Profondità di campo

Quando un obiettivo è concentrato su un punto, c'è un'area davanti a quel punto (più vicina alla telecamera) e dietro di esso (più lontano dalla telecamera) che appare nitida. L'estensione di questa area di nitidezza apparente è nota come profondità di campo (DOF) e può essere resa più ridotta o più profonda rispetto all'effetto creativo.

In effetti, la profondità di campo è uno degli strumenti creativi più importanti per i fotografi, perché consente di controllare dove l'immagine è nitida e dove è sfocata. In un ritratto, ad esempio, è possibile limitare la profondità di campo in modo che solo il viso dell'oggetto sia nitido, mentre lo sfondo caotico e distraente sia sfocato. Al contrario, i fotografi paesaggistici spesso vogliono un'ampia profondità di campo, in modo che tutto, dal primo piano allo sfondo, appaia nitido.

La profondità di campo esiste perché i nostri occhi non sono in grado di risolvere la differenza tra un punto e un cerchio di luce molto piccolo. Quando un obiettivo è focalizzato, ogni punto dell'oggetto nel piano di messa a fuoco viene proiettato come un punto sul sensore della fotocamera. Tutti questi punti creano un'immagine nitida dell'oggetto. Se l'oggetto fosse piatto, come un cartonato di una persona perfettamente perpendicolare all'obiettivo, tutto ciò sarebbe realmente in primo piano.

Tuttavia, parti della scena che non si trovano nel piano di messa a fuoco non formano punti dell'immagine sul sensore. I raggi di luce provenienti da questi punti si concentrano su un punto davanti o dietro il sensore, il che significa che formano un cerchio quando colpiscono il sensore.

È come mettere a fuoco i raggi del sole su un foglio di carta utilizzando una lente di ingrandimento: alla giusta distanza, il cono di luce si concentra su un punto, altrimenti si ottiene un cerchio di luce più grande o più piccolo, come se si fosse tagliato sul cono.

Se il cerchio sul sensore è così piccolo da apparire ancora come un punto agli occhi, la parte dell'oggetto apparirà comunque nitida nell'immagine. Se i nostri occhi lo vedono come un cerchio, quella parte dell'oggetto apparirà non affilata. Il cerchio più grande che viene ancora percepito come un punto è chiamato cerchio di confusione ed è un fattore chiave nella definizione della profondità di campo.

Qual è quindi il diametro di questo cerchio? Beh, è qui che inizia parte della confusione, perché ci sono diversi fattori da prendere in considerazione. Ad esempio, quanto è buona la propria vista? Da quale distanza si sta guardando?

Con una visione perfetta, in condizioni di illuminazione ideali e a una normale distanza di lettura, un cerchio di confusione può raggiungere anche 0,06 mm. Tuttavia, queste condizioni sono fin troppo severe per il mondo reale e una figura di circa 0,17 mm viene spesso utilizzata nella fotografia come cerchio più grande che la maggior parte dei visualizzatori percepirebbe come un punto.

Tuttavia, c'è un altro fattore da considerare. Potresti aver notato che quando guardi una miniatura di un'immagine digitale o la guardi sullo schermo sul retro della fotocamera, appare nitido, ma quando la apri sul monitor del computer non sembra nitido come pensavi.

Il problema è una delle dimensioni di visualizzazione. L'immagine effettiva è la dimensione del sensore (36 x 24 mm nel caso di un sensore a telaio intero, delle stesse dimensioni di un negativo a pellicola da 35 mm), ma questa viene visualizzata raramente alle dimensioni originali. In genere viene ingrandito per ottenere una stampa 5 x 7 pollici. Si tratta di un ingrandimento 5x dell'immagine originale, quindi il cerchio di 0,17 mm di confusione viene ingrandito a circa 0,85 mm, facilmente visibile come cerchio alla maggior parte delle persone. Quindi, se vogliamo un cerchio che assomiglia ancora a un punto in questa dimensione di visualizzazione convenzionale, ciò che ci serve sul sensore è un cerchio che fornisce una dimensione di 0,17 mm dopo essere stato ingrandito cinque volte. Un rapido calcolo su una calcolatrice mostra che questa dimensione è di circa 0,034 mm.

Un cerchio di confusione si basa sulla percezione: non è qualcosa che può essere calcolato con precisione. Questo è il motivo per cui diversi grafici e tabelle di profondità di campo forniscono spesso risultati diversi, basati su diversi valori di cerchi di confusione. Canon utilizza un valore di 0,035 mm in calcoli della profondità di campo per le sue fotocamere full frame. Nelle fotocamere EOS con il sensore di formato APS-C più piccolo, l'immagine deve essere ingrandita di più per produrre una stampa di 7 x 5 pollici, il che significa che è necessario un cerchio di confusione più piccolo sul sensore. Canon utilizza 0,019 mm nei suoi calcoli.

