Profundidade de campo

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Fato: grandes aberturas propiciam menores profundidade de campo.

Por quê?

  • O que acontece no conjunto ótico da câmera que ela “desfoca” o fundo (ou o primeiro plano dependendo do ponto de foco)? Posso chamar isso de “efeito” ou seria uma “consequência”?

  • Por que quanto menor a distância do assunto e maior a distância do fundo, o fundo fica ainda mais desfocado?

  • Por que em compactas que possuem sensores menores, o efeito é menor?

  • Qual seria a relação da abertura (f) com o olho humano? O olho humano simplesmente não ao teria essa “função”?

Vi que tem até uma para calcular a profundidade de campo, mas queria entender melhor como a câmera faz isso.

Valeu Galera!

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Marcelo a profundidade de campo se deve basicamente a um efeito ótico causado pelo diafragma chamado de círculo de confusão, Quanto mais distante um objeto está do ponto de foco maior a projeção deste elemento sobre o diafragma, acontece que se o diafragma fosse um furinho extremamente pequeno e com o ponto de foco exatamente em cima dele apenas o que estivesse em foco atravessaria o buraquinho, e conforme o buraquinho fosse aumentando menores seriam os cortes de intervalos que estão fora do ponto de foco e que seriam projetados como círculos maiores do que o ponto (neste caso um pequeno ponto nessa área se tornaria um ponto grande) faça uma experiência com uma lupa com o sol, ao colocar a lupa em foco vc forma apenas um pequeno ponto, ao ir tirando a lupa de foco esse círculo aumenta, ao misturar esses círculos temos então um fundo totalmente desfocado, quanto menor o diafragma maior o corte que vc faz e portanto menor os círculos de confusão, quanto maior o diafragama maior or círculos de confusão.
Bom baseado nisso (tá a o texto é bem simplista, para entender mesmo, assim que sobrar um tempo eu faço um artiguinho sobre isso) você chegaria à seguinte conclusão, diâmetros de diafragma maiores proporcionam menor profundidade de campo porque formam círculos de confusão maiores, o que provoca diâmetros de diafragama maiores? Abertura relacionada a distância focal (lembrando sempre que a abertora em f-stop é uma relação entre diâmetro de difragma e distância focal), portanto quanto maior a distância focal e maior a abertura menor a profundidade de campo (porque nesses casos o diafragma é maior).
Outros dois fatores que influenciam na profundidade de campo são a distância do objeto em foto e o tamanho da mídia.
A quando chegamos perto de um objeto e o focamos os ângulos para formar este objeto se tornam maiores, desta forma passa-se círculos de confusão maiores pelo mesmo buraquinho, então quanto mais próximo do conjunto ótico está o objeto em foco menor a profundidade de campo e por fim referente ao sensor é exatamente o contrário do que todos imaginam, pois QUANTO MENOR O SENSOR MENOR A PROFUNDIDADE DE CAMPO, isso mesmo, quanto menor o sensor menor é a profundidade de campo, porque círculos de confusão menores são bem mais relevantes na formação da imagem em um sensor pequeno do que em um grande, a questão que confunde a todos é que normalmente sensores menores vêm acompanhados de distâncias focais bem menores para cobrir o mesmo ângulo (Leia: ), e no final distância foal acaba tendo um peso bem maior na formação e relevância dos círculos de confusão do que o tamanho da mídia, mas te garanto que uma lente de 70mm em um sensor pequeno tem menos profundidade de campo do que uma lente de 70mm em sensor grande.

Por fim é importante lembrar que só existe um ponto da imagem que tem foco perfeito (que é o ponto de foco), os pontos dentro da profundidade de campo tem foco aceitável (pouco prejudicado pelos círculos de confusão) e os fora da profundidade de campo já possuem um nível de nitidez inaceitável.

Espero ter ajudado. O assunto é bastante complexo para ser discutido assim, mas espero ter conseguido ser o mais claro possível

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Bem, depois de ler e reler o post durante quase 50 min. e até repetir algumas partes em voz alta (minha esposa até pensou que eu estava ficando xarope…), deu para assimilar bem o tema.

É bastante complexo, envolve muitos assuntos. Mas com o exemplo da lupa facilitou bastante, ficou bem didático e deu para entender! Até fiz o teste prático : )

O que me surpreendeu também é o fato de pequenos sensores produzirem menores profundidades de campo, entendendo-se o conceito, tem todo sentido.

