¿Cambia la cantidad de desenfoque de fondo con la distancia focal dado el mismo encuadre?

Supongamos que tengo dos lentes, 50 mm f/1.8 y 85 mm f/1.8. Quiero llenar el marco con el objeto fotografiado. Ahora, si el objeto tiene 50 cm de ancho, necesito tomar la fotografía a una distancia de 1.112 m o 1.888 m, respectivamente, en una cámara Canon con sensor de recorte (factor de recorte de 1.6x).

La profundidad de campo es de 3 cm, exactamente lo mismo con lentes de 50 mm f/1.8 y 85 mm f/1.8.

¿La cantidad de desenfoque en el fondo (que se puede suponer que está en el infinito) varía con la distancia focal?

Sé que la profundidad de campo no varía con la distancia focal, ya que depende solo del número de apertura. O al menos no varía mucho: a 10 m de distancia, son 2,74 m (objetivo de 50 mm) ya 17 m, son 2,71 m (objetivo de 85 mm), con 10 m y 17 m dando un encuadre equivalente en estos objetivos. Entonces, se puede ver una variación muy pequeña con la distancia focal.

(Nota al margen: originalmente usé el término "calidad del bokeh", pero aparentemente significaba algo más, así que lo eliminé; lo que quise decir es cantidad, no calidad).

¿Qué tan lejos está el fondo de la distancia de enfoque? ("Infinito" puede cambiar con diferentes distancias focales). ¿Se mantiene igual o es proporcional al cambio en la distancia del sujeto cuando se usan diferentes distancias focales para obtener el mismo encuadre? Su pregunta asume algunas variables que no están detalladas.

Respuestas (5)

Las fórmulas no tienen en cuenta los factores que hacen que los lentes reales se desvíen del ideal. Las fórmulas son de Wikipedia .

  • Profundidad de campo : el DOF permanece igual porque la distancia al sujeto (u) está en el numerador y la distancia focal (f) está en el denominador. Ambos están elevados al cuadrado, por lo que los cambios que son proporcionales entre sí se cancelan. Aquí está la fórmula estándar para DOF:

    DOF = 2 u 2 NC / f 2

    N = número F de apertura
    C = círculo de confusión
    u = distancia al sujeto
    f = distancia focal

    Todos los consejos que da la gente para minimizar el DOF están en la fórmula: use aperturas más grandes, use distancias focales más largas y acérquese al sujeto.

  • Desenfoque de fondo : la cantidad de desenfoque cambia con la distancia focal aunque el sujeto se mantenga del mismo tamaño en el cuadro.  Aunque la distancia focal (f) está en el numerador y la distancia al sujeto (s) está en el denominador, los cambios no se anulan porque se modifican de manera diferente por la distancia entre el sujeto y el fondo (x d ) . Aquí hay una fórmula para la cantidad de desenfoque de fondo:

    segundo = fm s x re / (N (s + x re ))

    b = desenfoque
    f = distancia focal
    N = número F de apertura
    m s = aumento del sujeto (¿qué es esto?)
    x d = distancia entre el sujeto y el fondo
    s = distancia del sujeto

    WayneF explica la relación de aumento:

    La ampliación es solo la relación entre la distancia detrás de la lente (distancia focal) / la distancia frente a la lente... Consulte [ Círculo de confusión ] para obtener una fórmula más simple, incluso para el infinito.

    Dado que m s es "ampliación del sujeto", es la distancia focal (f) / distancia del sujeto (s). La fórmula de desenfoque se puede reescribir: b = f 2 x d / (N s (s + x d ))

    A medida que aumenta la distancia sujeto-fondo, x d /(s + x d ) se aproxima a 1. La fórmula se simplifica a: b = f 2 / N s

    Si los cambios en la distancia focal (f) y la distancia al sujeto (s) son proporcionales, para mantener el tamaño del sujeto dentro del encuadre, el desenfoque del fondo es proporcional a f/N . Si consideramos un superzoom 18-200/3,5-6,3, podemos ver que el desenfoque de fondo en 18/3,5 (5,14) es menor que en 200/6,3 (31,75). Para mi kit de lentes 18-55/2.8-4, la cantidad de desenfoque de fondo en 18/2.8 (6.43) es aproximadamente la mitad que en 55/4 (13.75).

