La distanza iperfocale

Prima di parlare di distanza iperfocale, facciamo un breve passo indietro e sintetizziamo i concetti che abbiamo visto negli articoli precedenti…

– Ogni obiettivo è in grado di mettere a fuoco “solo” ad una precisa distanza (distanza minima di messa a fuoco).
– “Oltre un certo limite”, non conta più la distanza del soggetto dalla fotocamera. Entra così in gioco il concetto di “infinito”.  Vale a dire che, se impostiamo la messa a fuoco su infinito, la distanza del soggetto non influisce più sulla sua nitidezza: tutto ciò che è molto lontano sarà nitido. Il parametro infinito si trova sulla ghiera dell’obiettivo sotto il simbolo ∞ (otto rovesciato).
Tuttavia, il valore infinito serve per mettere a fuoco soggetti molto distanti, non serve per avere tutto a fuoco. Per avere tutto a fuoco, bisogna usare la distanza l’iperfocale.
– Perché impostando su infinito non ho a fuoco sia il primo piano che lo sfondo?
Perché con esso perdiamo un bel po’ di profondità di campo. Bisogna tener conto che la porzione di PDC è maggiore dopo il punto di messa a fuoco e minore davanti (NON si estende sempre per 1/3 prima del punto di messa a fuoco e 2/3 dopo, come afferma qualcuno, vedi articolo sulla profondità di campo). Per tale motivo, se mettiamo a fuoco su infinito perdiamo la porzione maggiore di PDC che si trova dietro il punto di MAF e non riusciremo ad avere a fuoco il soggetto, se questi si trova a pochi metri da noi:

messa a fuoco su infinito

Al contrario, se mettiamo a fuoco sul soggetto, vedremo la sfocatura sugli elementi distanti:

messa a fuoco sul soggetto

– Tre fattori influenzano la profondità di campo:
• la distanza dal soggetto (aumentando la distanza tra noi e il soggetto, aumenta anche la profondità di campo. Se ci avviciniamo al soggetto, invece, essa si riduce).
• il diaframma (aprendo il diaframma, esempio f/2.8 o f/4, quindi numeri f piccoli, la profondità di campo diminuisce; al contrario, chiudendo il diaframma, es. f/16 o f/22, ossia numeri f grandi, la profondità di campo aumenta. Per questo motivo, solitamente si scelgono diaframmi aperti per i ritratti e diaframmi chiusi per i paesaggi. Bisogna solo fare attenzione a non chiudere il diaframma al suo valore massimo altrimenti la nitidezza verrà compromessa dalla diffrazione. Il consiglio che un paesaggista darebbe è quello di non superare il valore f/11).
• lunghezza focale (se aumenta la lunghezza focale, diminuisce la profondità di campo. Per questo motivo, un teleobiettivo ha una profondità di campo ridotta. Al contrario, se diminuisce la lunghezza focale, aumenta la PDC: un grandangolo ha una profondità di campo più estesa).

Conoscere, prevedere e saper controllare la profondità di campo è il modo migliore per ottenere dai propri scatti gli effetti desiderati. Sfocare lo sfondo per dare più importanza al soggetto oppure avere tutto a fuoco? Se sappiamo cosa vogliamo realizzare, è utile anche sapere come realizzarlo.

Dopo questo breve riepilogo, passiamo alla definizione di distanza iperfocale.

L’iperfocale è la distanza oltre la quale tutti gli elementi di una scena possono essere messi a fuoco simultaneamente. Pertanto, risulteranno nitidi. È quello che abbiamo detto poco fa: con l’iperfocale avrò tutto a fuoco in maniera “accettabile”, ovvero l’occhio non percepirà la modesta perdita di nitidezza che comunque si verifica. Per questo motivo, si tratta di una distanza di messa a fuoco usata in modo cospicuo dai fotografi di paesaggio (ma anche dagli street photographers) perché permette la maggior profondità di campo possibile ad una data focale e per un determinato diaframma.

Tra i fotografi che hanno reso famoso il concetto di distanza iperfocale si ricorda Ansel Adams.

“Quanto” si estende la profondità di campo se mettiamo a fuoco alla distanza iperfocale?

Si estende da metà della distanza iperfocale fino all’infinito. Se, ad esempio, indichiamo con H questa distanza, avremo una situazione di questo tipo:

iperfocale

L’immagine rappresenta questo concetto: mettendo a fuoco alla distanza iperfocale (H), la profondità di campo si estenderà dalla metà di questa distanza (H/2) all’infinito, il che significa che avremo a fuoco sia il soggetto che è posto alla metà della distanza iperfocale che lo sfondo.

