En fotografía, el límite del diámetro del círculo de confusión («límite de CoC» o «criterio de CoC») se define a menudo como el punto de desenfoque más grande que seguirá siendo percibido por el ojo humano como un punto, cuando se observa en una imagen final desde una distancia de visión estándar. El límite de CoC puede especificarse en una imagen final (por ejemplo, una impresión) o en la imagen original (en la película o el sensor de imagen).
Con esta definición, el límite de CoC en la imagen original (la imagen en la película o el sensor electrónico) puede establecerse en función de varios factores:
- Agudeza visual. Para la mayoría de las personas, la distancia de visión más cómoda, denominada distancia de cerca para la visión nítida (Ray 2000, 52), es de aproximadamente 25 cm. A esta distancia, una persona con buena visión suele distinguir una resolución de imagen de 5 pares de líneas por milímetro (lp/mm), lo que equivale a una CoC de 0,2 mm en la imagen final.
- Condiciones de visualización. Si la imagen final se visualiza a unos 25 cm, una CoC de la imagen final de 0,2 mm suele ser adecuada. Una distancia de visualización cómoda es también aquella en la que el ángulo de visión es de aproximadamente 60° (Ray 2000, 52); a una distancia de 25 cm, esto corresponde a unos 30 cm, aproximadamente la diagonal de una imagen de 8″×10″ (el papel A4 es de ~8″×11″). A menudo puede ser razonable suponer que, para la visualización de la imagen completa, una imagen final de más de 8″×10″ se verá a una distancia correspondientemente mayor que 25 cm, y para la cual puede ser aceptable un CoC mayor; el CoC de la imagen original es entonces el mismo que se determina a partir del tamaño de la imagen final estándar y la distancia de visualización. Pero si la imagen final más grande se verá a la distancia normal de 25 cm, se necesitará un CoC de imagen original más pequeño para proporcionar una nitidez aceptable.
- Ampliación de la imagen original a la imagen final. Si no hay ampliación (por ejemplo, una impresión de contacto de una imagen original de 8×10), el CoC de la imagen original es el mismo que el de la imagen final. Pero si, por ejemplo, la dimensión larga de una imagen original de 35 mm se amplía a 25 cm (10 pulgadas), la ampliación es de aproximadamente 7×, y el CoC para la imagen original es de 0,2 mm / 7, o 0,029 mm.
Los valores comunes para el límite de CoC pueden no ser aplicables si las condiciones de reproducción o visualización difieren significativamente de las asumidas para determinar dichos valores. Si la imagen original se va a ampliar más o se va a ver a una distancia más cercana, se necesitará un CoC menor. Los tres factores mencionados anteriormente se pueden ajustar con esta fórmula:
CoC en mm = (distancia de visualización cm / 25 cm ) / (resolución de la imagen final deseada en lp/mm para una distancia de visualización de 25 cm) / ampliación
Por ejemplo, para admitir una resolución de la imagen final equivalente a 5 lp/mm para una distancia de visualización de 25 cm cuando la distancia de visualización prevista es de 50 cm y la ampliación prevista es de 8:
CoC = (50 / 25) / 5 / 8 = 0.05 mm
Como el tamaño de la imagen final no suele conocerse en el momento de tomar la fotografía, es habitual asumir un tamaño estándar como 25 cm de ancho, junto con un CoC convencional de la imagen final de 0,2 mm, que es 1/1250 del ancho de la imagen. También se suelen utilizar convenciones en cuanto a la medida de la diagonal. El DoF calculado utilizando estas convenciones tendrá que ajustarse si la imagen original se recorta antes de ampliarla al tamaño de la imagen final, o si se alteran el tamaño y los supuestos de visualización.
Para el formato de fotograma completo de 35 mm (24 mm × 36 mm, 43 mm de diagonal), un límite de CoC ampliamente utilizado es d/1500, o 0,029 mm para el formato de fotograma completo de 35 mm, que corresponde a la resolución de 5 líneas por milímetro en una impresión de 30 cm de diagonal. Los valores de 0,030 mm y 0,033 mm también son comunes para el formato de 35 mm de fotograma completo.
