¿Por qué mis imágenes están borrosas a pesar de que una calculadora DOF muestra que todo debería estar enfocado?

Comprenda que no existe una profundidad de enfoque real , solo un rango percibido y aceptable para ella.

La física define que solo hay un solo plano a una distancia específica que está enfocado. En teoría, tan pronto como estás un micrón más allá de ese plano, ya no está enfocado. Sin embargo, el 'desenfoque' primero será insignificante, por supuesto. Lo que intentan hacer las calculadoras DOF ​​es darle una estimación de cuánto antes y más allá del avión aún puede obtener una imagen 'nítida', como en 'solo aceptablemente borrosa'. Ese límite depende, por supuesto, de la quisquillosidad y la vista del observador, el tamaño del disparo y otros factores similares; así como el diseño de la lente, la calidad de la cámara, etc.

¿Por qué mis imágenes están borrosas a pesar de que una calculadora DOF muestra que todo debería estar enfocado?

Respuesta corta (TL; DR): porque los está viendo con un aumento mucho mayor que las condiciones de visualización asumidas por la calculadora de profundidad de campo (DoF) que está utilizando. Además, porque el enfoque infinito y la distancia hiperfocal no significan lo que parece pensar que significan. No son lo mismo y no se logran usando la misma distancia de enfoque.

La pregunta y el comentario del OP demuestran una falta básica de comprensión entre la diferencia en el enfoque infinito y la distancia hiperfocal . No són la misma cosa. Lejos de ahi. También demuestran una falta de comprensión acerca de cómo el tamaño de la pantalla y la distancia de visualización también afectan la profundidad de campo.

El enfoque infinito no significa una profundidad de campo infinita (DoF) en el sentido de que todo, desde la cámara hasta el infinito, está enfocado. Significa que el punto de enfoque más nítido es el infinito: la lente se enfoca en la luz de fuentes puntuales de luz que están lo suficientemente lejos como para que los rayos de luz incidan en la lente como luz colimada. Cualquier cosa más cercana a la cámara que el infinito estará fuera de foco en un grado u otro. Cuanto más cerca esté de la cámara, más borroso será.

Para la fotografía de paisajes, lo que a menudo se desea es colocar el infinito en la parte trasera del DoF. Esto a menudo se conoce como la distancia hiperfocal . En lugar de colocar el punto de enfoque más nítido en el infinito, se coloca a una distancia más cercana calculada para incluir el infinito en el DoF.

Para entender esta diferencia, primero hay que entender qué es la profundidad de campo y, lo que es más importante, qué no es.

En cierto modo, la profundidad de campo es una ilusión. Solo hay un plano de enfoque más nítido. Todo lo que está delante o detrás del punto de enfoque está fuera de foco en un grado u otro. Lo que llamamos DoF es el área donde las cosas se ven, a nuestros ojos , como si estuvieran enfocadas. Esto se basa en la capacidad del ojo humano para resolver ciertas diferencias mínimas a una distancia determinada. Si el desenfoque ligeramente desenfocado es más pequeño que la capacidad de nuestro ojo para resolver el detalle, entonces parece estar enfocado.

Cuando amplía una parte de una imagen haciéndola más grande o acercándose a ella, permite que su ojo vea detalles que antes estaban demasiado juntos para que sus ojos los vieran como partes separadas de la imagen. ¡No existe una barrera mágica más allá de la cual todo sea igualmente borroso y dentro de la cual todo esté igualmente enfocado!

Dado que las cosas se vuelven gradualmente más borrosas en una foto cuanto más lejos están del punto de enfoque, a medida que uno aumenta gradualmente la ampliación a la que se ve la imagen, la profundidad de campo percibida se vuelve más superficial a medida que los puntos cercanos y lejanos pueden discriminar los detalles finos. acercarse al punto de enfoque.

Si desea que un objeto a unos pocos pies frente a su cámara esté nítidamente enfocado, debe enfocarse en ese objeto, no en el infinito.

La otra cosa que parece faltar es que la gran mayoría de las calculadoras de DoF se basan en algunas suposiciones a menudo tácitas sobre las condiciones de visualización :

Quizás gran parte de la confusión proviene de las suposiciones no declaradas utilizadas por muchas calculadoras de profundidad de campo. Hacen suposiciones sobre el tamaño de visualización, la distancia de visualización, la visión del espectador y el tamaño del sensor de imagen o negativo fotográfico. Si la mayoría de los usuarios de tablas y calculadoras de DoF no son conscientes de las suposiciones establecidas, es fácil entender cómo la idea de que DoF es una cualidad intrínseca de una imagen aparte de las condiciones de visualización ha ganado tanta fuerza.

Durante muchos años durante el siglo XX, las suposiciones fueron una impresión de 8x10" vista a una distancia de 10" por una persona con una visión de 20/20. ¡Algunos cálculos DOF, como los utilizados por el fabricante de lentes Zeiss, asumieron que el espectador tenía una visión de 20/15! Como se indicó anteriormente, cada vez que se cambia cualquiera de esas variables, se altera la percepción de DoF en la misma imagen.

