¿Cómo funcionaba la fotografía antes de que se inventara el enfoque automático?

Después de pasar un tiempo leyendo preguntas sobre el enfoque automático, se me ocurrió una pregunta propia: ¿cómo funcionaban las cámaras incluso antes de que se inventara la tecnología de enfoque automático?

Presumiblemente todos usaron el enfoque manual. Pero aquí está la cosa: he intentado enfocar manualmente mi DSLR. Es absurdamente difícil . Dado lo pequeña que es la imagen en el visor, no tengo idea de cómo podría obtener una imagen con un enfoque inmaculado.

¿O tal vez la gente no? Tal vez antes de las imágenes de 24 megapíxeles ampliadas para caber en el costado de un autobús, ¿el enfoque no era tan crítico? Ciertamente, si imprime algo del tamaño de una postal, los errores de enfoque serán mucho menos notables.

Además, mi primera cámara fue una cámara de "juguete" Fisher-Price. (Película, obviamente.) Estoy bastante seguro de que no tiene ningún tipo de control que se centran en absoluto . (Y esto es así hace mucho tiempo para auto-enfoque que han existido.) ¿Cómo funciona eso? ¿La lente está enfocada permanentemente al infinito o algo así?

Las cámaras de enfoque a través del lente tenían pantallas de enfoque , generalmente vidrio esmerilado o lente de fresnel (relacionado: ¿Qué es una pantalla de enfoque? ). Las cámaras de visión (las grandes cámaras antiguas con fuelle) proyectaban la imagen en la pantalla de enfoque. El fotógrafo inspeccionó directamente la imagen en la pantalla de enfoque (quizás usando una lupa para ampliar áreas de la imagen), a menudo bajo una cubierta opaca. Cuando llegó el momento de capturar la imagen, la pantalla de enfoque fue reemplazada por el soporte de la película, momento en el cual la película podría quedar expuesta.

^{Imagen en la pantalla de enfoque de Sinar F 4 × 5. Imagen © Guillaume Piolle, CC-BY-SA-3.0}

Las pantallas de enfoque de prisma dividida eran las más comunes en las cámaras réflex. El patrón de prisma en el centro de la pantalla "dobló" a propósito los rayos desenfocados en direcciones opuestas, lo que aumenta la visibilidad de las áreas desenfocadas. La mayoría de las pantallas de prisma dividido también tenían un anillo o collar de microprisma (también llamado micro raster ) que rodeaba el círculo de prisma dividido en el centro de la pantalla. Los microprismas ayudaron especialmente para el ajuste de enfoque fino cerca del enfoque. Este video de 5 minutos de YouTube demuestra el uso y el efecto tanto del prisma dividido como del anillo del microprisma.

A continuación se muestra un ejemplo del enfoque de prisma dividido. El anillo de "punteado" del microprisma que rodea el prisma dividido también es visible en la imagen desenfocada:

^{Imágenes de pantalla de enfoque de prisma dividido SLR, desenfocado (izquierda) y enfocado (derecha). Imágenes © Dave Fischer, CC-BY-SA-3.0 .}

Solía ​​haber una comunidad pequeña pero activa de personas que adaptaban su DSLR con pantallas de enfoque de prisma dividido. Sin embargo, la mayoría de las compañías que hicieron prismas divididos para cámaras réflex digitales han dejado de fabricarlos. Ver también: ¿Existen pantallas de enfoque para las réflex digitales modernas?

Aquí hay una animación de una Nikon Df adaptada con una pantalla de enfoque de prisma dividido en acción (nota, no parece haber un anillo de microprisma en este prisma dividido):

^{Nikon Df retrofit con prisma dividido, en acción. Imagen © Reilly Liever , utilizada bajo uso justo con fines educativos.}

Cuando los objetos ya no están desalineados, la lente está perfectamente enfocada en los objetos.

