Cómo elegir la apertura más nítida

Los fotógrafos tienen un dilema. Si desea que sus fotografías tengan la mayor profundidad de campo posible, desde el primer plano hasta el infinito, es absolutamente necesaria una pequeña apertura. Sin embargo, al mismo tiempo, una pequeña apertura hace que su fotografía pierda nitidez debido a la difracción . Entonces, ¿dónde está el punto dulce? En este artículo, cubriré cómo elegir la apertura más nítida posible para una fotografía de este tipo, incluidos gráficos matemáticamente precisos (gratis para imprimir) que son fáciles de usar en el campo.

Sin embargo, antes de eso, tenga en cuenta que este artículo solo se aplica si desea que todo, desde el primer plano hasta el horizonte (infinito), sea nítido en sus fotografías. Si simplemente está interesado en la apertura más nítida de su lente en particular, este es el artículo equivocado; consulte nuestras revisiones de lentes en su lugar, cada una de las cuales incluye pruebas de nitidez. En un mundo ideal, siempre podría usar la apertura más nítida en su lente. Sin embargo, en la práctica, se encontrará deteniéndose en valores de apertura más pequeños y propensos a la difracción si necesita más profundidad de campo .

Una gran parte de este artículo es simplemente la investigación de antecedentes y los cálculos que se incluyeron en los gráficos finalizados. Si prefieres saltarte las secciones dos y tres, no te perderás nada particularmente importante; sin embargo, quiero incluir algunos antecedentes para los lectores curiosos.

Este es un artículo largo, pero no es demasiado complicado, especialmente si pasa directamente a las secciones "Gráficos" y "Poniéndolo en práctica". Mientras comprenda la apertura, la difracción y la distancia hiperfocal , nada en este artículo será particularmente confuso.

1) ¿Qué hace que una foto sea borrosa?

A los efectos de este artículo, que solo se relaciona con su apertura, hay tres elementos que hacen que una fotografía se vea borrosa.

Aberraciones de la lente : Estas son las que hacen que tus fotos se vuelvan menos nítidas en aperturas amplias como f/2 o f/1.4. Si una lente se considera "menos nítida" que otra, la culpa es de las aberraciones de la lente. Esto es algo que los fabricantes van mejorando con el tiempo, aunque siempre hay un equilibrio entre tamaño, peso, precio y calidad de la lente.

Difracción : esta es la pérdida de nitidez que se produce cuando se detiene en aperturas extremadamente pequeñas como f/16 o f/22. Técnicamente, la difracción existe en todas las aperturas, pero solo comienza a robar una nitidez notable una vez que se detiene lo suficiente. Para obtener más información, lea nuestro artículo detallado sobre difracción .

Primeros planos y fondos desenfocados : es imposible enfocar en más de un plano en una sola imagen. Por lo tanto, si enfoca parcialmente una escena, el primer plano y el infinito serán más borrosos de lo que serían si estuvieran perfectamente enfocados. Puede minimizar este desenfoque enfocando a la distancia hiperfocal, que es el doble de la distancia al objeto más cercano en su fotografía. Por ejemplo, una escena desde metro y medio hasta el infinito será lo más nítida posible si enfoca a tres metros. Para más información, lee nuestro artículo en profundidad sobre la distancia hiperfocal .

2) Discos de Aire y Círculos de Confusión

Los efectos de difracción y desenfoque se pueden medir por el tamaño de su desenfoque en el sensor de una cámara. Si el tamaño es grande, la foto está borrosa. (Por ahora, me saltaré los efectos de las aberraciones de la lente. Son importantes para determinar la apertura más nítida, pero varían de una lente a otra. Como tal, las cubriré en una sección separada cerca del final de este artículo. )

Para cuantificar la cantidad de desenfoque en su fotografía, necesita combinar dos valores diferentes:

Disco aireado : el desenfoque de la difracción que se proyecta en el sensor de la cámara. El disco Airy aumenta de tamaño en pequeñas aberturas.
Círculo de confusión : el desenfoque de las regiones desenfocadas que se proyecta en su sensor. Cuanto más fuera de foco esté un punto, mayor será su círculo de confusión. Entonces, el círculo de confusión es más grande en el primer plano y en el infinito de su fotografía (suponiendo que haya enfocado en el punto de distancia hiperfocal).

