Autor Tema: ¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF  (Leído 3076 veces)

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Desconectado Akin

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¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF
« en: 16:46:52 del 07 de Mayo del 2011 »
Bueno, lo que voy a poner ahora tiene más de tesis que de verdad, así que agradecería que si alguien ve errores me los señale. No soy ningún experto en óptia, así que puedo haber entendido mal muchos conceptos. Pero me arriesgaré a poner mis conclusiones (no completas) tras unos días leyendo sobre el tema:

Tras pasar por el proceso habitual en todo novato a la hora de mirar numeritos de objetivos, a saber:

- Primero de nada mirabas en los zooms cuanto rango daba, de hecho es lo primero que publicitan en las compactas: tiene un zoom de 12X... Al final llegas a la conclusión de que es justo al contrario, las mejores fotos las suelen dar objetivos con pocos X precisamente. La gente que no tiene ni remota idea de fotografía pero trata de interesarse por mi equipo, lo que suele preguntar es cuanto zoom da el objetivo que llevo puesto.
- Lo segundo que miras es la luminosidad. De repente aprendes que cuanto más luminoso es un objetivo mejor capacidad de desenfoque tiene, así que te pones a buscar objetivos muy luminosos. Desgraciadamente, la práctica también te muestra que hay objetivos muy luminosos que son malos porque no dan una nitidez decente.
- Así que lo tercero que empiezas a mirar es su resolución, y consigues alguno de esos que son ultra-resolutivos, pero tarde o temprano te encuentras con alguno que tiene mucha resolución, pero su microcontraste es más bien discreto, y aunque puedes apreciar todos los detalles, la foto parece apagada y falta de vida.
- Así que empiezas a buscar información sobre la acutancia, pero... aquí te paras con los numeritos, en la mayor parte de las páginas actuales sólo te dan información sobre la resolución, y casi todas las valoraciones sobre contraste son subjetivas.
- Algo similar sucede con la reproducción de color: Algunos objetivos dan mejor reproducción de color que otros, pero tampoco encuentras comparativas.
- Más o menos al terminar de preocuparte por el contraste y el color, en mi caso al menos, empecé a mirar cosas como peso y dimensiones, básicamente porque me hago viejo y la maleta fotográfica pesa bastante.
- Y ahora estoy con el desenfoque (bokeh), que es todavía más difícil de medir. ¿Qué hace que mi Kiron 105/2.8 tenga un desenfoque tan suave y el del Hellios me parezca un tanto histérico?

Las consideraciones iniciales son obvias: focal cuanto más larga mejor y cuanto más luminosos también mejor, pero evidentemente no es lo único.

Lo siguiente que vi porque se comenta a menudo es el número de palas. El famoso Bokeh Monster es famoso por su desenfoque y por sus 15 palas. Pero otros objetivos de muchas palas dan mal desenfoque y otros como el Bokina tienen un desenfoque maravilloso y sin embargo tienen 8 palas solamente. Las palas parecen tener incidencia, sobre todo, en la forma que toman las luces puntuales uqe salen fuera de foco, que es un detalle importante del desenfoque, pero ni mucho menos parece lo fundamental.

Así que leyendo por ahí, me topé con los diagramas MTF, los antiguos, los que tenían esta pinta:


Ese diagrama corresponde a un Sigma 50/1.4 y está sacado de su web.

Los había visto a veces, y sabía que cuanto más altas las curvas y menos caída mejor, pero nunca me había parado a ver exactamente qué información daban. Y ¡oh sorpresa!, resulta que dan mucha información. De hecho más de la que se suele dar hoy en día en las webs de análisis de objetivos.

De forma sencilla: El eje vertical mide la calidad, es un % de fidelidad de reproducción y va de 0 a 100. El eje horizontal da la distancia en milímetros y va del centro a una esquina. Ese diagrama, como vemos, corresponde a un objetivo de círculo completo porque llega a unos 21mm (la diagonal es de 42). El par de líneas superior mide el contraste, y  podemos ver que en este objetivo, comienza a caer a partir del centímetro de distancia del centro del objetivo. El par de líneas de abajo mide la resolución, que cae más o menos a la misma distancia.

