Profundidad de campo: cómo trabajan juntos la apertura, la distancia, la focal y el sensor

Una sola distancia es un punto en el sensor. La apertura, la distancia al sujeto, la focal y el tamaño del sensor deciden cuánto sigue nítido delante de ese punto y detrás.

¿Qué quieres que haga la foto?

Mientras fotografías no necesitas las fórmulas. Casi cada decisión es una de estas tres.

Calculadora de profundidad de campo

Nitidez
0,030 mm

Cámara a la izquierda, mirada hacia la escena: cerca, luego el foco, luego lejos. No a escala. La puerta amarilla es el círculo de confusión, dibujada más grande de lo que es.

Profundidad total
4,5 cm
1,978 m – 2,023 m
Delante / detrás
49,4% (2,2 cm) / 50,6% (2,3 cm)
Hiperfocal
172,1 m
Desenfoque en el sujeto
60,7 mm en el sujeto, no en el sensor
Abrir estos ajustes en el simulador de retrato 3D

El estándar es el límite habitual para una copia o una foto en pantalla: 0,030 mm en full frame. El círculo en uso es 0,030 mm. 12 MP, 24 MP y 48 MP cuentan un píxel de una foto 3:2 (0,0085 mm, 0,006 mm y 0,0042 mm en full frame), y es mucho más estricto. Los otros sensores lo escalan con la diagonal.

Por qué hay una zona nítida y no una línea fina

La luz de un punto del sujeto entra por toda la apertura y se estrecha en un cono. Solo la distancia enfocada se junta en un punto sobre el sensor.

Un punto un poco más cerca o más lejos llega al sensor antes o después de esa punta, y deja un disco. Mientras el disco cabe en el círculo de confusión, c = 0,030 mm en full frame, sigue viéndose nítido.

Al cerrar, las láminas pinzan el cono. Un cono más estrecho se mantiene bajo c durante más distancia, así que la zona nítida se hace más profunda.

Apertura, distancia y la regla del tercio

La apertura escala la zona en proporción al número f. De f/2 a f/4 la pupila de entrada se parte por la mitad. A 85 mm y 2 m la zona nítida pasa de 6,4 cm a 12,7 cm.

La distancia al sujeto pesa mucho más. A 50 mm f/1.8 la zona es 4,1 cm a 1,0 m y 16,9 cm a 2,0 m. El doble de distancia, una zona unas cuatro veces más profunda.

La regla «un tercio delante, dos tercios detrás» es una distancia concreta, no una ley. Delante del sujeto la zona va del sujeto al límite cercano. Detrás, del límite lejano al sujeto. Ese reparto es de uno a dos solo cuando el sujeto está a un tercio de la distancia hiperfocal. A distancia de retrato el reparto es casi igual. En la hiperfocal el límite lejano es el infinito y el límite cercano queda cerca de la mitad de esa distancia.

85 mm en full frame, enfocado a 2,00 m. c = 0,030 mm.
AperturaPupila de entradaCercaLejosTotalDelante / detrásHiperfocal
f/1.270,8 mm1,981 m2,019 m3,8 cm49,5% (1,9 cm) / 50,5% (1,9 cm)200,8 m
f/1.460,7 mm1,978 m2,023 m4,5 cm49,4% (2,2 cm) / 50,6% (2,3 cm)172,1 m
f/1.847,2 mm1,972 m2,029 m5,7 cm49,3% (2,8 cm) / 50,7% (2,9 cm)133,9 m
f/2.830,4 mm1,956 m2,045 m8,9 cm48,9% (4,4 cm) / 51,1% (4,5 cm)86,10 m
f/421,3 mm1,938 m2,066 m12,7 cm48,4% (6,2 cm) / 51,6% (6,6 cm)60,29 m
f/5.615,2 mm1,915 m2,093 m17,8 cm47,8% (8,5 cm) / 52,2% (9,3 cm)43,09 m
f/810,6 mm1,881 m2,135 m25,5 cm46,8% (11,9 cm) / 53,2% (13,5 cm)30,19 m
50 mm f/1.8 en full frame. c = 0,030 mm.
Distancia al sujetoCercaLejosTotalDelante / detrásEncuadre típico
0,70 m0,690 m0,710 m2,0 cm49,3% (1,0 cm) / 50,7% (1,0 cm)Rostro cerrado
1,00 m0,980 m1,021 m4,1 cm49,0% (2,0 cm) / 51,0% (2,1 cm)Cabeza y hombros
1,50 m1,454 m1,548 m9,4 cm48,4% (4,6 cm) / 51,6% (4,8 cm)Medio cuerpo
2,00 m1,919 m2,088 m16,9 cm47,9% (8,1 cm) / 52,1% (8,8 cm)Retrato con entorno
3,00 m2,820 m3,204 m38,3 cm46,8% (18,0 cm) / 53,2% (20,4 cm)Cuerpo entero
5,00 m4,518 m5,598 m1,08 m44,7% (48,2 cm) / 55,3% (59,8 cm)Grupo
10,0 m8,233 m12,734 m4,50 m39,3% (1,77 m) / 60,7% (2,73 m)Calle
A la izquierda, 35 mm, más cerca de la persona. A la derecha, 85 mm, más lejos, la cabeza del mismo tamaño. Ambos a f/2. Abrir esta pareja más grande

