambie◌́n en FX y cuando se montan se activa automa◌́ticamente el Modo Recorte DX y en el visor se refleja una zona de imagen que quedara◌́ sin captura.
Ángulo visual Hay una relacio◌́n entre la distancia focal y el taman◌̃o de la imagen que vemos. ¿Que◌́ es el a◌́ngulo visual? Si un objetivo tiene una distancia focal muy corta, la imagen se formara◌́ muy cerca de la lente, y los motivos proyectados sera◌́n muy pequen◌̃os, y por lo tanto, dentro de ese campo cubierto (visto), cabra◌́ mucho trozo de la escena (veremos muchas cosas). La mayor o menor cantidad de escena que recoge el objetivo se conoce como a◌́ngulo visual. Cada objetivo proporciona un a◌́ngulo de una magnitud (apertura) distinta. Por eso se les nombra a veces en funcio◌́n de su a◌́ngulo (usando el nu◌́mero de grados de ese a◌́ngulo). Si tomamos como referencia un determinado taman◌̃o de sensor o de negativo, el a◌́ngulo visual de cada objetivo que pongamos va a ser proporcional a la distancia focal que tenga ese objetivo. Un objetivo de gran distancia focal nos va a dar un a◌́ngulo visual estrecho y viceversa. ¿Cómo medirlo? Coloquialmente, el a◌́ngulo visual es “cua◌́nto vemos”, “cua◌́nto entra en el encuadre”. Por eso, la forma de indicar su taman◌̃o es taman◌̃o del a◌́ngulo formad entre el objetivo y los dos puntos ma◌́s separados de la escena que logramos incluir en el encuadre, es decir, su diagonal. Pero, en la pra◌́ctica, lo que tomaremos como referencia es el a◌́ngulo entre la ca◌́mara y los dos lados del encuadre en sentido horizontal. ¿Por que◌́ es interesante la referencia del a◌́ngulo visual?* Por esa relacio◌́n peculiar entre el a◌́ngulo visual y la distancia focal. Una forma de clasificar (distinguir) a los objetivos puede decir su longitud focal. Pero esa peculiaridad de relacio◌́n entre longitud formato, hace que si cambiamos de formato lo que era un objetivo normal pase a ser un objetivo teleobjetivo o un angular. Entonces ¿co◌́mo saber que◌́ número de longitud focal es la de un objetivo normal si todo puede cambiar dependiendo del negativo o sensor? Pues hablando de a◌́ngulo en lugar de longitud focal. Longitud focal /a◌́ngulo visual: la referencia relativa Dado que el a◌́ngulo visual lo determina la diagonal del cuadro de imagen, de modo relativo (sin conocer las medidas absolutas) podemos considerar que: 1.Cuando la diagonal y la distancia focal son iguales o semejantes: se trata de un objetivo normal. 2.Cuando la diagonal es mayor que la distancia focal: un gran angular. 3.Cuando la diagonal es menor que la distancia focal: teleobjetivo.
Por eso, si se trata de un formato u otro, como tiene una diagonal u otra, pues la misma distancia focal significa un tipo de objetivo distinto. Por tanto, para identificar un objetivo:
- Proporcionan mayor profundidad de campo. Inconveniente
- Distorsio◌́n en los primeros planos. Efecto de agrandamiento en las protuberancias cercanas al objetivo, adema◌́s de crear ciertas distorsiones geome◌́tricas, particularmente exageradas en los extremos del encuadre.
- La distorsio◌́n se acentu◌́a conforme se acorta la distancia focal. Utilidad: Permite trabajar en espacios reducidos. Ido◌́neo para planos generales y cuando necesitamos cubrir espacios amplios. Los ojos de pez : Ángulo visual extremadamente grande, de 180 o ma◌́s grados
- Normalmente transforman la escena en una imagen circular con una enorme distorsio◌́n (mirilla).
- Su lente ma◌́s frontal es muy grande y adopta forma de semiesfera (de ahi◌́ nombre ojo de pez).
- El elemento posterior esta◌́ muy cerca del plano de la peli◌́cula debido a que su distancia focal es muy corta (en 35 mm. oscila entre 5 y 18 mm. y en las de medio formato de 6x6 y similares, entre 30 y 37 mm.).
- Sus aplicaciones son ocasionales y su precio muy elevado. Usos:
- No son aconsejables para el retrato de personas en primeros planos, a no ser que lo que intentemos sea hacer una caricatura.
- En televisio◌́n se utilizan en estudio. Gran angular : Ángulo de visio◌́n inferior a los "ojos de pez", pero superior a los normales, entre 60o y 180o. Casi todas las ca◌́maras compactas vienen equipados con ellos. Distancia focal para el formato 35 mm.: entre 18 y 35 mm. (Formatos 6x6, de 40 a 65 mm.) Usos: se utilizan generalmente
- En reportajes, para poder abarcar el conjunto del sujeto cuando se trabaja en espacios reducidos: interior de habitaciones, coches, etc.
- Se busca exagerar la perspectiva de los objetos.
- Se requiere una mayor profundidad de campo.
- En macrofotografía. Uso / Precauciones ante deformaciones.
- Conviene evitar que los cuerpos circulares (la◌́mparas, relojes de pared, etc.) caigan en los bordes de la imagen porque sufren ma◌́s distorsio◌́n.
- Cuando se fotografi◌́en grupos de personas, hay que procurar que se coloquen sin que sus caras queden cerca de los ma◌́rgenes. TELEOBJETIVO
- Distancia focal mayor que la diagonal del formato, por tanto a◌́ngulo de cobertura ma◌́s cerrado (menor de 31 grados).
- Distancias focales mayores que el objetivo normal. En 35 mm. oscilan entre los 80 y 2.000 mm.
- Forman imágenes ma◌́s grandes en el fotograma a la vez que cubren menos campo.
- La principal caracteri◌́stica de la imagen que ofrecen es el que el taman◌̃o es grande aunque sean objetos alejados.
- Efectos :
- Magnifica el tema; permite primeros planos sin acercamiento fi◌́sico.
- Efecto de proximidad.
- Sensacio◌́n de compresio◌́n de la profundidad o aplanamiento de la perspectiva (la falsea)
- Reduce la profundidad de escena.
- Subclasificacio◌́n : en forma esta◌́ndar (equivalentes a 35 mm.):
- Teles Cortos, oscilan entre los 80 y 135 mm. de focal;
- Teleobjetivos normales, entre los 135 y 240 mm.
- Superteleobjetivos, entre los 240 y 500 mm.
- Más alla◌́ de esas cifras se entra en el campo de los Ultratelefotos, que son tan caros que por lo general se alquilan por horas. Un Superteleobjetivo de este tipo, tiene un a◌́ngulo visual de solo 1o y 10' y una luminosidad muy baja, lo que unido a su elevado peso, hace imprescindible para usarlos un buen tri◌́pode y peli◌́cula/sensor ra◌́pida/o.
- Usos de los teleobjetivos y precauciones :
- Para fotografiar a distancia cuando no podemos acercarnos al motivo (naturaleza, deportes).
- Para reducir la zona de nitidez de la imagen o profundidad de campo. Ejemplos de utilidad: aislar al sujeto para evitar distraccio◌́n con elementos del fondo; retratos en primer plano.
- Realza el elemento principal pero descontextualizan.
- Por su estrecho a◌́ngulo visual: obliga a sujetar firmemente la ca◌́mara o usar tri◌́pode, porque cualquier movimiento brusco origina sacudidas de imagen (inestabilidad del encuadre).
- Por tener profundidad de campo menor, el enfoque se hace ma◌́s cri◌́tico.
