¿Principio óptico de la profundidad de campo?

[andres4ndr3s]

Por aquí la mayoría manejamos el concepto profundidad de campo, pero lo que nunca he visto explicado en el foro es el principio óptico por el que sucede ésto, es decir, ¿por qué al cerrar el diafragma aumenta la profundidad de campo y viceversa?

[bigdani]

Es parecido al efecto de abrir un agujerito pequeño en una caja de zapatos, la luz que entre estará muy definida en el fondo. Si pones una transparencia delante del agujerito con una imagen, la verás proyectada en el fondo. Todos los rayos entran por el mismo agujero y convergen mejor.

Si abres un agujero grande, los rayos vienen de cualquier dirección y verás una mancha de luz difusa en el fondo de la caja.

Vamos, no soy ningún experto en óptica y seguro que acabo de decir un par de chorradas, pero pienso que por ahí van los tiros.

[Shot]

Parece que se debe a que como un mismo rayo de luz incide sobre toda la superficie de la lente, a diferentes distancias incidirán rayos con diferentes ángulos, y por tanto es imposible proyectar rectos todos a la vez. Al diafragmar se permite sólo entrar los rayos que inciden con un ángulo muy recto, y por tanto más aproximados unos a otros, el resto se descartan.

La profundidad de campo varía con el tamaño de la abertura del lente, la distancia entre la cámara y el sujeto y la distancia focal del lente. La profundidad de campo es mayor a medida que:

1- El tamaño de la abertura del lente decrece.
2- La distancia al sujeto aumenta.
3- La distancia focal del lente decrece.




Efecto del diafragma sobre la profundidad de campo. Los puntos en el plano enfocado (2), proyectan puntos en el plano imagen, pero los que están fuera del plano enfocado (1 y 3) causan un círculo de confusión, proyectando una imagen borrosa. Al emplear un diafragma, el área efectiva de la lente (4) se reduce, reduciendo a su vez el tamaño de los círculos de confusión, así que objetos alejados del plano enfocado se ven más nítidos, lo que aumenta la profundidad de campo (la distancia alrededor del plano enfocado a la que los objetos se ven con una cierta nitidez).

Canal Photoshop Foros -> La Profundidad De Campo

[alemonic]

Busca el concepto "círculos de confusión" en internet.

Sólo los puntos que se encuentran en el plano focal intersectan en el sensor como un punto, los que están por detrás y por delante intersectan por delante y por detrás del sensor, por lo que no se reflejan en este como un punto, sino como un círuclo (producto de la intersección entre el plano del sensor y el cono de luz que define al punto). Cuanto mas lejos esté el punto del plano focal, mayor será este cículo (de confusión) y por lo tanto, más desenfocado se encontrará.

Esta es la razón de que una abertura de diafragma cerrada dé mayor profundidad de campo (ya que los conos de luz también son más cerrados y por lo tanto, los círculos más pequeños).

[bigdani]

Shot lo ha explicado mejor que yo y con dibujitos!

[Demonio]

Hola, creo que todo es debido a como funciona una lente convergente.

Lo que coincida con el plano focal (lo que esta enfocado dará una imagen con puntos de luz nítidos).

Lo que no coincida con el plano focal (lo que no está enfocado dará una imagen con círculos borrosos, desenfocados).

Cada vez que se cierra el diafragma aumenta la profundidad de campo porque los puntos de luz que forman la imagen son de menor diámetro, por ser de menor diámetro la entrada de luz de cada diafragma más cerrado.

Llega un momento en que los círculos de luz son tan pequeños que visualmente se aceptan como nítidos de esta forma logramos aumentar la cantidad de planos enfocados es decir hemos ampliado la profundidad de campo.


Unas notas de lo que se entiende por nitidez y desenfoque:

Girando el anillo de enfoque podrás ver como los objetos se enfocan y desenfocan, y esto sucede porque al atravesar la lente los diferentes rayos que refleja un objeto, estos convergen a una cierta distancia como puntos de luz en un mismo plano, reproduciendo al interior de la cámara la imagen del objeto en forma nítida.

Este plano se denomina plano focal y la distancia que existe entre este plano y la lente se denomina distancia focal.

Al girar el anillo de enfoque, la lente y el plano focal se acercan o se alejan de la película fotográfica, de esta forma se puede hacer coincidir el plano focal en que el objeto aparece nítido con el plano donde se ubica la película, a esto se le denomina enfocar o poner a foco lo que interesa.

Si se mueve nuevamente la lente, mas cerca o mas lejos de la película, el plano focal del objeto también se desplazara y dejara de coincidir con la película, otros objetos podrán ponerse a foco, pero los rayos del objeto que llegan sobre la película ya no proyectaran puntos, si no círculos de luz, lo que formara una imagen que percibimos como desenfocada.

Aumentar la cantidad de planos que salgan enfocados es lo que se llama aumentar la profundidad de campo, y eso se logra al colocar un diafragma mas cerrado.

Los diferentes diafragmas aumentan o disminuyen la profundidad de campo, pero solo estará enfocado lo que coincide con el plano focal de la película.


Lo que este fuera del plano focal de la película proyecta círculos de luz en lugar de puntos de luz, por lo que forman una imagen de menor nitidez.


Al cerrar el diafragma los círculos de luz que proyecta el objeto disminuyen de tamaño porque el diámetro menor de entrada de luz del diafragma reduce también el diámetro de los círculos de luz que se imprimen en la película.



Un saludo.

Antonio

[andres4ndr3s]

Creo que me he enterado bastante bien, gracias!

[diegobaravalle]

Puede que sea tarde para responder, pero quisiera agregar algo más a las explicaciones que ya han sido dadas.

La causa física de la variación de la profundidad de campo al cambiar la apertura del diafragma se debe al fenómeno denominado "colimación de la luz".

Este fenómeno se basa, resumidamente, en que los rayos de luz que pasan por una apertura pequeña se encuentran más alineados (paralelos) que en una apertura grande.

Al reducir la abertura, el cono de luz que alcanza al sensor/película es más estrecho, los circulos de confusión son de menor diámetro y por lo tanto los objetos aparecen más nítidos.

Diafragma (óptica) - Wikipedia, la enciclopedia libre
Luz colimada - Wikipedia, la enciclopedia libre

Un saludo a todos!!!