El qué y el porqué del efecto «Focus Shift» o «desplazamiento de foco»

Estructura óptica: EOS 24-70F2,8L

Hace unos cuantos días apareció en Luminous-Landscape un artículo sobre las innovaciones tecnológicas y las nuevas prestaciones que ofrecían los nuevos modelos de la serie NEX de Sony. En particular se centraba en la Sony NEX-5N que es la que había probado, a la espera de que le llegara la NEX-7.

Un poco después, hace un par de días, un colaborador habitual de esa WEB, Sean Reid, añadía un «addendum» donde hablaba de las ventaja de el enfoque por contraste a diafragma cerrado en las cámaras con EVF. Y lo razonaba a partir de un artículo que Paul Van Walree publicaba en la WEB «toothwalker».

Me los he leído ambos por encima, muy por encima, y creo que he «pillado» el concepto, para mi un poco escurridizo del «desplazamiento de foco» o «focus shift». Quizás sea un concepto que la mayoría de vosotros ya conocéis, pero para mi era un pequeño misterio. Solo había constatado que, como las meigas, existir, existe, pero no acababa de entender muy bien cual era la causa.

Sin pretender entender las ecuaciones ópticas que rigen el asunto, creo que el concepto físico es muy sencillo, y sin más pretensión que la divulgativa, me gustaría compartirlo con todos los que no sepáis nada del asunto.

En primer lugar, la definición: ¿ Que es el efecto de «desplazamiento de foco» o «focus shift» ?

Pues el desplazamiento de foco es el efecto óptico que se produce en una lente por el cual el punto de enfoque o el plano enfocado varía en función del diafragma utilizado.

El efecto se puede comprobar muy fácilmente fotografiando cualquier plano inclinado (un libro, una página de un periódico, una regla, etc…) primero a diafragma totalmente abierto y después a diafragma muy cerrado. Si el objetivo funciona bien, el punto o plano enfocado no debe variar. Pero como ningún objetivo es perfecto, seguro que varía, más o menos, según su construcción.

No hay que confundir este efecto con el «front focus» o el «back focus» de los sistemas de enfoque automático de nuestras DSLR. Estos efectos se producen por un desajuste en el sistema «servo» del AF, y en las cámaras más modernas se puede corregir con el «microajuste de AF» que incluyen la mayoría de ellas, pero ese es otro tema, por cierto bastante más «peludo» de lo que parece y del que algún día igual escribo algo.

Pues bien, todo el meollo del asunto se puede sacar de este simple croquis.

Aberración esférica

En una lente con superficie esférica, los «rayos» de luz que pasan por la parte exterior tiene una distancia focal más corta que los que pasan por el centro.

El diafragma, intercepta los «rayos» que pasan por la parte exterior, y permite el paso de los que pasan por el centro. El efecto es más acusado cuanto más cerramos el diafragma.

A diafragma abierto la imagen está principalmente formada por la luz que atraviesa la parte exterior de la lente, pues la que tiene mayor superficie. Conforme vamos cerrando, la imagen la forma la luz que pasa por el centro. Y sabemos que ambas imágenes tienen un punto focal distinto.

Pues ya está. Este es el simple concepto físico que hay detrás del, en ocasiones molesto, «focus shift».

Los objetivos están formados por conjuntos de lentes, y estos son cada vez más perfectos (o deberían). Cada vez hay más lentes con superficies asfericas (no esféricas) y fabricados con vidrios especiales de alto índice de refracción o de baja dispersión, y todo ello con el propósito de disminuir los problemas derivados de que la luz blanca está formada por la suma de infinitos colores, y que cada uno de ellos (frecuencia) se desvía (refracta) en las lentes con distinto ángulo, y también el que los rayos que se refractan a través de una superficie esférica no convergen en el mismo punto. Esto último es la causa del problema del «focus shift», y el hecho de que la luz sea toda una banda de frecuencias electromagnéticas que llamamos espectro visible, solo contribuye a complicar el problema.

Sin embargo, es verdad que aún hoy en día, en una estructura óptica, la mayoría de los lentes son de superficie esférica, y por tanto en mayor o menor medida el efecto del desplazamiento de foco (focus shift) les afectará. En la mayoría de los casos puede ser inapreciable, pero en algunos objetivos, puede ser una molestia.

Si queréis saber más, aquí os dejo los enlaces a los artículos que he mencionado.

Artículo de M.Reichmann y addendum de Sean Reid  ;  Artículo de Paul Van Walree

Actualización: 25-10-2011

Ostras. Pero que burro soy. A raíz de los cometarios de Germán Pierre a este artículo me doy cuenta de que a finales del pasado mes ya había publicado un artículo en «Digital Camera Lens» explicando este efecto y el como comprobarlo en nuestros objetivos.

Artículo de Germán Pierre

¿ Pero sabéis que es lo peor de todo ? Pues que el pasado 25 de Septiembre os lo contaba aquí: Ftc25-9-2011, y decía «Artículo más que interesante, que los “inquietos” no os podéis perder».

Sigo diciendo lo mismo, pero me sabe muy mal haberme olvidado del artículo, y peor todavía haberle pedido a German que escribiera algo sobre el tema, cuando ya lo había hecho hace solo un més.

Hay señor, que mayor me estoy haciendo.