¿Puedes decir a partir de una foto borrosa si el enfoque estaba demasiado cerca o demasiado lejos?

Si enfoca en un plano focal que está lo suficientemente por delante de su sujeto, o más allá (en relación con la profundidad de campo), el sujeto aparecerá borroso. ¿Hay alguna forma de saber únicamente a partir del desenfoque resultante si el enfoque estaba demasiado cerca o demasiado lejos?

EDITAR: la pregunta original ahora ha obtenido algunas buenas respuestas, pero noté que se malinterpretó un par de veces. Eso indica que no se planteó con la suficiente claridad, así que lo edité un poco. Además, ilustraré el punto un poco más abajo.

Tome esta configuración con sujeto, lente y película o sensor en el que el sujeto está nítidamente enfocado (el plano focal se cruza con él).

plano_focal_en_sujeto

Ahora imagine si el foco se coloca detrás del sujeto. Esto se llama "enfoque posterior". La proyección del sujeto sobre la película/sensor se vuelve borrosa, con el punto de convergencia real de la luz del sujeto detrás. Las fuentes de puntos de luz del sujeto se convierten en discos (o en una forma de bokeh específica para la apertura).

plano_focal_detrás_del_sujeto

A continuación, ponga el foco delante del sujeto. Esto se llama "enfoque frontal". La proyección vuelve a ser borrosa, pero esta vez porque el punto de convergencia de la luz del sujeto está frente a la película/sensor. Entonces, la proyección borrosa en realidad está invertida.

plano_focal_en_frente_del_sujeto

Entonces, la pregunta era, ¿es esta diferencia en el desenfoque identificable de alguna manera a través de nada más que la imagen resultante?

En cuanto al motivo de la pregunta, filmo películas, por lo que no tengo comentarios inmediatos sobre el resultado. Tomo notas de mis tomas, pero no tengo datos EXIF, por lo que cosas como la distancia focal y la distancia al sujeto son, en el mejor de los casos, una aproximación. A veces disparo con poca luz y tengo que confiar en el enfoque manual. Las cosas se ven nítidas en el visor, pero después del revelado descubro que se ha perdido un poco el enfoque. Ser capaz de averiguar si estaba demasiado cerca o demasiado lejos es muy útil, y puede enseñarme si fue un error del usuario y cómo prestarle atención, o si una cámara o lente específica parece tener problemas leves de enfoque y cómo. Podría compensar eso.

Editado un poco para que quede más claro lo que estoy preguntando (y esto no se trata de aviones). Si me equivoqué en el punto de convergencia para el enfoque posterior o frontal, ¡hágamelo saber! No tengo mucho conocimiento sobre la física detrás de la óptica.
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@Makyen Aunque esas respuestas son útiles y las he votado a favor, las que proporcionaron la respuesta a la pregunta prevista hicieron la menor cantidad de suposiciones (es decir, hay otros elementos a diferentes distancias que los sujetos). Desafortunadamente, parece que no puede haber una respuesta definitiva de todos modos porque cualquier método para intentar esto dependerá de algunos factores que pueden o no encontrarse en la imagen.
Artículo relevante del autor de SmartDeblur, con ejemplos: yuzhikov.com/articles/BlurredImagesRestoration2.htm

Respuestas (8)

Eso depende. En muchos casos, en realidad puede ser posible sin más ayudas visuales en la imagen.

Muchas lentes, si no la mayoría, mostrarán una aberración cromática longitudinal diferente delante y detrás del plano de enfoque. Si se desplaza un poco hacia abajo en la página vinculada, verá esto demostrado con una imagen de un gráfico de prueba de enfoque. Con esta lente, el desenfoque en frente del punto de enfoque tendrá franjas de color púrpura, mientras que el desenfoque detrás del punto de enfoque parecerá verdoso.

