Nas câmeras fotográficas, ou seja, (D) SLRs, câmeras digitais, etc., quando você focaliza um objeto e depois amplia ou diminui o zoom, o objeto fica desfocado. Por outro lado, em câmeras de filme ou TV, o foco é mantido em toda a faixa de zoom. É ainda a melhor prática focar enquanto o zoom é maior, para que o foco seja o melhor possível e depois diminuir o zoom conforme necessário.

Qual a diferença na construção das lentes para câmeras fotográficas em comparação com as câmeras de filme / TV? Ou esse efeito é alcançado de alguma outra maneira que não a construção das lentes?

O nome do efeito é parfocalidade, estamos falando de lentes parfocais . As lentes que mudam de foco durante o zoom são chamadas de lentes varifocais.

Como reduzir a respiração focal (a mudança no foco também altera a distância focal) , a parfocalidade é um recurso premium. Como os fotógrafos geralmente trabalham com foco automático e como os fotógrafos tendem a não recompor a imagem enquanto tiram uma foto, os fotógrafos geralmente não desejam pagar a taxa premium por esses recursos. _{Ou então eu acho.}

A verdadeira parfocalidade (ou seja, absolutamente nenhuma mudança de foco) não pode ser alcançada (ou apenas com extremo esforço) - trata-se de parfocalidade percebida, pois em "aparentemente não muda o foco, portanto é parfocal".

Como alcançar a parfocalidade?

Aqui está um diagrama que roubei do artigo da PetaPixel sobre esse assunto, que é uma captura de tela do vídeo do YouTube da Vistek sobre o assunto :

Observe que este diagrama é apenas exemplar - nem todas as lentes são construídas da mesma maneira. De qualquer forma, como explica, as lentes parfocais geralmente têm um grupo de lentes de foco em movimento independente, que as lentes varifocais carecem - geralmente para manter baixos os custos, o peso e / ou as dimensões da lente (como em length*diameter).

Algumas lentes relativamente baratas (pelo menos comparadas às de Angénieux ) atingem um efeito semelhante com truques, como a Canon 24-105 f / 4L IS USM (I) :

"Há uma câmera interna [...] projetada para manter um foco preciso quando a lente é ampliada da tele para a ampla." (Chuck Westfall, Canon EUA)

Além disso, algumas lentes com foco por fio (como as lentes STM da Canon ) podem tentar manter o foco automaticamente. Por exemplo, quando filmei com uma Sony FS700 emprestada e sua lente de kit (18-200mm f / 3.5-6.3), notei que, quando eu aumentava / diminuía o zoom lentamente, via o motor de foco trabalhando para manter o ponto de foco onde isso estava. No entanto, ao aumentar / diminuir o zoom com mais força, o ponto de foco "se soltou" porque o motor não conseguiu acompanhar a taxa na qual o ponto de foco mudou.

Toda lente de vídeo é parfocal?

Do meu exemplo com o FS700 acima, também podemos ver que nem todas as lentes que são comercializadas como lentes de TV e cinema são parfocais . Portanto, se você compra uma lente zoom muito barata que é comercializada como "vídeo", é muito improvável que ela seja parfocal (a menos que seja necessário).

Pela minha experiência limitada, uma boa regra geral para determinar se uma lente é parfocal ou não parece ser a existência de um backfocus ajustável - Observe que o backfocus, em termos de vídeo, não significa o mesmo que na fotografia: refere-se a a distância focal do flange .

O site XY diz que minha lente é parfocal, mas acho que não. Minha lente está com defeito?

Sua lente provavelmente não está quebrada. A parfocalidade absoluta não pode ser alcançada, mas é tudo sobre parfocalidade percebida .

Para entender isso, precisamos entender a relação entre a resolução espacial e a "nitidez" percebida de uma imagem.

Por exemplo, em dias analógicos, a maioria das pessoas usava filmes comuns e nunca olhava suas fotos com mais de, digamos, 20x30 cm (8x12 "). Dizem que até bons filmes têm aproximadamente a mesma resolução espacial que um sensor digital de 20 MP e 20x30 cm não é o que estamos vendo hoje - uma EOS 5D MkIII tira fotos com uma resolução de 5760 × 3840 px, então no meu monitor de 1920 x 1200 px 24 ", quando olho para uma escala de 50% da imagem, tenho uma foto tamanho superior a A2. Isso significa que eu posso ver coisas que não pude ver na minha impressão analógica. Agora pense em um retrato - concentrei-me por engano no nariz do sujeito em vez do olho. Eu posso ver claramente que em 100%, enquanto na escala de 10% (~ 15x10 cm), isso nem me incomoda mais.

O mesmo acontece com a parfocalidade: se a imagem é tão pequena que não consigo distinguir entre 5 cm na frente (ou atrás) do plano focal e do próprio plano, a foto aparentemente está "em foco" entre ± 5 cm da plano focal. Portanto, se o foco mudar tanto quanto a tolerância visual permite, pode-se dizer que a lente é parfocal.

_{Com agradecimentos a Jannik Pitt e Michael Clark .}

Eu comprei a lente XY e aparentemente é parfocal, embora todo mundo pareça discordar. Quem está correto?

É o mesmo que o capítulo acima: Você percebe sua lente como parfocal, só agora, é por causa da profundidade de campo (DOF) .

Você provavelmente usou uma abertura muito pequena / um número de abertura muito grande (por exemplo, f / 16) e / ou algumas lentes ultra grande angulares (f / 16 não serão suficientes para 400 mm, por exemplo) e / ou você é focando em algo muito distante.

