Continuiamo con il secondo capitolo della serie Fotografia for Dummies e, visti i consensi sul primo, spero che risulti altrettanto chiaro e comprensibile anche questo in cui parleremo del più ostico concetto di Profondità di Campo. Il termine, solitamente abbreviato in PdC, si riferisce a quel range di distanza che in una foto appare ragionevolmente nitido. Questo spazio è racchiuso tra due "zone limite" che possiamo denotare come limite superiore ed inferiore, una volta usciti da questo range l'immagine va via via perdendo nitidezza, fino a creare uno sfondo morbido (la cui resa dipende chiaramente dalla qualità dell'obiettivo).

La PdC varia a seconda del tipo di fotocamera (o, meglio, di sensore), dell'apertura e della distanza di messa a fuoco. Ecco un bell'esempio di macro in cui si nota la differenza tra l'area a fuoco e quella fuori fuoco ma bisogna considerare che questo passaggio non è improvviso.

Robber Fly - (Holcocephala fusca)

Circolo di Confusione
Questo termine, solitamente abbreviato in CdC, è usato per definire quanto un "punto" necessiti di essere sfuocato per essere percepito come non nitido. L'occhio umano ha una certa tolleranza, per cui capitare che un'immagine venga valutata come correttamente a fuoco anche se poi, ingrandendola, si evidenzia una certa sfocatura, con i punti che diventano dei cerchi morbidi. Il circolo di confusione è, quindi, il più piccolo cerchio che l'occhio umano può percepire come tale (e non come punto dimensionale) ad una certa distanza.

dof

Per sua stessa definizione, dunque, il CdC dipende dalla risoluzione dell'occhio umano e dall'ingrandimento dell'immagine (funzione sia della stampa della foto che dell'area del sensore):

cdc

Supposta la risoluzione di un occhio umano pari a 0,2mm (ossia riusciamo a distinguere al massimo linee distanti tra di loro 0,2mm ad una distanza di 25cm), di avere un sensore APS-C (22,2x14,18mm) e di voler stampare su 15 x 10 cm (150 x 100 mm), avremo un rapporto di ingrandimento pari a 6,7 volte. Da qui è facile calcolare il circolo di confusione per tale set di dati: 0,029mm.

CdC & PdC e che altro?
Essendo il CdC una variabile per la nitidezza di un immagine, tale fattore gioca un ruolo importante nella determinazione della Profondità di Campo, in quanto essa ci dice "dove" la nostra immagine sarà sufficientemente nitida per essere definita "a fuoco". Di seguito possiamo valutare la correlazione tra il CdC e la PdC:

pdc

Come possiamo notare la Profondità di Campo è influenzata pesantemente dalla lunghezza focale (presente come potenza alla quarta) e dall'f/stop. Questa correlazione così forte ci ricorda che la PdC cambia al cambiare del sensore (o meglio al cambiare del circolo di confusione), dell'apertura del diaframma (f/stop), dalla distanza dal soggetto e ovviamente dalla lunghezza focale.

Mettendoci a fare un po' di calcoli scopriamo che la PdC di un 135mm @ f/2 su Fullframe (FX) con un soggetto a 5m (5000mm) sarà pari a 0.16m e che, nel caso volessimo mantenere esattamente la stessa profondità di campo ma con un 85mm @ f/2, sempre su FX, dovremmo avvicinarci a circa 3.15m.

pdc-135-85-fx

Con la medesima formula si può anche determinare che, montando l'85mm su un corpo con sensore DX/APS-C, non bastano più i 3.15m per ottenere quella PdC ma bisogna spostarsi a 3.85m.

pdc-85mm-dx

Possiamo quindi affermare con certezza che la PdC aumenta nel caso di sensori a formato ridotto (DX) e, per compensare, bisognerà aumentare la distanza dal soggetto.

Lunghezza focale e PdC
Spesso si associa il concetto di poca profondità di campo ai teleobiettivi ma tale assunzione è erronea: sia un grandangolo che un teleobiettivo avranno la stessa profondità di campo se il soggetto occupa sempre la stessa porzione dell'immagine. L'esempio della seguente tabella, dove viene elencata la PdC corrispondente a varie lunghezze focali al variare della distanza, conferma quanto appena detto:

Lunghezza focale (mm) Distanza dal soggetto (m) PdC (m)
10 0,47 ~0,43
20 1,0 ~0,43
50 2,5 ~0,42
100 5,0 ~0,42
200 10 ~0,42
400 20 ~0,42

Ovviamente si otterranno effetti diversi in quanto utilizzare un obiettivo grandangolare a 0,5 m di distanza genera molte più distorsioni rispetto ad un teleobiettivo, il quale, se usato ad una "corretta" distanza, tende a mantenere le proporzioni del soggetto. Il risultato sopra ottenuto però non ci permette di affermare che la PdC sia identica per un 10mm e per un 400mm, infatti essa si distribuisce diversamente rispetto al soggetto.

Distribuzione della PdC
Lunghezza focale (mm) Rear Front
10 70,2% 29,8%
20 60,1% 39,9%
50 54,0% 46,0%
100 52,0% 48,0%
200 51,0% 49,0%
400 50,5% 49,5%

Utilizzando grandangoli la profondità di campo si distribuisce in percentuale maggiore nella zona posteriore al piano di messa a fuoco, mentre, via via che ci si sposta verso i teleobiettivi la distribuzione si bilancia fino a raggiungere una parità quasi perfetta a 400m.

Questa distribuzione non è particolarmente interessante, salvo rari casi. Un esempio potrebbe essere quello di fotografare degli animali allo zoo attraverso una ringhiera. Come possiamo intuire lo sfocato del primo piano aumenta all'aumentare dell'apertura, inoltre se la distanza dal soggetto è costante questo aumenta anche all'aumentare della lunghezza focale (vedasi Tabella 2). In sostanza si può far letteralmente scomparire la ringhiera avvicinandosi, utilizzando un teleobiettivo ed impostando un'apertura maggiore. Nella figura sottostante possiamo vederne un esempio, con un 50mm impostato a f/16 di vede chiaramente la ringhiera, ma ad f/1.4 questa diventa praticamente invisibile.

uso-apertura-ringhiera

PdC e la Dimensione del Sensore
Sensori più grandi richiedono al fotografo di avvicinarsi maggiormente al soggetto o di usare una lunghezza focale maggiore per riempire il "frame". Questo per via del crop e del relativo moltiplicatore dovuto al sensore: 1x per il 35mm (full frame), 1.5x per l'APS-C (standard), 2x per il Micro Quattro Terzi, ecc.. (approfondimento sul FOV Crop). Quindi, per ottenere la stessa profondità di campo ed angolo di campo, dovremmo utilizzare ottiche ed aperture differenti a seconda del sensore: la stessa immagine catturata con un 105mm f/4 montato su 35mm, richiederebbe su Micro Quattro Terzi un 53mm f/2.

Sensore #1: 35 mm (full frame)
Obiettivo #1: 105 mm
F/Stop #1: f/4

Sensore #2: m4/3 (full frame)
Obiettivo #2: 53 mm
F/Stop #2: f/2

Spero di essere stato sufficientemente chiaro, anche se sono state necessarie alcune incursioni matematiche. I concetti alla base della PdC e CdC sono apparentemente semplici ma tra conversioni, sensori diversi, lunghezze focali, aperture e distanza dal soggetto, anche i più esperti possono avere qualche dubbio. Nei prossimi articoli andremo ad analizzare la PdC in pratica per il ritrattista e per il paesaggista, due mondi totalmente opposti per quanto riguarda l'utilizzo di tale profondità.