    El desenfoque de fondo máximo en los zooms de apertura variable suele estar en la distancia focal máxima en lugar de la apertura máxima (con la distancia focal mínima) porque las relaciones de zoom suelen ser superiores a 2, mientras que la relación de apertura máxima suele ser inferior a 2.

La ampliación es solo la relación entre la distancia detrás de la lente (distancia focal) / la distancia frente a la lente (distancia de fondo en este caso). Consulte en.wikipedia.org/wiki/… para obtener una fórmula más simple, incluso para infinito. Y 99999 pies funciona bastante bien para el infinito (alrededor de 19 millas).
Dicen m = f1/fS1. Siempre pienso que el sujeto debería estar lógicamente en el punto de enfoque S1 y el fondo en S2, pero dice un sujeto desenfocado en S2 cuando se enfoca en S1. Hay dos fórmulas de resultado allí. El primero calcula el desenfoque fuera de foco en S2 cuando se enfoca en S1. Vea el diagrama allí con ella, la letra C mayúscula. Para mí, ese es el trasfondo. Luego, la segunda fórmula es con respecto al infinito, donde si es infinito, su suposición parece un poco S2/S2 = 1, pero el infinito no tiene una respuesta válida de valor único real. En cambio, lo llamaría 99999 en el primero. :)
@WayneF: no conozco este tema lo suficientemente bien como para conciliar las fórmulas en las dos páginas diferentes de wikipedia ... Voy a dejar que se cueza un poco en mi mente ...

Sí, pero depende mucho de la cantidad de separación de fondo. Una explicación menos técnica es que cuando retrocede para crear la misma composición de sujeto, niega el aumento aumentado a esa distancia, pero no a la distancia del fondo (BG) en sí.

Es decir, si su sujeto está a 10 pies y su GS está a 50 pies. Cuando duplica el FL y la distancia del sujeto (aumento del 100 %), solo ha agregado 10 pies a la distancia de BG (aumento del 20 %)... ni cerca del doble, por lo que mantiene ≈ 80 % del aumento aumentado en la ubicación de BG.

Sí, el desenfoque del fondo aumenta con la distancia focal. Este es prácticamente el objetivo de esta página, con gráficos de ejemplo y calculadoras DOF ​​que también analizan el fondo, que se encuentran en mi sitio web: Comprensión de la profundidad de campo, con la calculadora de profundidad de campo (DOF con un signo más)

Retroceder con una lente más larga puede detenerse un poco y brindar una mejor DOF en el sujeto donde importa mucho, pero aún así con más desenfoque en el fondo. 50 mm f/1.8 parece la peor opción de DSLR, por múltiples razones.

La gente se preocupa cuando enlazo mi sitio aquí, pero es demasiado grande para copiarlo aquí. El punto es conferir información, y ahí es donde está la información.

El efecto de desenfoque en el infinito es grande, pero tal vez no tan grande como cabría esperar, ni casi infinito. Pero a 40 o 100 pies, parece un efecto muy grande, en comparación con una lente más corta de f/1.8.

Me gustaría que vinculara su sitio con los títulos de las páginas, no solo con las URL simples.
Nadie se preocupa mientras revele su asociación con el enlace.

La respuesta es: sí, la cantidad de desenfoque de fondo varía. Una calculadora de profundidad de campo solo proporciona la profundidad de campo, es decir, la profundidad de las distancias donde la imagen está aceptablemente enfocada (lo que significa "aceptablemente", por supuesto, puede variar según el tamaño de la imagen impresa, por lo que la profundidad de campo es ' t una verdad absoluta).

Sin embargo, cuánto exactamente el fondo está desenfocado difiere de una distancia focal a otra.

Hay un video en YouTube (saltar a 8 minutos 0 segundos) que demuestra el efecto:

  • Distancia focal de 24 mm, f/10, 2,4 pies de distancia da una profundidad de campo de 2,07 pies en una cámara de fotograma completo,
  • mientras que una distancia focal de 100 mm, f/11 y 10 pies de distancia da una profundidad de campo de 2,02 pies, prácticamente la misma

A pesar de la misma profundidad de campo, el fondo es mucho más borroso con la distancia focal de 100 mm.

Si desea un fondo borroso, prefiera longitudes focales más largas y aperturas rápidas en lugar de confiar ciegamente en una calculadora de profundidad de campo.

