La distancia hiperfocal como si la explicara a mi abuela
Un concepto que puede resultar confuso inicialmente, pero que intuitivamente es muy fácil de entender. Nos habla de la profundidad de campo y cómo podemos optimizarla.
Cuando escuchamos por primera vez términos como hiperfocal o distancia hiperfocal, nos suena a algo esotérico.
De hecho, si quieres aparentar ser un fotógrafo pro puedes soltar la palabra hiperfocal a tus amigos en una conversación, como el que no quiere la cosa.
Hiperfocal por aquí, hiperfocal por allá…
¿Será una focal con esteroides? ¿Tendrá que ver con el salto al hiperespacio o el universo hiperlumínico? ¿Con profecías grabadas en antiguas runas?…
No, lo cierto es que no tiene nada de esotérico.
A poco que uno entienda el concepto de profundidad de campo, la idea de distancia hiperfocal cae por su propio peso.
Enfoque y profundidad de campo
Resumen muy resumido…
Las lentes y los espejos curvados funcionan de una forma muy curiosa: pueden generar imágenes (proyecciones en 2D) a partir de una escena real (3D)
Si esa imagen la proyectamos sobre una pantalla, sólo habrá un plano de la escena cuya imagen aparecerá perfectamente nítida en la pantalla de proyección (suponemos una lente ideal y ningún efecto secundario que afecte a la nitidez).
Cada punto de ese plano de la escena se proyecta como un punto en el plano de la imagen.
Es lo que llamamos enfoque.
Los demás planos de la escena, tanto los que quedan más cerca de la lente como los que quedan más alejados, proyectarán una imagen desenfocada: los puntos se proyectan como círculos difusos (círculos de confusión) en la imagen.
Cuando enfocas con tu cámara estás eligiendo el plano de la escena que quieres que se vea nítido en la imagen. Ese plano se conoce como plano de enfoque (o plano de objeto)
Por suerte o por desgracia, nuestros ojos tienen un límite de agudeza visual, no somos capaces de distinguir un punto (nítido) de un círculo borroso (desenfoque) suficientemente pequeño.
La zona de la escena que se proyecta en la imagen con círculos difusos suficientemente pequeños se conoce como profundidad de campo.
Como las leyes ópticas que modelan el comportamiento de lentes y espejos son no lineales, determinar dónde comienza y dónde termina la zona que aparecerá nítida requiere de fórmulas complicadas, que dependen además de varios factores.
La profundidad de campo depende fundamentalmente de:
- La apertura del objetivo.
- La distancia entre la cámara (objetivo) y el plano de enfoque.
- La magnificación del objetivo, que depende a su vez de la distancia focal y la distancia al plano de enfoque.
- El criterio de nitidez de cada persona, que viene representado por el tamaño del círculo de confusión máximo aceptable.
El tamaño máximo del círculo de confusión o límite de nitidez aceptable lo podemos estimar por ejemplo visualizando las imágenes en formato impreso, a una distancia de visualización estándar.
Y luego tendríamos que escalar ese círculo de confusión al tamaño de la imagen en el fotograma de película o al tamaño del sensor, que es donde se va a proyectar la imagen del objetivo.
No te preocupes porque todo esto ya lo han hecho y podemos encontrar los círculos de confusión típicos para los diferentes tamaños de sensor.
Si eres más exigente, siempre puedes elegir un círculo de confusión más pequeño.
¿Cómo se traduce todo esto de la profundidad de campo en palabras simples?
Si queremos que gran parte de la escena aparezca enfocada: eso equivale a una gran profundidad de campo.
Para conseguir una gran profundidad de campo interesa que la apertura sea pequeña, que la magnificación sea pequeña y que la distancia entre cámara y la zona de interés de la escena sea grande.
Si queremos que la zona enfocada sea estrecha (para conseguir desenfocar el fondo por ejemplo): eso equivale a una profundidad de campo pequeña.
En ese caso intentaríamos invertir las condiciones anteriores. Buscaríamos una apertura grande, una magnificación grande y una distancia de separación pequeña entre la cámara y la zona de interés de la escena.
Creo que es importante dedicar tiempo a entender la profundidad de campo.
No hace falta quedarse con la parte matemática, los modelos y las fórmulas… pero sí con la idea intuitiva:
La distancia hiperfocal
A veces nos encontramos con escenas en las que nos gustaría que todo apareciese enfocado: desde los objetos cercanos hasta los elementos más alejados.
¿Habrá alguna forma de maximizar la zona de la escena que aparecerá enfocada en la imagen?
Sí.
Y esa técnica tiene que ver precisamente con la distancia hiperfocal.
La distancia hiperfocal H se puede definir de la siguiente forma: si enfocamos a infinito, la hiperfocal es la distancia que separa la cámara (el centro óptico del objetivo) y el plano más cercano de la escena que podemos percibir con nitidez aceptable en la imagen.
