Macrofotografía
Se entiende por macrofotografía aquéllas tomas fotográficas en las que el factor de ampliación es mayor que la unidad, de manera que la imagen es mayor que el sujeto.
El factor de ampliación viene dado por la expresión:
\[m= \frac h H = \frac v s\]
En la fotografía normal el factor de ampliación es menor que la unidad, de manera que las dimensiones de la imagen son inferiores al tamaño del sujeto.
Esto implica también que la distancia a la imagen es inferior a la distancia al sujeto.
En macrofotografía m>1 y eso implica también que la distancia a la imagen es mayor que la distancia al sujeto.
Por tanto el enfoque se realiza a distancias al sujeto (s) pequeñas, mientras que la distancia a la imagen (v) es mayor que en la fotografía normal.
Si el sujeto se encuentra a una distancia del plano de imagen de cuatro veces la focal del objetivo (4f posición en color amarillo en el esquema anterior), la distancia al sujeto es de 2f y es igual a la distancia a la imagen. Por tanto su factor de ampliación será la unidad.
Un objetivo no podrá en ningún caso enfocar a distancia menor que 4f. (ver artículo sobre distancia de enfoque)
Para enfocar un objeto a una distancia dada (mayor que 4f) hay dos opciones:
- acercar la lente al plano de imagen (posicón de color verde en el esquema), reduciendo la distancia a la imagen y aumentando la distancia al sujeto, hasta que éste quede enfocado . La distancia al sujeto aumentará por encima de 2f y la distancia a la imagen se reducirá, para situarse entre f y 2f. En este caso el factor de ampliación será menor que la unidad, que es la situación fotográfica normal y lo que puede hacer cualquier objetivo.
- alejar la lente del plano de imagen (posición de color malva), aumentando la distancia a la imagen por encima de 2f, y en consecuencia reduciendo la distancia al sujeto por debajo de 2f. Por tanto el factor de ampliación será mayor que la unidad, y estaremos hablando de macrofotografía. El factor de ampliación será tanto mayor cuanto más alejemos la lente del plano de imagen, reduciendo la distancia al sujeto cada vez más. Cuando el sujeto se sitúa a una distancia de la lente igual a la focal del objetivo (posición de color caqui), la distancia a la imagen pasa a ser infinita (los rayos no convergen) y el factor de ampliación también.
Un objetivo macro se distingue de un objetivo normal precisamente por su habilidad para poder ajustar una distancia a la imagen mayor, de manera que puede conseguir ampliaciones mayores.
De ahí también la utilidad de los tubos de extensión y fuelles, pues consiguen aumentar la distancia a la imagen.
Características importantes en un objetivo macro son la distancia al sujeto mínima a la que es capaz de enfocar y el máximo grado de ampliación que puede conseguir, las cuáles están relacionadas entre sí.
Relación del factor de ampliación con la distancia al sujeto y a la imagen:
Relación con la distancia al sujeto:
En el artículo sobre la distancia de enfoque, obtuvimos la relación entre la distancia al sujeto, el factor de ampliación y la distancia focal del objetivo.
\[\frac 1 s + \frac 1 v = \frac 1 f\rightarrow s=\frac {m+1} m f\]
Si despejamos m obtenemos:
\[m= \frac f {s-f}\]
Relación con la distancia a la imagen:
La relación entre la distancia a la imagen y el factor de ampliación es:
\[v= (m+1)f\]
y si despejamos el factor de ampliación obtenemos:
\[m=\frac {v-f} f\]
Resumiendo lo dicho anteriormente:
- Para s=2f, v=2f y obtenemos un factor de ampliación m=1 (color amarillo en la imagen).
- Para s>2f, f<v<2f y m<1 disminuyendo m a medida que s aumenta y v disminuye (color verde).
- Para f<s<2f, v>2f y m>1 aumentando m a medida que s se acerca a f y v aumenta (color malva).
