Factor de recorte y distancia focal equivalente

Vamos a ver de qué depende realmente el ángulo de visión de una cámara y qué trucos solemos utilizar para normalizar o facilitar la comparación de sistemas fotográficos diferentes.

En este capítulo vamos a ver qué es el factor de recorte de una cámara y la distancia focal equivalente de un objetivo.

Factor de recorte y distancia focal equivalente

Cuando estuvimos hablando sobre la distancia focal (aplicada a fotografía) vimos que lo importante a nivel práctico es que la distancia focal determina el ángulo de visión de un objetivo.

¿De qué depende el ángulo de visión?

Para intentar entenderlo vamos a partir de esta situación:

Tenemos una cámara, pero la hemos simplificado y sólo nos vamos a quedar con el sensor y con una lente ideal (un objetivo real se puede modelar como una lente convergente simple)

La lente tiene una determinada distancia focal (por ejemplo 15mm), que nos va a dar la relación entre las distancias del plano de enfoque y el plano de imagen.

Para no complicar, vamos a suponer que todos los objetos de la escena están colocados cerca del plano de enfoque (todos aparecen enfocados, no nos preocuparemos por eso de momento).

Enfocar un objeto de la escena equivale a que hemos movido la lente de tal forma que el sensor está situado en el plano de imagen (que corresponde a ese objeto).

El sensor tiene unas determinadas dimensiones físicas: ancho por alto.

Estimar el ángulo de visión

Hacemos una foto y vemos qué parte de la escena entra en el campo de visión.

Estimar el ángulo de visión de un objetivo

Si comparamos con la escena real podemos ver cuál es el campo de visión, el trozo de la escena que se ha proyectado sobre la superficie del sensor.

A partir de la posición de la cámara y las dimensiones reales de la escena podríamos hacer una estimación muy precisa del ángulo de visión.

La distancia focal

Ahora cambiamos la lente por otra que tenga una distancia focal mayor (por ejemplo 50mm)

Volvemos a enfocar al mismo objeto.

Eso implica que vamos a tener que mover la lente para que el plano de imagen que corresponde al objeto quede alineado con el sensor.

El sensor es el mismo. La posición de la cámara es la misma.

Hacemos una segunda foto.

Y estimamos de nuevo el ángulo de visión.

Ángulo de visión vs distancia focal

Como era de esperar, usar una focal mayor equivale a un ángulo de visión más estrecho.

Por lo tanto, a igualdad de condiciones, el ángulo de visión depende de la distancia focal del objetivo.

Recorte de la imagen

Vamos a coger ahora la imagen original, hecha con el objetivo angular, y la vamos a recortar para quedarnos con la parte central, de tal forma que el encuadre coincida con la imagen que conseguimos con el segundo objetivo.

Podemos redimensionar la imagen para comparar.

Recortar una imagen equivale a aumentar la distancia focal

Desde el punto de vista del ángulo de visión las dos imágenes son idénticas.

Por lo tanto, podemos llegar a la conclusión de que recortar la imagen (quedarnos con la parte central) equivale en cierta forma a aumentar la distancia focal del objetivo.

Tamaño del sensor

Para nuestro último experimento volvemos a la configuración inicial, con el objetivo angular de 15mm.

Pero ahora vamos a sustituir el sensor original por un sensor más pequeño.

Con respecto al sensor más grande, el sensor más pequeño sólo recoge una parte de la escena: un recorte.

Tamaño de sensor vs distancia focal (factor de recorte)

En lo que respecta al ángulo de visión, la imagen resultante será equivalente a la que conseguimos con una focal más grande y a la que conseguimos recortando la imagen original.

Por lo tanto, utilizar un sensor más pequeño equivale a usar un objetivo de focal más larga en el sensor grande.

Conclusión: ¿de qué depende el ángulo de visión?

