Cómo calcular la apertura más aguda para cualquier lente

Cuando hablamos de la nitidez de una lente, lo que realmente estamos considerando es su capacidad para resolver detalles. Cuando una lente enfocada es capaz de reproducir más detalles distinguibles en una imagen, llamamos nítida a esa lente. La nitidez de una lente no es constante; cambia con la apertura, la distancia focal (si es una lente de zoom) y la distancia del sujeto.

El detalle resuelto es distinto de la resolución. Una imagen desenfocada tomada con una cámara réflex digital moderna tendrá una resolución muy grande pero sin detalles resueltos.

La nitidez se mide generalmente en pares de líneas por milímetro (lppmm) o por el tamaño del desenfoque en el sensor en micrones. Los detalles específicos exactos de estas mediciones no son importantes para este tutorial, solo se debe saber que existe un medio científico y bien entendido para determinar la nitidez que involucra un poco más que solo observarla.!

En este tutorial veremos cómo calcular la apertura óptima para cualquier lente para maximizar los detalles resueltos en una imagen.

Por qué no deberías preocuparte por la nitidez

Antes de sumergirme, quiero hablar sobre por qué buscar la máxima nitidez rara vez importa tanto..

En cualquier situación, habrá una combinación máxima nítida de apertura y punto de enfoque, sin embargo, habrá innumerables otras combinaciones que devolverán resultados aceptables. Solo al acercar el zoom a una imagen muy cercana y "pixel peeping" será posible determinar la diferencia entre la imagen más nítida posible y una que sea lo suficientemente nítida.

Hay mucho más que implica crear una gran imagen que solo garantizar que sea nítida. Una imagen puede ser técnicamente perfecta y no tiene absolutamente ningún mérito artístico, todas esas imágenes extremadamente nítidas y aburridas de gráficos de prueba, mientras que una imagen sorprendentemente creativa apenas podría ser nítida. El tema, los tonos y todas las cosas que hacen de la fotografía tan maravillosamente subjetiva juegan un papel mucho más importante.

Incluso las áreas enfocadas de esta imagen de ensueño de un campo de trigo no son particularmente nítidas. Campo de trigo. Daniel Nanescu / PhotoDune.

Hay ciertas situaciones en las que el enfoque es importante, que en la mayoría de los casos es un proxy de la nitidez. En los retratos, por ejemplo, la mayoría de las veces desea que los ojos del sujeto sean el punto de enfoque y, por lo tanto, el punto más nítido de la imagen, pero, en general, siempre que la imagen sea lo suficientemente nítida, otras cosas se vuelven mucho más importante.

Así que ten en cuenta todo esto mientras lees este tutorial. Saber cómo calcular la apertura y el enfoque óptimos para una imagen con resolución máxima es útil para los fotógrafos, especialmente los fotógrafos de paisajes y arquitectura, pero es solo una de las muchas partes que intervienen en la creación de una imagen. Para la mayoría de las situaciones, las reglas generales que cubriré aquí serán todo lo que se necesita para obtener una imagen aceptable, incluso extremadamente, incluso si no es la más precisa posible..

El acto de equilibrio de nitidez

Hay dos cosas principales que afectan la forma en que una lente resuelve los detalles, desenfoque desenfoque y difracción difusa. Desenfoque desenfoque se produce más en aberturas amplias, mientras que difuminación de difracción ocurre más en aberturas estrechas. Es el equilibrio entre estos dos factores en competencia, así como la aparente profundidad de campo requerida, lo que conduce a la apertura óptima para una escena dada.

Astigmatismo

Las lentes modernas son increíbles, pero, debido a la forma en que funcionan las ópticas, la mayoría de las lentes aún tienen al menos un poco de astigmatismo. Esto significa que el plano focal no es el muro invisible bidimensional perfectamente uniforme que nos gusta imaginar que sea. Esto lo puedes ver especialmente con grandes aberturas. ¡Es fácil de probar, también! Configure su cámara a uno o dos metros de una pared de ladrillo o estuco y realice una serie de imágenes expuestas de manera adecuada mientras varía la apertura. Con la mayoría de los lentes podrás ver que el centro de la imagen es notablemente más nítido que los bordes en aberturas amplias..