Esempio pratico: per una Nikon D7000, vale a dire sensore APS-C (1.5x), che scatta a 14mm, con apertura di f/11, la distanza iperfocale sarà 0,931m. Per cui, sapendo che avrò a fuoco da circa mezzo metro all’infinito, dovrò fare in modo che il mio soggetto sia compreso in questa fascia di nitidezza. Metterò quindi a fuoco su un elemento posto a un metro circa, meglio ancora se posso posizionare il mio soggetto proprio nel punto indicato dalla distanza iperfocale (in questo caso circa un metro) e focheggiare su di esso.

Naturalmente, più la lunghezza focale è corta, più estesa sarà la PDC e più vicina sarà la distanza iperfocale. Ripetiamo… minore è la lunghezza focale, minore sarà la distanza iperfocale, fermo restando che il diaframma dovrà essere  abbastanza chiuso.

Ecco perché il calcolo dell’iperfocale perde senso con focali lunghe. Pensiamo a una focale di 100mm e un’apertura di f/11. La distanza iperfocale, in questo caso, sarà a 47 metri circa e la profondità di campo si estenderà da circa 23 metri all’infinito. Ma se il mio soggetto principale si trova a pochi metri dalla fotocamera? La distanza iperfocale, allora, non ci aiuta in questa situazione perché il piano di fuoco è molto lontano e si avvicina all’infinito.
Pertanto, ritorna utile con focali corte, meglio se grandangolari.
Abbiamo detto che per “avvicinare” l’iperfocale, dobbiamo scegliere focali piccole e diaframmi chiusi. Tuttavia, dobbiamo stare attenti a non chiudere troppo, perché sarebbe una contraddizione in quanto si presenterebbe il fenomeno della diffrazione e, siccome lo scopo è quello di avere la massima nitidezza, viene da sé che non possiamo correre questo rischio. Per questo motivo, scegliamo di solito f/8, f/11. Il diaframma f/8, inoltre, è il diaframma che permette di raggiungere la massima resa per diversi obiettivi. Non è una regola fissa, ma è sempre un bene conoscere i propri obiettivi e sapere qual è il diaframma che consente il livello maggiore di nitidezza.

Prima di passare alla formula, citiamo un po’ di definizioni:

– la distanza iperfocale é direttamente proporzionale al quadrato della lunghezza focale. Ovvero, aumentando la lunghezza focale, aumenta anche la distanza iperfocale. Prendiamo un 28mm, il valore dell’iperfocale sarà 4 volte più grande del valore calcolato per un 14mm.
– la distanza iperfocale è inversamente proporzionale al valore del diaframma. Per cui, aumentando il diaframma, diminuisce la distanza iperfocale. Prendiamo il diaframma f/8, il valore dell’iperfocale sarà la metà di quello calcolato per il diaframma f/4.
– la distanza iperfocale è inversamente proporzionale al circolo di confusione del nostro sensore. Questo significa che, aumentando il circolo di confusione, diminuisce la distanza iperfocale. Prendiamo una Nikon APS-C con circolo di confusione pari a 0,02 e una Nikon Full Frame con circolo di confusione pari a 0,03, si osserva che, mantenendo costante il diaframma e la lunghezza focale, la distanza iperfocale su una reflex Fullframe è minore rispetto a quella di una reflex APS-C.

Come si calcola la distanza iperfocale

Innanzitutto, dobbiamo considerare che l’iperfocale varia in base:
1) al sensore (precisamente, al suo circolo di confusione),
2) alla focale utilizzata,
3) al diaframma impostato.
Questi sono i fattori che la influenzano, come si poteva dedurre dall’esempio poco sopra riportato. Ed è la combinazione di questi fattori a permettere la riuscita dello scatto. Per questo, non basta chiudere il diaframma per avere maggiore profondità di campo ma bisogna scegliere la distanza giusta per una determinata focale ed un preciso diaframma. Non solo… Occorre anche considerare che i calcoli cambiano se scattiamo con un sensore APS-C o un sensore Full Frame e che diverse case costruttrici possono adottare scale differenti, per cui abbiamo una “tolleranza” diversa della nitidezza. Ecco perché vedremo che esistono più tabelle di risultati in base a tutti questi fattori.

Dagli elementi prima citati, deriva la formula per il calcolo della distanza iperfocale, che è la seguente:

formula iperfocale

dove “H” è la distanza iperfocale misurata in millimetri, “f“ la lunghezza focale, “N” è il diaframma e “c” è il circolo di confusione.

