EL DESENFOQUE Y LA NITIDEZ

Antes de que dejemos los objetivos como tales, debemos ver más de cerca un aspecto muy práctico de la formación de la imagen. Se da el caso de que la imagen dada por un objetivo no es imprescindible que sea críticamente nítida para que la aceptemos como nítida visualmente.

Existe alguna latitud tolerable en el enfoque y en las distancias de los sujetos que pueden reproducirse nítidamente en una graduación dada de enfoque.

TIPOS DE NITIDEZ

Imaginémonos que en nuestra cámara digital desenfocamos de manera que el sujeto quede demasiado cerca o demasiado lejos del objetivo para que pueda recibir una imagen nítida. Si tomamos una fotografía y la observamos, se verá que la luz reflejada desde cada una de las grandes luces del sujeto se reproduce en forma de disco o mancha circular de iluminación. En realidad, los puntos del sujeto aparecen representados como manchas circulares de luz superpuestas, dando naturalmente, un efecto general de «borrosidad».

Una imagen desenfocada es en verdad una masa de tales «círculos de confusión». También se suele utilizar el término japonés “bokeh” para referirse a la calidad que puede ofrecer el desenfoque.

Cuanto más alejada está la placa de enfoque de la posición de foco nítido para un sujeto, mayores serán dichos círculos. Las grandes luces de un fondo desenfocado pueden aparecer como grandes y nebulosos discos de luz, lo cual se emplea mucho como efecto en la fotografía publicitaria.

Por ejemplo, supongamos que se coloca un producto - un frasco de perfume - sobre una placa de vidrio y perfectamente delante de una lámina de papel de estaño arrugado. Las arrugas de este papel reflejan luz en forma de intensas grandes luces individuales, y si el objetivo está enfocado sobre el perfume, dichas grandes luces quedan suficientemente desenfocadas para que difundan unos grandes pero todavía individualizables discos de luz superpuestos. El efecto da una impresión visual de destello y misterio.

Frasco con papel de plata de fondo

Papel de plata arrugado utilizado

En cambio, otros objetos más técnicos exigen que su imagen sea nítida en su totalidad. Pero, ¿hasta qué punto debe estar a foco una imagen «nítida»?  Afortunadamente, el ojo humano tiene un limitado poder de resolución.

Una imagen puede estar aceptablemente «a foco» aun cuando cada punto del sujeto sea reproducido, de hecho, por una diminuta mancha circular de luz. Esto nos procura una importante flexibilidad en el enfoque.

«Círculos de confusión»: Manchas circulares de luz que representan cada punto luminoso del objeto y que, superponiéndose, componen las imágenes «no nítidas».

Con tal que los círculos de confusión tengan un diámetro suficientemente pequeño, el ojo los acepta como puntos, y la imagen aparece «aceptablemente nítida».

 Bokeh en papel de plata arrugado

El círculo de confusión máximo permisible que es aceptable visualmente en una fotografía como punto, debe depender, naturalmente, de la vista de la persona que observa la fotografía, y de la distancia a que tal persona se encuentre respecto de la copia. Una moneda de 1 euro vista a 100 metros de distancia puede parecer poco más que una motita de arena vista a 15 cm.

Se da generalmente por aceptado que en el caso de la mayoría de adultos un círculo de 0,25mm de diámetro aparece indistinguible de un punto, a la distancia normal de visión (unos 25cm).

Recuérdese, sin embargo, que la mayoría de copias son ampliaciones de fotogramas más pequeños. Los fotogramas digitales de 18x24 mm exigen mayores tipos de nitidez que los formatos más grandes (full frame o 6x6), si queremos que den copias aceptables de buen tamaño.

Esto nos llevaría al concepto de “profundidad de foco”, que será en el siguiente artículo ya que ahora vale la pena detenernos a experimentar sobre las posibilidades del desenfoque selectivo o “bokeh”.

En la calidad general del desenfoque, influye la construcción de la lente y  el número de elementos que tenga el diafragma iris de nuestra cámara. Con un número de al menos 8 elementos, las formas en el desenfoque de luces empezarán a ser bastante redondeadas, mientras que en objetivos con menos elementos, las formas tenderán a ser más poligonales en vez de circulares. Así si por ejemplo usamos un objetivo con 5 aspas, las formas que veremos serán pentagonales, mientras que si usamos uno con 7 aspas, las formas serán heptagonales, que son los más comunes.

Además de la forma de la abertura, en el desenfoque influirá la focal que estemos usando, así como la distancia focal. Cuanto más cerca estemos del punto de enfoque y más alejado el fondo, obtendremos un mayor desenfoque, aunque no tiene porque ser mejor. La cantidad en este caso no tiene una relación directa con la calidad. Mientras que la calidad sí está en relación con la calidad general del objetivo y con el número de elementos del diafragma iris.