El corolario de estar enfocado es poder determinar la distancia al sujeto. Esta misma técnica también se usó para encontrar el rango óptico (no para las cámaras telémetro ). Los telémetros de coincidencia de prisma dividido se usaron en las fuerzas armadas para determinar la distancia al objetivo, a fin de establecer coordenadas de artillería y cargas de propulsores:

^{Vista desde un telémetro de coincidencia. Dominio público, de Wikimedia Commons}

Las cámaras del telémetro utilizaron una ruta óptica separada para enfocar, el mecanismo de enfoque de búsqueda de rango . Esto mostró dos imágenes superpuestas. Cuando las imágenes estaban perfectamente superpuestas, el sujeto estaba enfocado. Este ejemplo de Wikipedia ilustra el concepto:

^{Ventana de la cámara del telémetro, desenfocada (izquierda) y enfocada (derecha). Imagen © Alexander Koslov, CC-BY-SA-3.0}

¿Cómo funcionaba la fotografía antes de que se inventara el enfoque automático?

Bastante bien para aquellos dispuestos a aprender cómo hacerlo con las herramientas que teníamos en ese momento. Lo mismo es cierto ahora. La única diferencia es que ahora debemos aprender a decirle a un sistema AF que se enfoque en la parte del cuadro que queremos que se enfoque.

Presumiblemente todos usaron el enfoque manual. Pero aquí está la cosa: he intentado enfocar manualmente mi DSLR. Es absurdamente difícil. Dado lo minúscula que es la imagen en el visor, no tengo idea de cómo podría obtener una imagen con un enfoque inmaculado.

Debido a la ubicuidad del AF en la mayoría de las cámaras modernas, las ayudas de enfoque que alguna vez se incluyeron en lo que un fotógrafo vio a través del visor generalmente ya no están presentes. Las prismas divididas y / o las micro pantallas de collar de prisma eran comunes en las SLR antes de que apareciera la FA. Algunas cámaras tenían una u otra. Muchas cámaras tenían ambos. Otros tipos de cámaras a menudo incorporan un tipo de ayuda de enfoque de telémetro de paralaje.

Los visores eran generalmente más grandes y brillantes, incluso en cámaras de calidad para el consumidor. Ahora solo los mejores modelos profesionales tienden a tener visores grandes y brillantes que eran más comunes en la era anterior a la FA.

Las lentes también fueron diseñadas para permitir gradaciones más finas de ajuste de enfoque. Los anillos de enfoque en las lentes tuvieron que girarse mucho más para obtener el mismo cambio en la posición de enfoque que ahora resulta de un movimiento muy pequeño con las lentes actuales.

¿O tal vez la gente no? Tal vez antes de las imágenes de 24 megapíxeles ampliadas para caber en el costado de un autobús, ¿el enfoque no era tan crítico? Ciertamente, si imprime algo del tamaño de una postal, los errores de enfoque serán mucho menos notables.

Hay algo de cierto en eso para las fotografías casuales, que es lo que son la gran mayoría de las fotografías. Pero hubo (y todavía hay) también fotógrafos de formato grande y mediano que se esforzaron mucho para producir imágenes enfocadas manualmente adecuadas para mostrar en tamaños muy grandes.

Algunos de los límites del enfoque más nítido fueron impuestos por el medio de grabación. Parte del problema con el rollo de película es que no le gusta sentarse plano en la cámara. Es similar al problema que tendrá si alguna vez intenta enfocar perfectamente un proyector en una pantalla flexible y portátil que se agita con la brisa. Había algunas cámaras avanzadas que en realidad usaban un tipo de aspiradora para tirar de la película más plana contra la placa posterior.

El enfoque con película en color también estaba limitado por la profundidad variable de las tres capas de color en la película. Si estaba perfectamente enfocado para un color, las otras dos capas estaban ligeramente desenfocadas.

Los sensores digitales, en cambio, son tan planos que ahora tenemos que recubrir las superficies traseras de los elementos de la lente para evitar que los reflejos no deseados reboten en las capas de la pila de sensores. Los límites teóricos del mejor enfoque ahora son mucho más pequeños. Incluso con lentes más nuevos y mucho más nítidos disponibles hoy en día, el factor limitante en los sistemas de mayor resolución se está convirtiendo rápidamente en el poder de resolución del lente en lugar de en el poder de resolución y la planeidad del medio de grabación.

Además, mi primera cámara fue una cámara de "juguete" Fisher-Price. (Película, obviamente.) Estoy bastante seguro de que no tenía ningún control de enfoque. (Y esto es hace demasiado tiempo para que haya existido el enfoque automático). ¿Cómo funciona eso? ¿La lente está enfocada permanentemente al infinito o algo así?