Se a lente mudar seu foco a uma taxa suficientemente pequena, você não poderá perceber isso - isso é especialmente verdade ao diminuir o zoom, pois isso aumentará o DOF. Tecnicamente, não é parfocal - mas você o perceberá como parfocal, o que, como continuo escrevendo aqui, é tudo o que importa.

_{Com agradecimentos a Michael Clark .}

Uma lente que mantém a mesma distância do foco quando é ampliada é considerada parfocal . Essa é uma qualidade altamente desejável em uma lente se alguém estiver gravando filme ou vídeo e desejar manter o foco enquanto aumenta ou diminui o zoom durante uma tomada contínua.

Algumas lentes de zoom que não são realmente parfocais, principalmente aquelas com aberturas máximas menores, podem parecer que são parfocais se o erro de foco introduzido pelo zoom for menor que a profundidade de campo na abertura mais larga da lente .

Roger Cicala recentemente abordou o assunto em sua entrada no blog Mythbusting: Zoom Parfocal Photo (tipo negrito adicionado por mim).

Cerca de duas vezes por semana, recebo uma ligação de um fotógrafo de fotografia querendo saber quais lentes de zoom fotográfico em uma certa distância focal são parfocais (permanece em foco enquanto altera as distâncias focais). É compreensível por que eles perguntariam; um excelente zoom de foto é 1/10 do custo de um bom zoom de vídeo.

Eles ficam muito bravos quando digo que nenhum deles está. Muitas vezes, eles me dizem que sabem que essa lente é ou é essa, porque o LensGuruGod1232 em seu fórum favorito fotografa com essa lente e diz que é. Eles podem até - se fizeram alguma pesquisa - abrir um artigo antigo que escrevi anos atrás, listando algumas lentes fotográficas que eram parfocais e acrescentá-las ao argumento.

Eu tenho que dizer a eles que o artigo não conta mais. Por um lado, parfocal não é uma definição absoluta. O que é aceitável como parfocal para uma pessoa em uma situação é inaceitável em outra. Além disso, o equipamento mudou. Uma lente que pode parecer parfocal em um pequeno sensor gravando vídeo em definição padrão pode obviamente não ser parfocal em um grande sensor moderno gravando vídeo 4K. Finalmente, fiquei mais velho e mais sábio. Algumas coisas que escrevi sobre anos atrás, agora percebo que são, bem, menos corretas do que gostaria.

Ele continua apontando que uma cópia de um modelo de lente específico pode demonstrar mais ou menos parfocalidade do que outra cópia do mesmo modelo de lente.

Da mesma forma, a maioria das lentes de cinema também demonstra muito pouca ou nenhuma respiração focalizada . A respiração do foco é uma alteração no campo de visão da lente à medida que a distância do foco é alterada . Esse também é um recurso desejável para as lentes de cinema, para que a distância do foco possa ser alterada em um disparo contínuo enquanto o mesmo enquadramento é mantido.

As lentes projetadas para fotos são geralmente usadas para tirar fotografias com resolução muito mais alta do que as lentes projetadas para vídeo. Ainda assim, os fotógrafos geralmente se preocupam com a qualidade absoluta da imagem, mais do que se a lente é parfocal ou não demonstra a respiração focalizada.

A ênfase nas lentes estáticas é a qualidade absoluta da imagem óptica. A ênfase nas lentes de vídeo que não são de qualidade cinematográfica, particularmente as da mesma faixa de preço das lentes destinadas principalmente às fotografias, está sendo 'suficientemente próxima' para ser focalizada e não demonstrando a respiração do foco enquanto é 'boa o suficiente' opticamente para vídeos HD ou 4K .

Veja também:

• Por que essa lente perde o foco quando você aumenta o zoom, mas não quando reduz o zoom?
• Por que tantas lentes kit são parfocais se é um recurso caro?
• Problema de foco com a lente do kit

As lentes devem ser especialmente projetadas para manter o mesmo ponto de foco ao aplicar zoom. Tornar as lentes dessa maneira é mais complexa e custa mais; portanto, essas lentes são mais caras.

Esse recurso geralmente não é importante para os fotógrafos; portanto, as lentes destinadas ao uso fotográfico normalmente não fazem isso. Porém, as lentes de vídeo geralmente possuem esse recurso, pois permitem o zoom durante a gravação sem que a imagem fique desfocada, dando ao videógrafo uma gama mais ampla de efeitos criativos que eles podem usar.

Existem, no entanto, algumas lentes fotográficas que possuem esse recurso, embora sejam mais caras e geralmente voltadas para um mercado específico que precisa delas. Não é incomum ver tele-fotos com esse recurso, pois é muito útil ao fotografar eventos esportivos com uma lente telefoto para não precisar ser reorientado o tempo todo, e a menor profundidade de campo com uma lente telefoto torna a reorientação ainda mais importante.

Outro recurso que você verá nas lentes de vídeo é a capacidade de focalizar a lente sem alterar a distância focal. Esse efeito é menos perceptível e tem pouco impacto no fotógrafo, mas é novamente muito útil para o vídeo, pois permite alterar o ponto de foco durante a gravação e é bastante comum ver esse efeito usado no vídeo.

TL; DR Fazer lentes que podem ampliar sem perder o foco é mais caro. Geralmente, é desnecessário que as lentes fotográficas tenham esse recurso, mas é muito útil para lentes de vídeo.