La distanza iperfocale

Nell’articolo “La Profondità di Campo” abbiamo visto nei dettagli tutti i principi fisici e i fattori pratici che determinano la quantità di scena nitida/sfocata. In particolare abbiamo visto come padroneggiare i 3 parametri che compongono il triangolo della profondità di campo ci permette di gestire al meglio la scena catturata. Riassumendo, questi parametri sono apertura diaframma, lunghezza focale e distanza di messa a fuoco. Nell’ambito della fotografia di paesaggi, padroneggiare soprattutto quest’ultimo parametro risulta cruciale per raggiungere profondità di campo quanto più estese possibile per una maggiore nitidezza e dettaglio della scena ripresa, senza andare a chiudere eccessivamente il diaframma che, a valori molto alti, portano a performance delle nostre ottiche non certo ottimali.
In particolare, la distanza iperfocale ci permette di massimizzare la porzione di scena nitida ai nostri occhi. Volendone dare una prima definizione, possiamo dire che la distanza iperfocale rappresenta il piano di messa a fuoco che permette di avere una pdc da infinto (nella porzione posteriore) fino al piano alla metà della distanza iperfocale stessa (nella porzione anteriore). Vediamo subito un esempio pratico per comprendere subito questa definizione che, ad una prima lettura, può sembrare leggermente contorta. Per far ciò, definiamo alcuni parametri che, come vedremo dopo, influenzano la distanza iperfocale. Per i nostri calcoli utilizziamo la nostra app Hyperfocal Pro gratuita e alla portata di tutti (ne esistono tante altre); successivamente, alla fine di questa nostra “chiacchierata”, vedremo lo stesso esempio sviluppato con la nota app Photopills la quale, con le nuove tecnologie di realtà aumentata, mette a disposizione uno strumento davvero utile ai nostri scopi. Prendiamo la nostra fotocamera, selezionando una Nikon D750 (un sensore pieno formato quindi), scegliendo una lunghezza focale di 20 mm e impostando un diaframma chiuso a f/8. Impostati questi parametri, l’applicazione ci chiede infine la distanza alla quale si vuole mettere a fuoco (Figura 1). 

Figura 1

​Impostiamo una distanza molto elevata approssimabile a infinito (a): come limite posteriore abbiamo ovviamente infinito e come limite anteriore una distanza approssimabile alla distanza iperfocale. Avvicinando il soggetto su cui mettiamo a fuoco (b), impostandolo a 10 metri (comunque ad un valore superiore alla distanza iperfocale) vediamo che manteniamo un limite posteriore ad infinito e che iniziamo a guadagnare un certa porzione di spazio nitido nella porzione anteriore al di sotto dell’iperfocale. Avvicinando sempre più il soggetto (ma mantenendolo sempre oltre l’iperfocale) otteniamo un guadagno di pdc nella porzione anteriore con quella posteriore che si estende sempre a infinito. Vediamo adesso cosa succede se mettiamo a fuoco alla distanza iperfocale (c): questa è la condizione limite in cui riusciamo a massimizzare la nostra pdc, con la zona posteriore ad infinito e la zona anteriore che arriva ad mostrarsi nitida fino alla metà della distanza iperfocale stessa. Possiamo quindi affermare che conoscere e padroneggiare la distanza iperfocale ci permette di riprendere la scena al massimo della nitidezza rispetto ai tempi in cui tutti, almeno inizialmente, ci limitavamo a focheggiare semplicemente ad infinito. Vediamo adesso un esempio che ci fa capire come risulti importante padroneggiare il concetto dell’iperfocale per evitare il rovescio della medaglia (d). Infatti, qualora sbagliassimo e mettessimo a fuoco ad una distanza leggermente inferiore all’iperfocale, questo ci ridurrebbe drasticamente la nostra pdc la quale non risulterà più estesa ad infinito bensì ad un limite posteriore molto minore!
Prima di vedere i parametri che influenzano la distanza iperfocale, diamo un po’ di spazio alla nostra curiosità per cercare di capire il motivo fisico che sta dietro a questi guadagni di pdc che comporta. Nella figura 2 vediamo i due casi limite (a) e (b) in cui il piano di messa a fuoco sta rispettivamente ad infinito e alla distanza iperfocale.

