¿Cómo funciona la profundidad de campo?

No sé mucho sobre esto. Sin embargo, he dado la descripción a continuación tomada de Wikipedia. Sólo ve. Creo que algunos expertos pueden darle una mejor idea, quién la conoce mejor.

En óptica, particularmente en lo que se refiere al cine y la fotografía, la profundidad de campo ( DOF ), también llamada rango de enfoque o rango de enfoque efectivo , es la distancia entre los objetos más cercanos y más lejanos en una escena que aparecen aceptablemente nítidos en una imagen. Aunque una lente puede enfocar con precisión a solo una distancia a la vez, la disminución de la nitidez es gradual en cada lado de la distancia enfocada, de modo que dentro del DOF, la falta de nitidez es imperceptible en condiciones normales de visión.
En algunos casos, puede ser deseable tener toda la imagen nítida, y un DOF grande es apropiado. En otros casos, un DOF pequeño puede ser más efectivo, enfatizando el tema y enfatizando el primer plano y el fondo. En cinematografía, un DOF grande a menudo se llama foco profundo, y un DOF pequeño a menudo se llama foco superficial.

El foco de una lente está a una distancia muy específica. Esa es la única distancia donde un objeto está realmente enfocado. Delante de esa distancia y detrás de esa distancia, los objetos parecen estar en foco “razonable”. Razonable se mide bajo el término “círculo de confusión”. Cuando un punto se desenfoca demasiado, forma un círculo que ya no es un punto exacto. Cuando ese círculo se vuelve lo suficientemente grande, todo lo que ves es un desenfoque.

Para entender esto, considere una lupa (una lente con una distancia focal fija). A la distancia correcta, el punto focal puede iniciar un incendio. Muévase un poco en cualquier dirección y el foco brillante de la luz se hará más grande y no tan caliente porque ahora está desenfocado.

A diferencia de una lente de aumento, una lente de cámara tiene un enfoque variable (más de una lente trabajando juntas para enfocar a diferentes distancias). Esto permite que la distancia de enfoque varíe de cerca a lejos. Y, cuanto más cerca están las cosas, más superficial es la profundidad de campo. La otra cosa que tiene una lente de cámara es un diafragma que puede restringir la entrada de luz en la lente (principalmente desde ángulos que no están directamente en frente de la lente). Restringir la luz [dispersa] profundiza la profundidad de campo aunque a expensas de limitar la cantidad de luz que pasa a través de la lente hacia la película / sensor. Por lo tanto, usar los controles de distancia focal y apertura [apertura en el diafragma] le brinda la capacidad de controlar la distancia y la profundidad de campo.

Todos estos factores pueden calcularse matemáticamente. Puede usar una herramienta en línea (como http://www.dofmaster.com/dofjs.html ) o una aplicación como Simple DOF para evitar hacer los cálculos y estas herramientas son buenas para darle una perspectiva rápida de cómo funcionan las cosas .

Una cosa más para recordar es una regla general de fotografía … La profundidad de campo desde el enfoque no se divide uniformemente delante y detrás de la distancia de enfoque. La división es aproximadamente 1/3 al frente y 2/3 detrás de la distancia de enfoque (recuerde, DOF se vuelve más superficial a medida que se acerca al sujeto y más profundo a medida que se aleja).

Rango de distancia, ya que la lente de la cámara puede cambiar la distancia focal que parece aceptablemente nítida es la profundidad de campo, sus ojos también pueden ser una buena herramienta para comprender lo que es en realidad, apunte su dedo índice hacia arriba, coloque su mano a unos pies de distancia delante de sus ojos, acerque lentamente el dedo a sus ojos, en un punto se volverá borroso, justo antes de que aparezca borroso, el dedo aparecerá extremadamente nítido, el resto del fondo se desdibujará, la distancia de sus ojos y la nitidez el dedo índice es la profundidad de campo para tus ojos. Puede probarlo con varios objetos colocados en una fila e intentar enfocarse en él.

Todo está enfocado cuando fotografía a través de un agujero de alfiler, pero no pasa suficiente luz a través del agujero de alfiler para que sea una cámara útil (aunque existen tales cámaras). Una lente recoge más luz: la luz de una parte determinada de una escena puede pasar a través de cualquier parte de la lente y doblarse o enfocarse hacia un punto del sensor. Entonces, en lugar de obtener solo los fotones que pasaron a través del orificio, estás grabando la mayoría de los fotones que pasan a través de cualquier parte de la lente.

Pero una forma y posición de lente dada solo enfoca perfectamente la luz desde una cierta distancia. La luz de los sujetos que están más cerca o más lejos se dobla a una ubicación ligeramente diferente si entra por la parte superior de la lente, la parte inferior o en algún punto intermedio. Esta es una restricción física básica, no una imperfección de la lente. Pero si hace que la lente sea más pequeña, o haga el equivalente de eso al hacer que la apertura sea más pequeña, la discrepancia también se reducirá, por lo que obtendrá más profundidad de campo. Del mismo modo, las cámaras con sensores más pequeños (teléfonos celulares, cámaras de apuntar y disparar) tienen mayor profundidad de campo que las cámaras con sensores más grandes (DSLR, por ejemplo).

