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Circolo di confusione e profondità di campo

da | Feb 20, 2011 | Tecnica e Teoria | 4 commenti

Il circolo di confusione è un parametro ottico relativo alla nitidezza delle immagini.

Possiamo immaginare il fascio di luce che trasforma l’informazione relativa ad un punto dell’immagine come un cono che parte dal soggetto e arriva alla lente, la quale ha il compito di “ribaltare” il cono facendo riconvergere il fascio ad un punto proiettato sul sensore o sulla pellicola.

Il soggetto è a fuoco quando il cono termina esattamente sul sensore, disegnando un punto. Gli elementi posti a distanze diverse proietteranno invece dei cerchi con un raggio che varia in funzione della distanza dalla linea di fuoco (vedi figura).

Circolo di confusione

Fonte Wikipedia, licenza GNU

Come abbiamo già detto quando abbiamo parlato di iperfocale, l’occhio umano ha un certo margine di tolleranza all’interno del quale può considerare una immagine molto nitida come messa a fuoco, anche se in realtà ingrandendo si può notare una certa sfocatura, ossia anziché un punto si scorge un piccolo cerchio. Il circolo di confusione è appunto il più piccolo cerchio che l’occhio umano può percepire come tale, ossia dotato di un certo raggio, da una certa distanza. Cerchi più piccoli verrebbero visti come punti privi di dimensioni.

Il circolo di confusione serve proprio per indicare qual è il limite oltre il quale l’occhio umano considera l’immagine sfocata. In particolare, un occhio umano sano può percepire come distinte linee distanti non meno di 0,2 mm tra loro ad una distanza di 25 cm.

Quando osserviamo una foto lo facciamo sempre o su una stampa o su un monitor e non sulla pellicola o sul sensore, situazioni in cui l’immagine è stata fortemente ingrandita rispetto appunto alla sorgente. Quindi bisogna valutare, per un supporto, qual è il fattore di ingrandimento rispetto al sensore/pellicola e dividere il circolo di confusione per questo fattore di ingrandimento. Ad esempio, se il sensore è un APS-C da 22.2×14.18 mm e vogliamo stampare la foto su un comune 15×10 cm (150×100 mm) significa che il fattore di ingrandimento è circa di 6.7 volte e quindi il circolo di confusione da usare dovrebbe essere 0.2 / 6.7 = 0.029 mm.

 

Considerazioni circa la profondità di campo

Il circolo di confusione è molto usato specialmente da chi fabbrica obiettivi, come fattore che ne determina la qualità. Inoltre, è un importante concetto che sta alla base della teoria della profondità di campo, in quanto si capisce perché per ridurla o aumentarla, è necessario in fondo agire proprio sui circoli di confusione, rispettivamente allargandoli o restringendoli.

Prendiamo ad esempio il diaframma: allargandolo o restringendolo, andiamo proprio ad allargare o restringere i coni di proiezione sul sensore / pellicola, per cui andiamo a diminuire o ad aumentare la quantità di punti che effettivamente vengono proiettati come tali sul supporto impressionabile rispetto ai cerchi. In che modo? Se si guarda lo schema sottostante, si capisce subito che i circoli disegnati sul sensore si allargano molto più velocemente mano a mano che ci si allontana dal piano di fuoco quando il cono è più largo, il che dimostra che allargare il diaframma riduce la profondità di campo.

Schema sul circolo di confusione

I cerchietti indicano come verrebbero proiettati due punti posti a diverse distanze sul sensore. Quando il diaframma è più aperto, a parità di distanza i circoli proiettati hanno un raggio maggiore.

Oltre al diaframma, sappiamo bene che uno dei fattori che incide sulla profondità di campo è la lunghezza focale, che ricordiamo essere la distanza tra la lente e il piano di proiezione. Se riconsideriamo lo schema di prima, però, possiamo intuire facilmente che se si allontana il piano di proieizione dalla lente il cono di luce si stira longitudinalmente, diminuendo il raggio e quindi il raggio dei circoli portandoci alla conclusione contraria alle nostre aspettative: la lunghezza focale incide positivamente sulla profondità di campo (anche se molto meno del diaframma).