Si conoce las características de esta lente, podría mirar solo una parte muy pequeña de la imagen como, por ejemplo:

ingrese la descripción de la imagen aquí

... y diga con certeza que esta área desenfocada está detrás del plano de enfoque.

por lo tanto, no puede determinarlo a partir del desenfoque (sobre el cual se pregunta esta pregunta). necesita información adicional sobre la lente y otras aberraciones.
@ths no lo veo preguntando si puedes distinguirlo del desenfoque en sí. ¿Puedes citar esa sección? Solo veo "a partir de una foto borrosa" (que es diferente a la imagen borrosa en sí misma. Más bien, es la foto como un todo, que resulta estar borrosa), y "a partir de la imagen resultante" (que amplía aún más lo que la OP está pidiendo). Pero tal vez me lo perdí, o la pregunta fue editada
La lengua materna de @Aethenosity OP probablemente no sea el inglés, pero así es como leo la pregunta: si tiene un área desenfocada en una imagen, ¿puede determinar si está delante o detrás del plano de enfoque real?
@Aethenosity Como dijiste y me gusta cómo traté de reformular la pregunta con mis propias palabras, tal como lo entiendo: si tienes un área desenfocada en una imagen, ¿puedes determinar si está delante o detrás del plano de enfoque real?
@jarnbjo De hecho, no soy un hablante nativo de inglés, pero si la pregunta no está clara, es más probable que se deba a una falta de conocimiento sobre los términos adecuados para expresarla. Su interpretación es correcta. El desenfoque resultará del punto de convergencia de los rayos de luz detrás de la película/sensor (sujeto entre la cámara y el plano focal) o frente a él (sujeto más allá del plano focal). En este último caso, la fuente de luz puntual está borrosa "invertida". Esta respuesta hace uso inteligente de eso debido a la diferencia en la refracción para diferentes longitudes de onda.
"podrías mirar solo una parte muy pequeña de la imagen" Tendrías que saber de qué parte de la imagen es. La aberración cromática es radial, por lo que se invierte dependiendo de qué lado estés. Además, "como, por ejemplo" es redundante.
@Acumulación: la aberración cromática longitudinal ("franja púrpura") no es de naturaleza radial a pesar de que su fuerza, como cualquier falla de imagen, puede ser diferente a diferentes distancias del centro. Pero en realidad puede disminuir en áreas de viñeteado en contraste con la aberración lateral (predominantemente rojo/verde) que se volvería más fuerte.
Decidí aceptar esto como la respuesta, ya que es lo más cercano a un análisis físico del desenfoque de la imagen. Desafortunadamente, no funcionará para blanco y negro, pero parece que ninguna herramienta será definitiva aquí. La respuesta con respecto al análisis de las formas de bokeh también es excelente, pero dependería de tener esos reflejos adecuados en la imagen. En cualquier caso, estoy votando cada respuesta útil.

Cuando la apertura se coloca para minimizar el viñeteado, las formas de bokeh para los objetos que están demasiado lejos se giran 180° en comparación con los objetos que están demasiado cerca. (La imagen de apertura se refleja a través de su punto central). Si la disposición de las hojas de apertura no es simétrica alrededor del punto central, puede intentar encontrar un "bokeh de referencia" que esté claramente más cerca o más lejos que el plano de enfoque para compararlo con las luces en el sujeto para ver si las formas del bokeh coinciden con las que están cerca o lejos.

demasiado cerca Muy lejos

¡Muy inteligente! E independiente de color o blanco y negro.
@G_H Sí, pero recuerde que los bordes de la apertura y, por lo tanto, también los bordes de la forma del boke, giran a medida que ajusta la apertura. Deberá conocer la configuración de apertura exacta o tener otros puntos de referencia en la misma imagen para comparar.
Me pregunto si hay una cámara que use una apertura de forma tan extraña para hacer el enfoque automático.
@jarnbjo: no es necesario conocer la configuración de apertura exacta en la lente porque el método implica usar "bokeh de referencia" dentro de la misma imagen.
@EdAvis: es poco probable que alguna cámara use la orientación del bokeh para enfocar porque: la cámara tendría que buscar el bokeh. La lente tendría que estar bastante desenfocada para que las formas fueran discernibles. (Cuántos píxeles para mostrar los puntos de un heptágono versus contraste simple). Muchas lentes tienen un número par de hojas de apertura. La apertura gira, como señala jarnbjo.