- Para s<f, cuando el sujeto está a menor distancia que el plano focal, el factor de ampliación y la distancia a la imagen, se hacen negativos, formándose una imagen virtual, y por tanto no se consigue enfocar la imagen sobre el plano de imagen.
- Para s=infinito (sujeto muy alejado), el sujeto queda enfocado en v=f y fu factor de ampliación es 0 (se reduce a un punto).
Por tanto el factor de ampliación que puede proporcionar un objetivo macro está limitado por la máxima distancia que dicho objetivo pueda proporcionar entre el plano de la lente y el plano del sensor/negativo.
El objetivo será capaz de regular un rango de distancias v entre f (enfoque a infinito) y un valor vmax para el que la magnificación será:
\[m_{max}=\frac {v_{max}-f} f\]
Cuando el objeto se enfoca a la máxima distancia a la imagen de la que es capaz el objetivo, la distancia al sujeto será la mínima a la que el objetivo puede enfocar:
\[s_{min}=\frac {v_{max}} {m_{max}} =\frac {v_{max}}{v_{max}-f}f\]
Distancia de enfoque:
Como sabemos la distancia de enfoque de un objetivo es la suma de la distancia al sujeto y a la imagen.
Por tanto la relación con el factor de ampliación viene dada por:
\[s_{min}=\frac {v_{max}} {m_{max}} =\frac {v_{max}}{v_{max}-f}f\]
La distancia de enfoque para un factor de ampliación 1 es 4f. A partir de ahí aumenta progresivamente hasta el valor correspondiente al máximo factor de ampliación, ya que la distancia al sujeto disminuye, pero la distancia a la imagen para poder enfocar dicho sujeto, aumenta rápidamente.
La distancia de enfoque correspondiente a la máxima ampliación del objetivo vendrá dada por:
\[d_{max}= v_{max}+s_{min}= \frac {v_{max}^2}{v_{max}-f}\]
Evidentemente, un objetivo macro bien diseñado ha de tener una longitud física menor que este valor para permitir enfocar al sujeto con la máxima ampliación sin que la parte delantera del objetivo choque con el sujeto.
Cuanto más corto sea físicamente el objetivo (para igual distancia focal), mayor distancia permite mantener desde su plano delantero al sujeto, lo que resulta adecuado para realizar la toma de pequeños animales sin que se escapen.
Cuanto mayor sea la focal, mayor es la distancia de enfoque que podemos mantener con el sujeto (para la misma ampliación).
Esto explica el interés en utilizar objetivos macro de focales grandes (100mm) en lugar de objetivo de focales pequeñas (50mm): permiten alejarnos más del sujeto para la misma ampliación, si bien han de cumplir el requisito de mantener una longitud física reducida, para poder acercarnos suficientemente al sujeto.
En la gráfica siguiente podemos apreciar la relación entre la distancia de enfoque, distancia al sujeto y distancia a la imagen normalizadas (con relación a la distancia focal) en función del factor de ampliación para macrofotografía (ampliación mayor que la unidad).
La distancia a la imagen aumenta de forma lineal al hacerlo la ampliación.
La distancia de enfoque también lo hace de manera progresiva, y de manera casi lineal para factores de ampliación grandes.
Por contra, la distancia al sujeto disminuye de forma brusca al principio y luego muy lentamente.
Si mostramos únicamente la gráfica de distancia al sujeto la podremos observar mejor:
Esto explica por qué en macrofotografía resulta difícil enfocar manteniendo el encuadre en el modo automático normal de la cámara.
En el enfoque normal, nos situamos a una distancia dada del sujeto, y al apretar el disparador hasta la mitad, la cámara hace el enfoque automático (o movemos nosotros el anillo de enfoque, para el caso da lo mismo).
Al hacerlo, las lentes internas se mueven, variando la distancia de la lente equivalente con respecto al plano de imagen, es decir: v. Como la distancia de enfoque no ha variado, al enfocar varía la relación v/s, es decir el factor de ampliación y por tanto el encuadre.