En el entorno actual, la mayoría de esos supuestos ya no son aplicables. Rutinariamente vemos imágenes en tamaños que van desde casi el tamaño de un sello postal en nuestros dispositivos electrónicos portátiles hasta los diversos tamaños de nuestros monitores de computadora, televisores de pantalla grande vistos desde distancias bastante cercanas, pancartas del tamaño de una valla publicitaria que no siempre se ven a distancias de visualización típicas del tamaño de una valla publicitaria.

Cuando los vemos en nuestras computadoras, incluso cambiamos el DoF dependiendo de si elegimos ver la imagen completa escalada para ajustarse a nuestra pantalla o si elegimos ver una parte de la imagen ampliada al "100%" donde cada píxel de la la imagen está representada por un píxel de la pantalla que estamos usando. Si parte de una imagen de 24 MP se ve al 100 % en un monitor HD de 23" con una resolución de 1920 x 1080, ¡equivale a ver la imagen completa en 60 x 40 pulgadas! Si vemos una imagen de 50 MP en el mismo monitor, estamos viendo una pequeña parte de un tamaño de pantalla de 125 x 83 pulgadas de la imagen de 50 MP. Dado que hemos duplicado con creces la cantidad de ampliación aplicada a una imagen vista desde la misma distancia,

Una calculadora de DoF en línea que permite cambios en las condiciones de visualización se encuentra en Cambridge in Color . Para obtener las opciones adicionales, haga clic en el botón "Mostrar opciones avanzadas".

Al ver una imagen de 20 MP al 100 % en un monitor de 27", verá el equivalente a una impresión de 68 x 45". Eso es 7 veces más grande en términos lineales que el supuesto de 8x10" de su calculadora DoF. Por lo tanto, el DoF percibido será 1/7 más profundo que si estuviera viendo la misma imagen a 8x10" desde la misma distancia de visualización.

Dado que la profundidad de campo se define como el área a ambos lados del punto de enfoque dentro de la cual las cosas son aceptablemente nítidas , lo que es aceptable cambia a medida que modificamos las condiciones de visualización. Lo que es aceptablemente nítido en 8x10" a menudo no será aceptablemente nítido en 68x45" o incluso 16x20" .

En el ejemplo citado en la pregunta original anterior, la calculadora DoF devolvió un resultado de distancia hiperfocal de DoF desde 2 m hasta el infinito en f/3.5. No está claro si ese resultado fue cuando la lente tiene una distancia focal de 10 mm, una distancia focal de 20 mm u otra distancia focal intermedia. Cualquiera que sea el caso, ese resultado solo se puede lograr si la lente se enfoca a 4 m . Entonces, todo, desde 2 m hasta el infinito, estará aceptablemente enfocado cuando se vea en el tamaño de pantalla y la distancia de visualización asumida por la calculadora DoF. Pero si la imagen se ve en un tamaño mucho mayor, el DoF debe volver a calcularse en función del aumento aumentado, y el DoF más estrecho resultante significará que la distancia hiperfocal se alejará más de la cámara.

De los comentarios:

'¿Por qué la calculadora no se corresponde con la vida real?' porque cada vez que trato de enfocar usando los números, las estúpidas calculadoras escupen, mis imágenes y hasta están borrosas.

Porque en la vida real no estás viendo la foto con la misma relación de ampliación que usaron "... las estúpidas calculadoras..." para calcular la distancia hiperfocal. Cuando ve exactamente la misma imagen a aproximadamente 68x45", no tendrá el mismo DoF que cuando ve esa imagen a 8x10" u 8x12". Hay calculadoras de DOF que permiten al usuario ingresar el tamaño de visualización anticipado. Este , ya vinculado anteriormente, es uno de esos recursos.

Si muestra su imagen usando solo un área de 8x10" de su monitor, es posible que se apliquen los resultados calculados. Como no nos ha dicho la resolución de su cámara o la resolución/tamaño de píxel de su monitor de 27", ni siquiera sabemos ¡cuál es la ampliación de la ampliación cuando está viendo sus imágenes al 100%! ¡Pero probablemente sea alrededor de al menos 8-10 veces más de lo que sería un 8x10! Eso significa que el campo de enfoque aceptable a ambos lados del punto de enfoque será, como máximo, de un octavo a un décimo de la profundidad que tendría si estuviera viendo la misma imagen a 8x10".

Enfoqué al infinito usando las calculadoras (dice que debo enfocar algo que está a 2 m de distancia para obtener un DOF de infinito detrás de mi sujeto) en línea y no fue nítido (el primer plano, el sujeto y el fondo). También enfoqué al infinito usando la marca de infinito de la lente y tampoco fue nítido.

y

Tal vez debería decirlo de esta manera: según las calculadoras, si enfoco a la distancia hiperfocal, mi DOF es 'infinito' pero también es 'infinito' si no enfoco a la distancia hiperfocal, digamos, 2 o más metros Y la aceptable nitidez en primer plano solo cambia unos cm. Entonces, en teoría, no debería importar en qué me enfoque, siempre es infinito. ¿Cómo puede ser esto?