Esistono alcuni fattori che regolano la profondità di campo o la nostra percezione:


Apertura

L'apertura dell'obiettivo è il modo più semplice per controllare la profondità di campo. La regola è semplice: minore è la apertura (ovvero maggiore è il numero f), maggiore è la profondità di campo. Ad esempio, f/16 fornirà una profondità di campo più estesa rispetto a f/4.

Questo perché un'apertura più piccola consente un fascio di luce più stretto da qualsiasi punto specifico dell'oggetto di raggiungere il sensore. Ciò significa che, a parità di altri fattori, il cerchio di luce proveniente da un'area al di fuori del punto di messa a fuoco sarà più piccolo, rendendo la parte dell'immagine più nitida rispetto a un'apertura ampia.

Come regola generale, utilizzare aperture comprese tra circa f/2.8 e f/8 per ritratti in cui si desidera che lo sfondo sia fuori fuoco. Utilizzare un'apertura compresa tra circa f/11 e f/22 per i paesaggi in cui si desidera che tutto, dal primo piano alla distanza lontana, appaia nitido.


Distanza oggetto

Maggiore è la distanza tra la lente e l'oggetto, maggiore è la profondità di campo. Ciò è dovuto al fatto che più ci si trova lontano da un oggetto, più la luce è perpendicolare al sensore (o meno divergente) quando si immette nella lente. Ciò significa che le aree fuori fuoco formano un cerchio più piccolo sul sensore rispetto a quando l'obiettivo è concentrato su un oggetto più vicino.

Un oggetto più vicino riflette una luce più divergente nell'obiettivo che, dopo il passaggio attraverso gli elementi dell'obiettivo, forma un cerchio relativamente grande sul sensore.

Chiunque abbia provato la fotografia macro avrà visto come la vicinanza a un oggetto si traduca in una profondità di campo molto bassa. Con l'ingrandimento a grandezza naturale, poco più dell'oggetto nel piano di messa a fuoco apparirà nitido e il punto su cui ci si concentra è fondamentale per il successo della fotografia.

Lunghezza focale

La maggior parte dei fotografi di solito sceglie la lunghezza focale dell'obiettivo in base all'oggetto o alle condizioni di scatto piuttosto che alla profondità di campo. Tuttavia, la regola accettata è che con gli obiettivi grandangolari si ottiene una maggiore profondità di campo rispetto ai teleobiettivi. In effetti, questa regola è fuorviante. Ciò che accade in realtà è che un obiettivo grandangolare ingrandisce l'oggetto meno di un teleobiettivo, il che significa che l'immagine appare più nitida.

Un semplice test consiste nello scattare due fotografie dello stesso oggetto dalla stessa posizione, una con un grandangolo e una con un teleobiettivo focale. Quindi, ingrandire il centro dell'immagine grandangolare in modo che corrisponda alla visualizzazione dell'immagine nel teleobiettivo. La profondità di campo sarà identica.

Tuttavia, la profondità di campo è tutta una questione di nitidezza accettabile e un'inquadratura grandangolare darà l'impressione di una nitidezza superiore in una scena.

In alternativa, provare a creare la stessa composizione e inquadratura utilizzando un grandangolo e un teleobiettivo. Con l'obiettivo grandangolare, è necessario avvicinarsi molto all'oggetto per ottenere la stessa inquadratura del teleobiettivo e, di conseguenza, la profondità di campo è molto simile nella stessa apertura.

Come regola generale, gli obiettivi grandangolari sono ideali per i paesaggi in cui si desidera nitidezza dalla parte anteriore a quella posteriore. Un teleobiettivo medio (circa 100 mm o 135 mm) è ideale per ritratti se si desidera uno sfondo non a fuoco.

Come è possibile vedere, definire la profondità di campo è una questione piuttosto arbitraria. Quindi, come speri di controllare i risultati prodotti dalla fotocamera? Ecco una gamma di opzioni.


La guida approssimativa

Se si desidera una profondità di campo estesa, impostare una piccola apertura dell'obiettivo (numero f più alto), ad esempio f/16 o f/22. L'utilizzo di una piccola apertura può richiedere una velocità dell'otturatore lenta per una corretta esposizione, quindi utilizzare un treppiede per ridurre gli effetti delle vibrazioni della fotocamera. Inoltre, utilizzare un obiettivo grandangolare per ottenere il massimo effetto.

Se si desidera una profondità di campo bassa, impostare un'apertura ampia (numero f inferiore), ad esempio f/2.8 o f/4, e utilizzare un teleobiettivo per ottenere il massimo effetto.

Se la profondità di campo non è un fattore critico nella composizione, utilizzare un'apertura di circa f/5.6, f/8 o f/11. In genere, l'obiettivo offre prestazioni ottimali con queste impostazioni.