Troviamo anche questo tipo di variante:

seconda formula iperfocalema, solitamente, la somma finale (+f) non incide molto sul risultato, quindi viene ignorata.

Il circolo di confusione

Brevemente, per circolo di confusione intendiamo quel valore massimo di sfocatura che viene percepito dall’occhio come ancora nitido, ovverosia viene percepito come un punto.

Quando un punto non è a fuoco, assume la forma di un cerchio. Tuttavia, se il diametro di questo cerchio è inferiore ad un determinato valore (cerchio di confusione), l’occhio umano continuerà a vederlo come puntiforme, ecco perché si parla di nitidezza apparente quando si indica la fascia interessata dalla profondità di campo. Tutto questo avviene perché il nostro occhio ha un limitato potere di risoluzione. La dimensione del cerchio di confusione dipende sia dal sensore che dal fattore di ingrandimento della stampa fotografica. Parlando di valori convenzionalmente accettati, possiamo dire che per un sensore APS-C, il più piccolo cerchio che l’occhio può distinguere ad una certa distanza ha un valore approssimato di 0,016 millimetri. Per il sensore full frame, invece, la dimensione del cerchio di confusione è di 0,026 millimetri. In questi calcoli, assumiamo come riferimento una stampa di 20 x 30 osservata da una distanza pari alla sua diagonale (circa 35 cm), che è di solito la distanza a cui osserviamo una foto. Prendiamo in considerazione questo formato di stampa perché è il formato scelto in moltissimi casi, pensiamo ad un portfolio o alla pagina di una rivista.

Applichiamo la formula riprendendo l’esempio di prima:

scattiamo con un sensore APS-C, precisamente una Nikon D7000, una focale 14mm, un diaframma f/11. La dimensione del circolo di confusione sarà 0.018896796 mm.

Dunque avrò:

H = (14×14) \ (11×0.018896796) = 0,931m (abbiamo diviso il risultato della formula per 1000 in modo da ottenere la distanza in metri).

Ne deriva che la distanza iperfocale per quel sensore e per quel determinato diaframma si troverà a circa 1 metro dalla fotocamera.

Dopo aver appreso dell’esistenza di questa formula, possiamo anche lasciarla a casa, perché esistono modi più semplici e più pratici per calcolare la distanza iperfocale: le tabelle, i valori riportati su diversi obiettivi,  le App dei nostri smartphone o i tool messi a disposizione da alcuni siti web.

Vediamoli nel dettaglio seguendo l’ordine sopra riportato.

Le tabelle
Esistono in rete diverse tabelle che riportano i valori più comuni. Possiamo scaricarle e portarle nella borsa fotografica in modo da poterle utilizzare all’occorrenza. Le tabelle sono un pochino meno precise rispetto agli altri metodi che vedremo, ma in realtà non saremo mai pignoli su questi calcoli perché quella che andremo ad utilizzare il più delle volte è una distanza approssimativa. Es. sicuramente 0,931 tradotto nella pratica diventa “circa un metro”. Parliamo, infatti, di regolazioni “spannometriche“, a spanne. Una regola pratica suggerisce comunque di approssimare per eccesso, cioè mettere a fuoco un po’ oltre la distanza iperfocale, mai prima, altrimenti gli elementi più distanti potrebbero non essere nitidi.
Provate a cercare su internet e di tabelle ne troverete per tutti i gusti. Citiamo, tra tutti, uno dei siti più conosciuti: http://www.dofmaster.com/doftable.html. Vediamo come si usa questa risorsa. Per generare la nostra tabella, inseriamo la focale (es. 14 mm), scegliamo il tipo di fotocamera (es. Nikon D7000) e indichiamo l’unità di misura (es. metri). La tabella generata indicherà la profondità di campo per ciascuna combinazione focale/diaframma (Near e Far stanno per limite inferiore e limite superiore della PDC, le due zone che delimitano la PDC) e nell’ultima riga verrà riportata la distanza iperfocale relativa ai diaframmi principali.