Mi respuesta solo se ocupa de las formas "humanas" de diferenciación, es decir: sin software, solo sus ojos y manos.

Si no tengo ninguna referencia (como en: me ciegas, estableces la distancia de enfoque y luego solo puedo mirar a través del visor, pero no puedo cambiar nada), la respuesta es: depende de lo que puedo ver.

Tomemos, por ejemplo, un callejón de árboles: uno al frente, uno donde se encuentra el sujeto y otro en la distancia. Cuando veo que el sujeto no está nítido, puedo tratar de saber si el árbol en primer plano o el que está en segundo plano está más enfocado.

Si no tengo referencia, por ejemplo, como mencionó Yaba , al tomar una foto de un avión con el cielo azul en el fondo y sin primer plano, entonces no tengo forma de saber exactamente (supongo que el enfoque está demasiado cerca, sin embargo, ya que los planos tienden a estar cerca del infinito).

La forma más fácil de averiguarlo suele ser cambiar ligeramente el enfoque y ver dónde está (una vez más, esto funciona mejor con una referencia que sin ella).

Pero, en términos generales, no hay una forma segura de diferenciar: una distancia de enfoque demasiado corta no produce un desenfoque (significativamente) diferente en comparación con una distancia de enfoque demasiado larga.

Si el avión está demasiado lejos o demasiado cerca, es difícil de decir solo por el desenfoque. la forma mas facil es tener objetos delante y detras y ver cual esta nítido y asi poder determinar si esta muy lejos o muy cerca... de la misma forma que se hace calibrando el autofoco de un lente con una herramienta lenscal como esta .

sin tales objetos es difícil decirlo.

No

técnicamente no es posible detectar a partir del desenfoque solo en qué medida o en qué dirección está desenfocada la imagen.

Esta es la razón por la que los sistemas de enfoque automático con detección de contraste tienen que "buscar" el enfoque cambiando repetidamente la distancia de enfoque y comprobando si la imagen mejora o empeora.

Por el contrario , los sistemas AF de detección de fase saben (teóricamente) exactamente a qué distancia y en qué dirección tienen que cambiar el enfoque para lograr una nitidez óptima.

Por supuesto, la imagen cambia si toma en cuenta las pistas de contexto de otros objetos en la imagen (es decir, "adivinar"), pero eso es algo que actualmente solo pueden hacer los espectadores orgánicos. Esto podría cambiar con los algoritmos de IA en la cámara, pero sospecho que otros avances mejorarán en el CD-AF puro antes de eso. (vea el enlace de @szulat de un comentario: https://www.imaging-resource.com/PRODS/panasonic-gh4/panasonic-gh4TECH.HTM )

En ciertos casos, el software podría determinar esto a partir de otros artefactos/aberraciones que son el resultado de estar fuera de foco, por ejemplo, esferocromatismo...
Entonces, en realidad, ¿ sí ?
@EricDuminil Sí . Esta respuesta es simplemente incorrecta. Una respuesta no es necesariamente más correcta, solo porque el texto está en negrita y en letras grandes.
la pregunta que se hizo cuando estaba respondiendo fue: "¿puedes detectar por desenfoque si era enfoque posterior o enfoque frontal?" de desenfoque así que no de ningún otro efecto. por favor demuéstrame que estoy equivocado.
@jarnbjo: Es una práctica común (más en algunos sitios de intercambio de pila que en otros) comenzar una respuesta con un encabezado TL: DR en negrita y luego respaldar la conclusión. Espero que estés bromeando, porque parece un intento legítimo de dar una buena respuesta (sin negritas para convencer a nadie), pero simplemente no pensé en algunos de los efectos mencionados en el top 2 respuestas (la suya y la del usuario 82310) que le permiten obtener información del propio desenfoque, sin información de fase. +1 esta respuesta porque el punto sobre AF de detección de fase es interesante.
las dos respuestas principales actuales utilizan la aberración cromática y el conocimiento sobre una geometría de apertura específica, no solo el desenfoque en sí.

Sí, si el contenido incluye bordes a diferentes distancias.