Forma de la abertura de nuestra lente

 

La forma de los círculos de confusión que forman las zonas borrosas pueden personalizarse utilizando un pequeño truco que nosotros mismos podemos hacer.

Lo principal para poder crear este tipo de efecto bokeh es tener una lente con suficiente abertura. Es recomendable usar una apertura de f2.8 o menos para que funcione el efecto.

Vamos a necesitar los siguientes elementos:

• Cartulina negra
• Cuchilla
• Tijera
• Lápiz
• Cinta adhesiva

 Bokeh con forma de T en papel de plata arrugado

Pasos a seguir:

• Cortamos la cartulina negra de modo que cubra la lente de la cámara.
• Cortamos un agujero con la forma que queramos en el medio de unos 2cm x 2cm aproximadamente. 

 

Para que funcione el efecto se debe verificar lo siguiente:

• Tomamos la foto en la máxima apertura.
• Acercamos la plantilla al objetivo lo más que podamos.
• Buscamos una fuente de luz pequeña como una vela, luces de navidad, focos de la calle… No funciona si apuntamos a una ventana , ya que la fuente de luz es muy grande.  

Bokeh con forma de corazón

LUMINOSIDAD DE LA IMAGEN: EL NÚMERO f

Antes del nacimiento de la fotografía, las lentes se utilizaban para proyectar imágenes sobre un papel, las cuales eran seguidamente contorneadas  a mano. La luminosidad de la imagen proyectada carecía relativamente de importancia, con tal que el ojo pudiera descubrir suficiente detalle. En cambio, la fotografía es un proceso  que exige un control absoluto de la luminosidad de la imagen. Un exposímetro nos dirá la claridad de nuestro sujeto; pero el mismo sujeto puede proyectar una imagen de claridad y brillo muy variados, según los distintos objetivos.

Para un mismo sujeto, la claridad de la imagen proporcionada por un objetivo, depende de dos factores principales:

1) Diámetro del haz de luz que penetre en el objetivo.

 

Es de la mayor influencia. La cantidad de luz que penetra por un objetivo puede restringir y regularse mediante una abertura o diafragma. Este orificio circular, que suele ser de diámetro graduable, está colocado entre los componentes, hacia el centro del objetivo compuesto.

Aunque la abertura regula el haz de luz que entra en el objetivo, suele ser en si misma de diámetro menor que este haz de luz. La razón de ello está en que la mayor parte de componentes ópticos frontales son positivos, haciendo converger un ancho haz de luz de modo que llegue a la abertura.

Cuando se cierra ésta, el diámetro de este haz luminoso incidente, llamado «abertura efectiva» se estrecha proporcionalmente. Sin embargo, siempre será de un diámetro diferente a la abertura, salvo en el caso extraordinario de una abertura montada delante de todos los componentes ópticos.

 

Definición: La «abertura efectiva» es el diámetro del haz luminoso incidente que, al penetrar en el objetivo, llena por completo la abertura verdadera o «diafragma».

La cantidad en que se atenúa la imagen al reducirse la abertura se explica simple geometría. Si el diámetro de un círculo se reduce a la mitad, su superficie queda reducida a una cuarta parte. Esto significa que cada vez que se reduce a la mitad la abertura efectiva, se reduce a la cuarta parte la cantidad de rayos de luz que pueden penetrar en el objetivo.

Por lo tanto, la claridad de la imagen se reduce a una cuarta parte cuando se reduce a la mitad la abertura efectiva.

 

2) Distancia entre el objetivo y la imagen.

Pero la abertura, como acabamos de ver, es tan sólo uno de nuestros dos factores. El segundo es la distancia entre el objetivo y la imagen, la distancia focal, que determina la luminosidad de la imágen. 

Para demostrarlo, trátese de graduar dos cámaras idénticas, situadas una al lado de otra, mirando a un mismo sujeto distante. Colóquese en una de ellas un objetivo de 100mm, y en la otra un objetivo que tenga la mitad de esta distancia focal (50mm), pero gradúense los dos diafragmas al mismo diámetro. (Hágase esto comparando visualmente las dos aberturas de objetivo, prescindiendo de cifras). Ambos objetivos están ahora admitiendo la misma cantidad de luz.

 

Sin embargo, las fotografías resultantes revelan que la imagen del objetivo de 100mm es considerablemente menos luminosa que la de su compañero de 50mm, y tiene un aumento doble. En realidad, si tuviéramos que hacer las dos exposiciones, la primera imagen exigiría cuatro veces más exposición que la segunda para producir la misma luminosidad.