Valori riportati sull’obiettivo
Altro modo di calcolare la distanza iperfocale è quello di utilizzare i valori riportati sull’obiettivo. Questa opzione è disponibile solo per alcuni obiettivi, ovvero quelli dotati della scala delle distanze di messa a fuoco o scala delle profondità di campo incisa sul barilotto.
Troviamo questa scala simmetrica soprattutto sulle ottiche a fuoco manuale e quelle a focale fissa.
La scala di cui parliamo è composta da una serie di numeri che rimangono fissi mentre giriamo le ghiere. Si tratta di una sequenza che cambia a seconda dell’obiettivo ma per dare un’idea indichiamo questi valori:

16  8  4  |  4  8  16

Un’altra scala invece è legata alla ghiera di messa a fuoco e, per questo, risulta mobile. È composta da numeri in ordine crescente. Anche qui indichiamo a titolo esemplificativo i seguenti valori:

1.5  2  3  5  10 ∞

Questi ultimi valori rappresentano la distanza in metri. Su alcune ottiche la distanza è indicata in metri (m) e piedi (ft).

Quando noi spostiamo l’anello di messa a fuoco, uno di questi valori si posiziona sotto al punto centrale della prima scala, che rimane fissa, come dicevamo poc’anzi.
Questo significa che stiamo mettendo a fuoco a quella precisa distanza. Es. se il valore 2 si posiziona sotto la tacca centrale, vuol dire che sto mettendo a fuoco a due metri di distanza.

scala distanze obiettivo

Come impostare dunque la distanza iperfocale?
Immaginiamo di impostare il diaframma f/16. Per ottenere l’iperfocale non dobbiamo fare altro che ruotare la ghiera di messa a fuoco in modo che il simbolo “infinito” risulti allineato con il numero 16 della scala fissa, precisamente con il valore 16 che troviamo nella parte destra di questa scala.

scala distanze obiettivo

Siamo in iperfocale perché abbiamo posizionato l’infinito ad una delle due estremità della PDC, precisamente quella posteriore. Quindi, con questa semplice manovra, l’obiettivo verrà regolato automaticamente su questa distanza.

Aggiungiamo un’altra informazione. A cosa servono i valori della scala fissa che si trovano a sinistra, che hanno la particolarità di essere speculari a quelli che si trovano a destra?
Servono ad indicare il limite anteriore della zona di nitidezza. Nell’esempio sopra riportato avrò a fuoco una zona che va da 1.5m circa a infinito. Il limite anteriore sarà uguale alla metà del punto principale di messa a fuoco (nel caso sopra riportato, il punto principale di MAF si trova a circa 3 metri).

scala distanze obiettivo

L’indicazione del limite anteriore e del limite posteriore della PDC non è valida solo per la distanza iperfocale. Ad ogni distanza di messa a fuoco riportata sull’obiettivo, avremo la misura del range interessato: a sinistra verrà indicato il limite anteriore, a destra il limite posteriore.

Possiamo fare quest’operazione anche quando non siamo interessati ad una profondità di campo estesa, ossia quando non cerchiamo la distanza iperfocale. Ad esempio, il nostro scopo è riuscire ad avere una zona di nitidezza che va da 1,5 a 3 metri. Quale diaframma dobbiamo impostare per ottenere questo risultato? Guardiamo la scala della profondità di campo incisa sul barilotto e giriamo la ghiera di messa a fuoco fino a quando le due distanze (1.5 e 3) diventano il limite anteriore e il limite posteriore in corrispondenza di un preciso diaframma. Facendo in questo modo, conosceremo la distanza precisa di messa a fuoco, che in questo caso sarà 2 metri: è quello il punto in cui metteremo a fuoco, mentre la profondità di campo si estenderà da 1.5 a 3 metri.

NOTE: Le scale incise sul barilotto si riferiscono ai sensori full frame, è in base ad essi che sono state calcolate. Se stiamo scattando con una APS-C, sarà necessario chiudere il diaframma di uno stop: pertanto, le indicazioni date per il diaframma f/8 risultano valide per il diaframma f/11.
Inoltre, su alcuni obiettivi, la tacca “infinito” non è precisa. Ad esempio, per il Samyang 14mm f2.8, per avere la massima resa in quanto a nitidezza, dovrò girare la ghiera e fermarla poco prima di del simbolo infinito, cioè non portarla completamente a fine corsa.
Altra considerazione da fare è sui tempi di esposizione: ricordiamo che diaframmi chiusi richiedono tempi di scatto lunghi e che il nostro soggetto potrebbe muoversi. Per cui potrebbe essere difficile evitare una foto mossa.

Approfondimento
Che diaframma utilizzare?

Quando conosciamo le distanze e vogliamo trovare il diaframma opportuno per raggiungere il nostro obiettivo, quali calcoli possiamo fare?