E o olho humano? Por que ele não sofre o efeito do circulo de confusão? Temos uma profundidade de campo infinita, ou seja, sempre tudo em foco?
Ok, ok…só uma pequena “viagem”, mas já li em algum lugar que para toda pergunta, tem uma resposta…

Obrigado Leonardo pela elaboração da resposta :thmbup:

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Olha a visão humana é bem complexa, primeiro que não filmamos o ambiente, nós trabalhamos por varredura, na verdade temos apenas uma pequena área de campo visual detalhada, que usamos para rastrear os aspéctos mais interessantes do quadro analisado, com essa análise por varredura o nosso cérebro monta a imagem final, por isso é que não temos como falar em uma série de efeitos quando tratamos de olho humano, porque o cérebro adapta a imagem a cada condição analisada no proceso de varredura e acima de tudo porque ele está sugeito à interpretação do cérebro, para dispor nossa noção de profundidade e movimento, nos Workshops eu faço uma experiência interessante de as pessoas olharem para algo e depois para outro objeto na mesma distância e notarem que a percepção muda fortemente. :slight_smile:

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que para toda pergunta, tem uma resposta

Nem sempre!!! Mas acho a pergunta mais importante que a resposta!!! Veja Albert Einstein que queria entender por que os conceitos fisicos de Newton não se aplicavam a grandes dimensões (espaciais)!!! Passou a vida tentando responder isso e revolucionou a física!!!

Lembre-se disso: “A dúvida é propedeutica da verdade!!”

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E o olho humano? Por que ele não sofre o efeito do circulo de confusão? Temos uma profundidade de campo infinita, ou seja, sempre tudo em foco?
Na verdade, o olho humano tem o mesmo efeito, mas só em "modo macro" hehehe. Tape um dos olhos, e focalize algo a uns 15cm do seu rosto (pode ser o seu dedo). Repare em como o fundo fica desfocado.
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E o olho humano? Por que ele não sofre o efeito do circulo de confusão? Temos uma profundidade de campo infinita, ou seja, sempre tudo em foco?
Na verdade, o olho humano tem o mesmo efeito, mas só em "modo macro" hehehe. Tape um dos olhos, e focalize algo a uns 15cm do seu rosto (pode ser o seu dedo). Repare em como o fundo fica desfocado.
O efeito parcebido do olho humano não tem a ver com profundidade de campo, tem a ver com ineficássia do campo visual, o olho humano vê bem objetos incidentes em um ângulo um pouco menor do que 4 graus, o que seria o ângulo de visão de uma lente com mais de 600mm em formato 135 e mais de 400mm em APS, ou seja, não vemos praticamente nada do quadro, porque tudo que está fora desse campo é visto com baixa definição (apesar de a zona fora desse quadro ser mais sensível à luz), nosso olho necessita de varreduras para ver algumas coisa com definição, nós varremos constantemente um quadro, não dá para falar de profundidade de campo com uma cena montada, encarem a visão humana como uma grande montagem, Fazendo uma comparação bem grosseira seria como se ele fizesse várias fotos em 600mm e montasse todas elas misturando com fotos de baixa resolução da cena toda, não é possível tratar de profundidade de campo em uma cena onde as imagens que montam esse quadro estão todas em foco.

Tem bastante coisa no post .

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Leo, eu já havia lido o post, e acho que você não entendeu bem o que eu disse. Faça o teste que sugeri.

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Leo, eu já havia lido o post, e acho que você não entendeu bem o que eu disse. Faça o teste que sugeri.
Eu entendi bem, é que na verdade no caso que vc descreveu vc estará fazendo a varredura apenas sobre o principal objeto de interesse para seu cérebro e ele será o único destaque de sua análise.
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Leo, eu já havia lido o post, e acho que você não entendeu bem o que eu disse. Faça o teste que sugeri.
Eu entendi bem, é que na verdade no caso que vc descreveu vc estará fazendo a varredura apenas sobre o principal objeto de interesse para seu cérebro e ele será o único destaque de sua análise.
Então faça o seguinte. Foque um objeto no infinito, e coloque o dedo na frente, a uns 15cm de seu olho, depois mude o foco para o dedo. Se isso não é profundidade de campo, então não sei o que é :)
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Fábio vc não está entendendo, o problema é que não dá para analisar o olho sob essa ótica, porque ele trabalha montando imagens por varredura, o que vc ve de forma instantânea é uma parte mínima do quadro e ceu c’rebro monta a imagem a partir da soma de várias imagens, imagine o quadro abaixo:

http://img480.imageshack.us/img480/9397/17mw.jpg

Se seu olho fosse estático vc veria aproximadamente isso:

http://img486.imageshack.us/img486/4852/26tp.jpg

Veja que além de tudo a imagem de alta definição não é no centro da visão heheheh, mas é assim mesmo, nós não temos o ponto de alta resolução no centro.
Bom acontece que nessa mesma imagem se eu fosse vê-la com meu olho de varredura (nosso olho faz varreduras lembre-se disso) eu veria aproximadamente com essa netidez o objeto que me chamaria a maiora atenção:

http://img486.imageshack.us/img486/4195/35ai.jpg

Veja que você ve as periferias até com mais resolução do que se o olho fosse estático, mas ele dedica pouco tempo de análise para a periferia, ele dedica mais tempo ao objeto principal, que sairá mais nítido (e não é pela profundidade de campo), para o seu teste dos dedos faça o seguinte, coloque seu dedo em um plano e coloque outro dedo na mesma distância mas a uns 2 cm, vc vai notar que o dedo adicionado irá chamar menos atenção do que aquele a sua frente e por isso o adicionado continuará dando a impressão de fora de foco, mesmo estando dentro da “profundidade de campo”, exatamente porque a análise do olho não pode em momento algum ser comparada com a fotografia, ela está mais para uma fotomontagem do que qulquer outra coisa e uma fotomontagem onde todos os pontos estao corretamente expostos, em foco e montados de acordo com uma hierarquia baseada no nosso aprendizado (coisas que não levei em consideração na montagem para simplificar o entendimento da varredura), fatos que tornam totalmente impossível comparar com a fotografia.

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Dei uma atualizada nas imagens para melhorar um pouco e deixar mais realista, lembrando que não está incluído nessa imagem a hierarquia e as compensações da exposição da imagem, assim que eu tiver com tempo de ir para externa com uma tele eu vou tentar reproduzir uma imagem +/- como o olho humano faria (apesar de não ser fácil fazer nem mais ou menos parecida).

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O olho faz varredura como o Leo falou, mas também está sujeito à profundidade de campo. É só fazer a experiência! Olhar pro seu dedo e perceber que um ponto distante fica desfocado, e vice-versa. Nesse caso, se você fizer direito, dá pra perceber que o efeito não é relacionado à área de percepção nítida, mas sim ao desfoque que acontece. Alias, ao olhar uma vidraça durante um dia chuvoso você pode fazer o olho focar nas gotas de água no vidro, ou na paisagem do lado de fora, da mesma maneira que faria com uma câmera.

Outra experiência mais simples é tapar um dos olhos e tentar olhar algo muito de perto; você vai perceber que seu olho só consegue foco até no mínimo uns 10cm.

O olho humano é uma câmara escura que sofre as mesmas leis da física de qualquer equipamento fotográfico. A diferença é a maneira como o cérebro interpreta cada imagem captada.

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Diego, ai é que está a profundidade de campo ele terá porque ele tem a pupila, ele funcionará como uma câmera, mas o que vemos não tem absolutamente nada a ver com o que ele captura, ela não influencia na imagem como vcs estão dizendo por uma infinidade enorme de motivos, sendo que inclusive a ilustração que eu fiz da imagem mostra como não existe influência disso, mesmo porque se vc calcular a hiperfocal para a ótica do olho humano daria 40cm ou seja, tudo que estiver de 40cm portanto teríamos foco em tudo que estivesse entre cerca de 15cm a infinito, portanto os círculos de confusão afetam muito pouco a visão humana, além disso a resolução fora do ponto central é tão baixa para nitidez que prejudica mais a formação da imagem do que uma possível influência dos círculos de confusão, todos os exemplos que vocês estão dando são referentes à varredura do olho, a forma com que ele analisa um quadro, se vc estiver prestando atenção nas gotas de água a varredura se concentra nelas, deixando apenas elas claras, você pode fazer essa experiência com objetos na mesma distância, coloque 2 objetos exatamente a mesma distância e olhe para um, o olho vai fazer a varredura sem que vc perceba e o objeto que não é foco de sua atenção ficará sem nitidez, o que derruba por terra a teoria da profundidade de campo, não tem como haver influência de profundiddade de campo em uma fotomontagem, olhe o segundo quadro, e veja que o olho ve muito pouco do quadro com nitidez, o restante é totalmente sem nitidez, ele irá montar o que vc verá com nitidez baseado na varredura desse elemento onde ocorre maior nitidez, o restante do campo serve apenas para alertar e normalmente só reconhece elementos em movimento, toda a nossa capacidade visual é baseada em rastreamento, seria a mesma coisa que eu fotografar um plano com a imagem em foco, em seguida fotografar outro plano com tudo em foco e montar as duas cenas, nosso olho faz exatamente isso com um pequenino campo visual de alta resolução, mas ele não faz isso devido a círculos de confusão (que são desprezíveis para ele) ele faz isso por causa que o que seria o sensor dele tem opr exemplo 10MP bem no centro e é VGA para o restante do quadro (desculpem a analogia, mas foi a forma mais legal de descrever de forma simles). :slight_smile:

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Concordo com quase tudo Leo. Quando o olho faz varredura cria uma imagem com profundidade de campo infinita. Mas se você conseguir fixar o olho num ponto (como uma gota d’água muito pequena na janela alguns centímetros à sua frente) vai perceber (sem mudar o ponto de observação) que o fundo vai ficar desfocado. Pra uma imagem estática e sem varredura, o olho sofre as conseqüências da profundidade de campo como qualquer equipamento.

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Ai que está diego, o olho varre mesmo sem vc perceber, mas em 99% dos casos o desfoque não se deve à profundidade de campo e sim ao fato de o olho não se dedicar a analisar os outros elementos (ele nunda se dedica a uma cena toda, sempre à pontos de atenção, se vc modifica o ponto de atenção ele muda até a hierarquia da análise, faça o teste com as gotas na mesma distância do olho que vc irá reparar que vc vai ver as gotas fora do campo de atenção tão mal quanto o resto do quadro, mesmo que estejam à mesma distância do olho (o que derruba por terra a teoria da profundidade de campo), se por um acaso vc conseguir fixar o olho e fazer com que ele não fique varrendo o quadro (coisa que ele faz de forma involuntária), vc verá bem exatamente o que está no ponto de acuidade elevada e tbm não se deve à profundidade de campo e sim a uma questão de resolução do aparelho visual, tente fixar seu olhar em uma parede que vc vera que só verá com precisão o que está no ponto de atenção, isso tudo porque o restante é desconsiderado pelo cérebro e ele não faz grandes varreduras derrubando a possível resolução.
Ou seja, mesmo que vc conseguisse PARAR o olho (o que é virtualmente impossível) vc teria uma ação muito pequena de profundidade de campo e uma grande ação da baixa definição da área fora dos 4% (jogando alto) em que temos boa percepção visual, como eu disse seria como se colocássemos uma câmera de celular fotografando o quadro todo e uma D2X com uma 400mm 2.8 fotografando o meio daquela imagem, ai dessemos um resize na imagem VGA da câmera de celular para algo em torno de 1Gpixel e colocássemos exatamente no centro da imagem a parte obtida com a D2X, agora vc imaginou o que aconteceria com a foto? Ficaria como se tudo tivesse fora de foco e só o meio em foco, mas em uma cena normal praticamente tudo estaria em foco, e é exatamente isso que ocorre no seu olho e depois será usado na sua visão como um todo. :).

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Leo, já entendo o que diz respeito à captação de uma imagem em alta resolução no centro, de baixa resolução nas demais áreas, e da varredura do olho pra formar a imagem inteira no cérebro.

O que ainda discordo é o fato de que o olho não está sujeito às regras da física no que diz respeito à profundidade de campo.

Não é difícil perceber a diferença entre a perda de nitidez de um objeto por estar fora do ponto de observação e a perda de nitidez por estar fora do foco. Vou propor outro experimento.

Fixe o olhar num ponto muito distante e tente se concentrar nele. Depois coloque a ponta do seu indicador a 20cm de distância do seu olho exatamente sobre o ponto central da visão, onde você concentrou o olhar. Você vai perceber que o dedo não tem foco. Eu até consigo continuar olhando pro dedo (bem no centro da visão) por alguns segundos sem foco (inclusive com as bordas borradas em relação ao fundo), até que o olho teima em focar e deixar a imagem nítida. Melhor assim?

PS: Fazer com um olho só, pra não ver imagem duplicada!

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Leo, já entendo o que diz respeito à captação de uma imagem em alta resolução no centro, de baixa resolução nas demais áreas, e da varredura do olho pra formar a imagem inteira no cérebro.

O que ainda discordo é o fato de que o olho não está sujeito às regras da física no que diz respeito à profundidade de campo.