Estas dos variables se combinan todo el tiempo. No importa dónde enfoque, el desenfoque total en un punto dado de su fotografía es la combinación de su disco Airy (cuánta difracción está presente) y el círculo de confusión (qué tan desenfocado está). Ahora bien, la pregunta es simple: ¿de qué manera se combinan estas dos variables?

La respuesta no es solo suma o multiplicación, como es de esperar. No existe una manera fácil de combinar estos dos efectos fundamentalmente diferentes, pero la fórmula a continuación es la más común:

Ignorando las aberraciones de la lente (y el desenfoque de movimiento), el valor resultante es el desenfoque total en un punto determinado de la fotografía. Por supuesto, queremos que este valor sea lo más pequeño posible. El resto del artículo analiza cómo se logra esto.

3) fórmula

La fórmula para encontrar la apertura más nítida posible, la que minimiza el valor de desenfoque total  anterior, es bastante simple:

Esta fórmula no es obra mía. Reuní la información de tres fuentes, como se encuentra en los enlaces a continuación. Lo animo a leer estos sitios si está interesado en la derivación de la fórmula anterior, ya que no hay suficiente espacio en este artículo ya largo para cubrir toda la información de fondo:

• Jorge Duovos
• Profundidad de campo en profundidad
• Cómo seleccionar el F-Stop

El único cambio que hice en la fórmula es permitir que la "Distancia al objeto lejano" sea igual a infinito, que es el caso en la distancia hiperfocal. Cuando se hace esto, la fórmula se simplifica a la versión que se muestra a continuación:

Al ingresar la mitad de la distancia hiperfocal ("Distancia al objeto cercano"), junto con varias distancias focales, convertí esta información en los gráficos que ve en la siguiente sección.

4) Los Gráficos

Antes de presentar los gráficos, hay algunos puntos a tener en cuenta:

1. Estos gráficos son enormes . En la siguiente sección ("Poniéndolo en práctica"), mostraré cómo tomar un gráfico tan grande y reducirlo para que coincida con su equipo. Para mi lente de 20 mm, por ejemplo, el gráfico final tiene solo diez filas de alto y dos columnas de ancho.
2. Lo crea o no, estos gráficos son precisos sin importar el tamaño del sensor de su cámara. El Olympus 7-14mm f/2.8 es la razón por la cual la tabla incluye lentes de gran angular (hay más información sobre esto en la siguiente sección).
3. Este gráfico se detiene en cualquier apertura inferior a f/22. Si desea más profundidad de campo que eso, le recomiendo encarecidamente el apilamiento de enfoque. También excluí cualquier apertura mayor que f/2.0. Podría haberme detenido antes de eso, pero quería cubrir mis bases en caso de que Zeiss presente un Otus de 24 mm que es más nítido alrededor de f/2.8 (más información sobre por qué es importante la nitidez de la lente se encuentra en "Simplificación de los gráficos" a continuación).
4. Aunque muy pocas personas utilizarían una tabla como esta para teleobjetivos, incluí todas las distancias focales principales hasta 200 mm. Si el suyo no está incluido, analizo cómo crear su propio gráfico en la siguiente sección.

Ahora que están fuera del camino, veamos los gráficos. Aquí está la métrica:

e imperiales:

Si hace clic en estos gráficos, los valores serán significativamente más claros.