El ángulo de visión que conseguimos con una cámara (sin hacer nosotros un recorte posterior a mano) depende básicamente de dos factores:

  • De la distancia focal del objetivo Cuando aumenta la distancia focal disminuye el ángulo de visión
  • Del tamaño de la película o sensor Cuando disminuye el tamaño del sensor disminuye el ángulo de visión

¿Por qué distancia focal y no ángulo de visión?

Si lo importante en fotografía es el ángulo de visión, ¿por qué los fotógrafos utilizan la distancia focal?

Digamos que la razón principal por la que usamos distancia focal es por una cuestión histórica.

Durante muchísimo tiempo, prácticamente un siglo, desde comienzos del siglo XX hasta la llegada de la fotografía digital, el estándar en fotografía fue la película (fotograma) de 35mm.

El fotograma de 35mm tiene unas dimensiones de 36×24 mm.

Como todo el mundo usaba el mismo tamaño de fotograma (la misma superficie de proyección) la relación entre distancia focal y ángulo de visión era siempre la misma, en todas las cámaras de 35mm.

Dos fotógrafos, con dos cámaras diferentes, podían conversar tranquilamente sobre los objetivos que usaban: ‘yo uso el 85mm para retrato y me va muy bien...’ y el otro fotógrafo lo entendía perfectamente en ángulo de visión, por su experiencia con objetivos similares, sin saber siquiera el ángulo exacto.

Hasta donde yo sé, ningún fotógrafo piensa en grados (ángulo de visión), se piensa en distancia focal y por comparación con la experiencia previa podemos hacer una idea mental aproximada.

Es enrevesado, ¿verdad?

Pues espera y verás…

El factor de recorte

Con la llegada de la fotografía digital todo esto se complicó mucho más.

Ahora cada cámara puede tener un tamaño de ‘película’ diferente: hay sensores grandes, medianos, pequeños, diminutos…

Ya no vale esa comparación directa.

Todos los fotógrafos que hablaban en el lenguaje de las cámaras de 35mm pueden seguir hablando el mismo lenguaje con fotógrafos que tengan cámaras con sensor Full Frame (que mantiene las dimensiones del fotograma de película).

Por lo tanto se toma como referencia (por esas razones históricas) el tamaño del sensor Full Frame.

La relación de tamaños entre un sensor Full Frame y cualquier otro recibe el nombre de factor de recorte (crop factor en inglés)

Aquí podemos ver los tamaños y el factor de recorte de algunos de los sensores más habituales en cámaras y móviles:

  • Sensor Full Frame Tamaño: 35.8 x 23.9 mm
    Factor de recorte: 1x (es la referencia)
  • Sensor APS-C (Nikon, Sony, Fuji…)
    Tamaño: 23.4 x 15.6 mm
    Factor de recorte: 1.5x
  • Sensor APS-C de Canon:
    Tamaño: 22.2 x 14.8 mm
    Factor de recorte: 1.6x
  • Sensor Micro 4/3 (Olympus / Panasonic):
    Tamaño: 17.3 x 13.8 mm
    Factor de recorte: 2x
  • Sensor de 1 pulgada (1″):
    Utilizado en cámaras compactas de gama alta
    Tamaño: 13.2 x 8.8 mm
    Factor de recorte: 2.7x
  • Sensor de 1/2.3 pulgadas:
    Utilizado en móviles y algunas cámaras compactas
    Tamaño: 6.2 x 4.6 mm
    Factor de recorte: 5.6x
  • Sensor de 1/2.55 pulgadas: Utilizado en móviles
    Tamaño: 5.7 x 4.3 mm
    Factor de recorte: 6x

Distancia focal equivalente

Como los fotógrafos piensan en términos de distancia focal, la forma más sencilla de estimar qué ángulo de visión obtendremos con un determinado objetivo colocado en una determinada cámara es mediante la distancia focal equivalente.

La distancia focal equivalente de un objetivo nos da una referencia del comportamiento de ese objetivo en una cámara concreta.

Pero sólo es válida como referencia o equivalencia del ángulo de visión.