Un indicio que explica el motivo de esta diferencia se obtiene comparando las distancias focales de los objetivos de ambas cámaras. El objetivo de 100mm, que tiene el poder de refracción más débil, necesita el doble de distancia que el de 50mm para poner la luz a foco. La luz que atraviesa el objetivo de 100mm recorre una distancia doble, y por lo tanto forma una imagen del doble de altura y una superficie cuadruplicada. 

El sensor de la cámara con objetivo de 100mm, que tiene el mismo tamaño que el situado en la cámara del objetivo de 50mm, recibe por consiguiente sólo una cuarta parte de la iluminación: el resto de la luz se pierde en el interior del cuerpo de la cámara.

Por lo tanto, la claridad de la imagen se reduce a una cuarta parte al duplicarse la distancia objetivo-imagen. 

Pero también acabamos de ver que la claridad de la imagen se reduce a una cuarta parte al ser reducida a la mitad la abertura efectiva. 

EL NÚMERO f

Debe existir un modo de combinar estas dos variables en una sola unidad, del mismo modo que antes combinamos el índice de refracción y la curvatura en una sola «distancia focal».

La claridad de la imagen disminuye con la distancia focal y aumenta con el diámetro de la abertura efectiva: una relación constante entre ambas tiene que significar una claridad constante.

La abertura efectiva expresada con relación a la distancia focal de este modo, dícese que es la «abertura relativa» del objetivo. En los casos que he mencionado, la abertura relativa se puede escribir de este modo: 

 

EL OBJETIVO POSITIVO SIMPLE

Para poder producir una imagen brillante y clara, necesitamos las lentes u objetivos, que nos van a permitir dirigir la luz hacia el lugar (concretamente el "plano" donde va a formarse la imagen).

Como hemos visto en anteriores artículos de este blog, la luz es refractada hacia la línea normal cuando penetra oblicuamente en un medio más denso. 

Si al pasar a un medio menos denso (por ejemplo del vidrio al aire) la luz acelera, su frente de onda se «tuerce» y su dirección es desviada, apartándose de la normal trazada pasando por el punto de contacto. 

Comportamiento de la luz al pasar por un vidrio de caras paralelas

Por lo tanto, si hacemos pasar un haz de rayos de luz a través de un bloque de vidrio de caras paralelas, el haz se aproxima a la normal en el primer límite del vidrio, y se aleja de la normal al pasar el segundo limite del vidrio. Así, el haz luminoso se ha desplazado pero es paralelo a la dirección original.

Comportamiento de la luz al pasar por un vidrio de caras no paralelas

  

Cuando incide luz oblicua sobre un bloque de vidrio de caras no paralelas, el haz se acerca a la primera normal v se aleja de la segunda, como sucede con los prismas. No obstante, puesto que estos dos límites no son paralelos, se produce un cambio general en la dirección del rayo.

Comportamiento de la luz al pasar por un vidrio de caras esféricas 

Ajustando un bloque de vidrio en un disco con superficies esféricas no paralelas puede hacerse converger un haz de rayos divergentes sobre el sujeto. Este objetivo se conoce con el nombre de convergente simple o «Positivo».

Lente convergente simple

Obsérvese que cada rayo debe aún obedecer las leyes de la refracción en los dos límites. Sólo un rayo que se aproxime perpendicularmente a los dos límites del vidrio es transmitido sin refracción.

Todo objetivo tiene un eje que pasa por su centro óptico. Las dos superficies de vidrio están conformadas como partes de esferas y el eje del objetivo puede considerarse que une los centros imaginarios de las dos esferas.

Los rayos luminosos que divergen a partir de un punto del sujeto son reunidos por el objetivo hasta un solo punto de foco, creando una imagen del punto sujeto. Una placa o película fotográfica colocada a través del eje en el punto de foco se dice que está en el plano focal de este sujeto.

La lente convergente capta más luz y crea imágenes más brillantes y más nítidas que cualquier abertura puntual

En este plano focal quedarán también enfocados nítidamente los sujetos que estén a la misma distancia del objetivo, pero encima o debajo del eje.

Después de crear así nuestro objetivo simple, podemos hacer que sustituya al primitivo orificio de la cámara sin objetivo, y comprobemos la mejoría que experimenta la imagen. Inmediatamente, ésta aparece mucho más luminosa y brillante porque la gran apertura reúne más rayos luminosos procedentes del sujeto. 
También aparece más nítida a medida que el objetivo va reproduciendo los puntos del sujeto como puntos (si no hubiese lente, serían manchas, también llamadas círculos de confusión). 
 Pero al mismo tiempo la imagen sólo se produce nítidamente (en foco) a una determinada distancia entre el objetivo y el plano focal, para cada distancia del sujeto.

Esto puede comprobarse con una placa de enfoque situada en el plano focal.