¿Y por qué dos pares de líneas? Porque esos diagramas tenían la feliz idea de medir la resolución en dos dimensiones, horizontal y vertical (o, mejor dicho, diagonal y su perpendicular, según creo haber entendido)

Es curioso, en un diagrama tan pequeño tenemos ya mucha información. Es una lástima que no incluyan un diagrama de esos para cada canal de color, porque así tendríamos, ya de paso, una idea de su fidelidad de color.

Podemos comparar la curva del Sigma 50/1.4 que puse antes con la curva correspondiente a 200mm del Sigma 18-200:



En este último diagrama, vemos otro efecto curioso. Si en el Sigma 50/1.4 la resolución y el contraste era parecido en las dos dimensiones, en este último divergen mucho. A ese defecto se le llama astigmatismo.

El astimatigmo es una de las aberraciones típicas de objetivos fotográficos. Aberraciones hay muchas. Hasta donde he visto se suelen dividir en dos tipos: las aberraciones de forma y las de color. Dentro de las de forma las más típicas son las distorsiones de barrilete o de corsé (la imagen se comba hacia afuera o hacia adentro) y esas aparecen en todos lados porque son fáciles de medir; pero también están las esféricas (que se corrigen con lentes asféricas), las de coma (los puntos no son círculos, sino que adquieren forma de cola de cometa) y... el astigmatismo.

Pues bien, y volviendo a lo del bokeh, un objetivo con astigmatismo no se notará tanto en el plano enfocado, como en las zonas fuera de foco, donde los círculos de confusión se convierten en achatados, dando formas que, en uno de los sentidos, parecen alargadas. El efecto es el de un bokeh nervioso, como si los objetos fuera de foco vibrasen.

Pues ya tenemos ahí un efecto sobre el bokeh que podemos apreciar en un diagrama MTF, cuando veamos un diagrama como el 2º que he puesto será difícil que tenga un bokeh agradable. En cambio en el primero, el de ese 50/1.4, estará mucho mejor resuelto (parece un objetivo cojonudo para retrato, donde la resolución en bordes no es tan importante, pero sí lo es el bokeh en esas zoas). Buscando imágenes de ambos objetivos, la cosa parece confirmarse:

El bokeh del Sigma 50/1.4: http://www.pbase.com/lightrules/image/101359823/original.jpg
El del Sigma 18-200: http://3.bp.blogspot.com/_tupNcxgDRNo/SrX-kVd2_7I/AAAAAAAAAPU/V0Qh9aO1Dlk/s1600/sigma18-200girasol2.jpg

No es la única aberración que da desenfoques nerviosos, la no corrección de distorsiones de coma dará un efecto también desagradable. Pero esa creo que no se puede ver en un diagrama MTF. La falta de corrección asférica dará imágenes ligeramente brumosas, y de hecho el no corregir esa distorsión es la forma en que se construyen los objetivos soft.

Toooodo este rollo es para contar que si tenemos esas gráficas MTF, podemos ver si un objetivo padece de astigmatismo, y en base a eso tener una idea más precisa sobre la calida de su bokeh (y si podemos encontrar algún lugar donde se analice su aberración de coma, pues todavía mejor)

Se puede ver algo más sobre distorsiones y sus efectos en un pequeño PDF que me he encontrado:
http://www.fing.edu.uy/if/cursos/intr_optica/Material/aberraciones.pdf
Pentax K20D

Sigma 24-70 f2.8 EX DG Macro - Sigma 70-200 f2.8 II HSM - Pentax 40mm Limited - Tamron 17-50 f2.8 - SMC DA 18-55 AL WR - Pentax F 50mm f2.8 Macro

SMC Pentax-A 50mm 1.7 - Pentax-A SMC 70-210 f4 - Pentax-K 28 f3.5 - Pentax 35 f3.5 - Pentax 35-105 f3.5 - Tamron 500 f8 - Panagor 90 f2.8 macro - Pentax-K 135/2.5

