¿Cuál es la diferencia entre apertura real y efectiva?

Entiendo que la idea simple de que f-stop es la distancia focal dividida por la apertura realmente se aplica a una lente simple de un solo vidrio, no a los sistemas de lentes compuestas que se usan para brindar una buena calidad de imagen en las lentes modernas.

Escuché que en este caso, lo que importa es la proporción de la apertura tal como aparece a través del elemento frontal . ¿Por qué el elemento frontal y no el posterior (que sería el "punto de vista" del sensor o película)?

¿Qué pasa con efectos como la difracción? ¿Importa el tamaño literal de la apertura física o es el tamaño efectivo?

Respuestas (2)

La diferencia es que casi todo lo que necesita saber como fotógrafo depende de la apertura efectiva (también conocida como el diámetro de la pupila de entrada), mientras que el tamaño real del diafragma solo es relevante en el diseño del iris/cilindro del objetivo.

La difracción es el límite máximo de la cantidad de detalles que se pueden extraer de una fotografía, y aquí no hay comida gratis. Si dependiera solo de la apertura física, los diseños de lentes inteligentes podrían pasar por alto el límite de difracción y no necesitaríamos microscopios de barrido de electrones, etc.

La razón por la que el tamaño de la pupila de entrada es diferente al tamaño físico de la abertura es la presencia de elementos de lente delante y detrás que cambian el aumento. Intentar engañar a la difracción mediante el uso de una abertura físicamente más grande requeriría la reducción de elementos en frente de la abertura para hacer que la imagen de la abertura sea más pequeña, pero también la ampliación de elementos detrás de la abertura.

La menor dispersión de la luz debido a la mayor apertura física se magnificaría en una mayor dispersión equivalente a un desenfoque del mismo radio independientemente del tamaño de la apertura física.

" requeriría elementos reductores delante de la apertura para hacer la imagen de la apertura más pequeña, pero también elementos ampliados detrás de la apertura " - por pura curiosidad - ¿no es eso lo que hacen algunos objetivos de gran formato?

La razón por la que la apertura efectiva se basa en el tamaño del diafragma tal como aparece a través del elemento frontal es que esto es lo que determina qué porcentaje de la luz que cae sobre el elemento frontal puede pasar a través de la lente.

¿Por qué el elemento frontal y no el posterior (que sería el "punto de vista" del sensor o película)?

Los dos no están totalmente desvinculados. Si la parte frontal de una lente concentra la luz que cae sobre un objetivo grande para que pueda pasar a través de una sección central estrecha, entonces los elementos posteriores deben expandirla para arrojar el círculo de imagen del tamaño correcto. Pero la cantidad de luz que debe expandirse está determinada por la cantidad que se recolectó en el otro extremo de la lente y el porcentaje que el diafragma permitió que pasara.

¿Qué pasa con efectos como la difracción? ¿Importa el tamaño literal de la apertura física o es el tamaño efectivo?

Dado que la difracción está determinada por la colimación de la luz que pasa a través de la apertura, también está determinada por la apertura efectiva .

¿No depende la difracción de la longitud de onda de la luz en relación con el tamaño de la apertura, y dado que la lente no aumenta ni reduce eso , no sería menor con una apertura física más grande?
No. Vea el final de la respuesta de Matt Grum.
Sí, eso lo aclara y tiene mucho sentido; su respuesta no estaba allí cuando escribí ese comentario.