La distancia hiperfocal depende de varios parámetros: la distancia focal del objetivo (relacionada con la magnificación), la apertura del diafragma y nuestras preferencias personales en cuanto a qué consideramos suficientemente nítido. Esta preferencia viene indicada por el tamaño del círculo de confusión. Si queremos ser muy estrictos podemos elegir círculos de confusión más pequeños si es necesario.
La fórmula matemática de la distancia hiperfocal es algo compleja, pero para la mayoría de las situaciones típicas se puede simplificar como aparece en la figura: H = f² / (N·c)
Donde:
- f : es la distancia focal del objetivo
- N : es la apertura indicada por su número F, por ejemplo si la apertura es f/4, N = 4
- c : el diámetro del círculo de confusión máximo según tu criterio de nitidez
Algunos valores estándar para el círculo de confusión:
- Sensor Full Frame o película de 35mm: 0.03mm
- Sensor APS-C: 0.02mm
- Sensor Micro 4/3: 0.015mm
Si tu criterio es muy exigente puedes elegir un círculo de confusión más pequeño.
Pero ten en cuenta que al final está el límite de la agudeza visual humana.
No te quedes en la parte matemática porque tiene poca importancia.
Es mucho más importante entender los conceptos que voy a explicar a continuación.
La definición que he comentado nos dice más bien poco, no parece algo muy práctico.
Lo curioso es que si enfocamos justo a ese plano situado a la distancia hiperfocal… entonces ocurre la magia: conseguimos maximizar la profundidad de campo.
Con lo que nos tenemos que quedar: si enfocamos justo en la hiperfocal, la profundidad de campo va desde infinito hasta la mitad de la hiperfocal (H/2).
La distancia hiperfocal con un ejemplo
Para entender bien todo esto, vamos a imaginar la siguiente situación…
Estamos frente a un paisaje precioso y queremos hacer un retrato a una persona, de tal forma que tanto la persona como el paisaje aparezcan nítidos en la imagen final.
El paisaje de fondo, las montañas por ejemplo, están situadas en infinito a efectos prácticos.
Recuerda que infinito en fotografía significa suficientemente lejos de la cámara, no es el infinito matemático.
Enfocar a infinito
Imagina que el fondo es tan bonito que queremos sacarlo enfocado a toda costa.
Así que enfocamos a infinito, cerramos el diafragma todo lo que podemos para conseguir mucha profundidad de campo…
El fondo queda perfecto.
Pero la persona queda fuera de la zona de enfoque y aparece desenfocada.
Si intentamos cerrar mucho el diafragma para ampliar la profundidad de campo corremos el riesgo de que aparezcen efectos de difracción en la imagen.
Enfocar al sujeto principal
Bueno, pues vamos a enfocar al sujeto principal…
Nos miramos la chuleta de la profundidad de campo y vemos qué receta nos podría valer: elegir un objetivo con una focal relativamente corta, situarnos a cierta distancia de la persona, configurar un diafragma bastante cerrado.
Si hacemos las cuentas con una calculadora DoF (depth of field) es posible que nos salgan parámetros un poco extremos para conseguir enfocar al sujeto y el fondo.
Por ejemplo que nos tengamos que colocar tan lejos que la persona aparece muy pequeña en el encuadre, o que tenemos que cerrar tanto el diafragma que empiezan a ser visibles los efectos de la difracción…
Imagina que lo conseguimos: el sujeto principal aparece enfocado y el fondo suficientemente nítido.
Pero en cierta forma estamos ‘desperdiciando’ parte de la profundidad de campo, la zona que queda por delante de la persona (un trozo de escena situado entre la persona y la cámara).
Ahí tenemos una zona que forma parte de la profundidad de campo, pero donde no tenemos ningún elemento de interés.
Enfocar en la hiperfocal
Ya sabemos que va a ser la solución óptima… de eso va este artículo :)
Si elegimos la hiperfocal tendremos la máxima profundidad de campo posible para una determinada distancia focal y apertura.
La persona ya no aparecerá con una nitidez súper-mega-perfecta y el fondo tampoco, pero da igual, la nitidez de todos esos elementos en la imagen será suficientemente buena porque está dentro del margen de tolerancia que queramos (a partir del círculo de confusión que hayamos dado por bueno)
Recuerda que la nitidez la tendríamos que valorar en la imagen final impresa en papel o en el soporte físico que elijamos.
Ejemplo con valores reales
Voy a dar unos valores para hacernos una idea práctica.
Imagina que estamos usando un objetivo de 50mm y que para nuestro criterio de nitidez nos vale con un círculo de confusión máximo de 0.03 mm
Ten en cuenta las unidades. Si operamos con milímetros, el resultado saldrá en milímetros. No vale mezclar unidades porque nos saldrá un churro sin sentido.
Por ejemplo el círculo de confusión a veces lo encontrarás expresado en micras (micrómetros)
Para f=50mm, N=4 y c=0.03mm, nos da una distancia hiperfocal de unos 21 metros.
Es decir, tendríamos que enfocar a algo que esté a unos 20-22 metros de nuestra cámara (una piedra por ejemplo).