¿Una focal más larga da menos profundidad de campo?

Depende de si te quedas donde estás. Una focal más larga suele desenfocar más el fondo. Son dos fotografías, no una sola regla.

Quédate a 2,0 m y la focal más larga amplía. Un 24 mm f/2 mantiene 85,7 cm nítidos. Un 135 mm f/2 desde el mismo sitio mantiene 2,5 cm. La persona se vuelve mucho más grande en el encuadre, y la zona nítida se desploma.

Aléjate para que la cabeza siga del mismo tamaño y la zona alrededor de la persona vuelve. Un 24 mm a 0,96 m y un 135 mm a 5,40 m mantienen ambos unos 18,9 cm a 18,7 cm nítidos. Las fotos siguen siendo distintas. El 135 mm muestra una franja más estrecha del fondo, y el detalle lejano se ve mucho más suave. Compresión

Full frame, f/2, c = 0,030 mm. La misma cabeza corresponde a un 50 mm a 2,00 m. La columna del desenfoque es ese tamaño en el sujeto, no un círculo en el sensor.
FocalZona nítida si te quedas a 2,0 mDistancia para la misma cabezaZona nítida a esa distanciaDesenfoque en el sujeto
24 mm85,7 cm0,96 m18,9 cmØ 12,0 mm
35 mm38,8 cm1,40 m18,8 cmØ 17,5 mm
50 mm18,7 cm2,00 m18,7 cmØ 25,0 mm
85 mm6,4 cm3,40 m18,7 cmØ 42,5 mm
135 mm2,5 cm5,40 m18,7 cmØ 67,5 mm

Tamaño del sensor, círculo de confusión y equivalencia

Un sensor más pequeño hay que ampliarlo más para la misma copia, así que el disco más grande que aún se ve nítido es más pequeño. El círculo aquí es 0,030 mm por la diagonal del sensor dividida por la diagonal de full frame.

El mismo ángulo que un 50 mm de full frame pide una focal más corta, el factor de recorte. La focal va al cuadrado en la fórmula y el círculo solo mengua con el recorte, así que esa focal más corta al mismo número f mantiene más sujeto nítido, cerca del factor de recorte. Para igualar el ángulo y la profundidad, divide también el número f por el recorte.

Factor de recorte 56mm APS-C frente a 85mm full frame

Mismo ángulo que un 50 mm en full frame, enfocado a 2,00 m, todos a f/2. La focal es la focal real en ese sensor.
FormatoTamañoRecorteCírculo de confusiónFocalProfundidadHiperfocal
1 pulgada13,2×8,82,73×0,0110 mm18,3 mm52,7 cm15,30 m
Micro Four Thirds17,3×132,00×0,0150 mm25,0 mm38,2 cm20,86 m
APS-C23,6×15,71,53×0,0197 mm32,8 mm28,9 cm27,33 m
Full frame36×241,00×0,0300 mm50,0 mm18,7 cm41,72 m
Formato medio digital43,8×32,90,79×0,0380 mm63,3 mm14,7 cm52,82 m
Formato medio 64556×41,50,62×0,0483 mm80,5 mm11,4 cm67,20 m
Formato medio 6×770×560,48×0,0622 mm103,6 mm8,8 cm86,43 m
Gran formato 4×5121×960,28×0,1071 mm178,5 mm4,9 cm148,9 m
Gran formato 8×10240×1900,14×0,2122 mm353,7 mm2,2 cm295,1 m

