La curvatura de campo, también conocida como “curvatura de campo” o “curvatura de campo Petzval”, es un problema óptico común que hace que un objeto plano aparezca afilado sólo en cierta parte(s) de la trama, en lugar de ser uniformemente afilado a lo largo de la trama. Esto se debe a la naturaleza curvilínea de los elementos ópticos, que proyectan la imagen de manera curvilínea, en lugar de plana. Y como todos los sensores de las cámaras digitales son planos, no pueden capturar toda la imagen con un enfoque perfecto, como se muestra en la siguiente ilustración:
En un escenario de curvatura de campo simple como el anterior, los rayos de luz se enfocan perfectamente en el centro del marco, en el Plano de Imagen A (donde está el sensor). Como la imagen es curva, la nitidez comienza a disminuir a medida que se aleja del centro, lo que resulta en una menor resolución en el fotograma medio y mucho menor en las esquinas. A la derecha de la ilustración se muestra la imagen circular “en forma de cúpula” en forma tridimensional. Si se enfoca la esquina de la imagen, lo que acercaría el plano de la imagen (Plano de Imagen B), las esquinas aparecerían nítidas, mientras que el fotograma central se mantendría menos nítido y el centro aparecería más suave. El efecto de la curvatura del campo puede ser muy pronunciado, especialmente con lentes más antiguas.
Al igual que otras aberraciones ópticas, la curvatura del campo no se limita a los objetivos fotográficos, sino que puede verse en microscopios, telescopios y otros instrumentos ópticos. Mientras que era posible doblar el plano de la imagen con cámaras de película y compensar la curvatura del campo, ya no es posible hacerlo con sensores de imagen digitales planos. Además, con el aumento de la resolución de los sensores en las cámaras digitales recientes, el efecto de la curvatura del campo es aún más relevante y evidente hoy en día.
Curvatura de campo ondulada
Desafortunadamente, la curvatura del campo no se limita al tipo “simple” ilustrado anteriormente. La mayoría de las lentes modernas incorporan muchos elementos ópticos diferentes dentro de las lentes, con algunos elementos ópticos que se colocan específicamente para reducir el efecto de la curvatura del campo. Como resultado, la curvatura de campo puede aparecer en diferentes formas, a menudo con curvatura “ondulada”, como se muestra a continuación:
Las lentes con curvatura de campo ondulada pueden mostrar un rendimiento agudo en el centro y en las esquinas, pero un rendimiento suave en la parte central de la montura. Si miras la ilustración anterior, verás que la forma de la imagen curvada comienza tocando el plano A de la imagen en el centro, donde está perfectamente enfocada. A continuación, la imagen se curva en el fotograma central y vuelve a aparecer en las esquinas. Por lo tanto, si enfoca en el centro, tanto el centro como las esquinas aparecerán nítidas, pero el marco central parecerá más suave en comparación. Si enfoca en el fotograma central, que es donde está el plano de la imagen B, el fotograma central aparecerá nítido, mientras que tanto el centro como las esquinas aparecerán más suaves. Este tipo de curvatura de campo es una ocurrencia muy común en los lentes modernos, incluso en los lentes profesionales que valen miles de dólares (ver más sobre esto abajo).
Además, el comportamiento de la curvatura de campo puede variar según la distancia. Algunas lentes se ven bien en un rango corto con prácticamente ninguna curvatura visible, mientras que exhiben un nivel bastante fuerte de curvatura de campo en el infinito. El efecto de la curvatura del campo varía según el diseño de la lente. Los objetivos de corto alcance (ultra anchos, anchos y normales) por debajo de 50 mm son los que más sufren problemas de curvatura. Por otro lado, los teleobjetivos suelen tener muy poca o ninguna curvatura de campo visible.
Cómo averiguar si una lente tiene Curvatura de campo
Tal vez se esté preguntando si los lentes que utiliza tienen curvatura de campo. Antes de comenzar su búsqueda, debe saber que cada lente tiene una curvatura de campo, algunas más fuertes que otras. Mientras que los diseños ópticos modernos tienen en cuenta la curvatura del campo y tienen elementos específicos dentro del diseño óptico para reducirla, la mayoría de las lentes todavía la sufren. De hecho, incluso muchos lentes profesionales caros de marcas conocidas (Nikon, Canon, Zeiss, Leica, etc.) tienen una curvatura de campo muy pronunciada.