También se han utilizado criterios que relacionan el CoC con la distancia focal del objetivo. Kodak (1972), 5) recomendó 2 minutos de arco (el criterio de Snellen de 30 ciclos/grado para la visión normal) para la visión crítica, dando CoC ≈ f /1720, donde f es la longitud focal del objetivo. Para un objetivo de 50 mm en un formato de 35 mm de fotograma completo, esto daba un CoC ≈ 0,0291 mm. Este criterio suponía, evidentemente, que la imagen final se vería a una distancia «correcta desde el punto de vista de la perspectiva» (es decir, que el ángulo de visión sería el mismo que el de la imagen original):
Distancia de visualización = distancia focal del objetivo de toma × ampliación
Sin embargo, las imágenes rara vez se ven a la distancia «correcta»; el espectador no suele conocer la distancia focal del objetivo de toma, y la distancia «correcta» puede ser incómodamente corta o larga. En consecuencia, los criterios basados en la longitud focal del objetivo han dado paso a criterios (como d/1500) relacionados con el formato de la cámara.
Si una imagen se visualiza en un medio de visualización de baja resolución, como un monitor de ordenador, la detectabilidad del desenfoque estará limitada por el medio de visualización más que por la visión humana.Por ejemplo, el desenfoque óptico será más difícil de detectar en una imagen de 8″×10″ visualizada en un monitor de ordenador que en una impresión de 8″×10″ de la misma imagen original vista a la misma distancia.Si la imagen sólo se va a ver en un dispositivo de baja resolución, puede ser adecuado un CoC más grande; sin embargo, si la imagen también se puede ver en un medio de alta resolución, como una impresión, regirá el criterio discutido anteriormente.
Las fórmulas de profundidad de campo derivadas de la óptica geométrica implican que se puede lograr cualquier DoF arbitraria utilizando un CoC suficientemente pequeño. Sin embargo, debido a la difracción, esto no es del todo cierto. Utilizar un CoC más pequeño requiere aumentar el número f del objetivo para conseguir la misma DOF, y si el objetivo se reduce lo suficiente, la reducción del desenfoque se compensa con el aumento del desenfoque por difracción. Consulte el artículo sobre la profundidad de campo para obtener un análisis más detallado.
Límite del diámetro del círculo de confusión basado en d/1500Editar
| Formato de imagen | Tamaño de fotograma | CoC |
|---|---|---|
| Formato pequeño | ||
| 8.8 mm × 13,2 mm | 0,011 mm | |
| Sistema Cuatro Tercios | 13,5 mm × 18 mm | 0.015 mm |
| APS-C | 15,0 mm × 22,5 mm | 0,018 mm |
| APS-C Canon | 14.8 mm × 22,2 mm | 0,018 mm |
| APS-C Nikon/Pentax/Sony | 15,7 mm × 23.6 mm | 0,019 mm |
| APS-H Canon | 19,0 mm × 28,7 mm | 0.023 mm |
| 35 mm | 24 mm × 36 mm | 0,029 mm |
| Formato medio | ||
| 645 (6×4.5) | 56 mm × 42 mm | 0,047 mm |
| 6×6 | 56 mm × 56 mm | 0,053 mm |
| 6×7 | 56 mm × 69 mm | 0.059 mm |
| 6×9 | 56 mm × 84 mm | 0,067 mm |
| 6×12 | 56 mm × 112 mm | 0.083 mm |
| 6×17 | 56 mm × 168 mm | 0.12 mm |
| Formato grande | ||
| 4×5 | 102 mm × 127 mm | 0.11 mm |
| 5×7 | 127 mm × 178 mm | 0,15 mm |
| 8×10 | 203 mm × 254 mm | 0.22 mm |
Ajuste del diámetro del círculo de confusión para la escala de DoF de un objetivoEditar
El número f determinado a partir de la escala de DoF de un objetivo puede ajustarse para reflejar una CoC diferente de aquella en la que se basa la escala de DoF. En el artículo sobre la profundidad de campo se muestra que
D o F = 2 N c ( m + 1 ) m 2 – ( N c f ) 2 , {\displaystyle \mathrm {DoF} ={frac {2Nc\left(m+1\right)}{m^{2}-\left({\frac {Nc}\f}right)^{2}},,
donde N es el número f del objetivo, c es el CoC, m es el aumento y f es la distancia focal del objetivo. Dado que el número f y el CoC sólo se presentan como el producto Nc, un aumento en uno de ellos equivale a una disminución correspondiente en el otro, y viceversa. Por ejemplo, si se sabe que la escala de DoF de un objetivo se basa en un CoC de 0,035 mm, y las condiciones reales requieren un CoC de 0,025 mm, el CoC debe disminuirse en un factor de 0,035 / 0,025 = 1,4; esto puede lograrse aumentando el número f determinado a partir de la escala de DoF en el mismo factor, o aproximadamente 1 parada, por lo que el objetivo puede simplemente cerrarse 1 parada desde el valor indicado en la escala.