Perché però nella realtà quotidiana sperimentiamo esattamente l’effetto inverso?

Questo è dovuto al fatto che le ottiche “lunghe” si usano in modo molto diverso dalle normali o dai grandangoli. Se consideriamo a titolo di esempio un obiettivo da 200mm confrontato con un 50mm, con il primo riusciamo ad isolare un dettaglio piuttosto lontano da noi, il quale occuperà una buona area dell’immagine finale; con il secondo obiettivo, se fotografassimo alla stessa distanza otterremmo un’immagine molto diversa. Potremmo dunque avvicinarci fino ad ottenere lo stesso rapporto tra il soggetto e l’area complessiva della foto che avevamo ottenuto col 200mm e allora noteremmo che effettivamente la profondità di campo è un po’ diminuita. Infatti qui ritroviamo un altro concetto che l’esperienza ci insegna molto bene: più il soggetto che mettiamo a fuoco è vicino alla lente, più si stringe la profondità di campo.

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Paolo Niccolò Giubelli

Paolo Niccolò Giubelli

L'autore

Nasce a Ferrara il 29 agosto 1983. Frequenta il liceo scientifico e poi ottiene la laurea specialistica in Ingegneria Informatica all'Università di Ferrara. Appassionato fin da piccolissimo d'informatica, nel 2006 è cofondatore dell'azienda ITestense di Ferrara, in cui da allora lavora come esperto di comunicazione sul web. Qui capisce che il ruolo dell'immagine, e quindi della fotografia, è fondamentale. Dal 2010 è cofondatore, assieme all'amico e collega Bruno Faccini, del blog "Occhio Del Fotografo". Dal 2021 si interessa di fotografia analogica.

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4 Commenti

  1. Marzio

    Ciao! Cosa vuol dire: “…quindi il circolo di confusione da usare dovrebbe essere 0.2 / 6.7 = 0.029 mm.”? Come si fa ad usare un dato CoC piuttosto che un altro?
    Grazie per la risposta

    Rispondi
    • Alessio

      larghezza del sensore / risoluzione orizzontale in pixel / 2 il risultato andrà diviso: 1/risultato precedente = CoC

  2. George Stoenescu

    aumentando la lunghezza focale, il cono si allunga, allora perché la profondità di campo aumenta invece di diminuire? non sono riuscito a capire dall'ultimo paragrafo che avete scritto "Questo è dovuto al fatto che le ottiche “lunghe” si usano in modo molto diverso dalle normali…"

    Rispondi
    • Alessio Coluccio

      E’ il contrario, aumentando la lunghezza focale (es. 200mm) diminuisce la profondità di campo, invece diminuendola (grandangolo es. 18mm) aumenta la profondità di campo (detta anche PDC). Proviamo a guardare nel nostro mirino, mettiamo una lente da 18mm e notiamo che se proviamo a scattare anche con diaframmi aperti quasi tutta la scena risulterà a fuoco, questo perchè la distanza dei coni di luce generati su tutta la scena (elementi vicini e lontani) è molto simile e avendo la lente molto vicino al piano focale i coni andranno a convergere tutti in punti molto simili, dunque un albero che dista 100mt genererà dei coni “simili” (ma non evidentemente uguali) ad una roccia che dista 40 metri generando piccoli circoli di confusione che l’occhio umano non riesce a distinguere, ecco che l’immagine risulterà tutta o quasi a fuoco. Immaginiamo ora di montare una lente da 200mm, la visione cambia totalmente, la lente si allontana dal piano focale generando coni di luce molto più distanti e quindi allungati, l’albero che dista 100mt e dunque il suo cono di luce sarà molto più lungo rispetto al cono generato dalla roccia distante 40mt. Ciò comporta che i punti di intersezione sul piano focale verranno a crearsi a distanze maggiori l’uno dall’altro rispetto all’esempio precedente (prima ma anche dopo il piano focale) e con diametri più ampi dei circoli di confusione. Questa grandezza del circolo di confusione crea la sfocatura. In sintesi: La minima PDC si ottiene mettendo a fuoco il soggetto alla minima distanza possibile di messa a fuoco con la massima focale disponibile.

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