Entender el Enfoque Automático de la Cámara

El sistema de enfoque automático de una cámara ajusta inteligentemente el objetivo para lograr nitidez en el sujeto, pudiendo marcar la diferencia entre una foto nítida y una oportunidad perdida. Aunque el objetivo parece simple —nitidez en el punto de enfoque—, el funcionamiento interno de cómo una cámara enfoca no es tan sencillo. Este tutorial pretende mejorar tus fotos explicando cómo funciona el autofoco, permitiéndote aprovechar sus ventajas y evitar sus limitaciones.

CONCEPTO: SENSORES DE AUTOFOCUS

Los sensores de autofoco de una cámara son el verdadero motor detrás del enfoque preciso, y se distribuyen en diversas matrices a lo largo del campo de visión de la imagen. Cada sensor mide el enfoque relativo evaluando cambios en el contraste en su respectivo punto de la imagen —donde el contraste máximo se asume que corresponde a la máxima nitidez.

Cambio de Cantidad de Enfoque:
Desenfocado	Parcial	Nítido

400%	Histograma del Sensor

Visita el tutorial sobre histogramas de imagen para entender el contraste.
Nota: muchas cámaras compactas usan el propio sensor de imagen como sensor de contraste (método llamado AF por detección de contraste) y no necesariamente tienen múltiples sensores de autofoco discretos (más comunes en el método de detección de fase). El diagrama anterior ilustra el método de detección de contraste; la detección de fase es otro método, pero también depende del contraste para un autofoco preciso.

El proceso de autofoco generalmente funciona así:
(1) Un procesador de autofoco (AFP) realiza un pequeño cambio en la distancia de enfoque.
(2) El AFP lee el sensor AF para evaluar si y cuánto ha mejorado el enfoque.
(3) Usando la información del paso 2, el AFP ajusta el objetivo a una nueva distancia de enfoque.
(4) El AFP puede repetir iterativamente los pasos 2-3 hasta lograr un enfoque satisfactorio.

Este proceso suele completarse en una fracción de segundo. Para sujetos difíciles, la cámara puede no lograr un enfoque satisfactorio y abandonará la secuencia, resultando en un autofoco fallido. Este es el temido escenario de «búsqueda de enfoque» donde la cámara enfoca de un lado a otro repetidamente sin lograr el bloqueo. Sin embargo, esto no significa que el enfoque sea imposible para el sujeto elegido. Si y por qué el autofoco puede fallar está determinado principalmente por los factores de la siguiente sección.

FACTORES QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO DEL AUTOFOCUS

El sujeto fotográfico puede tener un enorme impacto en cómo enfoca tu cámara —a menudo incluso más que las variaciones entre modelos de cámara, objetivos o ajustes de enfoque. Los tres factores más importantes que influyen en el autofoco son el nivel de luz, el contraste del sujeto y el movimiento de la cámara o del sujeto.

Un ejemplo que ilustra la calidad de diferentes puntos de enfoque se muestra a la izquierda; pasa el ratón sobre la imagen para ver ventajas y desventajas de cada ubicación de enfoque.

Ten en cuenta que estos factores no son independientes; es decir, se puede lograr autofoco incluso con un sujeto poco iluminado si tiene un contraste extremo, o viceversa. Esto tiene una implicación importante para tu elección de punto de autofoco: seleccionar un punto que corresponda a un borde nítido o textura pronunciada puede lograr mejor autofoco, asumiendo que los demás factores sean iguales.

En el ejemplo de la izquierda tuvimos la suerte de que la ubicación donde el autofoco funciona mejor coincide con el sujeto. El siguiente ejemplo es más problemático porque el autofoco funciona mejor en el fondo, no en el sujeto. Pasa el ratón sobre la imagen de abajo para resaltar áreas de buen y mal rendimiento.

En la foto de la derecha, si se enfoca en las fuentes de luz rápidas detrás del sujeto, se arriesga a un sujeto fuera de foco cuando la profundidad de campo es poca (como en una foto de acción con poca luz).