Cuando enfocas algo usando tu lente, se enfoca en un solo punto; pero hay algunas áreas alrededor de este punto único que “parecen” estar enfocadas, no están enfocadas en la lente. A medida que avanza o retrocede desde el punto donde se enfocó, se vuelve más borroso y habrá un punto en el que ya no podrá ver nada con claridad. El campo dentro del cual todo parece estar enfocado o dentro del cual los objetos son aceptablemente nítidos se llama profundidad de campo (¿por qué profundidad? Porque estamos en el eje z, igual que la longitud para el eje xy la altura para el eje y).

Es el área de la fotografía que está muy enfocada.

La explicación más simple que he escuchado es así.

Enfoque su lente en el infinito, digamos en una montaña distante. Elige una pequeña piedra en la montaña. Los rayos de luz de ese guijarro en la montaña distante son esencialmente paralelos cuando entran en la lente. La lente da nueva forma a los rayos paralelos en un cono de luz que termina en el único píxel del sensor donde aparecería ese guijarro en la imagen final.

Ahora traza la luz en la dirección opuesta. Un cono de luz que comienza en el píxel pasaría a través de la lente para formar un haz de luz con un diámetro igual a la apertura de la lente. El rayo se proyecta hacia la montaña brillando en todas las cosas que se resolverían en ese solo píxel. Por lo tanto, el diámetro de ese haz, que es el mismo que la apertura de la lente, corresponde al objeto resoluble más pequeño para una lente enfocada al infinito.

Pongamos esto a trabajar. Suponga que desea resolver una brizna de hierba de 2 mm de ancho en el primer plano de una toma de paisaje. La apertura de la lente tendría que tener menos de 2 mm de ancho. En una lente de 24 mm, el número f sería 24/2 = f / 12. en una lente de 100 mm, el número f / debería ser 100/2 = f / 50.

Dale la vuelta a esto. Suponga que tiene una lente de 4.15 mm en f / 2.2 (es decir, un iPhone 6 plus). Cuando se enfoca en el infinito, el detalle resoluble más pequeño sería 4.15 / 2.2 = 1.9 mm. Para una cámara de fotograma completo con una lente ‘equivalente’ de 30 mm en f / 2.2, el detalle más pequeño sería 30 / 2.2 = 13.6 mm. Por lo tanto, el primer plano aparecería con menos detalles y, por lo tanto, con menos “profundidad de campo”.

Lo que me gusta de esta explicación es lo fácil que es usarlo para fotografiar paisajes al aire libre. Mira tu escena, encuentra el detalle más pequeño que quieras resolver. Ajuste su apertura para que coincida con el tamaño, luego dispare. No hay diales, tablas, calculadoras u otras cosas. Puedes simplemente mirarlo.

Lo mismo es cierto para la fotografía de retratos, pero requiere una explicación algo diferente.

Enfoca tu lente a 3 m de tu cámara. Imagine un avión invisible a 3 metros de distancia. Ese es el plano focal. Lo siguiente es cierto:

1. Las cosas están perfectamente enfocadas en el plano focal.

2. Las cosas se enfocan menos a medida que te alejas del plano focal.

3. Las cosas todavía están aceptablemente enfocadas dentro de una distancia dada del plano focal.

4. Cuanto mayor sea su apertura (menor número de f-stop), menor será la distancia desde el plano focal en el que las cosas todavía están aceptablemente enfocadas.

5. Cuanto menor sea su apertura (mayor número de f-stop), mayor será la distancia desde el plano focal que las cosas pueden estar y permanecer aceptablemente enfocadas.

6. Cuanto más lejos enfoque su lente, más lejos se moverá el plano focal. Cuanto más lejos esté el plano focal, mayor será la distancia desde el plano focal que las cosas pueden estar y seguir estando aceptablemente enfocadas.

7. Cuanto más ancho sea su lente, mayor será la distancia desde el plano focal que las cosas pueden estar y permanecer aceptablemente enfocadas.

8. Cuanto más larga sea su lente, más corta será la distancia desde el plano focal que las cosas pueden estar y seguir estando aceptablemente enfocadas.

Para ilustrar: algo a la distancia focal mínima de una lente f / 1.4 de 50 mm, la profundidad de campo será muy superficial, solo una pulgada aproximadamente, antes de que las cosas se desenfoquen realmente. Por el contrario, algo a 6 m de distancia de la cámara, filmado a f / 8 con una lente de 50 mm, una gran parte de la escena estará enfocada: mucho delante de su sujeto, su sujeto y todo lo que esté detrás de su sujeto, estará enfocado .

Disparo una lente, una lente voigtlander de 15 mm f / 4.5 para telémetros, que ni siquiera se conecta al mecanismo de enfoque de la cámara. Concéntrese en el infinito y todo a 2 metros de distancia o más está enfocado. Es casi imposible no enfocarse bien. La compensación es que no obtienes bokeh.

en palabras simples, la cantidad de área que es claramente visible en el eje z, más allá y antes de que el área se borre.

Respondido en este enlace: ¿Qué es Aperture?

La respuesta de Sameer Saini lo resume gráficamente. Es importante tener en cuenta que el área de enfoque de un ojo humano es el tamaño de la punta del pulgar. Este no es el caso con las cámaras. Dependiendo de su configuración de apertura, puede tener una profundidad de campo muy amplia (mayor número de apertura) o poco profunda (menor número de apertura)

Encontré que este artículo me ayudó a comprender la profundidad de campo geofflawrence.com/depth_of_field.html