Modalità di base

Si potrebbe pensare che l'utilizzo di una delle impostazioni della modalità di base disponibili sulle fotocamere EOS consentirebbe di risparmiare tempo e problemi. Si può presumere che la modalità paesaggio fornisca un'ampia profondità di campo, mentre la modalità ritratto fornisca uno sfondo non a fuoco. Purtroppo no. Le modalità di scatto di base sono progettate per fornire impostazioni a prova di scemo per principianti, evitando le estreme aperture o le velocità dell'otturatore che offrono un controllo creativo reale. Il miglior consiglio per controllare la profondità di campo mantenendo le cose relativamente semplici è quello di scattare in modalità apertura Priority (Av).


Anteprima profondità di campo e focus peaking

Su una reflex digitale, l'immagine visualizzata nel mirino è normalmente la vista sull'apertura più grande disponibile sull'obiettivo che si sta utilizzando, il che significa che non è possibile valutare visivamente la profondità di campo prima di scattare una foto. Tuttavia, se la fotocamera dispone di un pulsante Anteprima profondità di campo, premendo questo pulsante si arresta l'impostazione corrente dell'apertura dell'obiettivo. In questo modo è possibile vedere quanta scena è messa a fuoco tramite il mirino e ancora più chiaramente sull'immagine Live View sullo schermo LCD.

Se la tua fotocamera non possiede il pulsante dedicato Anteprima profondità di campo, puoi assegnare questa funzione al pulsante SET mediante funzione personalizzata, usando le modalità P, Tv, Av o M.

Su EOS 90D in visualizzazione Live View e sulle fotocamere mirrorless, inclusi EOS R5, EOS R6, EOS R, EOS RP, EOS M6 Mark II e EOS M50 Mark II, è inoltre possibile attivare il focus peaking manuale (MF peaking), un ausilio visivo per mostrare quali parti dell'immagine sono maggiormente a fuoco. In teoria le aree a fuoco coincideranno con il contrasto maggiore, quindi l'immagine viene valutata sulla base del contrasto e queste aree vengono evidenziate sullo schermo con un colore brillante a scelta. A mano a mano che regoli la messa a fuoco, cambiano anche le aree evidenziate dell'immagine.


Messa a fuoco a distanza iperfocale

La profondità di campo si estende davanti al punto di messa a fuoco e dietro di esso. Infatti, a parte quando l'oggetto è molto vicino, si estende per circa il doppio rispetto al punto focale davanti. Ciò significa che con focus a infinito o all'orizzonte si "scarta" una certa profondità di campo senza ottenere la zona più nitida possibile nell'immagine.

La messa a fuoco a distanza iperfocale è una tecnica che consente di acquisire la massima profondità di campo possibile in una foto. Lo scopo è mettere a fuoco in modo che il limite di profondità di campo raggiunga solo l'infinito (o il punto più lontano della scena). Il punto su cui è necessario concentrarsi per raggiungere questo obiettivo è noto come distanza iperfocale.

La distanza iperfocale è il limite vicino della profondità di campo con focus a infinito. Con focus sulla distanza iperfocale, la profondità di campo si estende da circa la metà della distanza iperfocale all'infinito.

Sono disponibili tabelle della profondità di campo su Internet che indicano la distanza iperfocale per qualsiasi combinazione di obiettivo e fotocamera, tuttavia la distanza iperfocale non è un valore fisso per un obiettivo, in quanto cambia con l'apertura e la lunghezza focale, quindi il modo più semplice per calcolarla è utilizzare la calcolatrice della profondità di campo e della distanza iperfocale disponibile nella app gratuita Photo Companion di Canon. Si trova in Abilità - Calcolatrici. Quindi, imposta l'obiettivo della fotocamera sulla messa a fuoco manuale (è presente un interruttore AF/MF sul lato della maggior parte degli obiettivi Canon) e ruota la ghiera di messa a fuoco su questa distanza.

Se non avete tempo per i calcoli, una regola pratica è mettere a fuoco circa un terzo della strada in una scena.

Mentre l'uso di una piccola apertura offre un'ampia profondità di campo, è importante tenere presente che ciò rende più evidente anche l'impatto della diffrazione (la curvatura della luce quando passa sopra le pale dell'apertura del bordo).

È possibile vederlo personalmente esaminando una serie di immagini acquisite esattamente dalla stessa posizione con l'apertura regolata dalla sua impostazione più ampia a quella più stretta. Sebbene la chiusura dall'apertura più ampia possa inizialmente produrre immagini più nitide, quando si esaminano le immagini scattate nelle aperture più piccole, si noterà che non sono altrettanto nitide, anche nel punto focale. Questo perché la luce curva non può essere messa a fuoco su un piccolo punto.

La funzione di correzione diffrazione di Canon è in grado di ridurre gli effetti peggiori della diffrazione per produrre immagini più nitide con impostazioni di apertura ridotte. È disponibile nella fotocamera in alcune fotocamere quando si scattano immagini JPEG o HEIF e può essere applicata utilizzando il software Digital Photo Professional (DPP) di Canon durante le riprese RAW. La correzione diffrazione fa inoltre parte della tecnologia Digital Lens Optimizer (DLO) di Canon nelle fotocamere dotate di questa tecnologia e in DPP.