Profunzimea de camp - de la teorie la practica

Profunzimea de camp - de la teorie la practica

In momentul fotografierii, fiecare fotograf s-a confruntat cu dilema ajustarii distantei focale, mai ales in situatia in care avea de inregistrat pe pelicula scene cu mai multe obiecte, aflate la distante diferite de obiectivul aparatului fotografic: sa incerce sa reproduca cat mai clar toate obiectele din aria de vizare sau sa incerce sa directioneze atentia privitorului spre un obiect clar, celelalte fiind reproduse mai mult sau mai putin clar? Decizia este simplu de luat si este in functie de ideea care sta la baza fotografiei. Daca se doreste, de exemplu, obtinerea unui peisaj, atunci, de regula, toate obiectele - atat cele din prim plan cat si cele din planul cel mai indepartat, trebuie sa fie clare. Din contra, daca se doreste obtinerea, de ex. a unui instantaneu, poate ca este mai bine de a obtine o imagine clara a subiectului, in timp ce obiectele din mediul inconjurator, mai apropiate sau mai indepartate in raport cu subiectul principal, sa fie redate neclar, pentru a putea sugera spatiul tridimensional.

Daca decizia este simplu de luat, transpunerea ei pe negativ este insa mai dificila. in cele ce urmeaza, incercam sa va dam cateva idei.

Termenul 'clar' nu poate fi definit prin unitati de masura, acesta fiind mai mult o notiune subiectiva. Principalul 'vinovat' este ochiul. Data fiind structura 'digitala' a retinei, compusa din celule fotosensibile capabile sa ofere informatii de tipul 'tot-sau-nimic', o persoana cu vederea perfecta nu poate distinge ca fiind separate, doua punte sau linii decalate la mai putin de un minut de arc. Aceasta se traduce astfel: la distanta obisnuita de vedere a unei fotografii in format 20 x 30 cm, adica cca. 30 cm de ochi, nu se pot distinge pete sau puncte sub 0,3 mm. in schimb, petele de difuziune - obtinute prin defecte de focalizare -, mai mari de 0,3 mm, pot fi observate. O astfel de fotografie se obtine prin marirea de aproximativ zece ori a unui negativ in format 135 (24 x 36 mm), ceea ce ne duce imediat la concluzia: petele mai mici de 0,03 mm de pe negativ, nu vor fi vizibile pe copia pozitiva, chiar si de o persoana cu vederea perfecta, in conditiile de marire si vizionare expuse mai sus. Iar reciproca - pentru a aparea clare, imaginile de pe negativ trebuie sa aiba o pata de difuziune mai mica de 0,03 mm.

rosu

verde verde inchis

inchis

rosu

verde deschis

Formarea imaginii pe film

Focalizarea a fost reglata pentru obiectul verde; obiectul rosu este defocalizat.
Focarul lentilei a fost simbolizat prin doua cercuri concentrice.

In figura de mai sus am incercat sa reprezentam schematic procesul de formare a unei imagini in timpul fotografierii: subiectul verde (sageata verde din extremitatea stanga), asupra caruia a fost ajustata focalizarea obiectivului, determina o imagine clara, mai mica si rasturnata, in planul filmului (linia verde din partea dreapta a schemei). Un alt obiect - rosu, (sageata rosie din partea stanga a schemei) produce in planul filmului imaginea neclara, reprezentata prin sageata rosie. Cu cat distanta dintre obiectul verde (focalizat) si cel rosu este mai mare, cu atat imaginea obiectului rosu va fi mai neclara; haloul de neclaritate poarta numele de pata de difuzie. Situatia este similara si pentru obiectele aflate in spatele subiectului focalizat.

Inchiderea diafragmei micsoreaza pata de difuziune, dupa cum este sugerat in schema urmatoare.

Efectul diafragmarii

Inchiderea diafragmei micsoreaza diametrul petei de difuzie.

Putem deci observa ca daca focalizam pe un anumit subiect, alte obiecte, situate atat in fata cat si in spatele celui focalizat, vor fi reprezentate pe negativ acceptabil de clar, daca pata de difuzie nu depaseste limitele convenite mai sus. Spatiul in care obiectele sunt redate suficient de clar poarta numele de profunzime de camp de claritate (profunzime de camp sau Deep of Field - DOF) si se poate demonstra ca se dispune 1/3 in fata obiectului focalizat si 2/3 in spatele obiectului focalizat.