Rispondiamo alla domanda con un esempio pratico. Il nostro soggetto si trova ad un metro di distanza dalla fotocamera. Sapendo che con iperfocale indichiamo quella distanza che permette di avere la massima nitidezza per un range che si estende dalla metà di questo valore fino all’infinito, e sapendo che il nostro soggetto si trova alla distanza di 1 metro, dovremo focheggiare a 2 metri. Ma con quale diaframma?

Per trovare il diaframma, applichiamo la seguente formula:
Diaframma = (focale^2)/(iperfocale*0,026)
Ovvero, lunghezza focale elevata al quadrato, diviso iperfocale per circolo di confusione.

Nel nostro esempio, abbiamo questi elementi a disposizione:
– focale di 14mm;
– distanza iperfocale 2 metri;
– circolo di confusione pari a 0,026.

Applichiamo la formula per trovare il diaframma.
Diaframma = 196/(2000×0,026) = 3,77
Pertanto, il diaframma da utilizzare è f/4 (utilizzando il primo valore della scala più vicino a quello suggerito dal risultato, arrotondando per eccesso).

App per il calcolo dell’iperfocale

Uno dei modi più pratici per calcolare la distanza iperfocale, soprattutto quando non si dispone di un obiettivo dotato di scala delle distanze, è l’utilizzo delle App per smartphone. Basta cercare “DOF” o “Iperfocale” nello store del proprio dispositivo, scaricarne qualcuna e provarla per poter apprezzare questo utile strumento a disposizione del fotografo.
Ne recensiamo solo un paio, a titolo esemplificativo e certamente non esaustivo.
La prima App di cui parliamo è HyperFocal Pro. Si tratta di una delle applicazioni più complete e ben progettate. È un App gratuita per Android e la trovate nella sezione Software&App di questo sito.
L’interfaccia è pulita e intuitiva: impostando alcuni parametri come il tipo di fotocamera (circolo di confusione), la focale, il diaframma e la distanza del soggetto, è possibile conoscere perfettamente l’estensione della zona di nitidezza. Link al download: https://play.google.com/store/apps/details?id=in.zendroid.hyperfocal&hl=it.
La seconda app, invece, è Bokeh simulator & DOF calculator, sempre gratuita e sempre per Android. La troviamo a questo indirizzo: https://play.google.com/store/apps/details?id=pl.michalbemowski.dofsimulator&hl=it. Pur non essendo specifica per la distanza iperfocale, ha un’interfaccia molto carina e rappresenta graficamente il concetto di profondità di campo. L’App è legata al sito dofsimulator.net che recensiamo di seguito.

Tool online per conoscere l’iperfocale

Girando per la rete si trovano diversi siti che offrono strumenti molto utili per lo scopo. Indichiamo il sito più conosciuto in materia di profondità di campo e iperfocale. Parliamo di DOFMaster http://www.dofmaster.com/dofjs.html, che, oltretutto, mette a disposizione anche l’App legata al sito. Come si utilizza questa risorsa?
Basta indicare questi parametri: tipo di fotocamera, lunghezza focale, il diaframma, la distanza dal soggetto in metri e avviare il calcolo. Nei risultati potremo avere diverse informazioni che riguardano: la profondità di campo, il limite inferiore (Near limit), il limite superiore (Far limit), l’iperfocale e il circolo di confusione.
Altra risorsa molto interessante la troviamo a questo link: http://dofsimulator.net/en/.
Si tratta di un tool che non solo permette di calcolare la profondità di campo, l’iperfocale, di avere un’idea del bokeh, delle distorsioni prospettiche e della diffrazione, ma anche di “simulare” gli effetti dei parametri che impostiamo. A nostro avviso, la simulazione è il punto forza di questo tool. I parametri da impostare sono: la lunghezza focale dell’obiettivo, l’apertura, il sensore o il modello di fotocamera, la distanza del soggetto e dello sfondo rispetto alla fotocamera.

Un metodo empirico…

Per concludere questo articolo sull’iperfocale, ricordiamo un metodo empirico che non sempre funziona ma vale la pena provare.

Esso consiste nell’eseguire queste operazioni:
– impostare il diaframma f/8 o f/11;
– scegliere una lunghezza focale corta;
– mettere a fuoco su un elemento posto a circa un terzo dell’inquadratura, naturalmente partendo dal basso.

Che significa mettere a fuoco sul terzo inferiore? Per saperne di più, guarda i primi minuti di questo video (fino al minuto 1:40 circa): https://www.youtube.com/watch?v=5HwB9ynQ_48

RISORSA VIDEOhttps://www.youtube.com/watch?v=I0T1M_5gU-o

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