Y la persona se tendría que colocar a una distancia de como mínimo 11 metros con respecto a la cámara (para entrar dentro de la zona de profundidad de campo, ya que H/2 sería en este caso 21/2, aproximadamente 11 metros)
Vamos a probar con otra apertura.
Por ejemplo, si cerramos el diafragma a f/11 nos sale una hiperfocal de unos 8 metros.
Tendríamos que enfocar a algo que esté a unos 8 metros y todo lo que esté a partir de 4 metros de la cámara (H/2) aparecerá aceptablemente enfocado.
La persona se podría colocar en cualquier posición a a partir de esos 4 metros de la cámara.
Si se coloca justo a 8 metros aparecerá perfectamente enfocada, pero la gracia de esta técnica está en que nos da un margen adicional para buscar el mejor encuadre posible para el sujeto principal y el fondo.
Y ahora vamos a probar con un objetivo angular, por ejemplo con una focal de 18mm.
¿Cuál será la hiperfocal para una apertura de f/8?
Pues aproximadamente 1.4 metros.
Es decir, si enfocamos a 1.4 metros, todo lo que esté situado a partir de unos 70cm de la cámara aparecerá aceptablemente nítido en la imagen.
¿Tengo que hacer cálculos cada vez que hago una foto?
No.
Muchas calculadoras de DoF ofrecen directamente la distancia hiperfocal a partir de la focal y la apertura.
En muchas situaciones no tendremos tiempo de andar con cálculos y con aplicaciones.
Lo que podemos hacer es precalcular para una situación ‘tipo’ que sabemos de antemano que nos vamos a encontrar.
Para la focal que voy a usar: ¿qué hiperfocal tendré a f/4, a f/8 y a f/16?…
Y nos anotamos o nos aprendemos esas distancias.
Vamos a suponer que a f/8 tenemos una hiperfocal de 15 metros.
En el momento de hacer la foto configuramos f/8 y nos tenemos que acordar de enfocar algún elemento de la escena que está a esos 15 metros.
Una vez hemos enfocado en ese plano… podemos bloquear ahí el enfoque (dejarlo en manual) o utilizar la técnica de enfocar y reencuadrar.
Cualquier elemento que esté situado a partir de unos 7 metros de la cámara saldrá con una nitidez razonable en la imagen.
Hay que intentar ser conscientes de que si hacemos estimaciones en los cálculos y estimaciones en las distancias (estimar a ojo la distancia a una piedra o a un árbol) seguro que estamos acumulando errores significativos. En esos casos no sería buena idea apurar al máximo y colocar al sujeto principal justo en H/2…
Lo que hacemos en esos casos es dejar un margen de seguridad razonable.
En muchos casos, por ejemplo en producciones de cine o fotografía publicitaria, se mide todo al milímetro, incluyendo la colocación de los actores o los elementos de interés.
También tenemos la posibilidad de asegurar con los parámetros de configuración.
Si necesitamos una hiperfocal más corta o queremos tener más margen… pues cerramos el diafragma un poco más.
En situaciones en las que no hay tiempo para calcular: es la experiencia y la práctica lo que te va a permitir estimar rápidamente.
Si se trata de sesiones planificadas, puedes usar las calculadoras DoF o calcular tú mismo a partir de las ecuaciones, y estimar con más precisión la profundidad de campo y/o la hiperfocal según convenga.
Aplicaciones de la hiperfocal
La aplicación más clara es posiblemente la que he comentado en el ejemplo.
En fotografía de paisaje se usa mucho. Para intentar que la mayor parte de la escena quede enfocada.
En fotografía callejera también se pueden dar situaciones en las que queremos mostrar un sujeto cercano y un fondo lejano.
En esas situaciones, aunque se requiere algo de práctica y experiencia, podemos hacer uso de la hiperfocal para maximizar la profundidad de campo.
La hiperfocal se utiliza mucho cuando trabajamos con enfoque manual.
Con enfoque manual es muy difícil hacer el seguimiento de un evento o de situaciones cambiantes.
En esos casos podemos calcular la hiperfocal para las condiciones de trabajo (focal y apertura), enfocar a la hiperfocal tomando como referencia algún elemento de la escena situado a esa distancia de nosotros… Y a partir de ahí sabemos que todo lo que esté a partir de H/2 aparecerá enfocado en la imagen final.
Estas técnicas se utilizaban muchísimo cuando las cámaras no tenían sistemas de enfoque automático.
En el día a día la mayoría de las situaciones típicas se resuelven sin necesidad de usar este tipo de técnicas.
En muchos casos sí hay que tener en cuenta la profundidad de campo.
Creo que es importante conocer, al menos de una forma más o menos intuitiva, el concepto de profundidad de campo y los factores que influyen.
Y es bueno tener en la recámara el concepto de la hiperfocal, al menos saber que existe. Y si algún día prevés que te vas a encontrar con este tipo de situaciones un poco más comprometidas, puedes refrescar los conceptos y usarlos.
Más información
Vídeo de Jorge Igual sobre la distancia hiperfocal (la primera parte es un poco densa si no tienes del todo clara la parte matemática, pero a partir de la mitad tienes ejemplos y está muy bien explicado)
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