Autor Tópico: Profundidade de campo  (Lida 6127 vezes)

Marcelo.S.

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Online: 21 de Outubro de 2005, 12:46:22
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 fórmula matemática para calcular a profundidade de campo, mas queria entender melhor como a câmera faz isso.

Valeu Galera!
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Leo Terra

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Resposta #1 Online: 21 de Outubro de 2005, 13:26:40
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: Distância Focal - Crop, ângulo de cobertura, etc., Entendendo os mm da lente.), 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
« Última modificação: 05 de Janeiro de 2007, 09:50:09 por Leo Terra »
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Resposta #2 Online: 22 de Outubro de 2005, 18:39:38
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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Resposta #3 Online: 22 de Outubro de 2005, 18:46:11
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. :)
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Resposta #4 Online: 23 de Outubro de 2005, 10:49:08
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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!!!

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Resposta #5 Online: 23 de Outubro de 2005, 11:35:18
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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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Resposta #6 Online: 23 de Outubro de 2005, 11:54:44
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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 Analisando o olho humano em termos fotográficos, Comparando o olho com as câmeras.
« Última modificação: 17 de Abril de 2008, 16:33:56 por Leo Terra »
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Resposta #7 Online: 23 de Outubro de 2005, 16:55:26
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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Resposta #8 Online: 23 de Outubro de 2005, 17:40:59
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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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Resposta #9 Online: 24 de Outubro de 2005, 03:21:22
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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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Resposta #10 Online: 24 de Outubro de 2005, 10:01:35
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:

Se seu olho fosse estático vc veria aproximadamente isso:

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:

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.
« Última modificação: 16 de Março de 2006, 21:44:34 por Leo Terra »
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Resposta #11 Online: 24 de Outubro de 2005, 10:14:22
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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diegopablo

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Resposta #12 Online: 24 de Outubro de 2005, 15:03:26
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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Resposta #13 Online: 24 de Outubro de 2005, 15:24:31
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). :)
« Última modificação: 05 de Janeiro de 2007, 10:00:22 por Leo Terra »
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Resposta #14 Online: 24 de Outubro de 2005, 15:46:46
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.