Un método de enfoque en macrofotografía muy utilizado consiste en bloquear el enfoque y luego enfocar acercándose o alejándose del sujeto.
Al bloquear el enfoque, estamos fijando la distancia a la imagen v y por tanto el factor de ampliación m que es proporcional a ella.
Luego conseguimos enfocar regulando la distancia al sujeto hasta que la ajustemos la correspondiente a dicho factor de ampliación.
Esto será fácil de realizar con factores de ampliación modestos (hasta 2 o algo más), pues la curva tiene más pendiente por lo que variaciones relativamente grandes en la distancia al sujeto producirían variaciones en la ampliación pequeñas, resultando sencillo acertar con la distancia al sujeto adecuada.
Sin embargo, para factores de ampliación grandes, la pendiente se reduce mucho, por lo que pequeñas variaciones en la distancia al sujeto dan lugar a variaciones en el factor de ampliación grandes, por lo que se hace mucho más difícil acertar con la distancia al sujeto para el factor de ampliación buscado.
Existe otra alternativa de enfoque: los fuelles que permiten regular microméticamente la distancia a la imagen.
En este caso, bloqueamos el mecanismo interno de enfoque, fijamos primero la distancia al sujeto, colocando éste a una distancia dada de la parte frontal del objetivo, con lo cuál ya queda fijado el factor de ampliación (que es inversamente proporcional).
Hecho esto, el enfoque, lo conseguimos ajustamos micrométricamente la regulación del fuelle, que varía la distancia a la imagen hasta que consigamos que el sujeto esté enfocado, que conseguiremos con el factor de ampliación dado por haber fijado s.
Como el factor de ampliación es menos sensible (es proporcional) a la variación de v, el enfoque resulta más sencillo.
En macrofotografía (sobre todo con factores de ampliación grandes) es imprescindible el uso de un trípode, ya que pequeñas variaciones en la distancia al sujeto provocarán desenfoques importantes y que cambie el factor de ampliación.
Por este mismo motivo la profundidad de campo hemos de esperar que sea muy reducida (aunque esto se tratará en artículo aparte) dado que pequeñas diferencias en la distancia al sujeto dan lugar a diferencias importantes en la distancia a la imagen para su correcto enfoque.
Conclusiones:
- En macrofotografía, los valores de la distancia al sujeto (distancia desde el plano de la lente) se mueven entre 2f y f, mientras que la distancia a la imagen aumenta desde 2f hasta infinito, aumentando el factor de ampliación desde 1 hasta infinito.
- El enfoque con un objetivo macro se produce alejando la lente del plano de imagen, reduciendo la distancia al sujeto, justo al contrario que en un objetivo normal. Ese es el motivo por el que muchos objetivos traen una posición de enfoque macro.
- El valor de la máxima ampliación vendrá limitado por la máxima distancia a la imagen que el objetivo es capaz de proporcionar, momento en el que la distancia al sujeto es mínima y la distancia total de enfoque es máxima.
- una focal más larga permite mayores ampliaciones (siempre que el objetivo sea capaz de proporcionar la distancia a la imagen necesaria) y una mayor distancia al sujeto y distancia total de enfoque, por lo que permite enfocar manteniendo una mayor separación con respecto al sujeto.
- una forma adecuada de enfoque en macrofotografía con factores de ampliación modestos es bloquear el enfoque del objetivo (lo que fija el factor de ampliación) y acercarse o alejarse del sujeto para conseguir el enfoque.
- Con factores de ampliación grandes, el enfoque por el método anterior se hace muy crítico. Resulta más sencillo fijar la distancia al sujeto y enfocar utilizando un fuelle.
- El uso de un trípode con factores de ampliación grandes resulta imprescindible para mantener la distancia al sujeto, ya que pequeñas variaciones en ésta producirían variaciones importantes en la distancia a la imagen para un correcto enfoque, lo que conlleva desenfoques importantes.
Archivos de descarga:
Archivo Excel para el cálculo de la Distancia de enfoque.
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