La curvatura de campo de enfoque y la paradoja de la medición de las características de un objetivo: a mí me parece apasionante.

Creo que he llegado un poco tarde porque prácticamente está todo dicho ya, pero como el tema me parece apasionante y se ha comentado en el “Rincón del Lector” de los meses de noviembre y diciembre voy a abrir un artículo nuevo donde se pueda debatir sobre el tema y más voces puedan opinar sobre él.

Como no sé hacerlo de otra manera he pegado aquí los comentarios de ambos meses que han tratado sobre el tema.

El tema no es otro que el de la curvatura de campo de enfoque y cómo este influye (léase genera poltergueist) en la medida de las características de un objetivo.

Como hay mucho texto aquí abajo haré solo un brevísimo resumen introductorio.

Si en la prueba de un objetivo enfocamos el centro de una carta de prueba es normal que el rendimiento decaiga conforme nos acerquemos a la esquina. ¿Pero qué pasa cuando esa caída no es uniforme sino que puede llegar a ser inversa? Me explico: imaginemos, solo por imaginar, que el rendimiento máximo de un objetivo en el centro y perfectamente enfocado es 100. Y ahora empieza el juego de ROL.

Voy a plantear aquí (solo en el plano teórico y para no iniciados) que pasaría con un objetivo con un plano de enfoque sensiblemente plano y otro sensiblemente curvo. Para ello voy a poner unos valores teóricos de rendimiento (MTF x100) totalmente imaginados pero que pienso ilustrarán la situación. En cada caso pondré tres series, que corresponden al rendimiento en el centro, en la esquina APS-C y en la esquina FF.

• Objetivo sensiblemente plano enfocado al centro: 100-85-75
• Objetivo sensiblemente plano ligeramente desenfocado en el centro: 90-75-65
• Objetivo con curvatura de campo enfocado al centro: 100-75-60
• Objetivo con curvatura de campo ligeramente desenfocado en el centro: 90-70-80

Estas cosas, por raras que parezcan, suceden: yo las he visto, las he sufrido y Germán me ha acompañado en mi dolor como seguramente ya sabéis y os recuerdo más adelante.

Mi idea con esto ha sido aclarar conceptos, pero si lo único que he conseguido es enloqueceros, os ruego que hagáis un RESET y sigáis leyendo.

No quiero alargar innecesariamente este prólogo, así que me despediré solo con tres ideas.

• El cielo confunda a todos los fabricantes que diseñan ópticas con campos de enfoque curvo, problema que es imposible de arreglar ni aplicando perfiles ni con edición. Que el cielo los confunda por toda la eternidad y los condene al 9º círculo de Averno.
• Se abre concurso oposición para formar un comando suicida (para suicidarlos a ellos) con el objetivo de visitar los centros de diseño de todos los fabricantes cristaleros y reducir a papilla sanguinolenta a todo aquel que haya tenido algo que ver con el diseño de una estructura óptica con el plano de enfoque curvo o rugosoide. Se procederá con especial crueldad con aquel que no solo lo ha hecho, sino que además lo ha hecho en medio de una producción y no se lo ha comunicado a nadie. Sobre este tema seguro que ya conocéis mi pequeña tragedia, y si por casualidad no la conocéis, la podéis recordar más abajo.
• Se abre igualmente un “crowdfunding” para comprar maquinitas como la que tiene Roger Cicala, el “boss” de Lens Rentals, y así poner una en cada tienda del ramo de forma que el sufrido cliente, cuando va a comprar un objetivo, pueda sacarlo de la caja y probarlo adecuadamente metiéndolo dentro de la maquinita. La salida será una gráfica en 3D con el rendimiento real del objetivo en todos los planos focales. Así sabrá si cumple sus expectativas o si está comprando un verdadero “culo de botella”. Además, será la maquinita quien pondrá el precio de la unidad probada multiplicando el precio recomendado por el fabricante por un factor entre 1 y 0 en función del rendimiento real. Genial idea, ¿no?

Bien, agotada ya la reserva de tonterías, doy paso a los comentarios de la gente que sabe de verdad.

No os cortéis ni un pelo. Venga, ánimo.