Não é difícil perceber a diferença entre a perda de nitidez de um objeto por estar fora do ponto de observação e a perda de nitidez por estar fora do foco. Vou propor outro experimento.

Fixe o olhar num ponto muito distante e tente se concentrar nele. Depois coloque a ponta do seu indicador a 20cm de distância do seu olho exatamente sobre o ponto central da visão, onde você concentrou o olhar. Você vai perceber que o dedo não tem foco. Eu até consigo continuar olhando pro dedo (bem no centro da visão) por alguns segundos sem foco (inclusive com as bordas borradas em relação ao fundo), até que o olho teima em focar e deixar a imagem nítida. Melhor assim?

PS: Fazer com um olho só, pra não ver imagem duplicada!


Então coloque 2 objetos iguais a uma mesma distancia do teu olho, um a 10cm do lado do outro. Olhe pra um e vais perceber que o outro, apesar de estar a uma mesma distância, não estará “focado”. :wink:

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Menores aberturas provocam mais difração (Circulo/Disco de Airy), o que, na prática, dará uma imagem mais desfocada. Por Isso que uma maior profundidade de campo, apesar de aumentar a área de “nitidamente aceitável”, não significa uma maior área bem nitida, ok?
ok!
Um desenho que mostra bem a difração é esse, que tirei texto.

http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/graphics/tut_diffraction_lowdiff.png

http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/graphics/tut_diffraction_hidiff.png

Tá. É regra mais que sovada e mais velha q mijar pra frente que menores aberturas de diafragma dão mais profundidade de campo. Mas olhando o desenho fica dificil compreender o que é que acontece com os raios de luz pra que haja menores (ou “menos”?) Círculo de Confusão uma abertura menor. :denken:

Circulos de Airy aumentam com a difração
Circulos de Confusão diminuem conforme aumenta a projeção.

Tá… então um diafragma mais fechado ao mesmo tempo dá mais difração (e “tira nitidez”) mas dá mais projeção do objeto (“dá mais nitidez”)?? Alguém pode explicar o que acontece com os raios de luz qdo ha mais projeção? Se tiver um desenho, como o acima, ajuda muito a compreender :slight_smile:

Alguém pode explicar “como se fosse pra uma criança” isso? :stuck_out_tongue:

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Gostei das explicações do Leo… tomara que role um artigo sobre profundidade de campo abordando aspectos mais científicos, explicados de forma prática para leigos, abrangendo os conceitos de círculo de confusão, imagens de exemplo, etc…

Agora, não sei se estou certo, mas o nosso olho não tem um diafragma também? É a pupila, correto? Quanto está escuro, ela abre e deixa passar mais luz. Quando acordamos e olhamos pela janela ao amanhecer, nossos olhos doem porque estão com a pupila totalmente aberta após uma noite de sono.

Logo, por que também não estamos sujeitos à profundidade de campo? Concordo que no dia a dia, estamos 100% regidos por esse mecanismo composicional do cérebro. Raramente a gente se preocupa com foco porque os olhos/cérebro fazem tudo automaticamente (auto mode :P).

No entanto, se prestarmos um pouquinho de atenção na nossa visão, podemos perceber os efeitos da profundidade de campo. Inclusive, eu consigo simular um “foco manual” voluntário que vai perdendo o foco em um objeto e focando gradualmente outro. Requer um pouquinho de concentração mas não é difícil.

Feche um dos olhos. Olhe para um objeto qualquer. Posicione o seu dedo indicador entre seu olho e o objeto em questão. O dedo ficará desfocado e nada vai contra a teoria do olho seletivo até agora.

Para concluir o experimento, ainda focando o objeto ao fundo, faça com que seu olho perca o foco gradualmente sobre o objeto ao fundo e comece a focar o dedo. Ora, se ocorre o desfoque, existe limitação da profundidade de campo, não?

Ok, no dia a dia esses fenômenos passam batidos 100% das vezes porque o nosso cérebro nos dá na uma interpretação sobre as varreduras, mas cada uma dessas varreduras (RAW data :P) está sujeita aos fenômenos óticos. Afinal, temos todo o ferramental básico de um dispositivo fotográfico: a mídia (os cones e bastonetes capturando luz, como um filme ou um sensor fotográfico), o diafragma (a pupila) e a ótica em si. O cérebro tende a descartar tudo que está vinhetado, desfocado, na periferia da visão e por aí vai, mas que o olho captura tudo isso, acho que não há dúvida disso. Podemos inclusive treinar o cérebro para percebermos esses elementos em situações especiais.