Cuando se enfoca en una distancia hiperfocal (calculada para una distancia focal, una apertura y una relación de ampliación específicas que se ven afectadas por el tamaño del sensor, el tamaño de la pantalla, la distancia de visualización, etc.), no se está enfocando en el infinito . Está enfocando en una distancia más cercana que incluye el infinito en el borde mismo de lo que será aceptablemente nítido (y NO tan nítido como lo que está enfocado) antes de que comience a percibir desenfoque según las variables que ingresó en el cálculo de DoF. Si alguna de esas variables (como el tamaño de la pantalla, la distancia de visualización, etc.) cambia, el cálculo debe volver a configurarse utilizando los nuevos valores para las variables modificadas.

Vi algunos tutoriales de paisajes y todos se enfocan manualmente usando la vista en vivo. Un tutorial solo se centró en el infinito y su primer plano era nítido. No sé cómo puede ser esto.

¿Estaba viendo las imágenes en los tutoriales a resolución completa (más de 20 MP) al 100 % en un monitor de 27"? ¿Cómo se mantuvo el DoF en tales condiciones de visualización?

Como señala la respuesta (y la respuesta a otra pregunta que está vinculada en esta respuesta explica con mayor detalle), DoF no es una propiedad intrínseca. " ¡ No existe una barrera mágica más allá de la cual todo esté igualmente borroso y dentro de la cual todo esté igualmente enfocado! " La forma en que se ve una imagen (tamaño de visualización, distancia de visualización, incluso la vista del espectador) afecta el DoF de la misma imagen . Si su calculadora DoF asume "condiciones de visualización estándar", entonces cuando la aumente al 100% en su monitor de 27 ", los resultados que le brinde la calculadora no serán aplicables.

Al configurar mi lente manualmente en la distancia hiperfocal para una distancia focal y una apertura determinadas, debería ser aceptablemente nítido, ¿verdad? Técnicamente, no debería necesitar enfocar usando el visor o la vista en vivo si la lente está calibrada en consecuencia, ¿verdad?

Todo depende de qué tan bien calibradas estén las marcas en su lente. La cantidad de lentes actuales que puede enfocar con precisión usando las marcas, si es que la lente tiene alguna, es muy poca o ninguna. La mayoría de las lentes principales más nuevas, incluso las muy caras, generalmente no están marcadas con tanta precisión. Con los lentes de zoom, todas las apuestas están bastante descartadas porque, a menos que el lente sea parafocal (si el lente de zoom cuesta menos de $ 10K o más, es muy probable que no sea realmente parafocal), la posición de enfoque para una distancia particular cambia a medida que cambia la distancia focal. Para obtener más información sobre las lentes casi parafocales, consulte: ¿ Por qué esta lente pierde el enfoque cuando se acerca pero no cuando se aleja? y ¿ Por qué tantos kit de lentes son parfocales si es una función costosa?

Y dado que las escalas de distancia de enfoque no son tan precisas, ¡ni siquiera comience con las escalas DoF !

Edité mi publicación y agregué fotos. No se trata de ver el tamaño en absoluto. Aparentemente, no puedo enfocarme correctamente y cuando comparo los números de las calculadoras DOF ​​con mis resultados, algo no cuadra. Por ejemplo, cuando miro imágenes de paisajes profesionales, puedo acercar todo el zoom y todo lo que está en primer plano es nítido como una navaja y el fondo es aceptablemente nítido. Cuando hago lo mismo con mis imágenes de ejemplo, se vuelve borrosa incluso antes de que alcance el 100% de zoom. Mi equipo debería ser lo suficientemente bueno para crear imágenes realmente nítidas para Internet (fondos de pantalla, etc.).

DoF siempre se ve afectado por el tamaño de visualización. Pero de lo que estás hablando ahora no es solo DOF. Es la nitidez, la mejora de detalles y otros pasos de posprocesamiento los que se deben realizar para obtener lo que está buscando. Pero también hay que empezar con muy buena óptica. Y si desea ver una imagen nítida al 100 %, no puede disparar a f/11 en una cámara con un DLA de f/6,9.

Las calculadoras de profundidad de campo generalmente usan una fórmula que fue diseñada para lentes simétricas y está diseñada para distancias de enfoque más grandes. Su zoom no es una lente simétrica y 0,4 mo 1 m no es exactamente una gran distancia de enfoque. Por lo tanto, puede haber diferencias entre el cálculo y sus resultados. También puede haber algunas anomalías ópticas en la lente, por ejemplo, la curvatura del campo.

Sugeriría probar la distancia hiperfocal en varias condiciones diferentes y diferentes f-stops. Quizás descubra que todo está bien si agrega una parada más a lo que dicen las calculadoras, o si obtiene una mejor comprensión de la curvatura de campo de su Sigma (si corresponde)...