Alternativamente, enfocar en el reflejo exterior del sujeto sería quizás el mejor enfoque, con la salvedad de que este reflejo cambiaría de lado e intensidad rápidamente según la ubicación de las fuentes de luz en movimiento.

Si la cámara tiene dificultad para enfocar en el reflejo exterior, un punto de menor contraste (pero estacionario y razonablemente bien iluminado) sería el pie del sujeto, o las hojas en el suelo a la misma distancia que el sujeto.

Lo que hace difíciles estas elecciones es que a menudo deben anticiparse o decidirse en una fracción de segundo. Técnicas específicas para autofocar sujetos estáticos y en movimiento se discutirán en sus respectivas secciones al final de este tutorial.

NÚMERO Y TIPO DE PUNTOS DE AUTOFOCUS

La robustez y flexibilidad del autofoco resulta principalmente del número, posición y tipo de puntos de autofoco que ofrece un modelo de cámara. Las réflex de gama alta pueden tener 45 o más puntos, mientras que otras cámaras pueden tener solo un punto central. Dos ejemplos de distribución de sensores se muestran a continuación:

Máx. f/:	f/2.8	f/4.0	f/5.6	f/8.0
	Reflex de Gama Alta

Máx. f/:	f/2.8	f/4.0	f/5.6
	Reflex de Gama Media/Entrada

Cámaras usadas: Canon 1D MkII (izquierda) y Canon 20D (derecha).
Para estas cámaras el autofoco no es posible con aperturas menores a f/8.0 y f/5.6 respectivamente.

Se muestran dos tipos de sensores de autofoco:
 +  Sensores de tipo cruz (detección de contraste bidimensional, mayor precisión)
 l  Sensores de línea vertical (detección de contraste unidimensional, menor precisión)

Nota: El «sensor de línea vertical» se llama así porque detecta contraste a lo largo de una línea vertical. Irónicamente, este tipo de sensor es mejor detectando líneas horizontales.

En cámaras réflex, el número y precisión de los puntos de autofoco también pueden cambiar según la apertura máxima del objetivo usado, como se ilustra arriba. Esto es importante al elegir un objetivo: incluso si no planeas usar el objetivo a su apertura máxima, esta puede ayudar a la cámara a lograr mejor precisión de enfoque. Además, como el sensor central AF casi siempre es el más preciso, para sujetos descentrados suele ser mejor usar primero este sensor para lograr el bloqueo de enfoque (antes de recomponer el encuadre).

Múltiples puntos AF pueden trabajar juntos para mayor fiabilidad, o de forma aislada para mayor especificidad, según el ajuste de cámara elegido. Algunas cámaras también tienen una función «auto profundidad de campo» para fotos de grupo que asegura que un grupo de puntos de enfoque estén todos dentro de un nivel aceptable de nitidez.

MODO AF: CONTINUO Y AI SERVO VS. ONE SHOT

El modo de enfoque más extendido es el de disparo único (One Shot), ideal para sujetos estáticos. Este modo es susceptible a errores de enfoque con sujetos en movimiento rápido, ya que no puede anticipar el movimiento, además de dificultar la visualización de estos sujetos en el visor. El enfoque de disparo único requiere un bloqueo de enfoque antes de poder tomar la foto.

Muchas cámaras también soportan un modo que ajusta continuamente la distancia de enfoque para sujetos en movimiento. Canon lo llama «AI Servo», Nikon «Continuous». Funciona prediciendo dónde estará el sujeto ligeramente en el futuro, basándose en estimaciones de velocidad a partir de distancias de enfoque previas. La cámara entonces enfoca a esa distancia predicha para compensar el retardo del obturador (el retraso entre pulsar el disparador y el inicio de la exposición). Esto aumenta mucho la probabilidad de enfoque correcto para sujetos en movimiento.

Se muestran a continuación velocidades máximas de seguimiento para varias cámaras Canon:

Valores para contraste e iluminación ideales, usando objetivo Canon 300mm f/2.8 IS L.

