¿Cambia la distancia focal cuando ajusto el enfoque? [duplicar]

En general: posiblemente sí.

En realidad, ajusta el enfoque de su lente, no de su cámara. Puede ser una ventaja ¹ diseñar una lente de manera que cambie ligeramente su distancia focal al enfocar. Esto no es muy importante si toma imágenes fijas. Esto es diferente para el video, por supuesto, y una de las razones por las que las lentes de cine son tan caras.

Pero incluso si no se garantiza que su lente tenga una distancia focal constante, aún podría tenerla. Tal vez solo tenga ese problema en ciertas distancias focales y podrá modificar felizmente el enfoque en otras distancias sin ver ningún cambio en la distancia focal. Hasta qué punto una característica existe parcialmente en un producto es algo que nunca verá anunciado o en una lista de especificaciones. Si una distancia focal constante es importante para usted, debe alquilar la lente y probarla si no está explícitamente etiquetada para tener esta función.

¹ ventaja ya que los diseñadores de lentes no tienen que preocuparse por eso. Cuesta dinero hacer que los diseñadores de lentes piensen en las cosas. Si una empresa decide que una característica de una lente no es importante y los diseñadores de lentes no tienen que pensar en ello, puede hacer que la lente sea más barata, lo que puede ser una ventaja (si a usted tampoco le importa la característica)

Creo que Alan Marcus está diciendo que enfocarse en objetos cercanos requiere mover la lente más lejos del plano focal. Puedes verlo por ti mismo con una lente simple como una lupa de mano. Es decir, la "longitud" requerida para enfocar los rayos divergentes es mayor que la de los rayos inicialmente paralelos.

Y esta longitud real afecta f/stop.

Estaba asumiendo que la pregunta se refería al campo de visión y al aumento aparente.

Pero desde la física esencial, la "distancia focal" es diferente para cada distancia del sujeto. El diseñador de lentes necesita agregar complejidad para compensar los efectos visibles de este cambio, como el etiquetado de f-stop.

La distancia focal es una medida que se toma cuando la cámara enfoca un objeto lejano. Por lejos estamos hablando de una estrella. Los ópticos a menudo hacen un objetivo de estrella artificial que es simplemente un agujero de alfiler iluminado. Se dice que un sujeto lejano está a una distancia infinita (símbolo ∞). Técnicamente, el objeto debe estar tan lejos que los rayos de luz de ese objeto lleguen a la lente de la cámara como rayos paralelos. Un objeto como una moneda vista desde una distancia de 3000 diámetros cumple con estos requisitos. Estamos tomando alrededor de un disco de 1 pulgada (25,4 mm) visto desde 3000 pulgadas = 250 pies (72 metros). OK eso establece el infinito (∞).

Ahora, el trabajo de la lente de la cámara es refractar (en latín, doblar hacia atrás o desviar). Lo que sucede es que: los rayos de luz ingresan a la lente, su dirección de viaje se altera. El nuevo camino se asemeja a un cono de helado. La imagen formada está en el vértice (extremo puntiagudo) de este cono de luz. Enfocamos nuestra cámara moviendo la lente hacia adelante o hacia atrás. La idea es hacer que el vértice del cono simplemente bese la superficie de la película o el chip de imágenes digitales. Si la distancia es correcta, un diminuto círculo de luz juega sobre la superficie sensibilizada. Si la distancia es incorrecta, este círculo de luz se percibe como un círculo y no como un punto de luz. El tamaño de este círculo de luz es la clave. Debe ser tan pequeño que el ojo humano no puede discernirlo. Esto será 0,5 mm visto desde la distancia de lectura normal. Debido a que la cámara moderna produce una imagen diminuta del mundo exterior, debemos ampliar esta imagen para que sea útil. Ampliamos cuando vemos esta imagen en nuestros dispositivos de visualización o hacemos una impresión. El tamaño del círculo de 0,5 mm se mantiene, por lo que el tamaño del círculo en la cámara debe ser muy minúsculo para que pueda soportar la ampliación necesaria. Normalmente, este valor será un diámetro de aproximadamente 1/1000 de la distancia focal. Las lentes de gama súper alta pueden ser 1/1500 de la focal. Por lo tanto, la lente típica de 50 mm proporcionará un tamaño de círculo de 0,050 mm.

Ahora la lente tiene un poder de refracción limitado. Cuando te enfocas en objetos cercanos, los rayos de luz de estos objetos no llegan paralelos, sino divergentes. Sin embargo, el trabajo de la lente es hacer converger estos rayos en forma de cono de helado. Para lograrlo, debemos alejar más la lente de la película o del sensor digital. En otras palabras, brindamos una mayor distancia para que la lente pueda hacer su trabajo y alcanzar el tamaño de círculo pequeño. Por cierto, el círculo se llama círculo de confusión porque bajo el microscopio se ve como un círculo con bordes festoneados.

Ahora sabe por qué la lente se aleja más de la película o del sensor cuando se enfoca de cerca. Esta distancia alargada se llama distancia de enfoque posterior. No llamamos a esto la distancia de enfoque extendida la distancia focal. Eso está reservado para una configuración infinita (∞). Sin embargo, matemáticamente juega su papel al igual que la distancia de distancia focal. Los números f/ se calculan dividiendo la distancia focal por el diámetro de apertura de trabajo. El resultado de esta matemática es la relación focal o número f. Estos valores grabados en la lente solo son válidos para la configuración infinity. A distancias cortas, el enfoque posterior alargado produce un error. Este error se llama “factor de fuelle”. A distancias muy cercanas como la unidad (tamaño real o 1:1), el error es de 2 f/stops. El enfoque posterior con un aumento de 1 es 2x la distancia focal. En otras palabras, en "unidad" un tamaño real de 50 mm estará a 100 mm de la película o el sensor. Cuando se realizan trabajos de cerca, el peligro está bajo exposición debido al factor de fuelle. Esto se mitiga en el diseño de la microlente y en las cámaras modernas que miden la exposición a través de la lente.

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