En cualquier caso, el desenfoque es, en muchas formas de fotografía, un efecto bastante agradable. Un fondo borroso, lleno de bokeh es a menudo una parte deseable de un retrato. En otros casos, como disparar por la noche, el desenfoque es el costo del uso de una apertura amplia para obtener una exposición decente, pero también brinda al espectador una pista visual útil para el tipo de iluminación..

Sin embargo, hay situaciones en las que se necesita una imagen muy nítida, esquina con esquina, maldición del astigmatismo. De eso trata este tutorial, así que continuemos.

Profundidad de campo: círculos de confusión

Cuando toma una foto, la luz pasa a través de su lente y en el plano de la imagen, ya sea película o sensor. La lente enfoca la luz para que los objetos en el plano de enfoque se reproduzcan con un enfoque nítido en el plano de la imagen. Los puntos que no están en el plano de enfoque, ya sea cerca o más lejos, se reproducen como puntos ligeramente más grandes, o "círculos de confusión".

Reducir el tamaño de la abertura reduce el tamaño de los puntos fuera de foco. Si reduce el tamaño de la abertura lo suficiente, los puntos pueden ser lo suficientemente pequeños como para que técnicamente Los círculos desenfocados de confusión se vuelven tan pequeños que no se distinguen de los puntos realmente enfocados. El efecto es un aumento. aparente área de enfoque en aperturas más pequeñas: profundidad de campo.

Nitidez y profundidad de campo

Cuanto más ancha esté la apertura, menor será la cantidad de escena que pueda caer en la profundidad de campo. Con una lente de 50mm abierta a F/1.4, puedes enfocar hasta el infinito, pero cualquier cosa más cercana a poco menos de 45 metros estará fuera de foco; Las montañas en la distancia serán afiladas, pero no podrás ver nada en el primer plano. No importa lo nítidas que sean las áreas de enfoque de la imagen, cualquier cosa que caiga fuera del plano de enfoque será borrosa.

Mientras que mis ojos están muy marcados en esta imagen, el enfoque desaparece de una manera agradable. Más profundidad de campo no es deseable en esta situación.

Si desea obtener todo desde unos pocos centímetros delante de la cámara hasta las montañas en la distancia enfocada, debe detener su apertura. Cuanto más lo detenga, más evidente será la profundidad de campo que tendrá. La apertura más estrecha en una lente dada, a menudo F/ 22 en lentes modernas-dará la mayor profundidad de campo. El problema es que en aperturas estrechas, la difracción comienza a tener un efecto perjudicial en la resolución de imagen máxima alcanzable.

Equilibrar estos dos factores es la clave para maximizar la nitidez de sus imágenes.

Encontrar el punto dulce

Para cada lente hay una apertura que proporciona la máxima resolución de las áreas enfocadas. Si está fotografiando un gráfico de prueba bidimensional, es el que debe usar siempre..

La forma más sencilla de encontrar este "punto dulce" es buscarlo en Google. Cada lente popular se revisa y su rendimiento se mide en innumerables sitios web.

Si quieres calcularlo tú mismo, sin embargo:

  • Coloque la cámara en un trípode y coloque una hoja de periódico frente a ella a una distancia que le permita ver todo el papel en el marco..
  • Concéntrese en el periódico y luego tome una foto en cada abertura que permita la lente.
  • Importe las imágenes a su computadora, amplíelas al 100% en cada una y luego compárelas.
  • La imagen con el texto más legible será la única toma con el punto dulce de la lente..

En general, este punto dulce está entre dos o tres paradas desde la apertura máxima. Por ejemplo, para una lente que tiene una apertura máxima de F/1.4, el punto dulce normalmente cae entre F/2.8 y F/ 4. Para una lente que tenga una apertura máxima de F/ 4, es entre F/ 8 y F/ 11.