El mismo enfoque puede usarse normalmente con una calculadora de DoF en una cámara de visión.
Determinación del diámetro del círculo de confusión a partir del campo del objetoEditar
Para calcular el diámetro del círculo de confusión en el plano de la imagen para un sujeto desenfocado, un método consiste en calcular primero el diámetro del círculo de desenfoque en una imagen virtual en el plano del objeto, lo que se hace simplemente utilizando triángulos similares, y luego se multiplica por el aumento del sistema, que se calcula con la ayuda de la ecuación de la lente.
El círculo borroso, de diámetro C, en el plano del objeto enfocado a la distancia S1, es una imagen virtual desenfocada del objeto a la distancia S2, como se muestra en el diagrama. Sólo depende de estas distancias y del diámetro del diafragma A, a través de triángulos similares, independientes de la distancia focal del objetivo:
C = A | S 2 – S 1 | S 2 . {\displaystyle C=A{|S_{2}-S_{1}| |sobre S_{2}},.}
El círculo de confusión en el plano de la imagen se obtiene multiplicando por el aumento m:
c = C m , {\displaystyle c=Cm\,,}
donde el aumento m viene dado por la relación de distancias de enfoque:
m = f 1 S 1 . {\displaystyle m={f_{1} \sobre S_{1},.}
Usando la ecuación de la lente podemos resolver la variable auxiliar f1:
1 f = 1 f 1 + 1 S 1 , {\displaystyle {1 \over f}={1 \over f_{1}}+{1 \over S_{1}},,}
lo que da como resultado
f 1 = f S 1 S 1 – f . {\displaystyle f_{1}={fS_{1} \sobre S_{1}-f,.}
y expresar el aumento en términos de distancia enfocada y distancia focal:
m = f S 1 – f , {\displaystyle m={f |sobre S_{1}-f},,}
lo que da el resultado final:
c = A | S 2 – S 1 | S 2 f S 1 – f . {\displaystyle c=A{|S_{2}-S_{1}||sobre S_{2}}{f |sobre S_{1}-f},.}
Esto puede expresarse opcionalmente en términos del número f N = f/A como:
c = | S 2 – S 1 | S 2 f 2 N ( S 1 – f ) . {\displaystyle c={S_{2}-S_{1}| sobre S_{2}}{f^{2} \sobre N(S_{1}-f)},.}
Esta fórmula es exacta para una lente delgada paraxial simple o una lente simétrica, en la que la pupila de entrada y la pupila de salida son ambas de diámetro A. Los diseños de lentes más complejos con un aumento de pupila no unitario necesitarán un análisis más complejo, como se aborda en la profundidad de campo.
De forma más general, este enfoque conduce a un resultado paraxial exacto para todos los sistemas ópticos si A es el diámetro de la pupila de entrada, las distancias del sujeto se miden desde la pupila de entrada y se conoce el aumento:
c = A m | S 2 – S 1 | S 2 . {\displaystyle c=Am{|S_{2}-S_{1}| |sobre S_{2}},.}
Si la distancia de enfoque o la distancia del sujeto desenfocado es infinita, las ecuaciones pueden evaluarse en el límite. Para una distancia de enfoque infinita:
c = f A S 2 = f 2 N S 2 . {\displaystyle c={fA \over S_{2}}={f^{2} \sobre NS_{2},.}
