Cómo determinar a través de una fórmula matemática cuando una lente es gran angular o macro

Por una razón válida, que explicaré más adelante, la distancia focal "normal" para cualquier tamaño de cámara es una distancia focal que es aproximadamente la misma longitud que la medida diagonal de su tamaño de formato. Además, la relación de aspecto de la mayoría de las cámaras de formato rectangular es 3÷2 = 1,5. En otras palabras, la longitud es 1,5 veces la altura.

Si monta una lente, la distancia focal es igual a la medida de la diagonal, el ángulo de visión entregado es de 53°. Este es el ángulo de visión citado con más frecuencia, algo así como el hecho de que los televisores se venden por su medida diagonal.

Si la relación de aspecto de la cámara es 3:2 y la distancia focal del objetivo es igual a la medida diagonal, el ángulo de visión, con la cámara sostenida horizontalmente, será de aproximadamente 45°.

Por lo general, se considera que una lente es de gran angular si su distancia focal es aproximadamente el 70% de la "normal" o más corta. Una lente dos veces "normal" o más larga cae en el ámbito del teleobjetivo.

¿Por qué una lente “normal” es una que es aproximadamente igual a la hipotenusa del rectángulo de formato?

Todas las lentes proyectan una imagen circular. Solo la parte central de esta imagen es adecuada fotográficamente. Además, esta imagen está viñeteada (una atenuación de los bordes). La porción central se llama “el “círculo de buena definición”. Por estas razones, la cámara enmascara esta imagen circular, creando un formato o tamaño de marco rectangular.

Ahora el resto de la historia: Vemos con nuestra combinación ojo/cerebro. Percibimos lo que llamamos “la perspectiva humana”. Esta es la visión 3D con la que hemos sido bendecidos. Juzgamos las relaciones de los objetos por cómo los percibimos en cuanto a su tamaño y distancia. Una lente "normal" es aquella que reproduce aproximadamente la "perspectiva humana".

Si tuviéramos que ver una vista a través del cristal de una ventana, podemos trazar el contorno de los objetos en el cristal con un lápiz de cera. También podemos imaginar este paisaje usando una cámara. Luego vemos la imagen que hemos hecho. Si vemos esta imagen desde una distancia igual a la distancia focal de la lente que la toma, percibiremos que esta imagen replica la “perspectiva humana”.

Es probable que tal distancia de visualización sea imposible dado que las cámaras actuales son dispositivos pequeños equipados con lentes cortos; además, lo más cerca que podemos enfocar a simple vista es de 6 pulgadas / 150 mm. Además, tendemos a mirar las imágenes desde una distancia aproximadamente igual a la medida de su diagonal.

Suponga que toma una fotografía con una cámara de 35 mm de fotograma completo y ve una impresión de 8x10 hecha a partir de esa imagen. La impresión de 8x10 pulgadas es una ampliación, un aumento de 8X. Para ver una imagen y percibir a través de la "perspectiva humana", la matemática es: la distancia de visualización es la distancia focal de la lente multiplicada por la ampliación. Para esta imagen, la distancia de visualización para una lente "normal" de 50 mm es 50 X 8 = 400 mm = 16 pulgadas, aproximadamente la distancia de lectura normal. El APS-C requiere un aumento de 12X, la lente normal es de 30 mm, por lo tanto, 30 X 12 = 360 mm = 14 pulgadas de distancia de visualización. Vea cómo funciona todo esto desde la "perspectiva humana".

La lente macro es una que está optimizada para trabajar de cerca, estamos hablando de tamaño en vivo = 1: 1, lo que significa aumento 1. No existe tal fórmula, por lo tanto, las especificaciones de la lente.

La macro se define por la ampliación = (tamaño de la imagen proyectada en el sensor) / (tamaño real del objeto).
La ampliación macro generalmente se considera 1,0, pero puede ser mayor que 1,0 o ligeramente menor que 1,0. La mayoría de las lentes macro de calidad decente tienen un enfoque de campo plano (útil para trabajos de copia) y muy poca distorsión. Las distancias focales comunes, con respecto a los sensores de 35 mm, para lentes macro van desde 40 mm a 200 mm, siendo muy común 100 mm. Una lente de zoom con macro estampado no es una lente macro, pero tiene la capacidad de enfocar de cerca.

En cuanto a clasificar si el objetivo es teleobjetivo, normal, gran angular,...; un gráfico que se encuentra comúnmente en Internet puede usarse como una guía práctica. Las diversas clasificaciones están delineadas por el campo de visión angular.

Esta imagen en particular fue extraída de este sitio web .

Se utilizan varios nombres inapropiados que confunden las cosas... es decir, un teleobjetivo es un diseño de lente que tiene poco que ver con su FOV; lo mismo es cierto para una lente macro. Pero su idea de calcular/comparar el FOV registrado es válida para determinar si la lente utilizada es ancha/normal/estrecha.

Técnicamente, hay lentes de enfoque corto y lentes de enfoque largo; Las lentes de enfoque corto a menudo se denominan gran angular, y las lentes de enfoque largo suelen tener un diseño de teleobjetivo.

Una lente es de enfoque corto cuando su distancia focal es menor que la medida diagonal del área/sensor de imagen; es foco largo si el FL es mayor que la diagonal. Y luego está la lente normal , que es una lente cuya distancia focal es la misma que la diagonal de la imagen, y que es el estándar/referencia con el que se compararía.

En todos los casos, la lente normal tiene un FOV de ~53˚; porque, independientemente del tamaño/formato de la imagen (formato grande/teléfono celular, rectangular/cuadrado), requiere un FOV (círculo de imagen) circular de ~53˚ para cubrir su dimensión/diagonal más larga. Y eso aparecerá correcto/normal cuando se vea a una distancia igual a la medida diagonal de la imagen de salida, es decir, ocupando ~ 53˚ de su FOV y sin distorsiones (lo que se correlaciona estrechamente con el campo visual humano de reconocimiento de objetos de ~ 60˚).

Sin embargo, es poco probable que tenga una distancia focal que coincida exactamente con la diagonal del área de imagen. Y hay mucho redondeo de números en la mayoría de las cosas relacionadas con la fotografía. Entonces, hay muchas generalizaciones hechas para "lo suficientemente cerca". Por ejemplo, a menudo se considera que una lente normal es cualquier lente con un FOV circular de cerca de 53˚ (~ +/- 7˚).

Este gráfico de un artículo en los foros de Pentax agrupa las distancias focales de las lentes por tamaño de formato, pero lo que es más importante, también proporciona los FOV circulares (diagonales). Puede usar este gráfico (o algo similar) para categorizar los FOV de su imagen calculada. Cualquier cosa etiquetada como amplia es un enfoque corto, y cualquier cosa etiquetada como tele es un enfoque largo (puede o no ser en realidad un diseño de teleobjetivo); pero todas las divisiones/agrupaciones son algo arbitrarias. Este cuadro tiene agrupaciones en ~ 15˚-20˚ FOV según distancias focales comunes... es posible que encuentre/oiga asignaciones aún más arbitrarias.

(La distancia focal y la distancia de enfoque son la misma medida en este contexto; es la distancia entre el punto principal principal de la lente y el plano de la imagen cuando la imagen está enfocada)