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Lunghezza focale e profondità di campo
Chiamiamo DOFfront la profondità di campo anteriore, cioè la distanza tra il soggetto a fuoco e il punto in cui il circolo di confusione raggiunge un certo valore C, DOFrear la corrispondente profondità di campo posteriore, e DOFtot la somma delle due.
Siano inoltre M = D/d (rapporto di ingrandimento), f il valore di diaframma, LF la lunghezza focale della lente e C, come detto, la dimensione desiderata del circolo di confusione.
Si può dimostrare che DOFtot = 2*f*C*(M+1)/ (M^2 - (C*f / Lf )^2).
Questa formula può essere letta in diversi modi. Utilizziamola innanzitutto per calcolare la profondità di campo totale a diverse focali mantenendo costante la distanza D dal soggetto. Ecco ciò che si ottiene (risultati approssimati):
| Lf [mm] | D [cm] | DOF tot. [cm] | DOF front | DOF rear |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1000 | 2150 | 18% | 82% |
| 100 | 1000 | 325 | 42% | 58% |
| 500 | 1000 | 12 | 50% | 50% |
| 1000 | 1000 | 3 | 50% | 50% |
Risultati approssimati a scopo esemplificativo, validi per reflex APS-C, f/8.
La prima cosa che si nota da questa analisi è che all'aumentare della lunghezza focale, quindi utilizzando i cosiddetti teleobbiettivi a parità di distanza dal soggetto, la profondità di campo si riduce moltissimo. In effetti, questo è in accordo con l'esperienza comune, e in molti corsi di fotografia è usuale trovare affermazioni secondo cui i "tele" offrono minore profondità di campo a parità di apertura - così faremo anche noi, per inciso. E' la verità, ma non tutta la verità.
I matematici consumati lo possono capire dalla formula qui sopra, considerando che la lunghezza focale LF compare in un solo termine, che è solitamente molto minore di M e può pertanto essere trascurato. Per tutti gli altri, diremo che nella tabella qui sopra, quello che varia più di ogni altra cosa è in effetti il fattore di ingrandimento M, che passando da 50 a 1000 mm a parità di distanza del soggetto cresce di 20 volte!
Ripetiamo allora la stessa analisi mantenendo costante il fattore M, cioè la dimensione del soggetto nell'inquadratura. Questo equivale ad avvicinarsi al soggetto con le focali più corte e ad allontanarsi a quelle più lunghe.
| Lf [mm] | D [cm] | DOF tot. [cm] | DOF front | DOF rear |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 500 | 352 | 34% | 66% |
| 100 | 1000 | 325 | 42% | 58% |
| 500 | 5000 | 317 | 48% | 52% |
| 1000 | 10000 | > 300 | 50% | 50% |
Risultati approssimati a scopo esemplificativo, validi per reflex APS-C, f/8. Come si vede, la profondità di campo non varia in modo sostanziale al variare della focale se ci sia avvicina o ci si allontana dal soggetto in modo che questo occupi la stessa porzione di fotogramma.
Stabilita una certa inquadratura, quindi, l'utilizzo di teleobbiettivi non è poi così penalizzante dal punto di vista della profondità di campo: consente semplicemente al fotografo di riprendere la scena da una maggiore distanza.
Profondità di campo con diverse focali a parità di dimensione dell'oggetto inquadrato. Cambia la prospettiva, ma la profondità di campo non è radicalmente differente.
Da notare però come, anche se la profondità di campo complessiva è quasi identica, questa è distribuita in modo diverso: con il 200mm è quasi centrata sulla distanza di messa a fuoco, mentre con il 50mm è decisamente sbilanciata verso il retro dell'immagine.