Las cámaras de "enfoque fijo" emplean aperturas relativamente estrechas combinadas con distancias focales relativamente cortas. Esto le da una gran profundidad de campo . El enfoque se establece a la distancia hiperfocal del sistema de modo que cualquier cosa, desde la mitad de esa distancia hasta el infinito, parezca estar enfocada. Todavía se pueden encontrar cámaras con este tipo de diseño. Entre ellos se encuentran algunas (pero lejos de todas) cámaras web, cámaras de teléfonos celulares, cámaras de rastro y otras cámaras de vigilancia (aunque no componen tantas cámaras de teléfonos celulares como lo hicieron hace unos años).

Algunas cámaras no tenían forma de ver a través de la lente antes de tomar la foto. Se colocó un visor rápido en el costado de la cámara o, si tenía un modelo de lujo, en el estándar frontal que sostenía la lente. No se hizo ningún ajuste con tales visores para lentes de longitud focal variable. El fotógrafo solo tenía que saber qué tan amplio era el ángulo de visión de la lente utilizada. El enfoque se estableció estimando o midiendo la distancia del sujeto y alineando una marca en la lente a una escala con esa distancia. La apertura y la velocidad de obturación también se configuraron manualmente sin medición incorporada en la cámara. Algunas de esas cámaras usaban rollos de película con entre 6 y 12 disparos por rollo. Otros utilizaron láminas que tuvieron que cambiarse después de cada exposición.

Hay diferentes temas aquí.

1) Una cámara de juguete y algunas cámaras nuevas, por ejemplo, cámaras de supervivencia, algunas cámaras de teléfonos no necesitan enfocar porque su rango de enfoque es muy extenso. Normalmente esto se debe a dos elementos combinados. Una lente gran angular y una pequeña apertura. Por lo tanto, no hay necesidad de enfocarse en su rango diseñado.

Intente enfocar un alcance muy cercano en una cámara de juguete y no podrá.

2) El tamaño de una imagen en un bus no es de 24 Mpx. Puede ser más o menos. Ese es un tema diferente, pero antes de la fotografía "digital" usted tenía una fotografía de película comercial que podía usar películas de gran formato que capturaban imágenes de muy alta resolución. Para esto no fueron diapositivas de 35 mm, sino 6 × 6 cm 4 × 5 ″ etc. https://www.google.com/search?q=film+photography+formats

Inclusive ahora puede "exprimir" mucha información de una película de 35 mm en el escaneo.

Escanear una gran diapositiva de color con un escáner de tambor tiene mucha más información que 24 Mpx. https://www.google.com/search?q=drum+scanner

3) Las cámaras tenían una pantalla de enfoque. En fotografía comercial usaste un vaso magnyfing.

4) Y tenían otra característica, el anillo de enfoque extendido para un giro muuuucho más angular. Esto significa que en las lentes modernas con enfoque manual, un pequeño giro de la lente se mueve mucho la distancia de enfoque. En las lentes antiguas, debe mover mucho más el anillo, lo que le da más precisión en el enfoque.

5) Las personas tenían experiencia haciendo eso, encontrando y sintiendo el enfoque moviéndose hacia la izquierda y hacia la derecha sintiendo el centro del "ballet" de enfoque.

6) Todavía podría utilizar el enfoque manual en estos días en una cámara réflex digital, por ejemplo, cuando graba videos. Como comenté en el punto 4, si tu giro angular físico del anillo de enfoque es más grande, tienes más control. Entonces, en video, las personas usan algunos equipos que se adaptan al anillo de enfoque. https://www.google.com/search?q=focus+rig+dslr .

Las respuestas actuales exploran el enfoque manual a través de la lente y las cámaras de enfoque fijo, y hacen un buen trabajo al explicarlas, pero pierden otro enfoque: la estimación de la distancia .

Por ejemplo, mi viejo Kodak Retinette de 1960 no es una SLR, y no hay enfoque a través de la lente. Sin embargo, tampoco es un enfoque fijo.

En cambio, calcula qué tan lejos está el sujeto y utiliza las marcas de distancia en el anillo de enfoque para que coincidan. (La imagen de arriba lo mide en metros, mi cámara real lo mide en pies).