Figura 2

​Anche mettendo a fuoco sul piano dell’infinito, avremo sempre un certa porzione anteriore e posteriore per cui il circolo di confusione risulta nitido all’occhio umano. Ovviamente la porzione oltre infinito continua ad essere sempre infinito, quindi posteriormente possiamo dire di non avere nessun guadagno. L’unico guadagno lo si ha anteriormente e qui il limite anteriore per cui il circolo di confusione viene percepito nitido dall’osservatore viene definito, appunto, distanza iperfocale.
Se, invece, consideriamo il caso (b) in cui il piano di messa a fuoco è impostato sull’iperfocale, come in qualunque caso si ha un’estensione della pdc prima e dopo tale piano, posteriormente ad infinito (come nel caso a) e anteriormente fino a metà del valore dell’iperfocale stessa. Ecco spiegati (molto semplicemente) i principii fisici alla base della distanza iperfocale.
Vediamo adesso come possiamo variare la distanza iperfocale e quindi massimizzare la nitidezza della scena di fronte a noi. Come già visto per la pdc ed essendo strettamente legata ad essa, l’iperfocale dipende da parametri quali apertura diaframma e lunghezza focale. Nella figura 3 vediamo come, a parità di lunghezza focale, chiudendo il diaframma (a) l’iperfocale si avvicina sempre più a noi mentre, viceversa, aprendo il diaframma (b) l’iperfocale si allontana da noi.

Figura 3

​Di contro (figura 4), per una dato valore di diaframma, l’iperfocale si avvicina a lunghezze focali minori (a) mentre si allontana da noi utilizzando lunghezze focali sempre maggiori (b).

Figura ​4

​Questo spiega uno dei motivi per cui solitamente il fotografo paesaggista predilige ottiche a corta focale, perché non solo riesce ad avere un angolo di ripresa superiore (cosa che però non sempre è un vantaggio) ma a focali così basse riesce ad avere la massima scena nitida senza dover chiudere eccessivamente il diaframma. Ricordiamo, infatti, che diaframmi troppo chiusi sono sconsigliati (ma non proibiti!) per i fenomeni di diffrazione a cui va incontro la luce, i quali riducono le performance della nostra ottica.
Se mi avete seguito fino a questo punto, spero che questa digressione sulla distanza iperfocale vi abbia suscitato un minino di interesse. I più critici magari staranno pensando che tutto ciò è interessante, appunto, alla fine dei giochi nessuno va in giro con una rullina o distanziometro laser né tanto meno abbiamo intenzione di bloccarci a fare calcoli di geometria euclidea per andare a misurare la distanza sapendo il lato misurato più un certo angolo di inclinazione ecc. ecc… Assolutamente no! Quando diciamo di mettere a fuoco sul piano dell’iperfocale non si intende categoricamente di fare misurazione con precisione millimetrica, anche perché come abbiamo già visto non bisogna rischiare di focheggiare a distanze minori! Possiamo quindi adottare come principio guida quello secondo cui, se dalle nostre app in base ai dati di scatto ci viene fuori una focale di 0,764 metri, possiamo tranquillamente stimare una distanza di circa 1 metro da noi, mantenendo così un minimo di margine per avere una pdc che va da infinito fino a circa mezzo metro dal nostro sensore! A questo scopo, come avevo anticipato all’inizio, la nota app Photopills ci mette a disposizione un potente strumento di realtà aumentata che ci permette di stimare quantitativamente la distanza di un determinato oggetto da noi (figura 5).

Figura ​5

​Aprendo la Tabella Iperfocale all’interno dell’app, ci appare una schermata (a) dove in alto possiamo scegliere il modello di fotocamera e una tabella in cui nella prima colonna a sinistra vi sono le lunghezze focali e nella prima riga in alto i valori di diaframma. Per ciascuna combinazione ci viene data la distanza iperfocale. Selezioniamo l’iperfocale in base ai valori focale e diaframma in uso, possiamo quindi aprire una schermata descrittiva della pdc cliccando su “visivo” (b).
Fin qui nulla di nuovo. La funzione che viene in aiuto nella pratica si ha cliccando su “AR”. Si apre una schermata di realtà aumentata in cui, inquadrando i nostri piedi, utilizzando la fotocamera del nostro cellulare abbiamo una stima della distanza iperfocale (c, d, e)! Utile inoltre la possibilità di modificare la focale del nostro cellulare con il tasto in basso a sinistra, da scegliere in base al valore della distanza iperfocale da misurare.
Adesso non ci resta che prendere la nostra fotocamera, il nostro treppiedi, uscire e imparare a padroneggiare l’iperfocale e la pdc in generale per non portare mai più a casa paesaggi poco nitidi e sfocati. Infine, piccolo consiglio ma tanto utile, controllate sempre i vostri scatti in campo, in modo che se riconoscete di dover ripetere uno scatto per un errore nella messa a fuoco, avete ancora la possibilità di farlo!