Distancia hiperfocal

Los conceptos de las dos definiciones de distancia hiperfocal tienen una larga historia, ligada a la terminología de profundidad de campo, profundidad de foco, círculo de confusión, etc. He aquí algunas citas e interpretaciones tempranas seleccionadas sobre el tema.

Sutton y Dawson 1867Editar

Thomas Sutton y George Dawson definen el rango focal para lo que ahora llamamos distancia hiperfocal:

Rango focal. En todo objetivo existe, correspondiente a una determinada relación de apertura (es decir, la relación entre el diámetro del tope y la distancia focal), una determinada distancia de un objeto cercano a él, entre la cual y el infinito todos los objetos están igualmente bien enfocados. Por ejemplo, en un objetivo monocular de 6 pulgadas de enfoque, con un tope de 1/4 de pulgada (relación de apertura de una veinticuatroava parte), todos los objetos situados a distancias comprendidas entre 6 pies del objetivo y una distancia infinita del mismo (una estrella fija, por ejemplo) están igualmente bien enfocados. Por lo tanto, se denomina «rango focal» del objetivo cuando se utiliza este diafragma. El rango focal es, en consecuencia, la distancia del objeto más cercano, que estará bien enfocado cuando se ajuste el cristal de fondo para un objeto extremadamente lejano. En un mismo objetivo, el alcance focal dependerá del tamaño del diafragma utilizado, mientras que en objetivos diferentes que tengan la misma relación de apertura, los alcances focales serán mayores a medida que aumente la distancia focal del objetivo.Los términos «relación de apertura» y «alcance focal» no se han generalizado, pero es muy conveniente que lo hagan, para evitar ambigüedades y circunloquios al tratar las propiedades de los objetivos fotográficos. ‘Rango focal’ es un buen término, porque expresa el rango dentro del cual es necesario ajustar el enfoque del objetivo a objetos situados a diferentes distancias del mismo, es decir, el rango dentro del cual se hace necesario el enfoque.

Su rango focal es unas 1000 veces su diámetro de apertura, por lo que tiene sentido como distancia hiperfocal con valor de CoC de f/1000, o diagonal de formato de imagen por 1/1000 suponiendo que el objetivo es un objetivo «normal». Lo que no está claro, sin embargo, es si el rango focal que citan fue calculado, o empírico.

Abney 1881Editar

Sir William de Wivelesley Abney dice:

La fórmula anexa dará aproximadamente el punto p más cercano que aparecerá enfocado cuando la distancia sea enfocada con precisión, suponiendo que el disco de confusión admisible sea de 0.025 cm:

p = 0,41 ⋅ f 2 ⋅ a {\displaystyle p=0,41\cdot f^{2}\cdot a} cuando f = {\displaystyle f=} la distancia focal del objetivo en cm a = {\displaystyle a=} la relación entre la abertura y la distancia focal

Es decir, a es el recíproco de lo que ahora llamamos el número f, y la respuesta está evidentemente en metros. Su 0,41 debería ser obviamente 0,40. Basándose en sus fórmulas, y en la idea de que la relación de apertura debe mantenerse fija en las comparaciones entre formatos, Abney dice:

Puede demostrarse que una ampliación a partir de un negativo pequeño es mejor que una fotografía del mismo tamaño tomada directamente en cuanto a la nitidez de los detalles. … Hay que tener cuidado de distinguir entre las ventajas que se obtienen en la ampliación por el uso de un objetivo más pequeño, con las desventajas que se derivan del deterioro de los valores relativos de luz y sombra.

Taylor 1892Editar

John Traill Taylor recuerda esta fórmula verbal para una especie de distancia hiperfocal:

Hemos visto establecido como regla aproximada por algunos escritores de óptica (Thomas Sutton, si recordamos bien), que si el diámetro del tope es una cuadragésima parte del foco de la lente, la profundidad de foco oscilará entre el infinito y una distancia igual a cuatro veces tantos pies como pulgadas hay en el foco de la lente.

Esta fórmula implica un criterio de CoC más estricto que el que solemos utilizar hoy en día.

Hodges 1895Editar

John Hodges habla de la profundidad de campo sin fórmulas pero con algunas de estas relaciones:

Hay un punto, sin embargo, más allá del cual todo estará con buena definición pictórica, pero cuanto más largo sea el enfoque del objetivo utilizado, más se alejará de la cámara el punto más allá del cual todo está enfocado. Matemáticamente hablando, la cantidad de profundidad que posee un objetivo varía inversamente como el cuadrado de su enfoque.

Esta relación observada «matemáticamente» implica que tenía una fórmula a mano, y una parametrización con el número f o «relación de intensidad» en ella. Para obtener una relación inversa al cuadrado con la distancia focal, hay que suponer que el límite de la CoC es fijo y que el diámetro de la apertura escala con la distancia focal, dando un número f constante.