Para complementar las respuestas sobre ayudas de enfoque en cámaras SLR destinadas a ser enfocadas manualmente, permítame darle un enlace a la distancia hiperfocal que se usa en cámaras de enfoque fijo .

El aspecto de mis padres (que luego me lo entregaron) era un Instamatic X-15 alrededor de 1970.

La primera imagen es un modelo de gama alta que tiene un medidor de luz incorporado (así que supongo que la exposición no fue fija sino basada en la luz) y un interruptor para primeros planos o 6 pies y un enfoque más alejado.

Observe que la apertura es físicamente muy pequeña. Es f / 11, y el negativo es de 28 mm cuadrados, por lo que la profundidad de campo es un poco mejor que la que se obtiene con un "fotograma completo" y no es tan buena como la que se obtiene con un "sensor de recorte" hoy si lo configura en f / 11.

Dada la mejor nitidez que podría esperar del sistema y la suposición de que estaría viendo impresiones de 4 pulgadas cuadradas a una distancia de lectura, todo lo que pasó más de 6 pies estaba "enfocado". Pero el enfoque no es tan nítido como lo que espera hoy de los mismos valores, porque la calidad esperada de la impresión no fue tan buena por numerosas razones. ¡La película de impresión en color de 1970 no es Ektar !

El punto es que el rango de distancia considerado como "enfocado" es un juicio basado en el tamaño físico de los círculos de confusión que puede tolerar. Con la película de grano grueso (y el papel de impresión) de todos modos no puede pasar una cierta nitidez; la resolución simplemente no es lo suficientemente buena.

La cámara más simple que puedes tener, algo que puedes construir fácilmente en casa, es solo una caja de cartón con un agujero. Obtendrá una imagen enfocada directamente en la película (aunque invertida). Esto también funciona con los ojos humanos: si tiene miopía y no tiene sus anteojos, puede obtener una imagen perfectamente enfocada simplemente formando el puño frente a su ojo para dejar pasar un pequeño "círculo" de luz .

Esto debería tener mucho sentido: estar fuera de foco significa que obtienes mucha más luz de la que deseas , en todos los lugares equivocados . Esto se debe básicamente al hecho de que en un escenario típico, la luz se dispersa y se difunde por todo el lugar, por lo que la misma imagen se proyecta de manera efectiva desde muchos ángulos diferentes que se unen "mal". Una DSLR resuelve esto mediante el uso de lentes para "recombinar" los rayos de luz dispersos, volviéndolos paralelos. Sin embargo, esto solo funciona para un rango de distancias. En nuestra cámara de caja de zapatos con agujero de alfiler, el problema se resuelve eliminando toda la "otra" luz que novenir directamente del objeto Esto no depende de la distancia al objeto (aunque existen límites con la distancia frente al radio del agujero de alfiler, y también hay otros límites), pero recibe menos luz en general, por lo que necesita una exposición más larga. Además, generalmente tiene un límite bastante difícil en la distancia mínima : tienen un gran enfoque en cualquier lugar, por ejemplo, desde 3 metros hasta el infinito, pero no podrá fotografiar mariposas :)

Como se señaló, las réflex digitales son mucho más complejas que esto: están construidas en gran medida para poder ajustar muchas configuraciones diferentes para adaptarse a cualquier fantasía que tenga y en cualquier situación en la que se encuentre (en un mundo ideal: P). Sin embargo, aunque se necesita algo de práctica para lograr un enfoque manual correcto, ciertamente no es absurdamente difícil . Si habitualmente tiene problemas con el enfoque manual, intente calibrar el visor (debería haber un "engranaje" en algún lugar cercano con un +/-); sus ojos podrían ser el problema.

Hicimos muchas fotos malas. Disparando a los sinceros, pensé que entre una mala exposición y un mal enfoque ese 60% de disparos imprimibles era normal para el curso. La exposición automática reduce los rechazos a la mitad. La FA llegó justo a tiempo para corregir mi visión de envejecimiento decreciente. Ahora, supongo que a menos que haga algo estúpido, los rechazos para el enfoque / exposición serán solo un pequeño porcentaje, y la mayoría de ellos serán luces extrañas: retroiluminadas, paisajes nevados, fotos nocturnas ... O situaciones en las que el enfoque automático se confunde por algún objeto entre mi sujeto y yo. (La ramita está enfocada, el pájaro no).