5) Ponerlo en práctica

Estos gráficos no son particularmente difíciles de usar. Todo lo que necesita hacer es elegir una distancia focal y luego encontrar su distancia hiperfocal. La intersección en el gráfico es su número f ideal. Sin embargo, hay algunas piezas de información más esenciales antes de que pueda usar cualquiera de estos gráficos. Esta sección es muy importante; si usa los gráficos incorrectamente, sus resultados no serán tan nítidos como sea posible.

¿Distancia hiperfocal?
Sí, a diferencia de una tabla de distancia hiperfocal normal (que te da la distancia hiperfocal), esta requiere que la encuentres tú mismo. Sin embargo, esto no es difícil. Como mencioné en mi artículo de distancia hiperfocal , todo lo que necesitas hacer es encontrar la distancia al objeto más cercano en tu fotografía. Luego, duplica la distancia.

Digamos, por ejemplo, que está utilizando una lente de 20 mm. Si quieres que todo esté enfocado desde cinco pies hasta el infinito, tu distancia hiperfocal es igual a diez pies. Entonces, en la carta imperial, encuentre el número f que corresponde a diez pies a 20 mm. En este caso, es f/10.0. Luego, simplemente enfoca a diez pies, ajusta la lente a f/10.0 y toma la fotografía. Todo, desde cinco pies hasta el infinito, será tan nítido como sea posible para un solo cuadro.

En algunos de mis artículos recientes, algunos lectores mencionaron que la forma más precisa de medir estas distancias es usar un medidor de telémetro láser. (Tiendo a estimar las distancias en su lugar, aunque eso no es lo más preciso posible). Aunque no tengo un medidor láser, se puede encontrar un producto de ejemplo en Amazon . Este medidor en particular funciona hasta 130 pies, o unos 40 metros. Si compra un medidor, asegúrese de que también registre distancias en el rango de un pie o un metro; los telémetros de caza generalmente no lo hacen. Aunque tiendo a pensar que un medidor láser es excesivo, sin duda algunos fotógrafos querrán una mayor precisión.

Uso de diferentes cámaras
Como dije anteriormente, los dos gráficos son precisos independientemente de la cámara que use. Tanto una Sony RX100 IV como una Nikon D750 usarán el mismo gráfico, aunque sus sensores tienen un tamaño muy diferente. Sin embargo, hay dos puntos a tener en cuenta:

Primero, y lo más importante, no use la distancia focal equivalente de su lente . En su lugar, utilice siempre la distancia focal real de su objetivo. ¡Esto es absolutamente crucial! Digamos, por ejemplo, que está utilizando el objetivo Nikon 24mm f/1.4 en una cámara DX. A pesar de que la distancia focal equivalente es de aproximadamente 35 mm, ¡es esencial que mire la entrada de 24 mm en su lugar!

Lo mismo ocurre con cualquier cámara. La Sony RX100 IV, por ejemplo, tiene una distancia focal equivalente de 24-70 mm, pero su distancia focal real es de 8,8-25,7 mm. En esta tabla,  no use  24-70; utilice 8,8 (redondeado a 9 mm) y 25,7 (redondeado a 24 mm o 28 mm) en su lugar.

El segundo punto también es importante, aunque menos dramático. Como puede ver en el gráfico, no incluí ningún valor de apertura inferior a f/22. Sin embargo, si usa una cámara con sensor de recorte, f/22 mostrará una difracción significativamente mayor que la que mostraría en una cámara de fotograma completo, dado el mismo tamaño de impresión. (Para obtener más detalles, consulte el artículo sobre difracción ). Esencialmente, si usa una cámara con sensor de recorte, es posible que deba enfocar la pila incluso en algunas de las aperturas que no dicen "Apilar" en los gráficos.