La cosa empieza así:

Adrian C: mes de noviembre

Hola, Germán.
¿Es cosa mía o a f:2.8 la esquina 35mm es mucho más nítida que la APS-C?
Puede no sepa interpretar bien las cartas pero pensaba que en APS-C estaría más cerca del centro que a 35 mm y por eso me ha llamado la atención que se vea más nítido a 35mm.
He comparado las MTF del Sigma, el Sony y el TAMRON SP 90/2,8 Di VC USD Macro, que obtuvo una buena valoración en tu análisis (https://www.digitalcamaralens.com/Html/Objetivos/Tamron/Tamron%2090%202.8%20Macro%20VC/Tamron_SP_90_VC_Macro_Const..htm) y yo diría que el Sigma «se come con papas» -como decimos por aquí- a los otros dos modelos.

Germán Pierre: mes de noviembre

Hola Adrián,
A veces a máxima abertura, dependiendo de la corrección de plano, da más contraste en FF que en APSc, y aquí sucede eso (Mira la gráfica que he linkado) pero a f/4 las cosas se ponen en su sitio.
Tamron suele hacer las ópticas con un contraste alto, en este caso más que el Sigma, por eso la gráfica del 90/2,8 se ve más plana y además no sabemos a 21 Mpx. donde tenía el tope. Pero que tenga más contraste solo es un parámetro, hay que ver las ACs tanto long. como transversales. Si ahora ese 90/2,8 lo probara a 42 Mpx. las cosas cambiarían. Hay una actualización del 90/2,8 en 2.016, si me pasas un correo te mandaré la secuencia de estudio de esa actualización y ¡verás!
Saludos

Guillermo Luijk: mes de noviembre

Germán, entiendo que cada vez que capturas una zona diferente de la carta enfocas de nuevo para que la curvatura de campo no haga perder nitidez en las mediciones no?

PD: me encanta ver los colorines que salen en el centro con ese Sigma. Eso dice mucho a favor del objetivo (y en contra del filtro AA de la cámara). Esos errores de demosaico son condición suficiente (no necesaria) de que una óptica es resolutiva.

Germán Pierre: mes de noviembre

Hola Guillermo,
No, el enfoque es el inicial, al centro y a máxima abertura y se mantiene en todos los diafragmas. De esa manera se ve la curvatura de plano focal y además se ve si tiene focus-shift. Es el protocolo habitual.
Si fuera un enfoque selectivo por cada zona en esa carta habría 3 enfoques distintos iniciales y no sabriamos si tiene curvatura de plano de foco o no. Eso si, nos daría la nitidez máxima por zona siempre y cuando se usara en la vida real el objetivo con enfoque selectivo a la zona que interese.
Por otra parte en el mundo de la «despejadas» encuentro a faltar (igual algún modelo lo tiene) un botón para enfocar siempre a maxima abertura, un botón que si estoy a f/8 vea el arqueo de foco rabioso.
He probado enfoques selectivos en objetivos de retrato para ver la ganancia de nitidez a máxima abertura y en algunos se gana pero no tanto como pudiera parecer porque la curvatura tampoco es igual en todos.
Saludos

PD: pues este macro no tiene un contraste alto, hay algunos que hasta la líneas del cortorno de la carta salen de colores. Y cuando hago fotos a la carta Q14 de Kodak hay parches que se les ve el retino de puntos del offset y no veas el moiré que se forma … otros se ven con más masa y no sucede.

Guillermo Luijk: mes de noviembre

Pues no me esperaba esto Germán. Tengo que decirte que esa forma de medir la nitidez en extremos (enfocando al centro)… personalmente no me gusta
No aislas la variable nitidez del objetivo de la variable curvatura de campo, con lo que no sabes qué parte de la falta de nitidez viene por lo uno y por lo otro. Y además los sujetos del mundo real no suelen ser planos perpendiculares al eje de la cámara por lo que tampoco es crítico ver la pérdida de nitidez en esa condición concreta.