El gráfico anterior también sirve como regla general para otras cámaras. Las velocidades máximas reales también dependen de lo errático que sea el movimiento, el contraste y la iluminación, el tipo de objetivo y el número de sensores AF usados para el seguimiento. Advertencia: el uso de seguimiento de enfoque puede reducir drásticamente la duración de la batería, úsalo solo cuando sea necesario.

HAZ DE ASISTENCIA DE AUTOFOCUS

Muchas cámaras incorporan un haz de asistencia AF, un método de autofoco activo que usa un haz visible o infrarrojo para ayudar a los sensores a detectar el sujeto. Puede ser muy útil cuando el sujeto no está lo suficientemente iluminado o tiene contraste insuficiente, aunque tiene la desventaja de un autofoco mucho más lento.

La mayoría de cámaras compactas usan una fuente de luz infrarroja integrada, mientras que las réflex digitales suelen usar el flash integrado o externo para iluminar el sujeto. Al usar flash para asistencia AF, el haz puede tener problemas para lograr el bloqueo si el sujeto se mueve apreciablemente entre disparos del flash. Por tanto, se recomienda usar el haz de asistencia solo para sujetos estáticos.

EN LA PRÁCTICA: FOTOS DE ACCIÓN

El autofoco casi siempre rinde mejor en fotos de acción usando los modos AI Servo o Continuo. El rendimiento puede mejorar drásticamente asegurando que el objetivo no tenga que buscar en un amplio rango de distancias de enfoque.

Quizás la forma más universal de lograr esto es pre-enfocar la cámara a una distancia cercana a donde anticipas que pasará el sujeto en movimiento. En el ejemplo del ciclista, se podría pre-enfocar cerca del borde de la carretera, ya que se espera que el ciclista pase a esa distancia.

Algunos objetivos réflex también tienen un interruptor de distancia mínima de enfoque; ajustarlo a la mayor distancia posible (asumiendo que el sujeto nunca estará más cerca) también puede mejorar el rendimiento.

Advertencia: en modo de autofoco continuo, aún se pueden tomar fotos aunque el bloqueo de enfoque no se haya logrado aún.

EN LA PRÁCTICA: RETRATOS Y OTRAS FOTOS ESTÁTICAS

Las fotos estáticas se toman mejor usando el modo de autofoco de disparo único, que garantiza que se ha logrado un bloqueo de enfoque antes de iniciar la exposición. Los requisitos habituales de punto de enfoque (contraste y buena iluminación) siguen aplicando, aunque hay que asegurar que haya muy poco movimiento del sujeto.

Para retratos, el ojo es el mejor punto de enfoque —tanto porque es un estándar como porque tiene buen contraste. Aunque el sensor AF central suele ser el más sensible, el enfoque más preciso para sujetos descentrados se logra usando los puntos de enfoque descentrados. Si se usara el punto central AF para lograr el bloqueo (antes de recomponer para un sujeto descentrado), la distancia de enfoque siempre estará por detrás de la distancia real del sujeto —y este error aumenta para sujetos más cercanos. El enfoque preciso es especialmente importante en retratos porque suelen tener poca profundidad de campo.

Dado que el tipo más común de sensor AF es el de línea vertical, también puede valer la pena considerar si tu punto de enfoque contiene principalmente contraste vertical u horizontal. En condiciones de poca luz, se puede lograr un bloqueo de enfoque no posible de otra forma rotando la cámara 90° durante el autofoco.

En el ejemplo de la izquierda, las escaleras están compuestas principalmente de líneas horizontales. Si se enfoca cerca del fondo de las escaleras del primer plano (para maximizar la profundidad de campo aparente usando la distancia hiperfocal), se puede evitar un autofoco fallido orientando primero la cámara en modo horizontal durante el autofoco. Después se puede rotar la cámara de nuevo a orientación vertical durante la exposición, si se desea.

Nota que el énfasis en este tutorial ha sido en *cómo* enfocar —no necesariamente *dónde* enfocar. Para más lectura sobre este tema, visita los tutoriales sobre profundidad de campo y distancia hiperfocal.