La manera más fácil de averiguar si una lente sufre de curvatura de campo es mirar los datos del MTF proporcionados por el fabricante. Por ejemplo, eche un vistazo a la siguiente tabla MTF de Nikon 28mm f/1.8G:
Observe cómo se curvan las líneas – empiezan en alto, luego se curvan hacia abajo en el medio, luego se curvan de nuevo hacia arriba y luego hacia abajo hacia el extremo lejano. Este es un ejemplo clásico de una curvatura de campo “ondulada”, donde el centro es agudo, el marco medio es más suave, las esquinas son agudas de nuevo y luego las esquinas extremas son suaves. Vi exactamente lo mismo cuando probé la lente, como lo demuestra mi Nikon 28mm f/1.8G Review y aquí hay algunos cultivos al 100% para ilustrar el punto:
Muy abierta a f/1,8, la lente sufre de curvatura de campo visible. El centro parece nítido, mientras que el cuadro medio es mucho más suave en comparación, con las esquinas siendo mejores que el cuadro medio (si enfocara en el cuadro medio, tanto el centro como la esquina parecerían suaves). Es una cosa extraña de ver, pero no es el único objetivo que sufre de tal curvatura – otros objetivos Nikon, incluso los mucho más caros Nikon 24-70mm f/2.8G tienen un problema similar.
Cómo reducir la curvatura de campo
Al igual que otras aberraciones ópticas como Aberración cromática , la mejor manera de reducir la curvatura del campo es detenerse en la lente. Si una lente tiene una curvatura de campo de pequeña a moderada, detenerse un poco la reducirá significativamente. Pero si un lente sufre de una curvatura de campo fuerte, es posible que tenga que detenerse a f/8 o f/11 para reducirla. A veces, incluso detenerse hasta la apertura más pequeña (en cuyo momento diffraction se activa) no lo elimina por completo.
En el caso de la Nikon 28mm f/1.8G mencionada anteriormente, esto es lo que sucede en f/8:
Como puede ver, tanto el cuadro central como el cuadro medio parecen mucho más nítidos, pero el cuadro medio sigue siendo un poco más débil en comparación (lo que es normal).
Desafortunadamente, es imposible corregir la curvatura del campo en software de postproducción como Photoshop y Lightroom.
Evaluación del rendimiento de la lente
Es un hecho bien conocido que las lentes funcionan mejor en el centro de la montura y su calidad de imagen puede deteriorarse hacia los bordes. De hecho, el rendimiento óptico de las lentes a menudo se evalúa por la uniformidad de la nitidez en toda la montura, por lo que es una práctica bastante común que los revisores de lentes demuestren el rendimiento en el centro y en las esquinas utilizando varias tablas de prueba. El problema con la mayoría de estas evaluaciones, sin embargo, es que no tienen en cuenta la curvatura del campo, llegando a menudo a conclusiones erróneas. Cuando se trata de probar los lentes, normalmente hay dos métodos. El primer método consiste en enfocar en el centro del marco y luego mirar tanto al centro como a la esquina cuando se evalúa la nitidez. El segundo método es enfocarse en el centro y luego enfocarse en la esquina por separado para evaluar cada uno por separado. Algunos adquirirán el enfoque en el centro, en el cuadro medio y en la esquina por separado. Ambos métodos pueden conducir potencialmente a resultados y conclusiones diferentes. El primer método mostraría un rendimiento terrible en cualquier parte del marco de la imagen que esté sujeta a una fuerte curvatura del campo, mientras que el segundo método mostraría lo que un objetivo puede resolver potencialmente en partes individuales del marco, pero no la imagen como un todo.
Al probar los lentes, nuestro equipo de Photography Life siempre utiliza el primer método, que consiste en adquirir el enfoque una vez en el centro y luego evaluar el rendimiento a lo largo de la montura. Creemos que este método es la única forma adecuada de evaluar el rendimiento de la lente, ya que tiene en cuenta el efecto de la curvatura del campo. Si una lente sufre de una curvatura de campo fuerte, los números de las esquinas y potencialmente de la parte central de la montura serán significativamente más bajos. Si nos centráramos en cada sección del marco por separado, ocultaríamos el efecto de la curvatura del campo, que creemos que es un problema óptico grave que hay que ignorar. Además, cuando se trabaja en el campo, raramente se puede adquirir enfoque en la parte extrema del marco, separado del centro. La mayoría de los sistemas de autoenfoque están diseñados para estar cerca del centro del marco.
El único problema potencial con nuestras evaluaciones de laboratorio es el hecho de que algunos objetivos muestran una pronunciada curvatura del campo a corta distancia, pero no tienen casi ninguno en el infinito (es importante saberlo para los fotógrafos de paisajes). Ciertamente somos conscientes de este dilema en particular y estamos trabajando en la adición de resultados de pruebas adicionales para proporcionar datos de curvatura de campo tanto para el enfoque cercano como para el infinito. Por lo tanto, proporcionar datos de prueba sólo para distancias cortas, o sólo para sujetos en el infinito, no proporciona suficiente información para evaluar completamente el efecto de la curvatura del campo.