Si puede decir que un objeto más alejado está más borroso que uno más cercano, entonces está más alejado del plano de enfoque. Eso significa que el enfoque es demasiado corto.

Por el contrario, si los objetos distantes están menos borrosos que los del primer plano, el enfoque es demasiado largo.

Con un avión en el cielo se pone difícil. A diferencia de otros objetos a diferentes distancias disponibles (pájaros, blouds,...) no puedes compararlo fácilmente visualmente.

Algunas combinaciones de lente/cámara pueden rastrear la distancia de enfoque y la escribirán en el EXIF. Sin embargo, esto no es muy confiable, pero podría darle una pista. Cuando conoce el tipo de avión y, por lo tanto, puede buscar su tamaño real, puede calcular su distancia aproximada y compararla con la distancia de enfoque.

Esta página con su calculadora te puede ayudar con esto: https://www.scantips.com/lights/subjectdistance.html

Bueno, entonces la pregunta no estaba clara. En este caso es fácil. Busque otros elementos en el frente o detrás que estén enfocados. Sin embargo, si eso es lo que se ha preguntado, me pregunto por qué se preguntó, ya que es obvio, ¿no es así?
@Yaba "un avión que está demasiado delante de tu sujeto". Creo que si un avión está demasiado cerca de lo que estás tratando de fotografiar y en un estado de movimiento que hace que sea difícil enfocarlo, tienes problemas más urgentes que obtener una buena foto.
@Yaba La pregunta es si hay aspectos en la parte borrosa de una imagen que pueden decirle si es el resultado de un enfoque posterior o frontal. Es posible que no tenga nada delante o detrás del sujeto para contar. El enfoque posterior pondría la imagen deseada "detrás" del plano de la película / sensor, y el enfoque frontal frente a él. Lo que significa que el enfoque frontal también lo invierte. Pensé que esto podría afectar la apariencia del desenfoque de alguna manera notable. Pregunto por interés.
Entendido. Sin embargo, todavía se aplica lo que escribí. Siempre que sepa el tamaño real del sujeto, puede calcular su distancia real (en caso de que no la sepa) y compararla con los datos de distancia focal EXIF ​​para obtener una pista.
@Yaba Gracias! A partir de las preguntas aquí parecería que hay una serie de cosas que pueden funcionar, pero dependen del contexto en lugar de que haya una forma específica. Mientras filmo, no tengo ningún dato exif (y no todos mis lentes tienen indicadores de enfoque), pero esta es ciertamente una opción válida para digital.

Sí, esferocromatismo.

No tiene nada en el plano de enfoque No tiene la opción de mover la distancia focal o múltiples imágenes para comparar la vida que tiene un sistema de enfoque. No tiene sujetos que varían distancias, por lo tanto, varían grados fuera de foco. Tiene un sujeto a una distancia y está desenfocado, ¿la pregunta está cerca o lejos?

La luz no converge/enfoca exactamente igual. Luz verde diferente a la luz magenta. En la fórmula de la lente, no solo tiene una distancia de enfoque Y profundidad de campo y difracción. También tiene una profundidad de enfoque en el sensor/película. En un largo teleobjetivo rápido tiro abierto de par en par. Tendrá blancos LEJOS con un contorno de borde verde y cerca de él si los blancos de enfoque tienen un contorno de borde magenta. Esto también puede ser esferocromatismo azul amarillo. Pero el verde magenta es el más común. Ocurre principalmente en lentes abiertos WIDE rápidos (más luz que golpea la curva mala en el borde exterior del lente) por lo que se puede ver incluso en un lente FAST abierto de par en par. Cerrando el obturador con más fuerza, eliminó esto.

Saber más sobre la distancia focal, la distancia de enfoque y el tamaño de la apertura ayudaría a definir cómo saber si estás enfocado de cerca o de lejos. La respuesta básica es SÍ, podría descifrarlo a partir de varias aberraciones cromáticas. Las lentes apocromáticas simplemente limitan el rango de la lente/apertura donde coincide el color de la luz

¿Puedes decir a partir de una foto borrosa si el enfoque estaba demasiado cerca o demasiado lejos?
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