Puede derivar las siguientes ecuaciones si el fondo está en el infinito:

b   = f^2 / (x_d * N) 
    = 2 * x_d * C / DoF

DoF = 2 * x_d^2 * N * C / f^2 
    = 2 * x_d * C / b

donde bestá el desenfoque del fondo, DoFla profundidad de campo, fla distancia focal, x_dla distancia del sujeto, Nel número F de apertura y Cel círculo de confusión (normalmente se considera que es 0,019 mm para los sensores de recorte de Canon y 0,030 mm para los sensores de fotograma completo). Puede ver que la distancia larga del sujeto (lo que significa una distancia focal larga con un encuadre igual) permite una profundidad de campo profunda y un alto desenfoque de fondo al mismo tiempo.

Dado que una foto vale más que mil palabras en este sitio, aquí hay dos ejemplos con aproximadamente el mismo desenfoque de fondo, pero profundidades de campo muy diferentes.

Aquí hay una imagen con x_d= 8400 mm, f= 250 mm, N= 5.6:

imagen de una gaviota

Podemos calcular el tamaño del disco borroso en el sensor de 1,33 mm (alrededor del 5% de la diagonal del sensor). También podemos calcular DoF es 240 mm. Por lo tanto, toda la valla está enfocada, al igual que toda la gaviota.

Aquí hay una imagen con x_d= 1000 mm, f= 50 mm, N= 1.8:

imagen de un cacto

Podemos calcular el tamaño del disco borroso en el sensor de 1,39 mm (aproximadamente el 5% de la diagonal del sensor nuevamente). También podemos calcular DoF es de 27 mm. Por lo tanto, partes del cactus están fuera de foco. Tenga en cuenta que, estrictamente hablando, en este segundo ejemplo, el fondo no está tan lejos como en el primer ejemplo, por lo que el desenfoque del fondo real no es el mismo que el desenfoque de un fondo en el infinito.

Estás abordando la cantidad de desenfoque. Eso no es lo que es el bokeh. Bokeh es la cualidad del desenfoque. Es decir, son las características del desenfoque, no cuánto desenfoque hay.
Oh, editaré la pregunta: quise decir la cantidad de desenfoque.

En primera aproximación, la profundidad de campo es independiente de la distancia focal dado el número de apertura y la distancia de enfoque.

Lo que la fórmula no tiene en cuenta es la distorsión de la perspectiva: los objetos más cercanos que la distancia de enfoque parecen más grandes, los objetos más lejanos parecen más pequeños, al igual que cualquier disco de falta de nitidez que resulte de estar desenfocado. Este cambio de tamaño se vuelve más drástico cuanto más cercana es la distancia de enfoque.

Por esta razón, la separación del fondo se logra mejor con distancias focales más largas: el fondo no se encoge tanto en perspectiva como lo haría en ángulos más amplios, por lo que sus discos de falta de nitidez tampoco se encogen tanto, haciendo que tanto los detalles como el desenfoque parezcan mucho más grandes de lo que serían. en configuraciones de gran angular.

Es al revés con la "separación de primer plano": si tengo una malla de alambre en la forma en que quiero difuminar tanto como sea posible con un número de apertura dado, me conviene acercarme lo más posible a la malla de alambre. mientras mantiene el sujeto enmarcado.

Para capturar un solo objeto que llena el cuadro que tiene una distancia lo suficientemente grande desde la cámara (y una profundidad lo suficientemente pequeña) para no distorsionarse significativamente en perspectiva, la distancia focal realmente no tiene en cuenta su elección de apertura dependiendo de la profundidad del objeto. en comparación con su ancho seguirá estando relativamente bien enfocado.

Entonces, para un factor de recorte dado, básicamente puede decir "el objeto que llena el marco tiene tanta profundidad como ancho: necesitaré al menos F22 / factor de recorte para una vista algo elegante" (mi propio instinto en 1.6 de factor de recorte va por F13 para algo así como un hongo que llena el marco y que tiende a empujar la suerte).

Básicamente, la combinación de "relleno de marco y no plano" y "sensor grande" requiere sensores con muy buena sensibilidad ISO y/o flashes bastante sólidos porque tendrás que restringir bastante la apertura y no puedes arreglar eso significativamente alterando la distancia del objeto y compensando con el zoom.

Aunque el desprendimiento del fondo y el bokeh serán más fuertes (debido a la escala de perspectiva) en distancias focales más largas.