Vivitar 28-200 3.5-5.3 Macro - Hellios 44M-4  58mm f2 - Vivitar M42 135 f2.8

Desconectado rafa1981

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Re: ¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF
« Respuesta #1 en: 22:47:29 del 08 de Mayo del 2011 »
Este documento a partir de la pág 35 explica lo que voy a sintetizar a contínuación, ya que esto es un foro en Español y no todo el mundo tiene necesidad de hablar inglés.

http://www.zeiss.de/C12567A8003B8B6F/EmbedTitelIntern/CLN_35_Bokeh_EN/$File/CLN35_Bokeh_en.pdf

Básicamente dice que los rayos que entran a la óptica por el exterior pueden converger en el mismo punto que los más rectos, más atrás o más adelante (gráficos pág 36), ese efecto se llama aberración asférica (aspherical aberration). Cuando los rayos exteriores convergen por delante de los menos exteriores se dice que la óptica está sub-corregida, por detrás sobre-corregida.

El bokeh que se genera por detrás del sujeto en los sub-corregidos es bonito para el ojo humano, en los sobre-corregidos el bokeh es bonito por delante del sujeto.

Básicamente explica que óptica sub-corregida = bokeh cremoso con círculos de confusión "gausianos", peeero si se subcorrige una óptica demasiado:

-Desplazamiento del foco dependiendo de la apertura (focus shifting).
-Bajo contraste.
-El bokeh por delante (cosa generalmente a evitar en la mayoría de situaciones) se torna mucho peor.

Desde que leí eso, busco para desenfoque la típica óptica con poca definición, bajo contraste y todos esos defectos de nítidez que todos conocemos, típico 135 retratero a lo "Bokeh monster" pero que hay miles, y para lo demás el más nítido y corregible en digital. Según estos de Zeiss el todo en uno no existe.

Fíjate que he leído por ahí algunas quejas de objetivos leica con desplazamiento de foco, seguremente el bokeh sería de ordago.

PD: Una MTF si no indica a la distancia a la que se hace y si es teórica o medida es orientativa, hay objetivos que dan lo mejor de sí en infinito, otros en distancias cercanas (macro p.ej) y otros en medias.
« última modificación: 00:14:34 del 09 de Mayo del 2011 por rafa1981 »

Desconectado domingo

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Re: ¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF
« Respuesta #2 en: 23:00:23 del 08 de Mayo del 2011 »

muy interesate el cmentario Akin.
No me explicaba lo de las luces puntuales desenfocadas abombadas. Esto ocurre si se ven afectadas por viñeteo pero hacia el centro del objetivo no lo entendía.
gracias por el aporte.

saludos y risas.
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Re: ¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF
« Respuesta #3 en: 23:34:16 del 12 de Mayo del 2011 »
Muchas gracias por el aporte, me parece muy interesantes lo dos.

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Desconectado Javier DA

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Re: ¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF
« Respuesta #4 en: 22:37:55 del 15 de Mayo del 2011 »
Muy interesante, Akin, la diferencia entre la curva sagital, y la otra, que no me acuerdo cómo se llama, parece explicar la diferencia de bokeh. Una puntualización, la distorsión no es una aberración, porque obedece a cosas diferentes. Por ejemplo, no se altera en absoluto cerrando el diafragma, a diferencia de las aberraciones que sí lo hacen.

La aberración esférica sub o sobre corregida también he visto en varios sitios que es la causante del diferente bokeh. Creo que ambos aspectos son compatibles. Por otro lado, lo que rafa1981 describe como aberración "asférica", yo creo que toda la vida se ha llamado aberración esférica, que por supuesto está presente en todas las lentes esféricas. En los objetivos compuestas se intenta reducir combinando varias y diafragmando. Es difícil encontrar información sobre este tema del bokeh, en parte porque los libros de óptica ni lo mencionan, por razones bastante obvias.

Javier

Desconectado DurKeN

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Re: ¿De qué depende el desenfoque de un objetivo? Curvas MTF
« Respuesta #5 en: 22:26:58 del 19 de Mayo del 2011 »
Sensacional hilo. Creo que son preguntas que nos hemos hecho alguna vez y con datos técnicos la verdad es que resulta muy didáctico!
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