Creo que la medición ideal sería por un lado enfocar en cada punto (nitidez), y por otro medir la curvatura de campo (hay métodos). Aquí Cicala, habla de todo esto precisamente (Adolfo nos ha puesto alguna vez el enlace):

https://www.dpreview.com/articles/1351719699/roger-cicala-field-curvature-for-fun-and-profit

Salu2!

German Pierre: 10 Diciembre 2022

Métodos de medir la nitidez de ópticas.

Abro un hilo que creo puede interesar a la peña y viene a colación sobre un comentario de Guillermo Luijk de Noviembre que cito a continuación:

«Pues no me esperaba esto Germán. Tengo que decirte que esa forma de medir la nitidez en extremos (enfocando al centro)… personalmente no me gusta
No aislas la variable nitidez del objetivo de la variable curvatura de campo, con lo que no sabes qué parte de la falta de nitidez viene por lo uno y por lo otro. Y además los sujetos del mundo real no suelen ser planos perpendiculares al eje de la cámara por lo que tampoco es crítico ver la pérdida de nitidez en esa condición concreta.
Creo que la medición ideal sería por un lado enfocar en cada punto (nitidez), y por otro medir la curvatura de campo (hay métodos). Aquí Cigala, perdón Cicala, habla de todo esto precisamente (Adolfo nos ha puesto alguna vez el enlace):»

A Guillermo no le gusta la forma de medir la nitidez de un objetivo con enfoque al centro desde su máxima abertura y pone su argumento.

La respuesta, mi respuesta, es que como dice el refrán «a más azucar más dulce» y lo ideal, si encima es gratis, es tener tantos métodos como sean posibles.

Valorando el método de enfoque al centro, que es el que se ha usado tradicionalmente, el que usan los fabricantes cuando nos ponen las curvas MTF a 10 y 30 l.p./mm., el que usan los programas de Imatest que utilizan OpticalLimits, LensTip, etc… vemos perfectamente las caídas de nitidez cuando hay curvatura de plano de foco y viene a colación por una carta que puse del Sigma 105/2.8 DG DN Macro donde se veía que a f/2,8 en el extremo tenia más nitidez que en la zona extremo APSc.

Las caídas de nitidez lateral con enfoque en plano se pueden deber a esa curvatura y en muchos casos y hasta en su mayoría por las ACs laterales y en menor medida a astigmatismo o bajo contraste de su diseño. Viendo el mosaico de cartas que publico se puede ver la causa, en su día puse incluso un artículo de cómo entenderlas.

La curvatura de campo, como ya sabemos, tiene su máxima expresión a máxima abertura y diafragmando mediante el aumento de la PdC se va corrigiendo.

Cómo medir y comunicar una gráfica 3D que nos dé de forma global la nitidez según la curvatura de campo es un trabajo ingente que con un equipo normal no es posible si no lo conectamos a un software que nos indique los desplazamientos de foco en cada zona. Si no es así tendríamos una gráfica que nos reflejaría el mejor foco pero no la trayectoria de la curvatura de campo. Y aquí llega una variable muy importante que es la distancia de enfoque a la plantilla que en la mayoría de sistema computerizados es muy reducida ya que como mucho usan un cuadro de 120×80 cms., ya os podéis imaginar si hay que encuadrar con un 12 mm. a qué distancia lo haremos y con un 200 mm. donde nos tendremos que ir. (Recordar que las ópticas tienen su rendimiento máximo con enfoque a infinito)

A nivel de uso «normal» con las gráficas 2 D que publicamos la mayoría sabemos a qué diafragma tendremos la máxima corrección de curvatura para la foto que queremos hacer, pero jugar con la curvatura que tiene la óptica para producir desenfoques o enfoques voluntarios personalmente me parece complejo.

Con algunos teles de retrato hago un comprobación de la ganancia de nitidez con enfoque selectivo lateral y aunque aumenta tampoco es muy significante.

