

Tamaño del sensor, círculo de confusión y profundidad de campo
Relación tamaño del sensor y profundidad de campo

He seleccionado una figura muy simple, la imagen anterior, para entender que hace una lente para enfocar un punto de luz de nuestra escena en el sensor de la cámara. Las líneas azules son la luz, es la escena en forma de puntos de luz. La lente “L” lo que hace es recoger esa luz que le llega desde la escena y dirigirla al sensor.
La imagen captada por el sensor solo estará perfectamente nítida cuando el punto F (donde convergen los haces de luz de la escena) se sitúe sobre el plano focal del propio sensor. En la realidad, el punto F es el sensor de la cámara (la superficie fotosensible) que está fijo, y lo que movemos es la lente L (con el aro de enfoque de cualquier objetivo). Al mover la lente, en el sensor F veremos enfocada aquella zona de la escena cuyos puntos de luz convergan en él.
Pero estamos hablando de imágenes que tienen profundidad por delante y por detrás del plano focal enfocado. Entonces en una misma imagen podemos tener planos focales nítidos y otros planos focales desenfocados. La profundidad de campo sería la parte de la imagen que abarca desde antes y despues del punto F que vemos de manera nítida. Porque aunque hay partes de la imagen que no estén convergiendo en el punto F, se verán nítidas. Esa distancia, ese margen por delante y por detras del punto F que vemos nítido es la profundidad de campo. Que puede ser mayor o menor. Y hete aquí una de las claves…
¿Cuando una imagen deja de ser nítida?
En realidad solo puede haber un plano focal de la escena nítido, el que enfoquemos perfectamente sobre la superficie del sensor. Ejemplo, si enfocamos los ojos de una persona, solo los ojos estarán perfectamente nítidos. El resto ya no estará totalmente nítido, gradualmente se irá perdiendo la nitidez conforme nos alejemos -por delante y por detrás- del punto de máxima nitidez. Pero ¿podemos considerar una imagen nítida aún cuando hay partes que no están perfectamente enfocadas?.
Si, el ojo humano tiene una tolerancia, y es capaz de ver un punto nítido aun no estándolo al 100%. ¿Y porqué? Por el tamaño de este punto. Si ese punto es lo suficientemente pequeño, nuestro ojo lo verá como un punto nítido. Pero si ampliamos ese punto, nuestro ojo puede apreciar que realmente no es nítido al 100%. Aquí es donde entra en juego el círculo de confusión, que es justo el tamaño de ese punto.
Un ejemplo facil: Todos somos capaces de entender que si hacemos un puntito con un bolígrafo de punta fina sobre un papel, nuestro ojo verá justo eso, un punto, y además se verá nítido. Pero todos comprendemos también, que si ampliaramos mucho ese punto, veríamos que el punto no es tán nítido a nivel microscópico, que tiene el borde borroso en realidad. Pues justo eso sucede con nuestro ojo y los puntos de una imagen que aparenta estar enfocada. Todo depende del tamaño del punto.
El círculo de confusión
El círculo de confusión es el tamaño máximo de un punto a partir del cual, nuestro ojo ya no verá un punto nítido. Entonces, si el círculo de confusión es un tamaño, tiene relación con el tamaño del sensor al que ese punto se le hace converger. Eso parece lógico ¿no?
Añado que también depende de la agudeza visual, ya que un mismo punto no lo verá igual de nítido una persona con la visión perfecta que otra que necesite gafas o con problemas de presbicia (por ejemplo). Así que para normalizar, se establece la una agudeza visual “normal” y se realizan los cálculos necesarios.
Ya tenemos en la ecuación a todos los protagonistas; un plano focal enfocado, una distancia en teoría enfocada por delante y por detrás del plano enfocado (válgame la redundancia) que es la profundidad de campo, un tamaño máximo a partir del cual la imagen ya no es nítida para nuestro ojo y un sensor que tiene un tamaño concreto y que luego veremos si tiene o no tiene que ver en todo esto.
Hasta aquí todo correcto. Solo nos queda entender y conocer el tamaño del circulo de confusión, para entender hasta donde llega la profundidad de campo. Porque dependendiendo de ese tamaño del círculo de confusión, dependerá la distancia exacta de la profundidad de campo.