Piper 1901Editar

C. Welborne Piper puede ser el primero en haber publicado una clara distinción entre la Profundidad de Campo en el sentido moderno y la Profundidad de Definición en el plano focal, y da a entender que la Profundidad de Enfoque y la Profundidad de Distancia se utilizan a veces para la primera (en el uso moderno, la Profundidad de Enfoque suele reservarse para la segunda). Utiliza el término Constante de Profundidad para H, y la mide desde el foco principal delantero (es decir, cuenta una distancia focal menos que la distancia del objetivo para obtener la fórmula más sencilla), e incluso introduce el término moderno:

Esta es la máxima profundidad de campo posible, y H + f puede llamarse la distancia de máxima profundidad de campo. Si medimos esta distancia extrafocal es igual a H, y a veces se llama distancia hiperfocal. La constante de profundidad y la distancia hiperfocal son bastante distintas, aunque tienen el mismo valor.

No está claro a qué distinción se refiere. Junto a la tabla I de su apéndice, señala además:

Si enfocamos al infinito, la constante es la distancia focal del objeto más cercano enfocado. Si enfocamos a una distancia extrafocal igual a la constante, obtenemos una profundidad de campo máxima desde aproximadamente la mitad de la distancia constante hasta el infinito. La constante es entonces la distancia hiperfocal.

En este punto no tenemos constancia del término hiperfocal antes de Piper, ni del guión hiperfocal que también utilizaba, pero obviamente no pretendía acuñar él mismo este descriptor.

Derr 1906Editar

Louis Derr puede ser el primero en especificar claramente la primera definición, que se considera la estrictamente correcta en los tiempos modernos, y en derivar la fórmula que le corresponde. Utilizando p {\displaystyle p} para la distancia hiperfocal, D {\displaystyle D} para el diámetro de la abertura, d {\displaystyle d} para el diámetro que no debe sobrepasar un círculo de confusión, y f {\displaystyle f} para la distancia focal, obtiene:

p = ( D + d ) f d {\displaystyle p={\frac {(D+d)f}}}

Como el diámetro de la apertura, D {\displaystyle D} es la relación entre la distancia focal, f {\displaystyle f} y la apertura numérica, N {\displaystyle N} ; y el diámetro del círculo de confusión, c = d {\displaystyle c=d} , esto da la ecuación de la primera definición anterior.

p = ( f N + c ) f c = f 2 N c + f {\displaystyle p={\frac {({\tfrac {f}{N}+c)f}{c}={\frac {f^{2}{Nc}+f}

Johnson 1909Editar

George Lindsay Johnson utiliza el término Profundidad de Campo para lo que Abney llamaba Profundidad de Enfoque, y Profundidad de Enfoque en el sentido moderno (posiblemente por primera vez), como el error de distancia permisible en el plano focal. Sus definiciones incluyen la distancia hiperfocal:

La Profundidad de Foco es un término conveniente, pero no estrictamente exacto, que se utiliza para describir la cantidad de movimiento de basculación (hacia delante o hacia atrás) que se puede dar a la pantalla sin que la imagen se vuelva sensiblemente borrosa, es decir, sin que el desenfoque de la imagen exceda de 1/100 pulg. o, en el caso de los negativos que se van a ampliar o de los trabajos científicos, de 1/10 o 1/100 mm. A continuación, la amplitud de un punto de luz, que, por supuesto, provoca el desenfoque en ambos lados, es decir, 1/50 in = 2e (o 1/100 in = e).

Su dibujo deja claro que su e es el radio del círculo de confusión. Ha previsto claramente la necesidad de vincularlo al tamaño del formato o a la ampliación, pero no ha dado un esquema general para elegirlo.

La profundidad de campo es precisamente lo mismo que la profundidad de foco, sólo que en el primer caso la profundidad se mide por el movimiento de la placa, estando el objeto fijo, mientras que en el segundo caso la profundidad se mide por la distancia por la que se puede mover el objeto sin que el círculo de confusión supere 2e.

Así, si un objetivo enfocado para el infinito sigue dando una imagen nítida para un objeto situado a 6 yardas, su profundidad de campo es desde el infinito hasta las 6 yardas, estando enfocado todo objeto más allá de las 6 yardas.

Esta distancia (6 yardas) se denomina distancia hiperfocal del objetivo, y cualquier disco de confusión admisible depende de la distancia focal del objetivo y del tope utilizado.

Si el límite de confusión de la mitad del disco (es decir, e) se toma como 1/100 pulg, entonces la distancia hiperfocal

H = F d e {\displaystyle H={{frac {Fd}{e}}

d es el diámetro del tope, …

El uso que hace Johnson de primero y segundo parece estar intercambiado; tal vez el primero se refería aquí al título de la sección inmediatamente anterior, Profundidad de foco, y el segundo al título actual de la sección, Profundidad de campo. Salvo un error obvio de factor 2 al utilizar la relación entre el diámetro de la parada y el radio de la CoC, esta definición es la misma que la distancia hiperfocal de Abney.

Otros, principios del siglo XXEditar

El término distancia hiperfocal también aparece en la Cyclopaedia de Cassell de 1911, en The Sinclair Handbook of Photography de 1913 y en The Complete Photographer de Bayley de 1914.

Kingslake 1951Editar

Rudolf Kingslake es explícito sobre los dos significados:

Kingslake utiliza las fórmulas más simples para las distancias cercanas y lejanas DOF, lo que tiene el efecto de hacer que las dos definiciones diferentes de la distancia hiperfocal den valores idénticos.