Profunzimea de camp depinde de o serie de factori:

a) cel mai important factor - si care a fost prezentat in deschiderea acestui articol - este limita considerata acceptabila a petei de difuziune; pentru formatul 135 am aratat ca aceasta este, pe negativ, de 0,03 mm (comunicat de Nikon, Pentax, Sigma), desi unii producatori de obiective declara 0,025 mm (Carl Zeiss); pentru formatul lat (120), pata de difuziune acceptabila este considerata 0,05 mm (Hasselblad); intre dimensiunea petei de difuziune si profunzimea de camp este o relatie direct proportionala;
b) lungimea focalei obiectivului folosit - aflata in relatie invers proportionala cu profunzimea de camp;

c) distanta de fotografiere - aflata in relatie direct proportionala cu profunzimea de camp;

d) diafragma utilizata - aflata in relatie direct proportionala cu profunzimea de camp; la deschideri mari ale diafragmei, profunzimea de camp este redusa, iar aberatiile lentilelor obiectivului sunt maxime; pe masura ce se inchide diafragma, creste profunzimea si scad aberatiile lentilelor; caracterul ondulator al luminii determina insa difractia la trecerea printr-o fanta sau orificiu (diafragma); la inchideri mari ale diafragmei, proportia razelor luminoase care au suferit difractie la trecerea prin fanta realizata de iris, devine tot mai importanta, alterand contrastul general al negativului, si deci trebuie evitata, desi profunzimea de camp continua sa creasca. in general se considera ca efectul de difractie devine sesizabil la diafragme cu valoarea peste 8 - 11, in functie de tipul obiectivului;

e) un factor extrem de greu de controlat este lipsa planeitatii filmului, care determina decalaje importante intre planul in care obiectivul focalizeaza imaginea, si stratul fotosensibil; decalajele de planeitate se situeaza la aparatele fotografice de tipul 135 la cca. 0,1 mm (o suta de microni!), ceea ce se traduce prin aparitia unei pete de difuzie la nivelul unui obiect perfect focalizat de aproximativ 0,05 mm daca      diafragma este 2 (valoarea se calculeaza dupa formula: abaterea de planeitate/valoarea diafragmei); la aceste valori ale petei de difuziune, negativul este de neutilizat! Testele au aratat ca planeitatea filmului se amelioreaza dupa cca. 30 minute de la armarea aparatului, dar asta nu ajuta prea mult!

Regland claritatea pe un obiect aflat la o distanta medie si inchizand treapta cu treapta diafragma, se observa o crestere treptata a profunzimii de camp; de notat sporul de claritate mai accentuat in planul indepartat.

La o anumita valoare a diafragmei, profunzimea in planul indepartat devine atat de mare incat poate fi considerata infinita. in acest caz se obtin suficient de clar imagini ale obiectelor aflate de la o anumita distanta (limita proximala a campului de profunzime) pana la infinit, situatie denumita 'hiperfocala'.

Iata si formulele de calcul:
Notatii:
D = diafragma
Df = distanta pentru care se regleaza claritatea (in metri)
F = distanta focala a obiectivului (in milimetri)
Pd = diametrul petei de difuzie (in milimetri)
Hf = hiperfocala (in metri)

Pd = F/1000 (pata de difuzie = 0,05 mm) sau Pd = F/1600 (pata de difuzie = 0,03 mm)

Hf = F/(D/1000000) - pentru un Pd = 0,05 mm

Hf = F/(D/1600000) - pentru un Pd = 0,03 mm

Plan apropiat = (Hf*Df)/(Hf + Df)

Plan indepartat = (Hf*Df)/(Hf - Df)

Nota: daca numitorul (Hf - Df) < 0, planul indepartat se considera infinit.

Daca doriti sa determinati profunzimea de camp intr-o situatie specifica, descarcati acest fisier Excel si introduceti in tabel: distanta focala (cea reala pentru aparatele digitale!) a obiectivului folosit, diafragma aleasa si distanta la care efectuati focalizarea. Veti obtine distanta hiperfocala pentru obiectivul diafragmat ca si planul apropiat si indepartat de claritate acceptabila, pentru pata de difuzie de 0,05 mm si respectiv de 0,03 mm.