Distancia hiperfocal

Enfoca a la distancia hiperfocal y la zona nítida va desde cerca de la mitad de esa distancia hasta el infinito. Es lo más profunda que puede ser la zona si el infinito sigue dentro.

La tabla es de full frame, c = 0,030 mm. Con la misma focal y el mismo número f, un sensor más pequeño empuja la distancia hiperfocal más lejos, porque su círculo de confusión es más pequeño. A 50 mm f/2 son 41,72 m en full frame, 63,65 m en APS-C y 83,36 m en Micro Four Thirds, cerca de 1,53 veces y el doble. Dividir por el factor de recorte solo vale en el otro caso: también se acorta la focal para conservar el mismo ángulo. El control de sensor de arriba usa la diagonal exacta.

Las cuatro fórmulas

  • H = f² / (N c) + f
  • Cercano = H s / (H + s − f)
  • Lejano = H s / (H − s + f), o infinito cuando s llega a H
  • Disco del fondo en el sujeto = f / N
Distancia hiperfocal en full frame, c = 0,030 mm. La misma focal en un sensor más pequeño: multiplica por el factor de recorte. El mismo ángulo: divide por él.
Focalf/1.4f/2f/2.8f/4f/5.6f/8f/11f/16
16 mm6,11 m4,28 m3,06 m2,15 m1,54 m1,08 m0,79 m0,55 m
24 mm13,74 m9,62 m6,88 m4,82 m3,45 m2,42 m1,77 m1,22 m
28 mm18,69 m13,09 m9,36 m6,56 m4,69 m3,29 m2,40 m1,66 m
35 mm29,20 m20,45 m14,62 m10,24 m7,33 m5,14 m3,75 m2,59 m
50 mm59,57 m41,72 m29,81 m20,88 m14,93 m10,47 m7,63 m5,26 m
85 mm172,1 m120,5 m86,10 m60,29 m43,09 m30,19 m21,98 m15,14 m
135 mm434,1 m303,9 m217,1 m152,0 m108,6 m76,07 m55,36 m38,10 m
200 mm952,6 m666,9 m476,4 m333,5 m238,3 m166,9 m121,4 m83,53 m

Ver también el bokeh, Compresión y Cómo la vista de retrato mide la zona.

Preguntas

¿Qué círculo de confusión se usa?

Para una copia o una foto en pantalla el estándar es 0,030 mm en full frame. 12 MP, 24 MP y 48 MP usan un píxel de una foto 3:2: 0,0085 mm, 0,006 mm y 0,0042 mm. El círculo en uso es 0,030 mm. Los otros sensores lo escalan con la diagonal.

¿La profundidad de campo es siempre un tercio delante y dos tercios detrás?

No. Ese reparto ocurre cuando el sujeto está a un tercio de la distancia hiperfocal. A distancia de retrato el reparto es casi igual. En la hiperfocal el límite lejano es el infinito y el límite cercano es cerca de la mitad de la distancia hiperfocal.

¿Una focal más larga da menos profundidad de campo?

Si te quedas en el mismo sitio, sí. La persona se hace más grande y la zona nítida se desploma. Si te alejas para que la cabeza siga del mismo tamaño, la zona alrededor de la persona se queda casi igual. El fondo lejano se desenfoca más de todos modos, porque la focal más larga amplía una franja más estrecha.

¿Qué es la distancia hiperfocal?

H = f² / (N c) + f. Enfoca ahí y la zona va de unos H/2 al infinito. Más cerca, el infinito ya no está en la zona nítida.

¿Por qué el APS-C muestra más profundidad de campo que el full frame?

El mismo ángulo pide una focal más corta, y esa al mismo número f mantiene una zona más profunda. Para igualar el ángulo y la profundidad, divide también el número f por el factor de recorte.