Simplificando los gráficos
Como he dicho anteriormente, esos dos gráficos son enormes. Aunque puede imprimirlos a tamaño completo, es muy fácil hacer una versión, específica para su equipo , mucho más pequeña. Para comenzar, simplemente puede eliminar las columnas que no correspondan a sus distancias focales. Para mi lente de 20 mm f/1.8, eso deja un gráfico como este:

En teoría , para una lente ópticamente perfecta, este gráfico es completamente preciso. Sin embargo, es fácil ver que hay algunos valores inusuales una vez que la distancia hiperfocal se vuelve demasiado grande. Por ejemplo, el gráfico anterior sugiere que la apertura más nítida para un punto de distancia hiperfocal de 200 pies es f/2.0. ¡Esto definitivamente no es correcto! Con una apertura tan amplia, las aberraciones de la lente reducirán la calidad de la imagen. En este caso, una apertura más pequeña sería mucho más nítida.

Para solucionar este problema, simplemente encuentre la apertura más nítida de su lente, según las pruebas de una revisión de su lente, y reemplace las aperturas más anchas en su gráfico con ese valor. Por ejemplo, para mi 20 mm f/1.8, a continuación se muestra una tabla de nitidez:

Si te preocupan los detalles en las esquinas, como hacen la mayoría de los fotógrafos de paisajes, te recomiendo que busques la apertura con el valor de "esquina" más alto. En el cuadro anterior, eso sería f/8, aunque f/5.6 está cerca (recuerde que el valor de "esquina" solo se aplica si usa una cámara de fotograma completo. Si está usando una lente de fotograma completo en un recorte- cámara del sensor, preste atención al valor "medio" en su lugar).

Ahora, después de reemplazar todos los valores de gran apertura con f/8, el gráfico es un poco más simple:

Al agrupar todos los valores idénticos, puedo reducirlo un poco más. Además, mi lente de 20 mm no se detiene más allá de f / 16, por lo que los agrupo en la categoría "apilar". Eso da la versión final:

¡Ahí lo tenemos! Este pequeño gráfico ahora muestra la apertura matemáticamente más nítida para mi lente de 20 mm en siete distancias hiperfocales comunes. Si tiene una lente de zoom, simplemente cree una tabla como esta para cada distancia focal importante en el rango de zoom.

Redondeo
No tema redondear los valores de este gráfico. Si está muy cerca de la apertura "perfecta", sus fotos serán casi indistinguibles. Esto es cierto tanto para su distancia focal como para sus valores de apertura. Por ejemplo, una lente de 17 mm con f/11 no es particularmente diferente de una lente de 18 mm con f/11. No hay razón para estresarse por las pequeñas diferencias. Personalmente, si necesito redondear, tiendo a inclinarme hacia una apertura más pequeña. Aunque esto da como resultado un desenfoque de difracción adicional, también ofrece cierto margen de maniobra en caso de que mi enfoque sea ligeramente incorrecto. Por ejemplo, si el gráfico me dice que dispare a f/8.5 (que mi cámara no me permite configurar), es más probable que dispare a f/9 que a f/8. De nuevo, sin embargo, esto solo hace una pequeña diferencia.

Cómo hacer sus propios gráficos
Quizás la distancia o distancia focal que más usa no se encuentra en ninguno de estos gráficos. Si ese es el caso, y prefiere no redondear, siéntase libre de hacer su propio gráfico. Para los gráficos métricos, las matemáticas son exactamente lo que mostré anteriormente:

Tenga en cuenta que, para "la mitad de la distancia hiperfocal", ¡su cifra debe estar en milímetros! De lo contrario, su resultado será muy incorrecto. Entonces, si la distancia hiperfocal es de cinco metros, ese valor debería ser igual a 2500 mm.

Los cálculos imperiales son un poco diferentes:

En este caso, asegúrese de que “la mitad de la distancia hiperfocal” esté en pies. Entonces, si su distancia hiperfocal es igual a doce pies, ese valor debería ser igual a seis.

Si su lente no está incluido en los grandes cuadros anteriores, estas fórmulas deberían ayudarlo a crear el suyo propio.

