La profundidad de enfoque es un concepto de la óptica de lentes que mide la tolerancia de la colocación del plano de la imagen (el plano de la película en una cámara) en relación con la lente. En una cámara, la profundidad de enfoque indica la tolerancia del desplazamiento de la película dentro de la cámara y, por lo tanto, a veces se la denomina "tolerancia de lente a película".
La frase profundidad de foco se utiliza a veces erróneamente para referirse a la profundidad de campo (DOF), que es la distancia desde el lente en un enfoque aceptable, mientras que el verdadero significado de profundidad de foco se refiere a la zona detrás del lente donde se coloca el plano de la película o el sensor para producir una imagen enfocada. La profundidad de campo depende de la distancia de enfoque, mientras que la profundidad de enfoque no.
La profundidad de foco puede tener dos significados ligeramente diferentes. El primero es la distancia a la que se puede desplazar el plano de la imagen mientras que un único plano del objeto permanece en un enfoque aceptablemente nítido; [1][2] [ aclarar ] el segundo es el conjugado del lado de la imagen de la profundidad de campo. [2] [ aclarar ] Con el primer significado, la profundidad de foco es simétrica respecto del plano de la imagen; con el segundo, la profundidad de foco es ligeramente mayor en el lado más alejado del plano de la imagen.
Mientras que la profundidad de campo se mide generalmente en unidades macroscópicas como metros y pies, la profundidad de enfoque se mide normalmente en unidades microscópicas como fracciones de milímetro o milésimas de pulgada. En optometría, la profundidad de enfoque se mide normalmente en dioptrías .
Los mismos factores que determinan la profundidad de campo también determinan la profundidad de enfoque, pero estos factores pueden tener efectos diferentes a los que tienen en la profundidad de campo. Tanto la profundidad de campo como la profundidad de enfoque aumentan con aperturas más pequeñas. Para sujetos distantes (más allá del rango macro), la profundidad de enfoque es relativamente insensible a la longitud focal y la distancia del sujeto, para un número f fijo . En la región macro, la profundidad de enfoque aumenta con una longitud focal más larga o una distancia del sujeto más cercana, mientras que la profundidad de campo disminuye.
En las cámaras de formato pequeño, el límite de círculo de confusión más pequeño produce una profundidad de foco proporcionalmente menor. En las cámaras cinematográficas , las distintas combinaciones de monturas de lentes y compuertas de cámara tienen medidas de distancia focal de brida exactas con las que se calibran las lentes.
La elección de colocar geles u otros filtros detrás de la lente se convierte en una decisión mucho más crítica cuando se trabaja con formatos más pequeños. La colocación de elementos detrás de la lente alterará la trayectoria óptica, desplazando el plano focal . Por lo tanto, a menudo esta inserción debe realizarse junto con la reducción de la apertura de la lente para compensar lo suficiente como para que cualquier desplazamiento sea insignificante dada una mayor profundidad de foco. A menudo se recomienda en la realización de películas de 35 mm no utilizar filtros detrás de la lente si esta tiene un ancho superior a 25 mm.
Si la profundidad de enfoque se relaciona con un solo plano en el espacio del objeto, se puede calcular a partir de [1]
donde t es la profundidad total de foco, N es el número f del objetivo , c es el círculo de confusión , v es la distancia de la imagen y f es la longitud focal del objetivo. En la mayoría de los casos, la distancia de la imagen (que no debe confundirse con la distancia del sujeto) no se determina fácilmente; la profundidad de foco también se puede expresar en términos de aumento m :
El aumento depende de la distancia focal y de la distancia del sujeto, y a veces puede ser difícil de estimar. Cuando el aumento es pequeño, la fórmula se simplifica a
La fórmula simple se utiliza a menudo como guía, ya que es mucho más fácil de calcular y, en muchos casos, la diferencia con la fórmula exacta es insignificante. Además, la fórmula simple siempre errará por el lado conservador (es decir, la profundidad de foco siempre será mayor que la calculada).
Siguiendo la convención histórica, el círculo de confusión a veces se toma como la longitud focal del objetivo dividida por 1000 (con el resultado en las mismas unidades que la longitud focal); [2] [3] esta fórmula tiene más sentido en el caso de lentes normales (a diferencia de gran angular o telefoto), donde la longitud focal es una representación del tamaño del formato. Esta práctica ahora está en desuso; es más común basar el círculo de confusión en el tamaño del formato (por ejemplo, la diagonal dividida por 1000 o 1500). [3]
En astronomía, la profundidad de foco es la cantidad de desenfoque que introduce un error de frente de onda. Se puede calcular como [4] [5]