Por último Guillermo, como dije al principio, cuando mayor es el chequeo y datos es evidente que es mejor, en mi caso y en otros muchos es inalcanzable.
Saludos

JRos: 10 diciembre 2022

Como aficionado, que lee las curvas MTF con (bastante) dificutad, considero que si proporcionan datos reenfocando los extremos, me estarían dando valores que sólo obtendré realizando varias exposiciones y apilando. ¿Colocando el sujeto principal en un extremo?. No serían valores que yo utilizase en el mundo real, con una sola exposición «press and pray». Veo preferible, que se indique si existe curvatura en el campo de enfoque y listo. Más simple es mejor.
Pienso que complicaría la confección de curvas y no ayudaría sino todo lo contrario.
Disculpe una pregunta, a usted, que ha visto toda clase de objetivos, en un posteo anterior, he comparado al Laowa 11mm F4.5 y al TTartisan 11mm F2.8 Fisheye en mi cámara Sony A7RII. Los resultados han sido desconcertantes, ambos objetivos se anuncian de 11 mm, pero el ángulo de visión es demasiado diferente. ¿Es normal?

Guillermo Luijk: 10 Diciembre 2022

Si tú vas a hacer una fotografía y el sujeto no está en el centro (por ejemplo porque aplicas la regla de los tercios), sigues aún así enfocando al centro o enfocas al sujeto para tener la máxima nitidez en él?

La pregunta es un poco retórica, lo normal es enfocar el sujeto aunque esté en un rincón del encuadre. Con esto quiero decir que para maximizar la calidad de nuestras fotos en el mundo real lo que nos interesa a la hora de comparar ópticas, al menos en mi opinión, es saber el potencial de cada una de ellas en cada zona del sensor cuando se hace lo que normalmente harás en un uso real. El objetivo no son las curvas MTF sino las fotos.

PD: voy a ser un poco chivato pero hace unos días me comentó Valentín que él hacía las dos cosas (enfocar al centro y también reenfocar). Esto viene derivado de que estaba planteándome algún método para lograr estimar la curvatura de campo en 3D. Cicala usa césped, el mismo fundamento pero algo más normalizado.

Adolfo: 11 Diciembre 2022

Ostras, menudo “hilo” habéis inaugurado. Te admito Guillermo que lo ideal sería tener una representación 3D de la nitidez del objetivo en cada punto, pero yo estoy con Germán: eso sería un trabajo brutal a la hora de las tomas (las multiplicaría por lo menos por 3: centro, esquina APS-C y esquina FF, y si se quiere ser riguroso por 9, con las 4 esquinas), y después más brutal aún a la hora de analizarlas. Pienso honestamente que “a mano” no es viable hacerlo. Quizás con una de esas maquinitas Imatest que usa Roger Cicala podría hacerse de forma automática, como alguna vez ha publicado el bueno de Roger.

Yo he pasado por ese calvario al cambiar mi EF 24-70F2,8L II y te juro que la sensación de desolación que tuve al enfocar al centro a 40 metros y sacar perfectamente enfocados mis pies justo en el borde del encuadre es algo que no le deseo ni a mi peor enemigo.

Aunque en ocasiones pudiera utilizarse la curvatura de campo de enfoque como ayuda creativa, pienso que realmente es un problema en los objetivos y que la manera más honesta de caracterizarlos es con el enfoque en el centro. Si las esquinas así salen peor de lo que podrían salir es que el objetivo tiene una curvatura de campo importante y eso es con lo que te vas a encontrar. Por otra parte, tener una gráfica 3D del comportamiento real de un objetivo a todas las focales y a todos los diafragma (porque seguro que el diafragma también influye, además del posible “focus shift”), exigiría ir por ahí tirando de un carrito con una Inteligencia Artificial de última generación que analizara la imagen y posicionara el objetivo en su punto más dulce para ese punto de enfoque concreto. En realidad algo así deben hacer ya las mirrorless con su sistema AF, pues enfocan directamente sobre el sensor en el punto escogido de la imagen.

En resumen, puestos a escoger un solo método de medida, yo me quedo con el enfoque al centro, porque es el que, a mi juicio, mejor deja al descubierto las vergüenzas del objetivo probado.

