Tenía la impresión de que la "distancia focal" de una lente es la distancia a la que las cosas aparecen enfocadas. (Por ejemplo, tal vez configuro la cámara para que los objetos a 3 metros de distancia aparezcan nítidos, y todo lo que esté más cerca o más lejos se vea borroso). Pero todo lo que he leído parece sugerir que la distancia focal es en realidad una forma un poco extraña de describir el campo. de vista de la lente, y en realidad nada que ver con el enfoque en absoluto. (?)
Entonces, ¿cuál es el término correcto para "las cosas a esta distancia estarán enfocadas"? (Es decir, lo que cambia con el anillo de enfoque). Si quiero que las cosas a 3 metros de distancia aparezcan nítidas, ¿qué parámetro he configurado en 3 metros?
La distancia focal es la distancia entre la lente y el sensor cuando el sujeto está enfocado, no la distancia al sujeto.
El término para la distancia al sujeto enfocado es la distancia de enfoque y se mide desde el plano de la imagen (plano del sensor/película). La distancia entre el objetivo y el sujeto se denomina distancia de trabajo, que puede ser significativamente menor en el contexto de la fotografía macro. La zona que aparece enfocada a ambos lados (anverso y reverso) del sujeto es la profundidad de campo . Esto varía con la apertura: la profundidad de campo aumenta a medida que la apertura se hace más pequeña (el número f se hace más grande). En igualdad de condiciones, la profundidad de campo es mayor en f/4 que en f/2.
Entonces, si enfoca un objeto a 3 metros de distancia con una distancia focal de 18 mm y una apertura de f/11, todo, desde 1 m hasta el infinito, estará enfocado. Sin embargo, si enfoca el mismo sujeto con la misma apertura con una distancia focal de 135 mm, el límite de enfoque cercano es de 2,9 m y el límite de enfoque lejano es de 3,1 m; en otras palabras, la profundidad de campo es de solo 20 cm.
u
y la distancia de la imagen v
, la distancia focal f
es 1/f = 1/v + 1/u
. En una cámara, 1/u <<1/v
por lo que la distancia focal es f ≈ v
. Estos tipos de ecuaciones aproximadas son tan sorprendentemente comunes en todas las ramas de la física que me pregunto qué les está enseñando a sus alumnos. Según su lógica, las leyes del movimiento de Newton son "simplemente incorrectas", a pesar de que el mundo entero las usa muy bien parav << c
1/f = 1/v + 1/u
es "simplemente incorrecto" ya que es una aproximación de una lente delgada, y una lente fotográfica ciertamente no es eso en absoluto. 23 elementos de lentes en 19 grupos... mejor romper Zemax para eso. Esta respuesta probablemente debería durar al menos unos pocos capítulos antes de que alguien se atreva a aventurar una noción sobre lo que realmente significa una distancia focal. ;)La ecuación de la lente delgada es 1/ f = 1/ d o + 1/ d i , donde
La distancia focal de una lente se define mediante la ecuación de la lente delgada y se puede interpretar como una medida de la fuerza inversa de la lente. Si hace que las superficies ópticas de una lente sean más curvadas, o si aumenta su índice de refracción, se vuelve más fuerte y la distancia focal disminuye. Cuando cambia do y di para mantener el enfoque, la distancia focal f normalmente permanece constante ; esto es lo que justifica interpretarlo como una propiedad fija del cristalino. (Como se señaló en un comentario, algunas lentes contienen partes móviles que les permiten cambiar automáticamente su distancia focal, pero este es un problema secundario).
Entonces, ¿cuál es el término correcto para "las cosas a esta distancia estarán enfocadas"?
De forma genérica, en óptica se denomina distancia al objeto. En fotografía también puede denominarse distancia focal.
todo lo que he leído parece sugerir que la distancia focal es en realidad una forma un poco extraña de describir el campo de visión de la lente
Realmente no. La distancia focal simplemente está relacionada con la ampliación y el campo de visión.
Una posible fuente de confusión es que, en muchos casos, cuando estás haciendo fotografía, do es mucho mayor que di . Bajo estas condiciones, d i es aproximadamente igual a f . Por lo tanto, algunas personas pueden tener la impresión de que la distancia focal se define como la distancia entre la lente y el sensor. Pero en realidad, cuando cambias el enfoque de tu cámara, d i cambia mientras que f permanece igual.
La respuesta específica al núcleo de su pregunta de título, "el término para la distancia", es: Infinito. Infinito es la distancia (imaginada) del sujeto frente al centro óptico de la lente que corresponde a una imagen enfocada en el sensor cuando está espaciada detrás de la lente a la distancia focal nominal. La "distancia focal" grabada que aparece en algún lugar de la carcasa de la lente es una especificación hipotética de la distancia nominal de la lente al sensor cuando los sujetos (imaginados) en el infinito aparecen "enfocados" en el sensor. Para una lente doble convexa axialmente simétrica simple, el punto de referencia de medición es el centro óptico (también llamado centro geométrico) de la lente. Para enfocar imágenes de sujetos reales más cerca del infinito, la lente debe alejarse del sensor, hacia el sujeto. En esta situación, la distancia focal (no focal) siempre es mayor que el número grabado en el cilindro (la distancia focal). Por lo tanto, la distancia focal nominal es una etiqueta conveniente para caracterizar las propiedades de enfoque del conjunto de lentes. Para conjuntos de lentes compuestas, no existe un punto de referencia fácil de encontrar. El punto de referencia es el centro de un único elemento hipotético con la misma distancia focal. En este caso la técnica para determinar el punto de referencia es muy complicada. Corresponde al lector investigar más. En respuesta a su segunda pregunta sobre: "las cosas a esta distancia estarán enfocadas", el término es "sujeto a la distancia de la lente". Dada f = distancia focal, u = distancia del sujeto a la lente y v = distancia del sensor a la lente, la siguiente fórmula representa la relación: 1/f = ( 1/u ) + ( 1/v ). En el infinito, 1/u tiende a cero.
usuario21068
miguel c
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