Aunque solo hay un punto dulce para cada lente, en la práctica, la diferencia de resolución entre F/ 8 y F/ 11 en una lente que se abre a F/ 4 es mínimo. Si lo único que te importa es la nitidez, solo detiene la lente dos o tres y dispara..

Nitidez en el mundo real

En lo real, la nitidez del mundo no es su única preocupación. Si está fotografiando un paisaje en lugar de un gráfico de prueba, la profundidad de campo es fundamental. Parando la lente de 50 mm hacia abajo desde F/1.8 a F/5.6, que es más o menos su punto dulce, mueve el punto de enfoque más cercano a 15 metros, una mejora de 45 metros pero aún no da mucho de un primer plano. Detener la lente aún más lo llevaría todo a la profundidad de campo, pero si lo detiene demasiado, la difracción reducirá la nitidez.

Esta foto es nítida en todo momento. Utilicé una Canon 17-40 mm f / 4 con una abertura de f / 8 para obtener todo desde 10 metros hasta el infinito. Cuando estaba disparando desde un helicóptero, nada estaba más cerca..

Lo que queremos hacer es encontrar la apertura que nos brinde la imagen más nítida que tenga la profundidad de campo que deseamos. La profundidad publicada de las tablas de campo es parte del camino hacia esto. Indican cuál es la apertura más amplia que proporcionará la profundidad de campo que queremos, sin embargo, rara vez es la apertura que proporcionará el detalle más nítido en todo el rango de enfoque..

Las matemáticas para hacer los cálculos se vuelven bastante complejas. Ken Rockwell ha escrito extensamente sobre cómo hacerlos, pero no hay necesidad real de hacerlo usted mismo. George Douvos, que también escribió sobre cómo calcular la apertura más aguda posible, ha desarrollado una aplicación para iPhone llamada OptimumCS-Pro que realiza todos los cálculos por usted. Si desea encontrar la apertura óptima para maximizar la nitidez, es la mejor manera de hacerlo..

La otra alternativa es trabajar con las fórmulas de Rockwell o usar las reglas básicas de este tutorial..

Las Reglas de Pulgar para Cámaras de 35mm.

Las siguientes son algunas reglas básicas para usar, si no la apertura óptima, una muy cercana a esta. Una media parada o algo así, cualquiera de los lados no tendrá un efecto muy notable en el grado de nitidez de una imagen. Solo se aplican a cámaras de 35mm o menores. Las cámaras de formato medio y grande a menudo utilizan aperturas relativamente más estrechas, lo que complica aún más los cálculos..

  • Si desea una nitidez máxima sin preocuparse por la profundidad de campo, use el punto dulce de su lente. En caso de duda, supongamos que es f / 8.
  • Si está fotografiando con una lente gran angular (24 mm de distancia focal o menos) y desea que todo, desde un metro hasta el infinito, sea nítido, enfoque en un punto a dos metros de distancia y use una abertura de entre F/ 11 y F/dieciséis. Cuanto más ancha sea la lente, más ancha será la abertura con la que puede salirse.
  • Si está disparando con una lente de 35 mm y desea que todo, desde dos metros hasta el infinito, sea nítido, use una abertura de F/ 16 y enfoque en un punto a cuatro metros de distancia. Estos son grandes escenarios para la fotografía de calle..
  • Si está disparando con una lente normal (50 mm) y desea que todo, desde dos metros hasta el infinito, sea nítido, use una abertura de F/ 22 o superior.
  • Las lentes con distancias focales de más de 50 mm no pueden tener tanto un primer plano como un fondo nítidos. Con una lente de 85mm, una abertura de F/5.6, en el mejor de los casos, tendrá todo desde cien metros hasta el infinito en foco.

Con estas reglas generales, debería poder obtener imágenes extremadamente nítidas en todo momento. Puede que no sean la imagen más nítida posible, pero estarán muy cerca. Para descubrir la apertura perfecta cada vez, use OptimumCS-Pro.