6) Aplicaciones para teléfonos inteligentes

Como era de esperar, esta información también funciona bien como una aplicación para teléfonos inteligentes. Aunque la mayoría de las aplicaciones de distancia hiperfocal no tienen en cuenta la difracción y, por lo tanto, no muestran la apertura más nítida posible, hay un trío de aplicaciones que sí lo hacen. Estas aplicaciones son desarrolladas por George Duovos, cuyas derivaciones ayudaron a crear la fórmula que utilicé en este artículo. He estado experimentando con estas tres aplicaciones durante algunas semanas y puedo recomendarlas completamente. Desafortunadamente, solo existen para iOS y no hay aplicaciones similares para teléfonos Android. Aquí están los enlaces (afiliados):

• OptimumCS-Pro, $9.99 . Esta aplicación es más similar a la información de este artículo. Dados los alcances más cercanos y más lejanos de su escena, le indica la apertura más nítida posible. (Tenga en cuenta que OptimumCS-Pro no incluye aberraciones de lentes, por lo que puede sugerir aperturas más amplias que las ideales si su distancia hiperfocal está muy lejos. Nuevamente, para corregir esto, siga el mismo procedimiento descrito en la sección "Simplificación de los gráficos" anterior).
• TrueDoF-Pro, $8.99 . Esta aplicación le indica, para un tamaño de círculo de confusión específico, el rango de distancias que están aceptablemente enfocadas en una apertura determinada. Esencialmente, esta aplicación le brinda la misma información que un gráfico de distancia hiperfocal típico, excepto que puede cambiar el tamaño del círculo de confusión. Prefiero la primera aplicación, OptimumCS-Pro, para mi fotografía. (Sin embargo, a diferencia de las otras dos aplicaciones, hay una  versión gratuita limitada  para esta, por lo que es posible que desee probarla antes de comprometerse con la versión normal).
• FocusStacker, $7.99 . Esta aplicación le indica la cantidad de fotos, en qué apertura y distancias de enfoque, son necesarias para crear una pila de enfoque para un nivel determinado de nitidez. Aunque FocusStacker está un poco separado de este artículo, lo incluí aquí porque lo encuentro particularmente valioso. No he visto este tipo de información disponible en ninguna otra forma; si alguna vez enfoca la pila, esta es la mejor opción disponible (mi única crítica es que no le permite configurar la apertura; sugiere un valor de apertura para usted, haciendo sus cálculos a partir de eso).

También hay versiones no Pro de las dos primeras aplicaciones, que son un poco menos costosas. Estos son los que uso, ya que no necesito las características adicionales de las aplicaciones Pro (compatibilidad con lentes de cambio de inclinación, compatibilidad con cámaras de visualización, diferentes longitudes de onda de luz, escalas de enfoque adicionales y algunos ajustes preestablecidos adicionales). Las versiones estándar son las siguientes:

• CS óptimo, $ 4.99
• TrueDoF, $3.99

Aparte de los gráficos (o ecuaciones) de este artículo, OptimumCS es la única forma de encontrar la apertura matemáticamente más nítida para una escena.

7) ¿Es todo esto necesario?

Toda la información anterior está bien e interesante, pero ¿es realmente necesaria? ¿Todos los fotógrafos de paisajes deberían usar estos cálculos? Para responder a la pregunta, me gustaría citar mi artículo sobre distancia hiperfocal :

“Sin embargo, honestamente, el principal inconveniente de los gráficos de distancia hiperfocal es su impracticabilidad. ¿Realmente desea llevar un gráfico al campo mientras toma fotografías? Puede tomar bastante tiempo encontrar los valores y enfocarse en el lugar correcto”.

Esta afirmación es igual de cierta aquí, aunque los gráficos y las aplicaciones de este artículo son más precisos que las tablas de distancia hiperfocal estándar. Muy pocas personas quieren jugar con su teléfono o con una hoja de papel mientras toman fotografías. La nitidez perfecta está lejos de ser esencial; existen métodos más rápidos que brindan detalles más que suficientes para muchos fotógrafos.