La imagen anterior es un ejemplo bastante ilustrado de como funciona la profundidad de campo y hasta donde se considera o no la imagen nítida, y por lo tanto donde empieza y donde acaba la profundidad de campo. A tener en cuenta que todo lo que no está en el punto de enfoque, no está técnicamente enfocado, pero lo damos por enfocado porque para nuestro ojo así lo parece estar.
Obsérva bien: En la figura de arriba vemos lo mismo que antes, lo que es la teoría, los puntos de luz se hacen converger en un punto (F) y quedan enfocados; nítidos. En la de abajo vemos algo más. Vemos la lente que hace converger la luz en un punto de enfoque, que será el sensor.
Ese plano focal sería nítido, y el margen que hay por delante y por detrás de ese punto de enfoque es la profundidad de campo. El diámetro de los círculos que marcan el inicio y el fin de la profundidad de campo, lo marca el círculo de confusión. Esos círculos marcan donde acaba la zona enfocada y empieza la zona borrosa.
Esta es la tabla clave para entender un poco más el tamaño del círculo de confusión:
Sensor | Tamaño Sensor |
Diámetro Círculo de confusión |
FF (formato completo) | 24 x 36 | 0,03 |
APS-H (canon) | 28,7 x 19 | 0,024 |
APS-C (nikon) | 23,6 x 15,7 | 0,02 |
APS-C (canon) | 22,3 x 15,1 | 0,019 |
4/3 | 17,3 x 13 | 0,016 |
Nikon 1 | 13,2 x 8,8 | 0,011 |
Micro 4/3 | 7,6 x 5,7 | 0,007 |
Compacta 1/2,5″ | 5,76 x 4,29 | 0,005 |
Estos números (los de la columna de diámetro del círculo de confusión) salen desde que se estableció en su día que 0’25mm (en copias impresas de 20 x 25cm) era el tamaño máximo de un punto -fuera del plano focal- para ser considerado nítido. Es decir, que mas de 0’25mm en un punto “no enfocado” ya era un punto borroso. Estos mismos ejemplos sirven para cine y cine digital ya que el tamaño del sensor es el mismo (Full Frame).
¿Como se calculan estos díametros máximos del círculo de confusión? Ejemplo sensor FF Full Frame (36 x 24mm)
– Hay que ampliar la imagen obtenida de un tamaño de sensor 36 x 24mm para obtener un tamaño 200 x 250mm. Lo que hacemos es calcularlo sobre el lado corto del sensor que es el que no cambia aunque variemos el formato de la imagen (2/3 o 4/3). Así pues, 200mm (lado corto de la copia) entre 24mm (lado corto del sensor); nos da que hay que ampliar 8’33 veces la imagen captada con el sensor FF de 36x24mm.
– Y si tenemos en cuenta que el círculo de confusión máximo según lo establecido ha de medir como máximo 0’25mm (en la ampliación, no en el sensor), entonces tenemos que; si ampliamos un punto en el sensor de 0’03mm las 8’33 veces, ese punto será de 0’25mm en la copia impresa. Esto se extrae de dividir 0’25 entre 8’3, esta operación nos da el diámetro máximo.
El tamaño del sensor parece ser que si que influye
El factor de recorte y la distancia focal son clave
Prioridad al encuadre
Prioridad a la focal o la distorsión geométrica
Conclusiones

Enlaces de Interés
Calculadora de profundidad de campo de PhotoPills.
También puedes leer un profundo análisis de la fotografía de la película “Joker” de 2019.
¿Te gusta la cinematografía? No te pierdas este análisis de Ciudadano Kane.
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