La distancia focal de un objetivo es una característica física de ese objetivo. Esto lo vimos cuando hablamos de la formación de imágenes en lentes convergentes .

Da igual la cámara en la que lo usemos o si no lo usamos nunca. Es una característica intrínseca del objetivo.

La distancia focal equivalente es sólo un artificio, un truco, que nos permite a los fotógrafos expresarnos en el mismo idioma cuando hablamos de objetivos.

Para calcular la distancia focal equivalente simplemente multiplicamos la distancia focal real del objetivo por el factor de recorte del sensor en el que lo vamos a usar.

Por ejemplo, un objetivo con una focal de 25mm colocado en una cámara con un factor de recorte de 2x decimos que tiene una focal equivalente de 2 x 25 = 50mm.

Es decir, ese objetivo en esa cámara ofrece un ángulo de visión similar a un objetivo de 50mm en una cámara Full Frame.

Como el factor de recorte se utiliza para multiplicar la focal real, también suele recibir el nombre de factor de multiplicación.

Cuando usas tu cámara y tus objetivos, o tu móvil, acabas sabiendo por experiencia qué distancia focal usas en cada situación. Ahí no tiene sentido pensar en términos de focal equivalente (aunque al final se termina haciendo por cuestiones prácticas).

Pero cuando se trata de compartir información con otros fotógrafos, por ejemplo si ves tutoriales, o estás recopilando información para comprar un nuevo objetivo…

En esos casos sí hay que estar seguros de qué idioma habla cada uno: si alguien nos está hablando de distancia focal tendremos que saber en qué cámara (sensor) está usando el objetivo esa persona, pero si nos habla de focal equivalente ya tenemos una referencia ‘universal’ sobre el ángulo de visión y encuadre que conseguiremos con ese objetivo en una determinada situación.

Factor de recorte y tipos de objetivos

Cuando comentamos sobre los tipos de objetivos según su distancia focal: angulares, normales, teleobjetivos … ya dejamos caer que esa clasificación es bastante subjetiva si sólo pensamos en la distancia focal.

Por ejemplo, en Full Frame un 15mm sería considerado un gran angular.

Pero un 15mm en una cámara con sensor APS-C ofrece un ángulo de visión similar a un 22mm que sería más bien un angular.

Y un 15mm en una cámara con sensor Micro 4/3 ofrecería un ángulo de visión similar a un 30mm que estaría más cerca de ser un objetivo normal.

Vamos a suponer que queremos comprar varios objetivos para completar nuestro equipo:

  • Un objetivo gran angular para paisajes
  • Un objetivo normal
  • Un teleobjetivo corto para retrato
  • Y un teleobjetivo largo para fotografía de aves

No te preocupes por esto por el momento, es simplemente un ejemplo para ver cómo usaríamos la focal equivalente.

Si tenemos una cámara con sensor Full Frame, podríamos mirar por ejemplo:

  • Gran angular: 18mm
  • Normal: 50mm
  • Tele corto: 90mm
  • Tele largo: 400mm

Si tenemos una cámara con sensor APS-C (factor de recorte 1.5 por ejemplo) y queremos comprar objetivos que nos den un ángulo de visión similar:

  • Gran angular: 12mm (porque 12 x 1.5 = 18mm)
  • Normal: 30-35mm
  • Tele corto: 50-60mm
  • Tele largo: 250-300mm

Si tenemos una cámara con sensor Micro 4/3 (factor de recorte 2x)

  • Gran angular: 9mm (porque 9 x 2 = 18mm)
  • Normal: 25mm
  • Tele corto: 45mm
  • Tele largo: 200mm

Los sensores más pequeños aprovechan mejor los teleobjetivos (el factor de recorte juega a su favor) pero no aprovechan bien los angulares.

Los sensores grandes aprovechan muy bien los angulares, pero necesitan teleobjetivos con más distancia focal (que también tienen que ser más grandes por cuestiones de geometría óptica)