Seguro que ya lo has leído, pero por si acaso te recuerdo lo que escribí hace tiempo en un capítulo que constituyó una de las etapas más desafortunadas de mi mediocre vida fotográfica. Como es un poco tocho, te los califico por orden de interés:

Accesorio:
https://www.fotochismes.com/2017/11/18/el-culebron-de-la-renovacion-de-mi-equipo-1-mi-experiencia-con-la-canon-eos-5d-mark-iv/
Importante:
https://www.fotochismes.com/2017/11/18/el-culebron-de-la-renovacion-de-mi-equipo-2-mi-profundo-desengano-con-el-nuevo-canon-ef-24-70f2-8-l-ii/
Complementario:
https://www.fotochismes.com/2017/11/18/el-culebron-de-la-renovacion-de-mi-equipo-3-el-descubrimiento-del-canon-ef-24-70f4-l-is/
Esperpéntico, pero muy largo, aunque la mar de divertido (solo si eres masoquista):
https://www.fotochismes.com/2021/06/27/113830/

Nota tonta:

José Mª Mellado tiene una acción para Photoshop que se llama “Enfoque por textura” En ella analiza la imagen y crea una máscara de las zonas que tienen textura en la imagen y esa máscaras tienen formas curiosas. Yo la uso mucho.

Si se fotografía, como hace Cicala, un césped o una hoja de periódico de forma inclinada, la máscara debería salir con una zona central horizontal y recta más o menos fina que sería la zona con textura, o sea la zona enfocada. Pero si el objetivo tiene curvatura esa zona no será una recta sino será una curva que más o menos reflejará la curvatura del campo de enfoque. Igual era una manera simple de tener idea del grado de curvatura.

Yo con Photoshop no sé hacer nada, pero seguro que igual te he dado una idea. Ojalá.

Mucha salud y felices fiestas.

Guillermo Luijk: 11 Diciembre 2022

Contestación a ambos, Adolfo y J. Ros a la vez: no le quito un ápice de importancia a la curvatura de campo de un objetivo, ha de conocerse y lo ideal es que no tenga. Pero me mantengo en que no por ello lo ideal es enfocar solo al centro y mezclar los dos efectos (curvatura y pérdida resolutiva). Lo ideal es conocer cada dato por separado y os pongo un ejemplo: si uno frecuentemente va a hacer fotografía creativa con desenfoques pronunciados (aperturas grandes), centrando el enfoque en el sujeto (retratos, macro, street photography), un objetivo muy nítido en los bordes pero con gran curvatura de campo sería perfectamente válido para esa aplicación, y sin embargo en las pruebas de nitidez con foco al centro quedaría como un pésimo objetivo en los bordes.

Salu2!

German Pierre: 11 Diciembre 2022

Guillermo, las dos pruebas son complementarias y como decía al inicio «cuanta más azucar más dulces… y si es gratis, me la pongan». Y también reitero lo dicho que en objetivos Premium de retrato es un tema que lo busco y lo miro pero en el resto una gráfica con enfoque al centro ya te dice si hay curvatura lineal o variable (bigote) y a partir de qué diafragma se reduce. Y lo publicamos por focal y diafragma. Ahora piensa que en una análisis por focal y diafragma con 3-6 zonas de medición representa 3 ó 6 veces más disparos y después saber ese nuevo enfoque que magnitud desplazamiento tiene respecto al centro (atrás – adelante) para poderlo representar bien en una gráfica.
A nivel científico es evidente que es mejor pero a nivel divulgativo es mucho más complejo y además no lo subvencionaría nadie.
Y reitero y es muy importante, para hacer una análisis de este tipo ¿qué tamaño de plantilla habría que hacer? porque una de 120×80 ya te digo que no representa el rendimiento de campo. ¿y cómo la iluminamos? Etc…
Otro detalle que se nos pierde con el reenfoque es el focus shift que en CSC queda minimizado por el enfoque a f real pero en reflex no. Y esta particularidad de las CSC juega en contra a la hora de obtener la nitidez rabiosa ya que enfocando a f/5,6 el rango bueno de foco es muy largo y la máquina no para en el óptimo (comprobado).
Por último, si un usuario está realmente interesado con las secuencias que publico se pueden ver muchos detalles del rendimiento óptico.. muchos.
Por ejemplo, observa esta, porque vendrá un art. sobre éllo en unas semanas.. creo, porque tengo un curro de montaje tremendo.
Saludos

Venga, que siga la fiesta …………………………………..