Al mismo tiempo, para algunos fotógrafos, este nivel de precisión es bienvenido. Yo personalmente uso los gráficos de este artículo para muchas de mis fotografías de paisajes, asumiendo que tengo unos segundos extra para tomar una foto. Si visualiza píxeles o crea impresiones grandes, este alto nivel de precisión realmente le reporta un beneficio.

8) Otros métodos

El método anterior está lejos de ser la única forma de elegir la apertura más nítida para una escena. Aunque es matemáticamente preciso, toma algo de tiempo para cada foto; también hay técnicas más simples.

Apilamiento de enfoque : por ejemplo, podría enfocar la pila  de un paisaje difícil. Esto no es particularmente rápido, pero da como resultado fotos que son increíblemente nítidas. Simplemente configure su lente en su apertura más nítida, luego tome una serie de fotos enfocadas a diferentes distancias. (Nuevamente, recomiendo la  aplicación FocusStacker ). Puede combinar las imágenes resultantes en un programa como Photoshop o Zerene Stacker, que genera una sola fotografía con la parte más nítida de cada toma individual. Este método le brinda más detalles que cualquier fotografía individual, sin importar la técnica que utilice. Desafortunadamente, tiende a funcionar bien solo si el sujeto está completamente quieto.

Estimación : si no puede enfocar la pila, otro método es enfocar a la distancia hiperfocal y estimar la mejor apertura según su experiencia previa. Por ejemplo, si está fotografiando una escena con una profundidad tremenda, puede optar por disparar a f/16 simplemente por experiencia. Esta técnica es increíblemente rápida, pero, incluso para fotógrafos expertos , no siempre será la apertura más nítida posible.

Revisión de la pantalla LCD : si la nitidez de una foto es particularmente importante, simplemente puede decidir revisar la imagen en la pantalla LCD de su cámara. Puede realizar cambios desde allí, configurando la apertura más amplia que aún le brinde la profundidad de campo que necesita. Sin embargo, a pesar de lo útil que puede ser este método, una pantalla LCD de tres pulgadas está lejos de ser la mejor manera de verificar la nitidez crítica de una fotografía grande.

Cada uno de estos métodos puede ser valioso, y una apertura "matemáticamente perfecta" es excesiva para muchos fotógrafos. Esto es especialmente cierto si crea impresiones más pequeñas o si muestra sus imágenes principalmente en línea. Todo depende de su situación específica.

9) Conclusiones

Todo este artículo se reduce a una sola pregunta: cuando toma fotografías con una gran profundidad de campo, ¿cómo elige la configuración de apertura? Si prefieres dejar la cámara en, digamos, f/11, sin importar cuál sea el sujeto, no hay nada de malo en eso. Es posible que las fotos resultantes no sean tan nítidas como sea posible, pero por lo general serán lo suficientemente buenas. Sin embargo, si desea pasar tiempo asegurándose de que su apertura tenga la mejor relación posible entre la profundidad de campo y la difracción, los gráficos (y las aplicaciones) cubiertos en este artículo son los métodos más precisos disponibles.

A los fotógrafos les gusta perseguir la perfección técnica y, sinceramente, creo que eso es algo bueno. Es maravilloso impulsarnos a crear las mejores fotografías posibles; si nada más, muestra que nos preocupamos por nuestro trabajo. Sin embargo, la perfección matemática no siempre es necesaria, ya veces ni siquiera se desea. Si perdemos de vista las cualidades estéticas innatas de una fotografía, ninguno de estos ajustes técnicos la convertirá en un éxito.

Entonces, si elige usar los gráficos de apertura en este artículo, hágalo por una razón. La nitidez "perfecta" no es en sí misma un fin; es una herramienta para ayudar a transmitir su mensaje fotográfico. Si está haciendo impresiones grandes de un paisaje dramático, estas técnicas pueden valer la pena. Sin embargo, si simplemente está tomando fotografías por diversión, no hay razón para abandonar los métodos que ya disfruta.